Diseñando un mezclador de audio de 8 canales con el TL084

De: v3r0Nik aNg3l (.......@hotmail.com)

Enviado: viernes, 21 de agosto de 2009 04:38:39 p.m.
Para: hokkaido_peru@hotmail.com

hola!!!!!!!!!!
Jorge Flores Vergaray
el motivo de mi mensaje es por que estaba buscando la respuesta a mi problema y al estar haciendolo me encontre con su blog, bueno tengo un problema estoy estudiando un bachillerato de instrumentacion el cual no es de mi agrado esto me ha causado llegar a una parte muy dificil, tengo que hacer como practica un sumador inversor no inversor con 8 entradas y con salida de audio , pero no se como hacerlo de no cumplir con el me darian de baja donde estudio, es por eso que le he mandado un mensaje para pedir su ayuda para esta practica. de ante mano le agradesco mucho el poder contar con su ayuda.
gracias espero una respuesta.


Vamos a diseñar un sencillo mezclador de audio de 8 canales en salida mono , si quisieramos tener uno estereo solo se duplicaria este circuito para el otro canal , es posible poner potenciometros de PAN es decir para dar mas "peso" a un canal que al otro en el momento de mezclar , tambien mediante otros arreglo de opams ( el TL084 trae 4 en cada chip y es baratisimo ) podemos intercalar un filtro de frecuencias bajas , medias , altas , a la salida de cada preamplificador antes de llegar a las resistencias sumadoras con lo que manejamos la tonalidad de cada entrada.
Este post nos servirá para entender más el funcionamiento y fòrmulas empleadas en circuitos de opams en su configuración sumadoras ( mezcladora en audio) y en modo inversor y no inversor , solo necesitaremos 2 TL084 ( 4 opams en un chip) y un TL081 simple para la suma final , hace unos años este circuito lo hubieramos hecho con los 741 pero su calidad e impedancia de entrada no son tan buenas como los Tl08.. que son muy economicos.
Ponemos el circuito básico sin valores de resistencias para ir estudiando ( y diseñando ) etapa por etapa de acuerdo a nuestras necesidades , quizas mezclar microfonos , guitarras electricas , que son señales de bajo nivel , tambien podemos unir a la mezcla salidas de teclados electronicos , baterias electronicas , la salida de audio de una pista para karaoke tomandola del reproductor DVD o de la salida de la tarjeta de audio de la PC aqui como su señal es grande hay que atenuar o simplemente "buffearla" en modo seguidor , es decir sin amplificarla , solo adaptando impedancias , yo uso este circuito en mi salita de grabacion para hacer los ensayos , mi hermano tiene un grupo de cumbia peruana y este mezclador como verán despues en las fotos del proyecto terminado lo hemos puesto en una cajita muy pequeña que puede entrar en el bolsillo del pantalón para llevarlo a todo sitio.
Sin más que decir comenzamos con el circuito básico :

Lo primero que consideraremos es como se hace una mezcla o suma de voltajes con un amplificador operacional genérico ( 741 , 358 , 324 , TL081 , etc) , la entrada diferencial constituida por los pines + y - constituyen una tierra virtual y despues de algunos cálculos llegamos a la expresión general siguiente :

Donde V1 , V2 ; V3 ..... son los voltajes de entrada en este caso de la figura voltajes continuos y tambien alternos que se suman de acuerdo a un "peso" dado por el cociente de la resistencia de realimentación y la propia resistencia de entrada , esta resistencia puede ser variada cambiando su valor como en la figura o sacandola desde un potenciometro que es lo que hacemos , cuanto mas grande sea la resistencia de entrada a la sumadora la amplificación es menor , si todas las resistencias son iguales la salida sera la suma de los voltajes de entrada multiplicados por un factor -Rf/Rin el signo menos indica que la señal sale invertida o desfasada 180 grados.

En el circuito que debemos diseñar vemos que tenemos 8 entradas , 4 de cada lado estas seran las señales a sumar.

Una primera aproximación es recibir señales de alto nivel ( mínimo 1 voltio ) provenientes de una señal amplificada como una salida de cd , etc o preamplificada como debe ocurrir con los micrófonos de audio donde su señal de entrada se ha levantado mínimo 10 veces , si todas han pasado por un acoplamiento de condensador su nivel de voltaje continuo se quedó en el y solo se ha dejado pasar señales de audio sin pedestal de continua , las que podrian sumarse como se indica en este esquema , como vemos el factor de amplificación es 100K/100K = 1 por tanto los potenciometros darán el "peso" para cada señal cuando sean sumadas , la primera salida como habiamos visto está invertida , si queremos una señal no invertida la volvemos a invertir con un segundo opam , el condensador de 22pF en paralelo con la resistencia de realimentación sirve para bypasear las frecuencias altas ya que la banda de audio es desde 20 Hz hasta 20 Khz con esto se preveen posibles oscilaciones :

Sin embargo cuando las señales son debiles como el caso de los micrófonos de baja impedancia la atenuación es grande y al amplificar tambien amplificamos el ruido térmico natural de los dispositivos y el zumbido de la fuente , por ello en nuestro circuito hemos hecho uso de un preamplificador simple individual hecho por los opams del TL084 , los condensadores de acople en la entrada y la salida sirven para no dejar pasar el voltaje continuo o d.c. que pueda traer cada entrada , caso de los reproductores cd o teclados , con esto solo tendremos las señales alternas de audio.

Para los micrófonos estamos dando una amplificación de 10 haciendo Rf/Rin = 100K/10K = 10

Con esto tendremos cerca a 1 voltio a la salida de cada opam , la salida de cada opam es de muy pocos ohmios , podemos considerar despreciable y lo bueno es que no dependen de la entrada , todos los opams tendran la misma impedancia o resistencia de salida ( muy baja) por tanto podemos usar resistencias altas para hacer la mezcla , usaremos 100 K como resistencia sumadora de cada opam , tambien estamos considerando que tenemos un teclado electronico de música y la salida de un reproductor de dvd que queremos usar en la mezcla , como su salida es de varios voltios no es conveniente amplificar , podriamos atenuarlo , pero eso lo hacemos con el potenciometro de entrada y el de salida del propio dispositivo por tanto usaremos 2 canales como auxiliares o buffers dando una ganancia de 1 ( 100K/100K) con esto solo adaptamos las impedancias para sumarlas.

En el opam sumador estamos dando una ganacia de 3.3 (330K/330K) por si queremos alguna amplificación adicional y finalmente el potenciometro de salida manejará el volumen de salida que irá al equipo amplificador de audio o tambien a la entrada de linea de la tarjeta de sonido de la PC para grabarla con algún programa editor tal como el Audacity que es gratuito , la salida se puede guardar en wave o mp3.