Post on 10-Feb-2018
7/22/2019 Proyecto de Circuitos AC
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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
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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.
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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 .
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Respuesta a las frecuencias pasa altos
Identificacin de la frecuencia de corte en la simulacin.
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Conclusiones
Referencias
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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