Ses devresindeki gürültüyü azaltma (optik başlatma + op amp)

Ben bir LM741 op-amp bağlı bir fotodiyot kullanarak optik bir pikap inşa ediyorum . Devrem buna benziyor:

DC'yi ortadan kaldırmak için op-amp çıkışından sonra pasif bir yüksek geçiren filtre ekledim (sırasıyla V ve V + olarak 0V ve + 12V kullanıyorum). Rf = 500K Ohm kullanıyorum (bu şekilde çok mu?). Buna ek olarak, bir ışık kaynağı olarak görev yapan fotodiyole bitişik bir LED var. LED 5V ile çalışır ve op-amp her ikisi de bir PC güç kaynağından 12V ile çalışır. Fotodiyot ve LED, 2m uzunluğunda bir gitar kablosu ("PL") kullanarak devreye bağlanır.

Fotodiyotta parlayan ışığın yoğunluğunu değiştirdiğimde devre çalışıyor ve ses sinyali üretiyor, ama benim sorunum sinyalin çok gürültülü olması. İki tür gürültü duyabilir / görebiliyorum:

1. Gürültülü elektro gitar alıcısına benzer elektriksel gürültü. Ortam elektromanyetik paraziti toplayan uzun kablodan (veya fotodiyot ve LED'in bağlı olduğu ucundan) kaynaklandığından şüpheleniyorum. Bu gürültü, fotodiyodda hiç ışık yanmasa bile her zaman mevcuttur.
2. Başka bir gürültü sadece bir sinyal üretildiğinde, yani sadece ışık yoğunluğunu değiştirdiğimde ortaya çıkar. Bunun, termal gürültüyü artırmanın bir sonucu olduğunu düşünüyorum, çünkü kazancım çok yüksek.

En iyi yaklaşımın ne olduğunu veya başka bir deyişle gürültüyü ortadan kaldırma çabamda nereden başlayacağımı bilmek istiyorum:

• Kaynaktaki sinyal / gürültü oranının iyileştirilmesi, yani fiziksel koşulları (ortam ışığı, fotodiyot konumunun hassasiyeti vb.) Optimize ederek.
• Farklı bir devre kullanarak - Web'de birçok öneri gördüm ve en basitiyle başladım.
• Farklı bir op-amp kullanarak, bir ses ön amplifikatörü olarak daha uygun olan bir amplifikatör kullanın.
• Elektromanyetik ortam gürültüsünü ortadan kaldırmak için toplayıcının ekranının iyileştirilmesi.
• PC güç kaynağı yerine pilleri güç kaynağı olarak kullanma (Sanırım belki gürültünün bir kısmı elektrikten geliyor).
• Yukarıdakilerin hiçbiri değilse, öneriniz ne olurdu?

Birkaç şey:

1. Tüm sistemdeki en hassas düğümü taşıyan uzun bir kablo kötü bir fikirdir. Amplifikatörü dikkatlice koruyun ve ardından alıcıya sıkıca bağlayın. Ardından, uzun kablo üzerinden daha yüksek seviye düşük empedans sinyalini gönderebilirsiniz.

2. Bir 741 bu uygulamada bir şaka. Düşük gürültülü bir opamp arayın. Özellikle gürültünün çok önemli olduğu ses uygulamaları için amplifikatörler vardır. TL07x gibi genel amaçlı bir cihaz bile hem kazanç hem de bant genişliği bakımından 741'den çok daha iyi olacaktır.

3. İyi doğrusal süt ve frekans yanıtı gerektiren uygulamalar genellikle ters bias konfigürasyonunda bir fotodiyot kullanır. Bunu ışığa orantılı sızıntı yapan bir diyot olarak düşünün.

4. Tüm kazancı tek bir aşamada, özellikle de ilk aşamada elde etmeye çalışmayın. İlk aşama küçük giriş sinyalini almalı ve gürültüye çok daha az duyarlı olacak şekilde daha güçlü ve daha düşük empedans yapmalıdır. İlk aşama amfi, kazanç-bant genişliği ürününe yakın değilse bunu daha iyi yapabilir. Ses, kademeler arasında AC bağlanabilir olabileceğinden ofset voltajını önemsemeniz gerekmez. İkinci aşama daha sonra 2m tel üzerinden gönderilebilen güzel ve güçlü bir sinyal verebilir.

Ses devresi tasarımı, çoğunlukla her adımda gürültü hakkında dikkatlice düşünmekle ilgilidir. Bant genişliği düşük olabilir, ancak sinyal / gürültü oranının çok yüksek olması gerekir.