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Páginas: 8 (1853 palabras)
Publicado: 23 de septiembre de 2010
ELECTRONICA INDUSTRIAL
PRESENTADO POR:
PRESENTADO AL INSTRUCTOR:
JONIS ORTEGA
TEMA:
CASO PROBLEMA DE UN FILTRO PASIVO ELECTRONICO APLICADO AL AUDIO (BUTTERWORTH)
GRUPO:
MEII-11
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE
CENTRO COLOMBO-ALEMAN
30/08/2010
INTRODUCCION
Los filtros pasivos son circuitos que contienen elementos pasivos, que como tal no aportan ganancia alcircuito, y son usados para dispositivos que manejan altas potencias. Para un driver de audio es necesario adaptar mecanismos a los altavoces capaces de eliminar los ruidos salientes de estos, bien sea para que al speaker de sonidos graves no se le sumen frecuencias altas y lo contrario para frecuencias altas no se le sume frecuencias bajas.
Con el siguiente diseño se desea solucionar unproblema que para cualquier componente de audio lo podríamos utilizar. Además la idea es un caso real en donde se precisa valores de impedancia a una frecuencia de prueba, no exactamente la real.
Finalmente se compara con un sitio web que nos da las herramientas para que el diseño se haga de forma mas fácil y eficiente.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Diseñar dos filtros de segundo orden tipobutterworth pasa alto y pasa bajo para dos altavoces: alto y bajo.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Calcular los valores de capacitancia e inductancia para los dos filtros.
• Comparar los valores calculados con las herramientas de la web.
• Establecer los inconvenientes del caso y las mejoras a otros grados de filtros.
• Analizar la relación de formulas para los valores decoeficientes de un filtro butterworth.
• Estudiar el caso y sacar conclusiones de lo aprendido.
MARCO TEORICO
Un filtro de segundo orden consta de dos componentes por filtro, y tiene una pendiente de la recta de 12 dB por octava. Esta clase de filtro posee la desventaja que produce errores de fase y para el caso del audio q es la aplicación que se empleará los altavoces pueden trabajar unrango más reducido.
EL FILTRO DE BUTTERWORTH es diseñado para producir la respuesta más plana que sea posible hasta la frecuencia de corte. En otras palabras, la salida se mantiene constante casi hasta la frecuencia de corte, luego disminuye a razón de 20n dB por década (ó ~6n dB por octava), donde n es el número de polos del filtro.
El filtro de Butterworth más básico es el típico filtro pasobajo de primer orden, el cual puede ser modificado a un filtro pasa alto o añadir en serie otros formando un filtro pasa banda o elimina banda y filtros de mayores órdenes.
[pic]
[pic]Según lo mencionado antes, la respuesta en frecuencia del filtro es máximamente plana (con las mínimas ondulaciones) en la banda pasante. Visto en un diagrama de Bode con escala logarítmica, la respuesta decaelinealmente desde la frecuencia de corte hacia menos infinito. Para un filtro de primer orden son -20 dB por década (aprox. -6dB por octava).El filtro de Butterworth es el único filtro que mantiene su forma para órdenes mayores (sólo con una caída de más pendiente a partir de la frecuencia de corte). Este tipo de filtros necesita un mayor orden para los mismos requerimientos en comparación con otros,como los de Chebyshev o el elíptico.
Tomado de http://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_de_Butterworth
ESTUDIO DEL CASO
Lo primero es la aplicación a la cual deseamos trabajar. Para este caso el audio será la referencia de nuestro estudio, por ejemplo alguna vez nos hemos podido haber fijado que los bafles no tiene un solo altavoz si no dos, tres o mas. Pero cuando un bafle posee un soloparlante nos hemos dado cuenta que el sonido no es el que esperábamos y pasamos por desapercibido de que no todos los altavoces pueden reproducir todo el rango de frecuencia audible. Para sonidos graves se necesita un altavoz grande pues el desplazamiento de aire es considerable. Para altas frecuencias es muy difícil que por lo menos se mueva ya que el tiempo que tarda en adquirir velocidad el...
