Signal audio de polarisation CC

J'ai vu plusieurs façons d'ajouter une polarisation CC à un signal audio. Je les ai simulés et ils me donnent tous des résultats similaires, mais je ne peux pas comprendre pourquoi choisir A plutôt que B ou C. Ma source audio sera un niveau audio de ligne -2V à + 2V AC passé par un capuchon de couplage 220uF, puis un filtre passe-bas (RC, 2 pôles). Le signal sera lu par un ADC.

La première façon est d'utiliser un diviseur de tension: circuit de polarisation simple

C'est assez explicite et je comprends comment cela fonctionne. J'ai également vu cette même conception en utilisant une diode, mais je n'ai pas pu trouver d'exemple.

Exemple suivant: Comment lire un signal audio en utilisant ATMega328? - l'image est de la réponse de l'endolith.

Un autre que j'ai vu est: je ne comprends pas très bien ce circuit de préampli FET-BJT

Et le schéma est pour un préampli, et il existe 2 versions et les deux ajoutent un biais.

Ma question est quelle est la meilleure pratique pour ajouter la polarisation à un signal audio? Quelles sont les autres façons d'ajouter une polarisation CC au signal?

Modifier / Mettre à jour: En regardant les réponses - l'utilisation de la seconde semble fonctionner le mieux pour mon application, en utilisant quelque chose comme ça. Y a-t-il d'autres améliorations que je peux apporter? Autres rails Vref / alimentation stables.

N'utilisez pas le premier circuit. Tout bruit ou pic sur l'alimentation sera mélangé avec votre signal. Étant donné que le point de polarisation est connecté directement au signal, vous ne pouvez pas filtrer le bruit de l'alimentation sans filtrer également le signal.

Utilisez le deuxième circuit. Il produit une tension médiane étroitement couplée à la terre, de sorte que le composant CC représente la moitié de l'alimentation, mais le composant CA (bruit et pointes) est filtré par le condensateur. Ce n'est pas un circuit complet, cependant, vous devez toujours le connecter à votre signal.

Voici ce que vous essayez de faire :

La sortie est la même que l'entrée, juste décalée vers le haut de 2,5 V. La résistance à l'entrée garantit que le côté entrée du condensateur est à 0 VDC, pour éviter les bruits pendant la connexion. La résistance du côté sortie du capuchon de couplage CA polarise ce côté à la tension de polarisation CC. Si votre circuit possède déjà une source de tension de polarisation CC à faible impédance propre, connectez-la. Sinon, vous pouvez utiliser le circuit # 2 pour générer la polarisation, comme ceci :

(Cependant, la simulation prend beaucoup de temps pour atteindre la valeur de polarisation CC. Appuyez sur l'entrée de menu "Trouver le point de fonctionnement CC" pour la régler. )

La tension de polarisation CC est produite par un diviseur de tension et un condensateur pour filtrer le bruit de l'alimentation. Notez que si vous utilisez le même point Vbias pour plusieurs signaux, ils peuvent dialoguer à travers ce point. Un plus grand capuchon de polarisation réduit la diaphonie. Un condensateur de couplage plus grand améliore la réponse en basse fréquence. Mais faites-les trop gros et ils prendront beaucoup de temps à charger lorsque vous actionnez l'interrupteur d'alimentation.

Le 3ème diagramme n'est pas un circuit de polarisation; c'est un préampli micro.

La méthode la plus simple est la première image à laquelle vous avez lié. Il fera l'affaire, mais a un gros inconvénient pour votre application. Si vos lignes d'alimentation ont du bruit, le bruit sera ajouté au signal que vous essayez de mesurer.

La deuxième méthode est presque identique à la première méthode. Son gros avantage par rapport à la première méthode est que le bruit sur les lignes d'alimentation n'aura pas un effet aussi important sur le signal lui-même.

La troisième méthode consiste à tuer pour ce que vous voulez faire. Il est conçu pour donner des sorties de puissance plus élevées, mais comme vous le lisez simplement avec un ADC, il n'y a aucune raison d'en avoir besoin.

Le premier circuit, le simple diviseur de résistance, est de loin la solution la plus simple, la plus rapide et la moins chère. C'est également la solution que la plupart des circuits audio utilisent. À moins que vous ne vouliez des niveaux de performance pro-audio, c'est la méthode que je recommanderais.

La solution «correcte» serait d'avoir un rail d'alimentation séparé qui est à la tension de polarisation. Faites passer votre signal audio à travers un capuchon de blocage CC, puis installez une résistance sur le rail d'alimentation de polarisation. Cette approche a moins de bruit et de distorsion harmonique que le simple diviseur à résistance - bien que la différence de performance ne soit importante que pour ceux du monde audio pro et ne vaille pas la peine d'être dérangée pour la plupart.

Un cas où la solution «correcte» vaut la peine pour le circuit moyen est lorsque le CAN lui-même fournit le rail de tension de polarisation. Certains ADC fourniront cette tension et tout ce que vous avez à faire est de l'utiliser. C'est bien parce que vous pouvez obtenir une meilleure précision que toute autre solution. Parfois, j'ai eu des problèmes, cependant, où je devais prendre cette sortie de l'ADC et l'exécuter via un tampon basé sur un amplificateur opérationnel à gain unitaire afin qu'il ait la force du lecteur pour fonctionner correctement.

Les deux autres solutions que vous mentionnez fonctionneraient, mais cela ne me dérangerait pas. Ils sont quelque peu tordus et n'offrent aucun avantage important que le simple diviseur de résistance ou les solutions «correctes» fournissent.