Este documento describe el desarrollo de un ecualizador de 4 bandas activo con filtros pasa bajas de 500Hz, pasa bandas de 700Hz-4kHz, pasa bandas de 5kHz-10kHz y pasa altas de 11kHz. Explica el marco teórico de los diferentes tipos de filtros, los cálculos matemáticos para determinar los valores de los componentes, la implementación del circuito y los diagramas de bode para cada filtro.

1. Electrónica y Telecomunicaciones.
Materia: Filtros Recursamiento.
Profesor: Felipe de Jesús Sorcia Vázquez.
Proyecto Final
Grupo: 7° A.
Alumno: Flores Reyes Fermín Alejandro.
Matrícula: FRFO131254.
Fecha: 11/12/2015.

2. 2
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
Índice
C
Conclusión...............................................................16
D
Diagramas de bode..................................................9
M
Marco Teórico ...........................................................3
O
Objetivo...................................................................... 3
P
Procedimiento.......................................................... 5

3. 3
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
Objetivo
Desarrollar un ecualizador de 4 bandas activo, con un filtro Pasa Bajas de 500Hz,
un Pasa Bandas de 700Hz – 4kHz, un Pasa banda de 5kHz – 10 kHz y un pasa
altas de 11 kHz .
Marco Teórico
Un filtro electrónico es un elemento que discrimina una determinada frecuencia o
gama de frecuencias de una señal eléctrica que pasa a través de él, pudiendo
modificar tanto su amplitud como su fase.
En los sistemas de comunicaciones se emplean filtros para dejar pasar solo las
frecuencias que contengan la información deseada y eliminar las restantes. Los
filtros son usados para dejar pasar solamente las frecuencias que pudieran resultar
ser de alguna utilidad y eliminar cualquier tipo de interferencia o ruido ajeno a ellas.
Existen dos tipos de filtros:
Filtros Pasivos: son aquellos tipos de filtros formados por combinaciones serie o
paralelo de elementos R, L o C.
Filtros Activos: son aquellos que emplean dispositivos activos, por ejemplo los
transistores o los amplificadores operacionales, junto con elementos R L C.
Filtro Pasa Bajas
Un filtro pasa bajas corresponde a un filtro electrónico caracterizado por permitir el
paso de las frecuencias más bajas y atenuar las frecuencias más altas.
Grafica característica de un filtro pasa bajas.

4. 4
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
Filtro Pasa Altas
Un filtro pasa altas es un tipo de filtro electrónico en cuya respuesta en frecuencia
se atenúan las componentes de baja frecuencia pero no las de alta frecuencia, éstas
incluso pueden amplificarse en los filtros activos.
Cabe destacar que la alta o baja frecuencia es un término relativo que dependerá
del diseño y de la aplicación.
Grafica característica de un filtro pasa altas.
Filtro Pasa Banda
Un filtro paso banda es un tipo de filtro electrónico que deja pasar un determinado
rango de frecuencias de una señal y atenúa el paso del resto.
Grafica característica de un filtro pasa banda.
Ecualizador
Es un dispositivo que modifica el volumen del contenido en frecuencias de la señal
que procesa. Lo que se traduce en diferentes volúmenes para cada banda de
frecuencia. Con esto se puede variar de forma independiente la intensidad de
los tonos de las bandas.

5. 5
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
Procedimiento
Realizamos un filtro activo pasa bajas no inversor de 500 Hz.
Desarrollo de los cálculos.
. . 500 .
1 1 1
1 2
. . (S)
1
2
1
2 2 500 3141.592654
2 1 1.4
1 1
2 318.30
3141.59 1
F C Hz PB
R R C
F T H
S
R C
C F
w f w
si R R La ganancia es de
R
WC

 


  
  
  


    

   

Para el pasa banda de 700 Hz – 4 kHz desarrollamos dos filtros un PA de 700 Hz
y un PB de 4kHz, no inversores ambos.
 
. . 700 .
1
1
. . (S)
1
2
1
2 2 700 4398.229715
1 1.4
1 1
2 227.36
4398.22 1
F C Hz PA
Rf
S
R
F T H
S
R C
C F
w f w
si Rf R La ganancia es de
R
WC

 


 
 
 


    

   

. . 4 .
1 1 1
1 2
. . (S)
1
2
1
2 2 4000 25132.74123
2 1 1.4
1 1
2 39.78
25132.74 1
F C kHz PB
R R C
F T H
S
R C
C F
w f w
si R R La ganancia es de
R
WC

 


  
  
  


    

   

Pasa banda de 5kHz – 10kHz desarrollamos dos filtros un PA de 5 kHz y un PB de
10kHz no inversores ambos.
 
. . 5 .
1
1
. . (S)
1
2
1
2 2 5000 31415.92654
1 1.4
1 1
2 31.83
31415.92 1
F C kHz PA
Rf
S
R
F T H
S
R C
C F
w f w
si Rf R La ganancia es de
R
WC

 


 
 
 


    

   

. . 10 .
1 1 1
1 2
. . (S)
1
2
1
2 2 10000 62831.85307
2 1 1.4
1 1
2 15.91
62831.85 1
F C kHz PB
R R C
F T H
S
R C
C F
w f w
si R R La ganancia es de
R
WC

 


  
  
  


    

   


6. 6
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
Pasa altas de 11 kHz no inversor
 
. . 11 .
1
1
. . (S)
1
2
1
2 2 11000 69115.033838
1 1.4
1 1
2 14.46
69115.03 1
F C kHz PA
Rf
S
R
F T H
S
R C
C F
w f w
si Rf R La ganancia es de
R
WC