PRESENTADO POR:
PRESENTADO AL INSTRUCTOR:
JONIS ORTEGA
TEMA:
CASO PROBLEMA DE UN FILTRO PASIVO ELECTRONICO APLICADO AL AUDIO (BUTTERWORTH)
GRUPO:
MEII-11
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE
CENTRO COLOMBO-ALEMAN
30/08/2010
INTRODUCCION
Los filtros pasivos son circuitos que contienen elementos pasivos, que como tal no aportan ganancia alcircuito, y son usados para dispositivos que manejan altas potencias. Para un driver de audio es necesario adaptar mecanismos a los altavoces capaces de eliminar los ruidos salientes de estos, bien sea para que al speaker de sonidos graves no se le sumen frecuencias altas y lo contrario para frecuencias altas no se le sume frecuencias bajas.
Con el siguiente diseño se desea solucionar unproblema que para cualquier componente de audio lo podríamos utilizar. Además la idea es un caso real en donde se precisa valores de impedancia a una frecuencia de prueba, no exactamente la real.
Finalmente se compara con un sitio web que nos da las herramientas para que el diseño se haga de forma mas fácil y eficiente.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Diseñar dos filtros de segundo orden tipobutterworth pasa alto y pasa bajo para dos altavoces: alto y bajo.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Calcular los valores de capacitancia e inductancia para los dos filtros.
• Comparar los valores calculados con las herramientas de la web.
• Establecer los inconvenientes del caso y las mejoras a otros grados de filtros.
• Analizar la relación de formulas para los valores decoeficientes de un filtro butterworth.
• Estudiar el caso y sacar conclusiones de lo aprendido.
MARCO TEORICO
Un filtro de segundo orden consta de dos componentes por filtro, y tiene una pendiente de la recta de 12 dB por octava. Esta clase de filtro posee la desventaja que produce errores de fase y para el caso del audio q es la aplicación que se empleará los altavoces pueden trabajar unrango más reducido.
EL FILTRO DE BUTTERWORTH es diseñado para producir la respuesta más plana que sea posible hasta la frecuencia de corte. En otras palabras, la salida se mantiene constante casi hasta la frecuencia de corte, luego disminuye a razón de 20n dB por década (ó ~6n dB por octava), donde n es el número de polos del filtro.
El filtro de Butterworth más básico es el típico filtro pasobajo de primer orden, el cual puede ser modificado a un filtro pasa alto o añadir en serie otros formando un filtro pasa banda o elimina banda y filtros de mayores órdenes.
[pic]
[pic]Según lo mencionado antes, la respuesta en frecuencia del filtro es máximamente plana (con las mínimas ondulaciones) en la banda pasante. Visto en un diagrama de Bode con escala logarítmica, la respuesta decaelinealmente desde la frecuencia de corte hacia menos infinito. Para un filtro de primer orden son -20 dB por década (aprox. -6dB por octava).El filtro de Butterworth es el único filtro que mantiene su forma para órdenes mayores (sólo con una caída de más pendiente a partir de la frecuencia de corte). Este tipo de filtros necesita un mayor orden para los mismos requerimientos en comparación con otros,como los de Chebyshev o el elíptico.
Tomado de http://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_de_Butterworth
ESTUDIO DEL CASO
Lo primero es la aplicación a la cual deseamos trabajar. Para este caso el audio será la referencia de nuestro estudio, por ejemplo alguna vez nos hemos podido haber fijado que los bafles no tiene un solo altavoz si no dos, tres o mas. Pero cuando un bafle posee un soloparlante nos hemos dado cuenta que el sonido no es el que esperábamos y pasamos por desapercibido de que no todos los altavoces pueden reproducir todo el rango de frecuencia audible. Para sonidos graves se necesita un altavoz grande pues el desplazamiento de aire es considerable. Para altas frecuencias es muy difícil que por lo menos se mueva ya que el tiempo que tarda en adquirir velocidad el...
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