Ecualizador 5 Bandas

ECUALIZADOR DE 3 BANDAS BASADO EN FILTROS ACTIVOS DE SEGUNDO ORDEN

RESUMEN En este documento se presentan los resultados obtenidos al realizar el diseño de un ecualizador de audio de tres bandas basado en filtros activos de segundo orden construidos a partir de redes Sallen-Key. El sistema admite como entrada señales de audio de bajo nivel de tensión (por ejemplo la suministrada por un MP4),por lo cual involucra una etapa de acople de impedancias y un circuito de amplificación de potencia clase AB en simetría complementaria acoplado por diodos, además de las estructuras pasa bajo, paso alto y pasa banda que posibilitan la operación de ecualización. PALABRAS CLAVES: Amplificador clase AB, amplificador operacional, filtros activos, función de transferencia, ganancia de tensión, matrizdefinida de admitancias, respuesta en frecuencia. ABSTRACT This paper presents the results obtained when designing an audio equalizer three bands based on second-order active filters built from Sallen-Key network. The system accepts as input audio signals with low voltage (eg supplied by a MP4), for which involves a stage impedance matching circuit and a power amplifier in class AB complementarysymmetry coupled diodes, also structures low pass, high pass and band-pass operation which enable the equalizer. KEYWORDS: Class AB amplifier, operational amplifier, active filters, transfer function, voltage gain, defined admittance matrix, frequency response.

1. INTRODUCCIÓN En ingeniería, se conocen como filtros a los sistemas selectivos de frecuencias que permiten el paso de una bandaespecífica, mientras bloquean, o por lo menos atenúan, los componentes espectrales que se encuentran por fuera de este intervalo [1]. Los filtros pueden construirse a partir de la interconexión de resistencias, inductancias y condensadores, a los cuales se les conoce como pasivos; o a través de circuitos basados en amplificadores operacionales, en cuyo caso se denominan filtros activos. Una de lasprincipales ventajas que ofrecen los filtros activos consiste en que son ideales para operar a bajas frecuencias ya que no involucran el uso de los incómodos inductores, además de aprovechar el predecible comportamiento que poseen los amplificadores operacionales en las regiones inferiores del espectro. Esto hace que este tipo de sistemas sean sumamente versátiles a la hora de procesar señales cuyo anchode banda se sitúa dentro de la audio frecuencia, región en la cual los filtros pasivos presentan algunas dificultades, pues los inductores requeridos suelen ser de alta capacidad y físicamente voluminosos, además de demandar corrientes relativamente altas a las fuentes de tensión que producen la señal a filtrar [2].
Fecha de Recepción: 17 de junio de 2010 Fecha de Aceptación: 13 de Agosto de2010

El ecualizador de audio presentado en este documento se encuentra construido a partir de tres etapas de filtrado basadas en redes Sallen-Key. La primera de ellas consiste en un filtro activo pasa bajos de segundo orden diseñado para una frecuencia de corte de 250 Hz. De forma paralela, la señal de audio se hace pasar a través de un filtro paso alto configurado para permitir el paso de loscomponentes espectrales superiores a 4 kHz, y de un filtro pasa banda con un límite inferior situado en 500 Hz y superior en 2 kHz. Antes de ingresar a la etapa de filtrado, se utilizan seguidores de tensión como acopladores de impedancia, con el objetivo de reducir al mínimo cualquier riesgo de sobre tensión a la fuente (que en algunos casos es delicada pues se puede tratar de la salida de uncomputador portátil), y ofrecer una impedancia de salida baja hacia la etapa de filtros. Las salidas de los tres selectores de frecuencias ingresan a un sumador de ganancia configurable en el cual es posible ajustar el valor de ganancia de la banda pasante de cada filtro. Posteriormente, la señal es amplificada en tensión por medio de una etapa no inversora con amplificador operacional. Finalmente,...