Oct 192017
 

Convertidor mono – estéreo con amplificadores operacionales

Este Convertidor mono – estéreo con amplificadores operacionales permite obtener una salida de audio estéreo (dos canales) a partir de una señal monofónica. (un canal)

Este sencillo circuito se puede usar para alimentar dos audífonos estéreo o parlantes de alta impedancia (para bajo consumo de corriente), tomando una entrada monofónica, para producir una señal estéreo.

Funcionamiento del convertidor mono – estéreo

Para lograr nuestro objetivo, se utilizaron filtros activos de dos tipos diferentes: un filtro activo paso alto y un filtro activo paso bajo. Cada uno de ellos para un canal. Estos dos filtros, trabajando juntos dividen todo el rango de frecuencias de la señal de audio de entrada en dos grupos separados por una frecuencia de corte de 750 Hertz (Hz)

Convertidor mono - estéreo con amplificadores operacionales

El circuito tiene dos salidas (canales), izquierda y derecha, el canal 1 (izquierdo) tiene un filtro activo de paso bajo, para frecuencias menores a 750 Hz y el canal 2 (derecho) tiene un filtro activo de paso alto, para frecuencias mayores a 750 Hz.

El circuito da mejores resultados cuando la señal audio que se desea convertir, tiene una gran variedad de frecuencias.

En el diagrama esquemático se puede ver que las salidas se pasan a través de unas resistencias en serie (R10, R19). Si no se usan estas resistencias, una oscilación descontrolada puede ocurrir en la salida del canal cuando los altavoces o auriculares son de baja impedancia (ejemplo: 4 o 8 ohmios).

Si se utilizan parlantes o auriculares de baja impedancia, se conseguirán bajos niveles de volumen. Los mejores resultados se consiguen con auriculares, debido a su alta impedancia. A mayor impedancia, mayor potencia.

Se colocan dos amplificadores operacionales, con sus componentes asociados, iguales y en cascada para aumentar la ganancia en la zona plana, aumentar la atenuación y reducir el ancho de banda. El aumento en la atenuación es igual al aumento en la pendiente de la curva del filtro tanto paso bajo como paso alto.

Gráfico de ganancia (Av) vs frecuencia (f) de 2 filtros Paso Bajo

En el diagrama anterior se comparan las ganancias y pendientes de un filtro activo paso bajo y un filtro activo paso bajo en cascada de 2 etapas. Es evidente que el filtro en cascada de dos etapas es superior pues tiene mayor ganancia (40 log Ao) y su pendiente es más pronunciada (-40dB/década), acercándose mas al comportamiento de un filtro ideal.

Ao es la ganancia del filtro activo (una etapa). El mismo razonamiento aplica para un filtro en cascada paso alto.

El circuito se alimenta con una fuente de voltaje de doble polaridad de: +/- 15 V (voltios), 1 A (amperio)

Lista de componentes del Convertidor mono – estéreo

  • 4 amplificadores operacionales 741 o similar (U1, U2, U3, U4)
  • 4 resistencias de 22K (R1, R4, R6, R7)
  • 4 resistencias de 82K (R3, R5, R8, R9)
  • 4 resistencias de 20K (R12, R13, R16, R17)
  • 4 resistencias de 39K (R11, R14, R15, R18)
  • 3 resistencias de 47 ohmios (R2, R9, R10)
  • 8 condensadores de 0.01 uF (10 nF (nanofaradios)) (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)

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