Proyecto de Circuitos AC

7/22/2019 Proyecto de Circuitos AC

1/14

Trabajo Grupal

Proyecto final del curso anlisis de circuitos AC

Por

Oscar Delly Enciso parra Cdigo 93.290.902-Cdigo 201423

Grupo 140

Presentado aCarlos Fernando Cruz

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD

13- 06 - 2013


2/14

2

Introduccin

El trabajo final se enfoc en un circuito separador de frecuencias, que acople amplificador de

audio y altavoces de frecuencia con bajas un Woofer hasta 3 KHZ y con altas un Tweeter de3Khz a 20 KHZ

Co l realizacin del circuito con Resistencias, condensadores y inductancias, realizando los

clculos, tablas y las respectivas graficas en el simulador.


3/14

3

Circuito separador de frecuencias

Objetivos: Realizar los clculos y verificacin necesaria para un circuito separador de

frecuencias que acopla un amplificador de audio a los altavoces de frecuencia alta y baja .


4/14

4

Una aplicacin comn de los filtros es la red de separacin que acopla un amplificador e

audio a los altavoces de frecuencia alta y baja, como se muestra en la figura. La red consta

bsicamente de un filtro RC pasa altos y de un filtro RL pasa bajos. Dirige las frecuencias

mayores a una frecuencia de corte determinada (FC) hacia el altavoz de alta frecuencia, y

las frecuencias menores de la frecuencia de corte hacia el altavoz de bajas frecuencias.

Estos altavoces se ha diseado para obtener ciertas respuestas en frecuencia, el de bajas

frecuencias (WOOFER) se disea para reproducir la parte baja del espectro de frecuencia

hasta aproximadamente 3 Khz. El altavoz de frecuencias altas (TWEETER) puede

reproducir frecuencias de audio desde cerca de 3 Khz hasta casi 20 Khz. Es posible

combinar los dos tipos de altavoces para reproducir el rango de audio completo de inters y

proporcionar la ptima respuesta en frecuencia.

Al sustituir el amplificador con una fuente de tencin, el circuito equivalente aproximado

en la red de separacin se muestra en la figura, donde los altavoces se modelan mediante

resistencias. Como un filtro pasa altas, la funcin de transferencia V1/V2 es dada por

()

De manera similar, la funcin de trasferencia de filtro pasa bajas est dada por

()

Los valores de R1,R2,L y C Pueden elegirse de modo tal que los dos filtros tengan la misma

frecuencia de cruce, tal como se indica en la figura.


5/14

5

El principio que est detrs de la red de separacin se utiliza tambin en el circuito resonante de

un receptor de televisin, donde es necesario, separar las bandas de video y de audio y de las

frecuencias portadores de RF. Lavanda de frecuencia inferior (informacin de la imagen en el

espectro de aproximadamente 30 Hz. Hasta casi 4Mhz) se canaliza hacia el amplificador de

video del receptor, en tanto que la banda de alta frecuencia (Informacin del sonido cerca de

4,5 mhz) se canaliza hacia el amplificador de sonido del receptor.

Implementar, calcular y verificar el circuito separador de frecuencias con un simulador de

circuitos con todos los elementos tome los datos para que pueda construir una curva del

comportamiento del sistema.

Se disea de tal forma que las frecuencias por debajo de los 3 Khz. Sean reproducidas

por el woofer (filtro RC) y las superiores a esta por TWEETER (filtro RL)

Diagrama esquemtico


6/14

6

Seal de entrada 3V P_P a 10 KHZ

ECUACIONES

La frecuencia de corte es aquella donde la amplitud de la seal entrante cae hasta 70.7% de

su valor mximo. Y esto ocurre cundo la reactancia capacitiva es igual a la resistencia ( XC=

R) la frecuencia de corte sera:

0 ()

0


7/14

7

FILTRO PASABAJOS (WOOFER)

ESISTENCIA (Ohm) CAPACITANCIA (uF) FRECUENCIA DE CORTE (Hz)

