Simulación del Filtro Pasabajos Linkwitz

5/17/2018 Simulaci n del Filtro Pasabajos Linkwitz - slidepdf.com

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Simulación de los Filtros Pasa bajos Linkwitz-Riley de 4to orden

El diseño del filtro se realiza mediante la ubicación de 2 filtros Butterworth de 2do orden encascada, de forma que se obtiene un filtro L-R (Linkwitz-Riley), de 4to orden. Los filtros se

conformarán mediante la configuración SALLEN-KEY.

El parlante a utilizarse para los bajos tiene la siguiente respuesta de frecuencia:

Bumper 15”, Resp. De frecuencia: 35 – 2000 Hz

Es así, que se ha elegido una frecuencia de corte de 1.5 KHz dejando un margen apropiado de la

frecuencia de corte de la parlante. (OBSERVACIÓN: Realizo esta consideración, debido a que

pienso que el parlante tal vez no alcance el valor de 2000Hz en su funcionamiento real.)

Función de Transferencia de un filtro butterworth de 2do orden:

()

Filtro Butterw.

De 2do orden

Filtro Butterw.

De 2do orden

Filtro L-R de 4to orden

Vin Vo



LR2 LR4 LR6 LR8 LR10

Q0 of

stage 1 0.5 0.71 0.5 0.54 0.5

Q0 ofstage 2 0.71 1.0 1,34 0.62

Q0 ofstage 3 1.0 0.54 1,62

Q0 ofstage 4 1,34 0.62

Q0 ofstage 5 1,62

dB/octaveslope 12 24 36 48 60

Diseño:

Asumimos: R1=R2 =R

Asumiendo como indica la tabla, Q=0.71 (√ ) para las dos etapas de nuestro filtro tenemos que:

La relación C1/C2=2, de forma que: C1=2C2, y C2 solo la nombraremos C.

Ahora la frecuencia de corte es: fc=1.5KHz

Entonces:



Elegimos un valor estándar:

R= 8.2 KΩ

Ahora: C1=2C

→ C1= 20nF, pero elegimos un valor estándar

C1=22nF

A continuación se presenta el diagrama circuital:

Elementos

C1=22nF

C2=10nF

R1=R2=R=8.2KΩ

OPAM G é i

C410nF

C322nF U1

IDEALU3

IDEAL

10kHz

V2-1/1V

C122nF

C210nF

R48.2k

R38.2k

R28.2k

R18.2k



Respuesta de frecuencia:

10.00 Hz 100.0 Hz 1.000kHz 10.00kHz

10.00 dB

0.000 dB

-10.00 dB

-20.00 dB

-30.00 dB

-40.00 dB

-50.00 dB

A: u1_6



Respuesta de Fase:

10.00 Hz 100.0 Hz 1.000kHz 10.00kHz

0.000 Deg

-50.00 Deg

-100.0 Deg

-150.0 Deg

-200.0 Deg

-250.0 Deg

-300.0 Deg

-350.0 Deg

-400.0 Deg

A: u1_6



Filtro Pasa Altos Linkwitz – Riley de 4to orden

Para los filtros pasa altos, utilizando la estructura SALLEN-KEY, únicamente intercambiamos lasresistencias por las capacitancias. Los valores de resistencias deberán estar restringidos para

proporcionar balance en la polarización.

Ahora, para elegir el valor de capacitancia, tenemos que ser más cuidadosos, debido a que los

cables podrían agregar errores que afecten a nuestro filtro. Además, valores elevados de

capacitancia generaran una excesiva distorsión o “dipping” (recortes).

Función de Transferencia de un Filtro Pasa Altos Butterworth de 2do orden:

()

Ahora:

Asumiendo: C1=C2=C; R1≠R2

Asumiendo también: Q=0.71

Entonces tenemos que la relación R2/R1=2, de forma que R2=2R1, R1=R



Elegimos un valor moderado de C por las consideraciones anteriores mencionadas en párrafos

anteriores.

