Filtro Pasa Bajos para Subwoofer

Circuito que acompañado de un amplificador monofónico complementa el sistema de audio convencional estéreo, convirtiéndolo en un 2.1.

El filtro pasa bajo, como su nombre lo indica, permite el paso de las frecuencias bajas y restringe las frecuencias altas. Sin importar las  frecuencias que entren, solo saldrán las frecuencias que permita éste filtro.

La finalidad primordial de éste proyecto es enseñar al estudiante de electrónica el funcionamiento básico de un filtro pasa bajos. Esto no quiere decir que el circuito no tenga una aplicación práctica. Por el contrario tiene muchas aplicaciones, como por ejemplo; sirve para hacer un subwoofer activo, que complementa el amplificador estéreo casero, que regularmente no alcanza a reproducir las frecuencias bajas entre 20 y 100 Hz.
La otra aplicación es como complemento en las videorockolas de pared. En vista que los espacios cada vez son mas reducidos, los dueños de las tiendas y bares de la ciudad, exigen hoy en día que las videorockolas sean pequeñas y de colgar en la pared. Además los bafles ya no son tan grandes como antes. Por esta razón, el subwoofer se ha hecho indispensable para recuperar las frecuencias bajas perdidas por el tamaño reducido de los altavoces. Éste circuito, conectado a un amplificador monofónico y usando un parlante de suspensión neumática, se convierte en la base de un buen subwoofer.

Materiales

Antes de comenzar, es importante anotar que este filtro pasa bajos ha tenido un buen resultado con amplificadores de menos de 200W. Si lo que busca es un filtro para hacer un subwoofer de alta potencia, con amplificadores de más de 200W, le recomendamos nuestro filtro pasa bajos de segundo orden.
Entremos en materia: Lo primero que debemos hacer es conseguir todos los materiales necesarios para la construcción de este proyecto. Para esto deberá descargar el archivo PDF que se encuentra al final de éste tutorial. En él se encuentra el diagrama eléctrico, el circuito impreso, un diagrama de conexión y la lista de materiales.
luego de descargar el archivo PDF, imprima el circuito impreso sobre una placa fenólica de baquelita o fibra de vidrio. Lo puede hacer ya sea con la técnica de planchado, o serigrafía.

NOTA: Recuerde leer la sección de Recomendaciones, antes de hacer cualquiera de nuestros proyectos.

Las resistencias del circuito

Teniendo listo el circuito impreso, se colocan las resistencias de 1K y de 100K. Con los sobrantes de las patas o terminales, se fabrica el puente o jumper. La resistencia de 1K está en serie con la entrada de señal y va al pin 2 del TL071. La resistencia de 100K es la retroalimentación y va entre los pines 6 y 2. La división de la resistencia de 100K en 1K, da como resultado una ganancia de 100. Si desea bajar la ganancia, basta con reducir el valor de la resistencia de 100K, por ejemplo a 56K. Esto es necesario cuando la ganancia del amplificador es muy alta y se suma con la del filtro, produciendo distorsión en alto volumen.
Recordemos que para soldar correctamente, se debe juntar, soldadura, cautín y pieza a soldar al mismo tiempo. Se debe soldar rápidamente, para no averiar los componentes con el exceso de calor. Recuerde que de la calidad de las soldaduras, depende el éxito de cualquier proyecto de electrónica que emprenda.
Para ver la foto mas grande, haga clic sobre ella.

Usa base para el circuito integrado

Recomendamos utilizar una base para circuito integrado de 8 pines. Ésto se hace con el fin de facilitar el cambio del chip, en caso de mantenimiento o para probar otro amplificador operacional.
De esta manera es muy fácil cambiarlo sin maltratar las pistas del circuito impreso.

Condensadores cerámicos

A continuación, vemos colocados los condensadores cerámicos. Éstos no tienen polaridad.
Como los condensadores cerámicos soportan hasta 50 voltios, no es necesario especificar su voltaje en la lista de materiales. Recordemos que éste filtro pasa bajos se alimenta con una fuente simétrica de +/-12 voltios.
Los condensadores cerámicos se utilizan en infinidad de circuitos, desde aplicaciones simples como una fuente , hasta en circuitos de alta frecuencia de derivación a tierra. En este caso su función es evitar la filtración de ruidos o rizos de la fuente.