112 0,47 3023,462719

FRECUENCIA CTANCIA CAPACITIVA GdB RC

300 1128,759415 -0,042548978

600 564,3797075 -0,167750486

900 376,2531384 -0,368718132

1200 282,1898538 -0,635309922

1500 225,751883 -0,95565221

1800 188,1265692 -1,317581435

2100 161,251345 -1,709728222

2400 141,0949269 -2,122159875

2700 125,4177128 -2,546637234

3000 112,8759415 -2,976601754

3300 102,6144923 -3,407008797

3600 94,06328459 -3,83409541

3900 86,82764731 -4,255138518

4200 80,6256725 -4,668233367

4500 75,25062767 -5,072104616

4800 70,54746344 -5,465952353

5100 66,39761265 -5,849330296

5400 62,70885639 -6,222051416

5700 59,40839027 -6,584115891

6000 56,43797075 -6,935656693

6300 53,75044834 -7,276898854

6600 51,30724614 -7,608129199

6900 49,07649631 -7,929673993

7200 47,03164229 -8,241882573

7500 45,1503766 -8,545115448

7800 43,41382366 -8,839735743

8100 41,80590426 -9,126103139

8400 40,31283625 -9,404569651

8700 38,92273845 -9,675476785

9000 37,62531384 -9,939153698

9300 36,41159403 -10,19591609

9600 35,27373172 -10,44606565


8/14

8

La frecuencia de corte es aquella donde la amplitud de la seal entrante cae hasta 70.7% de su valor

mximo. Y esto ocurre cundo la reactancia inductiva es igual a la resistencia ( XL= R) la frecuencia de

corte sera:

0

200

400

600

800

1000

1200

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

XC

Frecuencia

REACTANCIA CAPACITIVA

Series1

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

dB

Frecuencia

GdB Filtro RC

GdB RC


9/14

9

FILTRO PASAALTOS (TWEETER)

SISTENCIA (Ohm) DUCTANCIA (mH) RECUENCIA DE CORTE (Hz)

112 5,9 3021,248929

FRECUENCIA CTANCIA INDUCTIVA GdB RL

300 11,1212286 -20,10391607

600 22,2424572 -14,20869662

900 33,3636858 -10,88811574

1200 44,4849144 -8,656280561

1500 55,606143 -7,038813155

1800 66,7273716 -5,817525383

2100 77,8486002 -4,871141589

2400 88,9698288 -4,12412275

2700 100,0910574 -3,525912706

3000 111,212286 -3,041060677

3300 122,3335146 -2,643916139

3600 133,4547432 -2,315503125

3900 144,5759718 -2,041546929

4200 155,6972004 -1,81116452

4500 166,818429 -1,615963872

4800 177,9396576 -1,44940844

5100 189,0608862 -1,306360077

5400 200,1821148 -1,182745388

5700 211,3033434 -1,075309215

6000 222,424572 -0,981430575

6300 233,5458006 -0,898983957

6600 244,6670292 -0,826233897

6900 255,7882578 -0,761754212

7200 266,9094864 -0,704365646

7500 278,030715 -0,653087393

7800 289,1519436 -0,607099138

8100 300,2731722 -0,565711151

8400 311,3944008-0,528340557

8700 322,5156294 -0,494492412

9000 333,636858 -0,463744504

9300 344,7580866 -0,43573509

9600 355,8793152 -0,410152943


10/14

10

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

XL

Frecuencia

REACTANCIA INDUCTIVA

REACTANCIA

INDUCTIVA

-25

-20

-15

-10

-5

0

300

900

1500

2100

2700

3300

3900

4500

5100

5700

6300

6900

7500

8100

8700

9300

dB

Frecuencia

GdB Filtro RL

GdB RL


11/14

11

Respuesta a las frecuencias filtro pasa bajos RC

-25

-20

-15

-10

-5

0

dB

Frecuencia

Frecuencia de cruce o de corte

GdB RC

GdB RL


12/14

12

Respuesta a las frecuencias pasa altos

Identificacin de la frecuencia de corte en la simulacin.


13/14

13

Conclusiones

Referencias


14/14

14

DALCAME Grupo de investigacin biomdica, Electromiografa;

http://www.dalcame.com/emg.html (2005).

http://ele-mariamoliner.dyndns.org/~jsalgado/analogica/6CA-filtros.pdf

BOYLESTAD, Robert. Introduccin al anlisis de circuitos. (Decima edicin).2004. Editorial Pearson.
http://www.dalcame.com/emg.htmlhttp://www.dalcame.com/emg.htmlhttp://ele-mariamoliner.dyndns.org/~jsalgado/analogica/6CA-filtros.pdfhttp://ele-mariamoliner.dyndns.org/~jsalgado/analogica/6CA-filtros.pdfhttp://ele-mariamoliner.dyndns.org/~jsalgado/analogica/6CA-filtros.pdfhttp://www.dalcame.com/emg.html

Documents

Proyecto de Circuitos AC