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come realizzare filtro per subwoofer.

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[21] Re: come realizzare filtro per subwoofer.

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 13 set 2016, 19:49

Il segnale dei canali destro e sinistro è miscelato attraverso due resistori da 10 k, al nodo sono collegati un poliestere da 220 nF che va al riferimento e il negativo di un elettrolitico da 10 uF, dal positivo dell'elettrolitco il segnale miscelato va all'ingresso invertente del 741 attraverso un resistore da 10 k, l'ingresso non invertente è al riferimento, nel feedback c'è un resistore da 100 k in parallelo a un poliestere da 220 nF (quello che proponevo di commutare), l'uscita è prelevata attraverso un altro elettrolitico da 10 uF col positivo verso l'opamp; spero di essere stato comprensibile :-) O_
Editato, mi ero perso una connessione #-o ...
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[22] Re: come realizzare filtro per subwoofer.

Messaggioda Foto Utentealev » 13 set 2016, 20:17

L'avevo già detto in un post precedente, ma per completezza aggiungo che il 741 deve essere alimentato (pin 7 e 4 rispettivamente) con alimentazione duale +-12 V stabilizzata e livellata
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[23] Re: come realizzare filtro per subwoofer.

Messaggioda Foto UtenteGuidoB » 15 set 2016, 18:49

Il 741 è un po' vecchiotto e rumoroso. Ci sono amplificatori operazionali più veloci e a basso rumore come il TL071, che si potrebbe utilizzare al posto del 741.

Ricordo che chiedevi anche di poter regolare la frequenza di taglio tra 50 e 100 Hz.

Ho provato a progettare un filtro del secondo ordine con una cella di Sallen-Key e un potenziometro doppio che permette appunto la regolazione con continuità della frequenza di taglio nell'intervallo voluto.

Lo schema è (per chi lo può vedere, più avanti lo descrivo a parole):

Si compone di due ingressi per il canale destro e sinistro. Per ogni ingresso c'è una resistenza da 100 kΩ tra il morsetto "caldo" (che porta il segnale) e la massa, per dare un riferimento in continua se il segnale non ha componente continua (cioè se arriva attraverso un condensatore).

Da ognuno dei due morsetti "caldi" di ingresso partono altre due resistenze da 100 kΩ che hanno in comune il secondo morsetto, dove si miscelano il segnale destro col sinistro.

Il segnale così miscelato arriva alla prima sezione del potenziometro doppio. La resistenza della sezione, a seconda della posizione della manopola del potenziometro, va da 0 a 50 kΩ.

Il segnale attraversa questa prima sezione del potenziometro doppio e poi anche la seconda, che essendo accoppiata meccanicamente alla prima avrà la stessa resistenza.
Al nodo tra le due sezioni è collegato anche un morsetto di un condensatore di retroazione, che vedremo dopo.

Il segnale incontra poi una resistenza da 50 kΩ (ottenibile mettendo in parallelo due resistenze da 100 kΩ, oppure con minor precisione utilizzando una singola resistenza da 47 kΩ) e la attraversa.

Il segnale incontra poi un morsetto di un condensatore poliestere da 22 nF, che ha l'altro morsetto collegato a massa.

Allo stesso nodo è collegato anche l'ingresso positivo di un amplificatore operazionale di tipo TL071.

L'uscita dell'operazionale va sia al morsetto "caldo" di uscita di tutto il circuito, sia all'ingresso negativo dell'operazionale (dando una retroazione negativa diretta che stabilisce un guadagno unitario), sia attraverso un condensatore poliestere da 44 nF al nodo comune delle due sezioni del potenziometro doppio, dando così una retroazione positiva. Il condensatore da 44 nF si può ottenere mettendo in parallelo due condensatori da 22 nF, oppure con minor precisione utilizzando un condensatore singolo da 47 nF.

Questa configurazione circuitale del filtro è chiamata "cella di Sallen-Key".

L'operazionale è alimentato da una tensione duale di +/- 12 V. La massa del circuito è a 0 V.

Ci sono in tutto 5 resistenze, 1 potenziometro doppio, 2 condensatori e 1 amplificatore operazionale.

Rispetto al circuito col 741 ci sono due condensatori in meno, una resistenza e un potenziometro doppio in più. La frequenza di taglio è regolabile con continuità ta 50 e 100 Hz tramite il potenziometro. La frequenza di taglio aumenta al diminuire della resistenza, e viceversa.

Va aggiunta, come nell'altro circuito, l'alimentazione duale e, all'uscita, un amplificatore di potenza per pilotare il sub-woofer.

A questo punto hai l'imbarazzo della scelta ;-)
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[24] Re: come realizzare filtro per subwoofer.

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 16 set 2016, 0:59

:-) Ottimo Foto UtenteGuidoB, ovviamente TL071 o TL081 p. es.possono tranquillamente sostituire il 741 anche nello schema del link; permettimi però di notare che forse, a quanto mi risulta, non ha molto senso ai fini pratici preoccuparsi di ottenere quel resistore da 50 k quando nonostante l'accoppiamento meccanico, comunemente le due sezioni dei doppi potenziometri possono presentare diverso valore resistivo anche di oltre il 10% ... usi il 47 k e vai tranquillo :D ...( oppure metti tutti componenti di alta precisione e pregio e fai un passabasso per subwoofer audiofilo :mrgreen:) O_/
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[25] Re: come realizzare filtro per subwoofer.