C=22nF

Entonces, R=1.02KΩ, pero elegimos un valor estándar:

R=1.2 KΩ

Entonces, R2=2R R2=2.4 elegimos un valor estándar:

R2= 2.7 KΩ

A continuación el diagrama circuital:

C422nF

C322nF

U2IDEAL

20kHz

V1-1/1V

U1

IDEALC2

22nFC1

22nF

R31.2k

R22.7kR4

2.7k

R11.2k

A



Respuesta de Frecuencia:



Respuesta de Fase:

1.000kHz 10.00kHz

0.000 Deg

-50.00 Deg

-100.0 Deg

-150.0 Deg

-200.0 Deg

-250.0 Deg

-300.0 Deg

-350.0 Deg

-400.0 Deg

A: u2_6



Filtro Pasa Banda Linkwitz-Riley de 4to orden:

Para este filtro hemos considerado, un filtro pasa alto y un filtro pasa bajos, de esta manera

conformaremos un filtro pasa banda de 4to orden.

A continuación se presenta su diseño:

El parlante a utilizarse para medios es el Bumper 865C 8”, cuya respuesta de frecuencia es 20-

6700Hz.

Las frecuencias de corte consideradas para este filtro son:

fL=2KHz

fH=4KHz

Entonces, procedemos con la misma metodología utilizada para el diseño de los filtros pasa bajos y

pasa altos.

De manera que para la fL, tenemos los siguientes elementos:

C=10nF

R=6.8 KΩ

R2=2R=12KΩ

Para la frecuencia fH, en cambio tenemos:

C=15nF



U4IDEAL

C833nF

C715nFC6

15nF

C533nF

U3IDEAL

C1310nF

C1410nF

U8IDEAL

U9IDEAL

C1510nF

C1610nF

20kHz

V1-1/1V

R82.2k

R72.2kR6

2.2k

R52.2k

R156.8k

R1612k

R1712k

R186.8k

U4IDEAL

C833nF

C715nFC6

15nF

C533nF

U3IDEAL

C1310nF

C1410nF

U8IDEAL

U9IDEAL

C1510nF

C1610nF

20kHz

V1-1/1V

R82.2k

R72.2kR6

2.2k

R52.2k

R156.8k

R1612k

R1712k

R186.8k



Respuesta en Frecuencia:

10.00 Hz 100.0 Hz 1.000kHz 10.00kHz 100.0kHz

25.00 dB

0.000 dB

-25.00 dB

-50.00 dB

-75.00 dB

-100.0 dB

-125.0 dB

A: c8_2



Respuesta en Fase:

10.00 Hz 100.0 Hz 1.000kHz 10.00kHz 100.0kHz

0.000 Deg

-100.0 Deg

-200.0 Deg

-300.0 Deg

-400.0 Deg

-500.0 Deg

-600.0 Deg

-700.0 Deg

-800.0 Deg

A: c8_2



CROSSOVER LINKWITZ RILEY DE 4TO ORDEN: (Para un solo canal)

U4IDEAL

C833nF

C715nFC6

15nF

C533nF

U3IDEAL

C1310nF

C1410nF

U8IDEAL

U9IDEAL

C1510nF

C1610nF

U6IDEAL

C922nF

C1010nFC11

10nF

C1222nF

U7IDEAL

20kHz

V1-1/1V

R82.2k

R72.2kR6

2.2k

R52.2k

R156.8k

R1612k

R1712k

R186.8k

R118.2k

R128.2kR13

8.2k

R148.2k



Respuesta en Frecuencia:

10.00 Hz 100.0 Hz 1.000kHz 10.00kHz 100.0kHz

25.00 dB

0.000 dB

-25.00 dB

-50.00 dB

-75.00 dB

-100.0 dB

-125.0 dB

c8_2+c9_2+r3_2



Respuesta de Fase:

10.00 Hz 100.0 Hz 1.000kHz 10.00kHz 100.0kHz

0.000 Deg

-100.0 Deg

-200.0 Deg

-300.0 Deg

-400.0 Deg

-500.0 Deg

-600.0 Deg

-700.0 Deg

-800.0 Deg

c8_2+c9_2+r3_2

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