直流偏置音频信号

我已经看到了几种不同的向音频信号添加直流偏置的方法。我已经模拟了它们，它们都给了我类似的结果，但是我不知道为什么选择A而不是B或C。我的音频源是通过220uF耦合电容的线级音频-2V至+ 2V AC低通滤波器（RC，2极）。该信号将由ADC读取。

第一种方法是使用分压器： 简单的偏置电路

这是不言自明的，我知道它是如何工作的。我也看到了使用二极管的相同设计，但找不到示例。

下一个示例：如何使用ATMega328读取音频信号？-图片来自endolith的回答。

我看到的另一个是：我不太了解这种FET-BJT前置放大器电路

原理图是针对前置放大器的，共有2个版本，并且都增加了偏置。

我的问题是在音频信号上增加偏置的最佳实践是什么？还有什么其他方法可以向信号添加直流偏置？

编辑/更新：查看答案-使用第二个答案看起来像对我的应用程序最有效。我还有其他可以改进的地方吗？然后是稳定的Vref /电源轨。

不要使用第一个电路。电源上的任何噪声或尖峰将与信号混合在一起。由于偏置点直接连接到信号，因此，如果不同时滤除信号，就无法滤除电源噪声。

不要使用第二条电路。它产生的中点电压紧密接地，因此直流分量为电源的一半，但交流分量（噪声和尖峰）被电容器滤除。但是，这不是完整的电路，您仍然需要将其连接到信号上。

这就是您想要做的：

输出与输入相同，只是向上移动了2.5V。输入上的电阻器确保电容器的输入端处于0 VDC，以防止在连接期间爆裂。交流耦合电容输出侧的电阻器将该侧偏置为直流偏置电压。如果您的电路已经有干净的低阻抗直流偏置电压源，请连接至该电路。否则，您可以使用电路＃2生成偏置，如下所示：

（不过，仿真需要很长时间才能达到DC偏置值。 单击“查找DC工作点”菜单项进行设置。）

直流偏置电压由分压器和电容器产生，以滤除电源噪声。请注意，如果对多个信号使用相同的Vbias点，则它们可能会在该点发生串扰。较大的偏置电容可减少串扰。较大的耦合电容器可改善低频响应。但是将它们过大，并在您打开电源开关时会花费很长时间。

第三图不是偏置电路。这是一个麦克风前置放大器。

最简单的方法是链接到的第一个图像。它将完成工作，但会给您的应用程序带来很大的缺点。如果您的电源线上有任何噪声，该噪声将添加到您要测量的信号中。

第二种方法几乎与第一种方法相同。与第一种方法相比，它的最大优势在于电源线上的噪声不会对信号本身产生太大的影响。

第三种方法是过度杀灭您想要执行的操作。它旨在提供更高的功率输出，但是由于您只是使用ADC进行读取，因此没有理由不需要它。

第一个电路是简单的电阻分压器，是迄今为止最简单，最快和最便宜的解决方案。这也是大多数音频电路使用的解决方案。除非您想要专业音频级别的性能，否则这是我推荐的方法。

“正确”的解决方案是在偏置电压处设置一个独立的电源轨。通过直流隔断盖运行音频信号，然后在偏置电源轨上安装一个电阻。与简单的电阻分压器相比，这种方法的噪声和谐波失真更少-尽管性能差异仅对亲音频领域的用户而言很重要，而对于大多数人而言并不值得困扰。

对于平均电路而言，“正确”解决方案值得解决的一种情况是ADC本身提供偏置电压轨。一些ADC会输出该电压，而您所要做的就是使用它。很好，因为您可以获得比其他解决方案更高的精度。但是，有时我会遇到一些问题，我必须从ADC取得此输出，并通过一个基于单位增益运算放大器的缓冲器运行它，以使其具有驱动能力才能正常工作。

您提到的其他两种解决方案都可以，但是我不会打扰。它们有些调整，没有提供简单的电阻分压器或“正确的”解决方案所提供的任何重要好处。