Messaggioda Foto Utenteibra » 16 set 2016, 1:16

Il 741 è un po' vecchiotto e rumoroso.

Vecchiotto sì, ma rumoroso per applicazioni come queste direi proprio di no.
Per generare del rumore udibile in banda sub-woofer quel 741 dovrebbe fare proprio schifo, al limite del guasto, ma non lo è.
Comunque ben venga l'utilizzo di operazionali più efficienti e meno rumorosi :ok:
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[26] Re: come realizzare filtro per subwoofer.

Messaggioda Foto UtenteGuidoB » 16 set 2016, 7:24

claudiocedrone ha scritto:ovviamente TL071 o TL081 p. es.possono tranquillamente sostituire il 741 anche nello schema del link

È corretto.
Però ho controllato meglio il filtro del link e non mi piace per niente: in primis ci sono quei due condensatori elettrolitici di disaccoppiamento in continua che restano polarizzati inversamente nelle semionde positive del segnale.
Per evitarlo bisognerebbe far lavorare l'operazionale a un riferimento più alto rispetto a massa, per esempio collegando il suo ingresso positivo (che fornisce il riferimento) anziché a massa a una tensione più positiva del valore di picco del segnale. Oppure togliere del tutto quei due condensatori, tanto non penso che gli offset dell'operazionale diano così fastidio (parliamo di una decina di millivolt o giù di lì).

Poi è fatto da due filtri del primo ordine messi in serie: il primo (formato da R1, R3, R4 tutte da 10 kΩ in parallelo - per Thevenin e la massa virtuale all'ingresso dell'operazionale - e dal condensatore CY2 da 220 nF) taglia a 217 Hz, il secondo (formato da R2 da 100 kΩ in parallelo al condensatore CY1 da 220 nF, il tutto in retroazione all'operazionale) taglia (udite udite) a 7,23 Hz, cioè nel campo degli infrasuoni. Se non ho sbagliato il ragionamento o i conti, il primo taglia troppo alto e il secondo troppo basso.

Poi inverte il segnale, e bisogna tenerne conto invertendo anche i collegamenti sull'altoparlante. L'autore doveva dirlo. Poi amplifica 6,6 volte in banda passante, magari non è un problema ma un filtro è un filtro e un amplificatore un amplificatore. Se un filtro amplifica o attenua è bene dirlo.

claudiocedrone ha scritto:non ha molto senso ai fini pratici preoccuparsi di ottenere quel resistore da 50 k...

Certo, confermo, e lo stesso vale per il condensatore da 44 nF. Si possono mettere i valori standard di 47 kΩ e 47 nF al posto dei teorici senza nessuna differenza all'atto pratico :ok:.

I valori esatti (corrispondenti ai teorici) servono più che altro per usare resistenze tutte uguali e condensatori tutti uguali per facilitare l'approvvigionamento e anche per evitare a Foto Utentedanyto errori al momento del montaggio.

Concordo anche con Foto Utenteibra :ok:.
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[27] Re: come realizzare filtro per subwoofer.

Messaggioda Foto Utentedanyto » 16 set 2016, 8:43

ciao a tutti, e scusatemi per l'assenza, ma il pittore mi ha sfrattato e ho dovuto smontare tutto. se dovessi dare un voto, sarebbe un dieci e lode a tutti sia per aver trovato qualcosa che posso realizzare, e soprattutto per la spiegazione molto ben fatta. a questo punto non mi resta che acquistare tutto quello che non ho in casa e iniziare a montare il filtro. ultimo chiarimento e poi non rompo più, ingresso e uscita del filtro lavorano sul segnale preamplificato, giusto? e se così fosse, posso utilizzare dei connettori rca? un grosso grazie, daniele. :shock:
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[28] Re: come realizzare filtro per subwoofer.

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 16 set 2016, 16:39

:-) Certo, puoi usare gli RCA o anche qualsiasi altro connettore che ti sia comodo; ti consiglio di seguire lo schema di Foto UtenteGuidoB, il primo col 741 è effettivamente un po' un pastrocchio... un copia incolla uscito male :mrgreen: i due elettrolitici di disaccoppiamento saranno l'incompreso residuo di uno schema con tensione di alimentazione singola... :lol:
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[29] Re: come realizzare filtro per subwoofer.

Messaggioda Foto Utentedanyto » 17 set 2016, 15:59

:ok: ciao claudio e scusami, ma non mi ero accorto della tua risposta.
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[30] Re: come realizzare filtro per subwoofer.

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 17 set 2016, 16:08

:-) Figurati, ciao O_/
P.s. Approfitto per una domanda da ignorante a Foto UtenteGuidoB su quel Sallen & Key, che approssimazione hai usato, Butterworth ? :?
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