 


 
 
 


    

   

De estos cálculos obtuvimos los valores con el capacitor definido y como
resultante las resistencias a utilizar.
Material
Capacitores: 3 Electrolíticos de 1µ, 3 Cerámicos de 1µ.
Resistencias: 3 x 330Ω, 3 x 220Ω, 3 x 39Ω, 3 x 33Ω, 6 x 15Ω, 4 x 1 MΩ, 1 x 5 MΩ.
Potenciómetro: 4 x 5kΩ.
Implementación de los circuitos (con resistencias comerciales)
Pasa bajas de 500 Hz con resistencias comerciales, la entrada es por R2_1 y la
salida el pin 6 de U2
U2
741
3
2
4
7
6
51
R2_1
330Ω
R1_1
330Ω
Rf_1
330Ω
C1_1
1µF

7. 7
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
Pasa banda de 700 Hz – 4 kHz desarrollamos dos filtros un PA de 700 Hz y un PB
de 4kHz, donde la entrada es el C2_2 y la salida el pin 6 de U2
Pasa banda de 5kHz – 10kHz desarrollamos dos filtros un PA de 5 kHz y un PB de
10kHz, donde la entrada es el C2_2 y la salida el pin 6 de U2
Pasa altas de 11 kHz, donde la entrada es C2_2 y la salida el pin 6 de U3
U2
741
3
2
4
7
6
51
R2_1
39Ω
R1_1
39Ω
Rf_1
39Ω
C1_1
1µFU3
741
3
2
4
7
6
51
R1_2
220Ω
Rf_2
220Ω
C2_2
1µF
R2_2
220Ω
U2
741
3
2
4
7
6
51
R2_1
15Ω
1
15Ω
Rf_1
15Ω
C1_1
1µFU3
741
3
2
4
7
6
51
R1_2
33Ω
Rf_2
33Ω
C2_2
1µF
R2_2
33Ω
U3
741
3
2
4
7
6
51
R1_2
15Ω
Rf_2
15Ω
C2_2
1µF
R2_2
15Ω

8. 8
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
Para sumar las señales se utilizó un sumador donde las entradas de los filtros serán
R3, R4, R5, R6 una por cada filtro, y la salida de la señal ya sumada es el pin 6 de
U4
Nota: Para que la ganancia fuera variable para cumplir con la definición de
ecualizador y la ganancia fuera variable, se puso un potenciómetro de 5kΩ en
paralelo con R1_n en los filtros ya que la ganancia está dada por:
1
1
12
Rf
R
 
 
 
Y
1 2
1
12
R
R
 
 
 
U4
741
3
2
4
7
6
51
R2
5MΩ
R3
1MΩ
R4
1MΩ
R5
1MΩ
R6
1MΩ

9. 9
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
Diagramas de bode
PB de 500 Hz
2 2 500 3141.592654w f w     
10
2
10
3
10
4
10
5
-90
-45
0
Phase(deg)
Bode Diagram
Frequency (rad/s)
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
System: h
Frequency (rad/s): 3.14e+03
Magnitude (dB): 3.02
Magnitude(dB)

10. 10
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
Pasa bandas 700Hz – 4kHz
PA de 700 Hz
2 2 700 4398.229715w f w     
10
2
10
3
10
4
10
5
0
45
90
Phase(deg)
Bode Diagram
Frequency (rad/s)
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10 System: h
Frequency (rad/s): 4.39e+03
Magnitude (dB): 3
Magnitude(dB)

11. 11
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
PB DE 4kHz
2 2 4000 25132.74123w f w     
10
3
10
4
10
5
10
6
-90
-45
0
Phase(deg)
Bode Diagram
Frequency (rad/s)
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
System: h
Frequency (rad/s): 2.52e+04
Magnitude (dB): 3
Magnitude(dB)

12. 12
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
PB de 5kHz – 10 kHz no inversor
PA de 5kHz
2 2 5000 31415.92654w f w     
10
3
10
4
10
5
10
6
0
45
90
Phase(deg)
Bode Diagram
Frequency (rad/s)
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
System: h
Frequency (rad/s): 3.13e+04
Magnitude (dB): 2.99
Magnitude(dB)

13. 13
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
PB de 10 kHz
2 2 10000 62831.85307w f w     
10
3
10
4
10
5
10
6
-90
-45
0
Phase(deg)
Bode Diagram
Frequency (rad/s)
-20
-15
-10
-5
0
5
10
System: h
Frequency (rad/s): 6.32e+04
Magnitude (dB): 2.99
Magnitude(dB)

14. 14
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
PA de 11 kHz
2 2 11000 69115.033838w f w     
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7
0
45
90
Phase(deg)
Bode Diagram
Frequency (rad/s)
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
System: h
Frequency (rad/s): 6.89e+04
Magnitude (dB): 2.99
Magnitude(dB)

15. 15
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
Circuito Armado

16. 16
PROYECTO FINAL: ECUALIZADOR
Conclusión
Al implementar los filtros activos en este ecualizador, se obtiene una noción del
potencial en la vida diaria y en el transcurso de la carrera del uso de los filtros, en
telecomunicaciones y en sistemas de audio básicos o en algo más elaborado como
cabinas de grabación, ya que se pueden crear varios filtros para filtrar ciertas
frecuencias dependiendo de los parámetros establecidos.
Bibliografía
Driscoll, F. F. (1999). Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales. Pearson
Educación.
Rojas, I. R. (1005). Filtros (aproximación y síntesis). Universidad Iberoamericana.