ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
PROYECTO DE:
DISPOSITIVOS DISPOSITIVOS ELECTRONICOS ELECTRONICOS TEMA:
VUMETRO
REALIZADO POR: Alumno(s): Victoria Narcisa Fárez Rodríguez Kevin David Sánchez Mogrovejo Stefany Alexandra Villarreal Rivera Paulo Andrés Zapata Herrera
ESCUELA POLITECNICA NACIONAL PROYECTO DISPOSITIVOS ELECTRONICOS
VUMETRO Objetivo General: - Realizar un proyecto donde podamos observar el funcionamiento del vumetro en un protoboard utilizando amplificadores LM324. Objetivos especificos: - Poner en practica todo lo aprendido en la materia de Dispositivos Electronicos de acuerdo con el tema del proyecto. - Aplicar la conexión, polarizacion de los amplificadores operacionales conjuntamente con su distribucion de pines. Marco teorico: 1. Antecedente histórico del vúmetro. La idea surgió en el año de 1921 en el “Unknown Soldier on Armistice Day ” que se llevó a cabo en las ciudades de Arlington, New York y San Francisco, debido a que la audiencia presente notó una distorción en el audio de dicha celebración. Pero no sería hasta el año de 1939 en que oficialmente fue desarrollado por Bell Labs para poder medir y normalizar los niveles en líneas telefónicas. En la actualidad es muy frecuente encontrarlos en consolas de sonido, ya sean analógicos, en forma de LEDs e incluso representados en forma de barra en pantallas LCD. 2. ¿Para qué sirve un vúmetro?. Un vúmetro esencialmente brinda la posibilidad de cuantificar los niveles de sonido en una señal de audio, y verificar si esta se encuentra en niveles adecuados o estándar lo cual para una señal de audio viene a ser 0 dB, lo cual se traduce en que al momento de trabajar con señales de audio no debemos llegar a los i ndicadores de color rojo, porque de ser así si queremos editar nuestro audio en algún sofware especializado como lo es Normalizador , no será posible. La gente se pregunta el porque las ‘luces’ suben y bajan en el caso de un vúmetro con LEDs y para uno analógico el porque la aguja se mueve, esto ya en el campo de producción musical o en general cuando se trabaja con señales de sonido, se debe a que estas señales no son uniformes, poseen sonidos altos y bajos lo cual se conoce como el rango dinámico de la señal. 3. Elementos carácteristicos empleados en el vúmetro. Más adelante se citará los materiales que fueron empleados, que en su gran mayoría su funcionamiento y características ya ha sido estudiados en la materia de dispositivos electrónicos o de circuitos eléctricos y solo se hará énfasis en el potenciómetro y el amplificador operacional LM324. Potenciómetro Un potenciómetro en esencia es una resistencia variable, la cual generará una caída de tensión debido a que se está limitando la corriente que pasa a un circuito.
Hablando históricamente los primeros potenciómetros que surgieron son los reóstatos, que se parecen pero no es lo mismo, porque un reóstato disipa más potencia, razón por la cual se lo utiliza en circuitos eléctricos y no electrónicos. Además los potenciómetros se los conecta en paralelo al circuito y funcionan como un divisor de voltaje, un reóstato se lo conecta en serie. Es tan basta la diversidad de potenciómetros que enumerarlas no vendría al tema, por lo cual solo se hará referencia al tipo que fue empleado en el proyecto, el cual es un potenciómetro rotatorio, el cual posee un valor de resistencia total que mediante un ‘cursor ’ dividiremos dicha resistencia. Este tipo de potenciómetro posee tres terminales, de los cuales dos en los extremos de la resistencia total y el variable al cursor.
Amplificador Operacional LM324 Este tipo de amplificador está compuesto por 4 amplificadores operacionales de alta ganancia, que trabajan con fuente de alimentación simple, pues son diseñados para ello, pero pueden funcionar con alimentación doble.
