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• Angel Snk Moroco

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ELECTRÓNICA ANALÓGICA CODIGO: AE3010

LABORATORIO N° 08 “FILTROS”

1.- ARAPA CRUZ, Fredy Michael Alumnos:

2.- LLACCHUA HUARSAYA, Eveline Jessica 3.- MENDOZA CHOQUEPATA, Luis Leonel

Grupo Semestre Fecha de entrega

:

“C”

: III : 27

Nota: 06

18

Hora:

23:59 Horas

ELECTRÓNICA DE POTENCIA Tema :

FILTROS ANÁLISIS DE TRABAJO SEGURO:

I.

OBJETIVOS

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AE3010 III “C”

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ELECTRÓNICA DE POTENCIA Tema :

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FILTROS

● Realizar la implementación de filtros para ecualizar señal de audio o voz. ● Analizar la respuesta de filtros en la ecualización de señal. ● Cálculos de filtros y análisis de su señal de entrada/salida. II. ● ● ● ● ● ●

MATERIAL Y EQUIPO Resistencias Opamp Fuente de Corriente Continua Módulos Lucas Nulle Osciloscopio Generador de Señales

III.

SEGURIDAD

Tener cuidado con el tipo y niveles de voltaje que suministran a las tarjetas Antes de utilizar el multímetro, asegurarse que está en el rango y magnitud eléctrica adecuada.

Tener cuidado en la conexión y en la desconexión de los equipos utilizados

IV.

PROCEDIMIENTO

1. Actividades Previas Inventario: Dispositivo Multímetro Osciloscopio Módulos Lucas Nulle

Mediciones: Componente:

Valor

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FILTROS Resistencia Resistencia Capacitor OPAMP

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10 K𝛺 1 K𝛺 0.1 𝜇𝐹 1 M𝛺

2. Diagrama general del ecualizador de sonido de 2 bandas:

3. Conecte el dispositivo de audio con el conector PLUG 3.5mm y la impedancia de R1=10k, grafique las señal obtenida en el PIN 1 y 2 con referencia a GROUND

Plug 3.5 mm 1: amarillo

Right

salida

2: blanco

Left

salida

3: negro

GND Tierra

salida

4: verde

micrófono

entrada

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Gráfica de Señal de Audio de Canal R y L ANEXO N° 01

Señal de Entrada: AMARILLO Señal de Salida: AZUL 4. Para trabajar escoja sólo un canal, el que mejor señal nos proporcione, Implemente un filtro pasa bajos a frecuencia de Voz (3KHz), compruebe su funcionamiento con el ingreso de dicha señal de audio y grafique al menos 2 señales capturadas:

1 𝑓𝑐 = 2𝜋𝑅𝐶 1 1 𝑅. 𝐶 = = 2𝜋𝑓𝑐 2𝜋(3)(103 ) 𝑅. 𝐶 = (53.05)(10−6 ) 𝐶 = 1𝜇𝐹 𝑅 = 53.05𝛺

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MODIFICANDO: Se quiere que: 𝐶

= 0.1𝜇𝐹 1𝜇 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 = = 10 0.1𝜇

Entonces:

𝑅 = (53.05)(10) = 530.5𝛺

Gráficas de señal de salida de FILTRO PASA BAJOS, Señal de Entrada VS Señal de Salida ANEXO N° 02

Señal de Entrada: AMARILLO Señal de Salida: AZUL 5. Trabaje en paralelo e Implemente un filtro pasa altos a frecuencia de Voz (3KHz), compruebe su funcionamiento con el ingreso de dicha señal de audio y grafique al menos 2 señales capturadas:

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Gráficas de señal de salida de FILTRO PASA ALTOS, Señal de Entrada VS Señal de Salida ANEXO N° 03

Señal de Entrada: AMARILLO Señal de Salida: AZUL 6. Armar dos atenuadores de Sonido para controlar la ganancia de cada banda, coloque cada atenuador al 50%:

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Gráfica que señal atenuada al 50% de FILTRO PASA BAJOS, Señal de Entrada VS Señal de Salida ANEXO N° 04

Gráfica que señal atenuada al 50% de FILTRO PASA ALTOS, Señal de Entrada VS Señal de Salida ANEXO N° 05

