减少音频电路中的噪声（光学拾波器+运算放大器）

我正在使用连接到LM741运算放大器的光电二极管构建光学拾波器。我的电路与此类似：

除了在运算放大器的输出之后添加一个无源高通滤波器以消除直流电（因为我分别将0V和+ 12V用作V-和V +）。我使用Rf = 500K欧姆（这种方式太多了吗？）。另外，我在光电二极管附近有一个LED用作光源。LED由5V供电，而运算放大器由12V供电，均由PC电源供电。光电二极管和LED使用2m长的吉他电缆（“ PL”）连接到电路。

当我调制照射在光电二极管上的光的强度时，电路会工作并产生音频信号，但是我的问题是信号非常嘈杂。我可以听到/看到两种类型的噪音：

1. 电气噪音类似于嘈杂的电吉他拾音器。我怀疑它起源于收集环境电磁噪声的长电缆（或连接光电二极管和LED的尖端）。即使没有光照射在光电二极管上，该噪声始终存在。
2. 仅当生成信号时（即仅当我调制光强度时）才存在另一种噪声。我怀疑这是放大热噪声的结果，因为我的增益非常高。

我想知道什么是最好的方法，或者换句话说，从我的努力中消除噪声开始：

• 改善光源处的信噪比，即通过优化物理条件（环境光，光电二极管位置的精度等）。
• 使用不同的电路-我在网上看到了许多建议，并从最简单的建议开始。
• 使用另一种运算放大器，它更适合用作音频前置放大器。
• 改善拾音器本身的屏蔽，以消除电磁环境噪声。
• 使用电池代替PC电源作为电源（我认为一部分噪声可能来自电源）。
• 如果以上都不是，您的建议是什么？

几件事：

1. 长电缆承载整个系统中最敏感的节点是一个坏主意。仔细屏蔽，然后将放大器紧密耦合到拾音器。然后，您可以通过长电缆发送较高电平，较低阻抗的信号。

2. 741是此应用程序中的一个笑话。寻找低噪声的运算放大器。有些放大器专门用于噪声非常重要的音频应用。甚至像TL07x这样的通用设备在增益和带宽上也都比741好很多。

3. 需要良好线性和频率响应的应用通常使用反向偏置配置的光电二极管。可以将其视为与光成比例泄漏的二极管。

4. 不要试图在单个阶段中获得所有收益，尤其是第一个阶段。第一级应吸收很少的输入信号，并使其更强，更低的阻抗，从而使其不易受到噪声的影响。如果不接近其增益带宽乘积，则第一级放大器可以做得更好。您无需担心失调电压，因为音频可以在各级之间进行交流耦合。然后，第二阶段可以发出很好的强信号，该信号可以通过2m的导线发送。

音频电路设计主要是要仔细考虑噪声的每一步。带宽可能很低，但是信噪比必须很高。