UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA BOGOTÁ

LABORATORIO 2 VÚMETRO

ELECTRÓNICA 2

FIDEL CERTUCHE

JULIÁN MONTAÑEZ

JHONATAN GIEDELMAN

DOCENTE: MANUEL TORRES

BOGOTÁ

MARCO TEÓRICO

El vúmetro fue desarrollado originalmente en 1939 por el esfuerzo combinado de

Bell Labs y los organismos de radiodifusión CBS y NBC para la medición y la

normalización de los niveles en las líneas telefónicas.

Además del nivel actual, algunos vúmetros electrónicos también muestran los

picos o máximos. Como regla general, los niveles de grabación deben ser tales

que no superen el área roja más allá de 0 [VU], o sólo en raras ocasiones. Si el

volumen de grabación es demasiado alto, la calidad del sonido y respuesta en

frecuencia es generalmente más pobre y los efectos de saturación recorte pueden

ser especialmente problemáticos para un sistema de grabación digital. Por el

contrario si el nivel es demasiado bajo, los niveles de ruido serán altos en relación

al sonido principal que se está grabando. Algunos sistemas de grabación de voz a

menudo controlan de nivel de grabación automáticamente, por lo general no

anulable en los grabadores de bajo costo.

INTRODUCCIÓN

En la gran mayoría de aplicaciones electrónicas análogas el amplificador

operacional es fundamental, pues permite implementar diferentes operaciones

matemáticas con señales electrónicas, permitiendo realizar control de señales,

adquisición de señal, procesamiento de señal, acoplamiento de impedancia, y una

gran variedad de circuitos de instrumentación electrónica, de tal modo que el audio

analógico es posible con amplificadores operacionales en una numerosa cantidad

de aplicaciones.

En el vúmetro tenemos 6 leds a las salidas de sendos comparadores y las

entradas inversoras están alimentadas con una escala de tensiones provistas por

un divisor resistivo el cual al mayor nivel de voltaje encienden todos juntos. Como

vemos, a medida que sube la tensión de la señal rectificada, las entradas + van

superando a las entradas – y las salidas pasan a estado alto haciendo encender

los leds. En este montaje hay una fila de 6 leds los cuales encienden a medida

que aumenta el voltaje en la entrada no inversora.

El motivo del uso del circuito integrado LM324 es debido a que tiene 4

amplificadores operacionales además de que posee una compensación en

frecuencias.

OBJETIVO GENERAL:

REALIZAR EL MONTAJE REALIZAR MONTAJE DE VUMETRO EN PROTOBOARD CON

AMPLIFICADORES OPERACIONALES LM324.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Comprender la conexión, polarización y distribución de pines de los

amplificadores operacionales, así como sus características de

funcionamiento

Comparadores o detectores de nivel.

Comprender un circuito medidor de voltaje en escala de dBu, Vúmetro.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Materiales utilizados, para la medición de los parámetros eléctricos del circuito, y

para su funcionamiento son:

- Multímetro. –Fuente dc dual. – Cables de caimán. – pinzas.

Para el diseño del vúmetro utilizamos los siguientes materiales:

2 circuitos integrados LM324 con 8 amplificadores operacionales.

6 resistencias de 1 [kohm].

6 diodos leds de diferentes colores.

7 resistencias calculadas teóricamente: 7.8[Kohm], 3.3[Kohm], 1.6[Kohm],

820[ohm], 560[ohm], 330[ohm], 220[ohm], 68[ohm].

Cables de conexión.

TABLAS DE DATOS Y OBSERVACIONES

Medición realizada fue el da 10/08/2013, en el salón de electroacústica en la cual

se tomaron los siguientes datos medidos por un multímetro medidor de voltaje dc

en todas las resistencias involucradas del circuito.

Cuando el voltaje no inversor del amplificador operacional es de 3.9 [V] todos los

leds encienden el voltaje en las resistencias de 1[kohm] que va al led está entre

4,6 y 5 [V].

DATOS EXERIMENTALES.

TABLA

Tabla comparativa:

Resistencias

Reales

en Montaje

Resistencias

calculadas

Matemáticamente

7.8K 7.8k

3.3K 3.6k

820 1.6k

560 897

330 465

220 236

68 94

Voltajes

medidos

en Montaje

Voltajes

calculados

Matemáticamente

4.71 [V] 4.22 [V]

3.9 [V] 3.76 [V]

1.92 [V] 1.47 [V]

0.84 [V] 0.774 [V]

0.328 [V] 0.388 [V]

0.223 [V] 0.194 [V]

0.074 [V] 0.0767 [V]

TABLA DE VOLTAJE Y RESISTENCIAS MONTAJE

Resistencias

Montaje

Voltajes Medidos en

Montaje

7.8k 4.22

3.3k 3.76

820 1.47

560 0.774

330 0.388

220 0.194

68 0.0767

TABLA MOLTAJE

Y RESISTENCIAS MATEMÁTICAMENTE

Resistencias

Montaje

Voltajes Medidos en

Montaje

7.8k 4.71

3.6k 3.9

1.6k 1.92

897 0.84

465 0.328

236 0.223

94 0.074

Como podemos observer en la tablas comparativas al hacer un cambio en la

Resistencia de calibración y en resistencias de nivel de voltaje del montaje real al

montaje calculado hay diferencias en los niveles de voltaje debido al cambio de

resistencias si aumentan aumentara el voltaje .

SIMULACIÓN

En la simulación aumentan un poco los voltajes aunque dán muy parecidos.

ANÁLASIS DE RESULTADOS

Valor de los voltajes que deben medir el vúmetro en cada nivel de acuerdo a sus

[dbu] calculados matemáticamente con la siguiente fórmula:

R1=Rcalibracion∗(Vref )

(Vcc−Vref )

R1=3.88∗(4.7K )

12=3600 [ohms ] ; R2=1.5∗(5388)

12=¿1600 [ohm] ;

R3=0.775 [V ]∗(6.8K )

12=897 [ohm] ; R4=

0.388 [V ]∗(7.2K )12

=465 [ohm ] ;

R5=0.194 [V ]∗(7.4K )

12=235[ohm ]; R6=

0.0775 [V ]∗(7,5K )12

=98[ohm ].

Cálculo para transformer de unidades [dbu] a [Voltios]

CONCLUSIONES

1. La polarización dual simétrica es vital para el proceso de señal análoga,

pues se vio que al tener solo polarizado una entrada del operacional

funcionaba con entradas de voltaje DC, pero por debajo del mínimo V de

referencia prendían todos los leds.

2. Si se aumenta el valor de la Resistencia de calibración, disminuye el voltaje

de la red resistiva y visceversa.

3. La Resistencia de 1K evita el daño de los leds debido a excesos de

corriente.

4. El diseño de un vúmetro preciso es importante para el manejo de niveles en

flujos de señal de audio como grabación, mezcla, mastering, es decir todo

el proceso de producción musical.

Vx=10−XdBu÷10∗0 .775

nivel1=−20dBu=0.0775vnivel2=−12dBu=0 .194vnivel3=−6dBu=0 .388 vnivel 4=0dBu=0.775vnivel5=6dBu=1.5vnivel6=14 dBu=3 .88v