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7. Arme un sumador, suma las señales filtradas con FILTRO PASA BAJOS y PASA ALTOS, Grafique la señal resultante: R1=10KΩ VDD = +15V, VSS = -15V

Gráfica de Señal Sumada, Señal de Entrada VS Señal de Salida de Audio

ANEXO N° 06

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8. Coloque un altavoz a la salida y compruebe la ecualización, grafique la salida cuando se ecualiza los bajos y otra cuando se ecualiza los altos: Gráfica de Ecualización de Frecuencias Bajas ANEXO N° 07

Gráfica de Ecualización de Frecuencias Altas ANEXO N° 08

Responda a las siguientes preguntas:

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a) ¿Qué componentes intervienen para la generación del filtro? Para el diseño de un filtro, este se compone de Amplificadores Operacionales, resistencias, Capacitores y Potenciómetros para hacer posible la modificación de frecuencias y así generar un filtro. b) ¿Qué variables modifican la frecuencia de corte? La frecuencia de corte es modificada por los valores de resistencia y capacitor.

c)

1 𝑓𝑐 = 2𝜋𝑅𝐶 En circuito reales ¿Cuál es el criterio para determinar si una señal está filtrada? Explique. Para determinar si una señal está filtrada en circuitos reales, se muestra en las ondas sinusoidales que determinada parte de los picos se ve atenuada, debido a la aplicación de los filtros según su orden.

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:

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OBSERVACIONES: 1) En el circuito montado utilizamos resistencias, potenciómetros una fuente en DC la cual alimentó el circuito. 2) Los elementos electrónicos se conectaron de manera en la cual realizaban funciones en las polaridades del jack de audio. 3) Utilizamos resistencias para simular un filtro pasabajos, el cual pronunciaba los acústicos bajos del audio filtrado a un altavoz. 4) Colocamos un potenciómetro para controlar el nivel de resistencia en pasabajos y pronunciar los acústicos graves.

el

5) Usamos el método de los pasabajos para conectar e la polaridad indicada el circuito de Pasa Altos el cual se controlaba mediante un potenciómetro. 6) El pasabajos funciona gráficamente como la frecuencia vs amplitud, permitiendo así el paso de la frecuencia en su menor escala. 7) El funcionamiento del pasaaltos filtra las frecuencias bajas dejándolas fuera, y dando paso a las frecuencias agudas. 8) El osciloscopio gráfica claramente la diferencia de frecuencias entre las de entrada y de salida. 9) Las frecuencias de entrada y salida ayudan a corroborar las diferencias entre los picos de frecuencia aguda y las disminuciones en los bajos. 10) Utilizamos el multímetro para identificar las respectivas polaridades en el PLUG 3.5mm el cual conectaba el teléfono hacia los circuitos electrónicos montados. CONCLUSIONES: 1) Realizamos la implementación de filtros para ecualizar señal de audio o voz. 2) Analizamos la respuesta de filtros en la ecualización de señal. 3) Se calcularon los valores de resistencia y del capacitor para el diseño del filtro de frecuencia. 4) Verificamos las variaciones de frecuencia que se producían cuando se manipulaba el potenciómetro en el ecualizador diseñado. 5) Logramos corroborar las diferencias entre las frecuencias de entrada y salida con los picos de las frecuencias graficadas. 6) Analizamos las señales obtenidas en el osciloscopio.

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7) Logramos identificar las polaridades de los conectores de audio, siendo el usado de 4 polos con un tierra en común. 8) Trabajamos con distintos componentes electrónicos como el Opamp, capacitores, resistencia y potenciómetro. 9) Se entendió de una mejor manera como funciona un potenciometro y en qué ocasiones se puede emplear. 10) Se obtuvo el diseño del filtro de frecuencia obteniendo los resultados más coherentes y esperados.

BIBLIOGRAFÍA: UDLAP.

(2018). Capítulo II: Teoría de Filtros. Recuperado de: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/quiroz_c_g/c apitulo2.pdf ANEXOS

MONTAJE DEL CIRCUITO

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FILTROS

DISEÑO COMPLETO DEL FILTRO DE FRECUENCIA

ALIMENTACIÓN PARA EL OPAMP EN DC

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