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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
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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.
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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
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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:
() ()
(
)
(
)
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Para f = 70 Hz :
√
()
Para f = 350 Hz :
√
()
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Para f = 1 KHz
√
()
Para f = 3.5 KHz
√
()
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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 :
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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:
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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.