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Mesa de mezcla: modulo entradas de linea

Figura 1: La foto del modulo con entradas de linea de la mesa de mezcla audio.

El módulo de entradas de linea sirve para insertar en la mesa de mezcla señales audio con niveles de linea, es decir procedentes de aparatos audio de consumo, como ordenadores, lectores mp3 o móviles. Para realizar una entrada de linea es suficiente un solo amplificador operacional; sin embargo, un circuito integrado LM358 contiene dos amplificadores operacionales. Entonces el módulo es ancho el doble con respeto a los otros, e incluye dos entradas de linea.

1 - Características del circuito

El circuito tiene los siguientes elementos:

Dos potenciómetros que regulan el volumen de los dos canales audio, para el panel de usuario.
Dos entradas audio en la parte posterior del circuito.
Enchufe al modulo anterior y enchufe al modulo siguiente para compartir con todos los módulos de la mesa de mezcla las señales comunes (tensión de alimentación Vcc, masa, señal audio y tensión de polarización Vcc/2)
Salidas directas 1 y 2 para conectar directamente un aparato externo (un grabador, un amplificador, etc). La señal está desacoplada de las entradas audio 1 y 2 del modulo, y su volumen está regulado por los correspondientes potenciómetros. Ya que estos pines están conectados directamente a la salida del operacional, el dispositivo que se conectará tiene que tener una alta impedancia de entrada; no es recomendable conectar cascos, ya que suelen tener una impedancia baja.

Por último, hay que comentar que la regulación del volumen es bastante lineal, como enseñado en Figura 3.

Esquema del módulo con entradas de linea

Figura 2: El esquema del módulo de la mesa de mezcla con dos entradas audio de linea.

2 - Notas de realización

El circuito no es complicado de construir, y tiene un tamaño de 8cm x 7cm, es decir dos veces el modulo de base de la mesa de mezcla. Se recomienda una especial atención a la hora de elegir los pines a L para realizar los enchufes de conexión a los otros módulos. De hecho, para mantener una distancia igualada entre los potenciómetros en el panel de usuario hace falta que las placas estén perfectamente juntas.

3 - Diseño del modulo de entrada

El modulo de entrada contiene dos circuitos exactamente idénticos; en esta sección consideraremos solo el en la parte superior, con el operacional U2B. El amplificador operacional está en configuración inversora, una aplicación muy común y bien documentada. Cuando el cursor del potenciómetro R_V3 está hacia la linea de entrada P_aux2, es decir cuando el volumen es maximo, su efecto es nulo, es decir es como si no estuviera. En este caso la señal audio de entrada al pin P_aux2 está conectada directamente a la entrada del amplificador inversor, y la tensión de salida, por ejemplo en el conector P₄, es:

$Latex: V_{P4} = - \frac{R_{15}}{R_{13}} \cdot V_{Paux2}$

El fin de este circuito es de llevar la señal a la entrada hacia la salida desacoplando la fuente desde el resto de la mesa de mezcla. Por lo tanto elegimos una ganancia del amplificador igual a 1, es decir elegimos R₁₅ = R₁₃ = 47 KΩ

Por otro lado, cuando el cursor del potenciómetro está hacia masa, la tensión a la entrada del amplificador inversor es nula, y entonces la tensión a la salida vale 0.

Cuando el cursor del potenciómetro está en una tensión intermedia, la tensión vale: $Latex: V_{P4} = - \frac{R_{15} R_x}{R_{13}R_{V3} + R_x R_{V3} - R_x^2} \cdot V_{Paux2}$ donde R_x representa la posición del cursor del potenciómetro, y es un valor entre 0 y R_V3. La dinámica del potenciómetro es bastante lineal y está en la Figura 3.

Figura 3: La variación del volumen de entrada según la posición del potenciómetro.

Por ultimo, las resistencias R₁₂ y R₁₆ pertenecen al circuito sumador del modulo principal, como ya explicado en su pagina. Los condensadores C₉ y C₁₀ se encargan de bloquear la tensión continua de polarización para que no fluya en los dispositivos externos conectados.

3.1 - Reducción de las corrientes de polarización

Como ya discutido en la pagina del modulo principal, para reducir los efectos de las corrientes de polarización del operacional hace falta que las resistencias equivalentes en los pines V+ y V- sean iguales. La resistencia equivalente desde el pin V- no es constante, debido a la presencia del potenciómetro. Sin embargo, si consideramos el caso en el que el volumen sea máximo o mínimo, esa vale R₁₅ // R₁₃. Entonces elegimos: $Latex: R_{14} = R_{15} // R_{13} = 22 K\Omega$

3.2 - La resistencia de entrada

La resistencia de entrada del circuito desde el punto de vista de un dispositivo externo no es constante, y es un valor entre R_V3 (cuando el volumen es mínimo, es decir cuando el cursor del potenciómetro está a masa) y R₁₃ (cuando el volumen es máximo, es decir cuando el cursor del potenciómetro está en cortocircuito con la entrada P_aux2).

Bibliografia y otros documentos

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