Condensadores de poliéster

Ya vemos colocados los condensadores de 0.22 microfaradios de poliéster. Tenga en cuenta que entre más alto sea el condensador, restringe menos las frecuencias altas, y entre más bajo su valor, no restringe el paso de frecuencias altas. Esto depende del gusto de cada uno y de la potencia del amplificador que se use. Por ejemplo: en un amplificador de 30W es suficiente con condensadores de 0.47 uF, pero para amplificadores de más de 100W, he probado hasta condensadores de 1 uF en poliéster (105), dando un bajo muy profundo.

NOTA: Para que el recorte de frecuencias bajas sea completo, recuerde que debe usar un parlante de suspensión neumática, especial para reproducir frecuencias bajas. Además la caja acústica también es importante. Las cajas en las que el parlante va mirando hacia adentro son las que dan un bajo profundo y contundente. Tenga en cuenta todos estos detalles, para obtener un excelente resultado.

Condensadores electrolíticos

Ahora vemos colocados los condensadores electrolíticos. Se debe tener en cuenta su polaridad señalada en la máscara de componentes.
En la mascara de componentes se muestra la dirección del condensador, y el condensador trae una franja que muestra el polo negativo. Además cuando están nuevos, traen el pin o terminal negativo mas corto.
Los dos condensadores de 10uF son desacoples de entrada y salida del circuito. Es decir, que evitan el paso de corrientes DC, que pudiesen mezclarse con la señal de audio.
Los dos condensadores de 100uF son derivaciones DC en la alimentación. Van en paralelo con los condensadores de 0.1uF (104) y se encargan de evitar ruido hum o rizos de voltaje.

El circuito integrado TL071

Aquí ya hemos colocado el circuito integrado TL071, teniendo en cuenta la posición mostrada en la mascara de componentes. Si no lo consigue puede usar el TL081, con el que también se obtiene muy buen resultado.
El TL071 es un amplificador operacional J-FET (transistor de efecto de campo de unión). Es de bajo ruido, de alta velocidad, de alta tensión y transistores bipolares. Todo, en un circuito integrado monolítico.
Este dispositivo se caracteriza por su bajo consumo de corriente, baja temperatura y compensación del coeficiente de tensión.
Es excelente en muchas aplicaciones de audio.

La Alimentación

La alimentación del filtro pasa bajos es simétrica, por lo que recomendamos hacer la Fuente simétrica regulada, que se encuentra en la sección de proyectos de nuestra pagina. Si no consigue un transformador con TAP central, puede hacer el Doblador de tensión que está en el PDF del preamplificador de micrófono y así, usar un transformador sencillo.
Puede usar cualquiera de los amplificadores monofónicos que tenemos en nuestro sitio web. Acompañado de este filtro pasa bajos, podrá hacer su propio subwoofer.
Recuerde que si desea hacer un subwoofer para el automóvil, debe construir la versión del Filtro pasa bajos con alimentación única o simple.

NOTA: Aquí dejamos una lista de las frecuencias aproximadas que se logran al cambiar el condensador de 0.22 de retroalimencaión.

330nf = 482,29 Hz ~500hz
620nf = 256,7 Hz ~ 250hz
820nf = 194,09 Hz ~200hz
910nf = 174,9 Hz ~180hz
1uf = 159,15 Hz ~160hz
1,3uf = 122,43 Hz ~120hz
1,6uf = 99,47 Hz ~100hz

Video tutorial construcción del Filtro pasa bajos

 Recuerde que el video tiene closed caption. Basta con dar play y luego activar el botón de subtítulos.

Esperamos que éste proyecto les sea de gran utilidad y les deje un conocimiento práctico en electrónica de audio.

Temas relacionados:

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>>>Descargue aquí<<< El archivo PDF con el diagrama esquemático, el circuito impreso y la lista de materiales del filtro pasa bajos para subwoofer.