Algunas de sus ventajas frente a otros operacionales es que trabaja con voltajes en el rango de 3V hasta 32V, y su consumo de energía es mínimo. Lo que carácteriza a es operacinal es que el voltaje de entrada en modo común incluye tierra, su voltaje de salida puede aproximarse a tierra aún en alimentación simple. La ganancia de frecuencia unitaria y la intensidad de polarización de entrada están compensadas con la temperatura. Materiales: - 2 Leds rojos - 2 leds amarrillos
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4 leds verdes 8 resistencias de 330Ω 3 amplificadores operacionales LM324 9 resistencias de 1kΩ 1 resistencia de 86kΩ 1 resistencia de 20kΩ 1 potenciometro de 100Ω 1 capacitor de 22Uf 1 capacitor de 10 uF 2 resistencia de 100kΩ 1 resistencia de 5.6kΩ 1 resistencai de 10kΩ Auriculares Cargador de 12V Un celular para la reproducion de la musica
Funcionamiento: Utilizamos una fuente en DC de 12V y una señal de audio de cualquier celular. El circuito funciona gracias a un divisor de voltaje con amplificadores operacionales que actúan como comparadores de voltaje, y dependiendo del voltaje que entra por estos, los diodos se encienden. La entrada de voltaje se puede controlar por medio de un potenciómetro al inicio del circuito; este se utiliza para que dependiendo del voltaje que ingrese se prendan tantos números de leds como la comparación lo permita. Ya que el voltaje que brindan los auriculares al ser conectados al r adio o celular es muy baja, utilizaremos un amplificador para audífonos, para evitar que la conexión de audio del celular se dañe utilizamos un capacitor que al principio; que solo toma las pulsaciones de señal de voltaje que emiten los auriculares estas las amplifica y las envía al circuito x10 2
10Ω =
1Ω
= 10
Gracias a esto es posible encender los led s. También realizamos pruebas con diferentes resistencias para que el voltaje que ingrese pueda ser óptimo para que los diodos o no se mantengan todos encendidos al mismo tiempo o para que solo se prendan un número menor de diodos de los que tenemos así el vúmetro se encenderá dependiendo del voltaje que ingresa en los l eds. Simulación La simulación la realizamos en proteus al ejecutarla con la señal de audio nos produce un error
Este se debe a que el computador se tarda un poco más de tiempo en realizar la simulación y al ocurrir esto los resultados obtenidos en la simulación no son eficaces; así que para poder probar la simulación correctamente; incrementaremos una señal AC en la simulación en vez de la entrada de audio para poder variar y obtener resultados:
Circuito amplificador
Circuito vúmetro
Circuito completo
Graficos:
Conclusiones
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Para poder apreciar de mejor forma el funcionamiento de los leds y el uso del vúmetro en sí, se debe agregar una parte al circuito que me permita amplificar la señal de entrada con la que alimentamos al circuito; ya que de no hacerlo no podremos observar el correcto funcionamiento del vúmetro. El objetivo principal del vúmetro es poder observar la variación del volumen de las distintas ondas del sonido mediante el uso de diodos emisores de luz (led); dichos led se encenderán de acuerdo a si el tono de frecuencia es más alto, es decir si se tienen tonos bajos los led solo se encenderán posiblemente hasta la mitad, mientras que si se tienen tonos altos todos los leds se encenderán completamente y esto ocurrirá conforme sea el ritmo del sonido.
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Para poder controlar la cantidad de corriente que pasan a los leds y sobre todo a los amplificadores operacionales es necesario el uso de un potenciómetro así como también de resistencias (las que se encuentran a lado de los leds); esto para cuidar nuestros elementos. En el amplificador es necesario el uso de capacitores, puesto que de no hacerlo podríamos dañar la fuente que está alimentando al circuito, ya sea un celular, equipo, grabadora, computadora, etc.
Recomendaciones - Antes de armar en un protoboard debemos simular en cualquier tipo de programa ya que de aquí se parte el trabajo. - Al momento de arma de armar el circuito verificar que ningun cable este haciendo corto ya que provocariamos que los amplificadores se quemen. - Al manipular los amplificadores primero descargarse de la estatica debido a que es una causa su daño. - Antes de energizar el circuito revisar las polaridades y que todos los puesto a tierra se encuentre bien conectados. BIBLIOGRAFIA
Bibliografía EcuRed . (s.f.). Obtenido de Circuito integrado LM324: http://www.ecured.cu/index.php/Circuito_integrado_LM324 ELECTRONICA DE INVIERNO. (s.f.). Obtenido de Vúmetro a base de leds: http://electronicavm.net/2011/05/28/vumetro-monofonico-a-base-de-leds/ Electrónica Unicrom. (s.f.). Obtenido de Resistencia variable: Potenciómetro, reóstato: http://unicrom.com/Tut_resistenciavariable.asp Gago, S. G. (s.f.). MANUAL PARA RADIALISTAS ANALFATÉCNICOS. Obtenido de Pregunta 60: ¿PARA QUÉ SIRVEN LOS VÚMETER?: http://www.analfatecnicos.net/pregunta.php?id=60 ingeniatic. (s.f.). Obtenido de Vúmetro: http://ingeniatic.euitt.upm.es/index.php/tecnologias/item/660-v%C3%BAmetro TARINGA. (s.f.). Obtenido de CMOY Amplificador de Audifonos Casero Dispositivos Moviles: http://www.taringa.net/posts/hazlo-tu-mismo/11974137/CMOY-Amplificador-deAudifonos-Casero-Dispositivos-Moviles.html
