Practica 6.Ecualizador

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AMPLIFICADOR DE PUENTE

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA III. PRÁCTICA 4 1

ECUALIZADOR

INTEGRANTES

Álvaro Andrés Barbosa Suarez 20051005007

Omar Leonardo Montoya Cárdenas 20091005001

Emma Natali Castillo Cristiano 20091005011

Electrónica III

Grupo 1

ING. Hugo Castellanos

Práctica 6

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

Bogotá DC, 12 de Octubre del 2011





1. OBJETIVOS

1.1. Objetivo General

1.1.1. Diseñar un Ecualizador Grafico a partir de amplificadores operacionales que trabaje en

más de una banda de frecuencia.

1.2. Objetivos Específicos

1.2.1. Diseñar e implementar un ecualizador que trabaje sobre las frecuencias: 70 Hz, 350

Hz, 1 KHz, 3.5 KHz y 10 KHz

1.2.2. Determinar el valor de las resistencias y condensadores necesarios para permitir el

control de ganancia a las frecuencias arriba mencionadas.

1.2.3. Garantizar un control de ganancia desde –A dB hasta A dB

1.2.4. Asegurar que para frecuencias diferentes a las establecidas, la ganancia se verá

considerablemente atenuada.

2. MARCO TEÓRICO

2.1 Ecualizador Grafico:

La finalidad de un ecualizador grafico es proporcionar control de ganancia y corte no solo

en los extremos de los bajos y altos, sino también dentro de las bandas de frecuenciaintermedia. Los ecualizadores se realizan con arreglos de filtros de banda agosta, cuyas

respuestas individuales se ajustan por medio de potenciómetros de deslizamiento vertical

puestas la a lado para dar una visualización grafica de la respuesta ecualizada (de ahí el

nombre).

La figura 1 muestra una caracterización familiar de una de las secciones de ecualizador. El

circuito se diseña de modo que en una banda de frecuencia especificada, C1 actúa como

circuito abierto, mientras que C2 actúa como corto, con lo que se permite el control de

ganancia o corte, en función de si la posición de la perilla esta a la izquierda o a la derecha,

respectivamente. Fuera de la banda, e circuito proporciona ganancia unitaria, sin que

importe la posición de la perilla, esto surge del hecho de que C2 actúa como circuitoabierto a frecuencias altas, y C1 actúa como corto a frecuencias altas. El resultado es una

respuesta plana, pero con un pico o un valle en la banda especificada.





Figura 1.Seccion de un ecualizador grafico

Esto puede demostrarse si se eligen los valores de los componentes de forma que:

, entonces, el centro de la banda es:

Y la magnitud de la ganancia Ao a esta frecuencia, es variable en el rango:

Un ecualizador de N bandas se realiza poniendo en apralelo N secciones y sumando las

salidas individuales con la entrada en razón de 1: (N-1). Esto se realiza con un amplificador

sumdor ordinario, como en la figura 2.

Figura 2.Ecualizador grafico de N bandas





Las elecciones comunes para las resistencias de cada sección son: R1 = 10 Kohmios, R2 =

100 Kohmios y R3 = 1 Mohmio. Los capacitores se calculan con las ecuaciones que

condicionan los valores de las resistencias y capacitores, y la del centro de la banda de

frecuencia. Un ecualizador que tiene una sección por cada octava del espectro de audio,

con toda propiedad se llama Ecualizador de Octavas

3. RECURSOS MATERIALES DEL LABORATORIO

Fuente DC

Osciloscopio

Generador de señales

Multímetro

Sondas

Caimanes

Conectores

4. RECURSOS MATERIALES EXTRA-LABORATORIO

Resistencias de varios valores

Amplificadores Operacionales LF353

Datasheet

Protoboard

Potenciómetros lineales

5. DISEÑO Y ANALISIS DE RESULTADOS

Trabajando con los valores comunes de R1 = 10 KΩ, R2 = 100 KΩ y R3 = 1 MΩ se obtiene:

() ()

(

)

(

)





Para f = 70 Hz :

√

()

Para f = 350 Hz :

√

()





Para f = 1 KHz

√

()

Para f = 3.5 KHz

√

()





Para f = 10 KHz

√

()

Para el sumador en el cual se interconectan todas las anterior etapas por medio de una

resistencia R, se elige R = 10KΩ , y conociendo el numero de etapas, en este caso 5,

secalcula R’ como :





6. GRAFICAS:

Como el ecualizador permite variar la frecuencia según la posición de la perilla de los

potenciómetros que se encuentran en cada una de las etapas. La respuesta en frecuencia

con todas las perillas hacia la izquierda (como se muestra en los esquemas superiores) es:

Y con todas las perillas hacia la derecha:





7. CONCLUSIONES

7.1. Como la respuesta en frecuencia de una sola sección genera una grafica de la forma de la

campana de Bode que presenta ganancias significativas para un ancho de bandaconsiderable. Al sumar varias secciones con bandas de frecuencias cercanas entre si, se

presentara un efecto de solapamiento, debido a que en la respuesta en la frecuencia no

alcanza a minimizarse totalmente la campana de bode de una banda de frecuencia

inferior, cuando empieza la campana de una banda de frecuencia superior pero cercana a

la anterior. Dependiendo del lugar donde se presente el solapamiento pueden observarse

ganancias más altas a lo esperado, pequeños picos entre las bandas de frecuencias a las

cuales se diseño el ecualizador, y hasta partes planas en lugar de picos en la grafica de la

respuesta en frecuencia.

7.2. Cuando se refuerzan dos bandas adyacentes, queda una pendiente relativamente grandeentre los dos picos. Esto demuestra ser una gran desventaja cuando se intenta realzar una

frecuencia entre dos frecuencias centrales. Se pueden requerir cantidades drásticamente

excesivas de realce en el centro de la banda para ajustar correctamente la frecuencia

deseada. Como los ecualizadores gráficos se diseñan con filtros dispuestos en paralelo,

esta desventaja se suple disponiendo los bancos de filtros en serie, así las bandas

adyacentes tienen efecto en cualquier otra. Consecuentemente, para realzar una

frecuencia entre dos frecuencias centrales, los filtros dados necesitan solamente ser

realzados una cantidad mínima para dar lugar a una frecuencia media altamente realzada.

7.3. Los ecualizadores gráficos aunque son muy convenientes para propósitos generales, en

situaciones donde se requiere una frecuencia específica o el ajuste del ancho de banda,

demostrarán ser inexactos, por las razones anteriormente mencionadas.

8. BIBLIOGRAFÍA

[1] Diseño con amplificadores operacionales y circuitos integrados analógicos, FRANCO SERGIO,

3ª.Edición, Mc Graw Hill

[2] Microelectrónica y circuitos, RASHID, M, Thompson

[3] Electrónica integrada, MILLMAN JACOB Y HALKIAS CHRISTOS C., Hispano Europea

[4] Circuitos microelectrónicos, SEDRA SMITH, 5 edición, Oxford

[5] Apuntes de clase.

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