Fully Analogic Graphical Equalizer

Piccinelli Mario & Bozzola Elena

Progetto di Circuiti Elettronici AnalogiciA.A. 2006/2007

Fully Analogic Graphical Equalizer

• Analizzatore di spettro

• Equalizzatore

Il sistema si compone di due parti distinte:

Analizzatore di spettro

Esamina alcune componenti spettrali del segnale in

ingresso e ne mostra su un display un valore qualitativo

della potenza associata a ciascuna

filtri display

filtri display

AC/DC

AC/DC

Analizzatore di spettroNota realizzativa

ADC

ADC

t

finestra 3

finestra 2

finestra 1

Linee di temporizzazione

Analizzatore di spettroSistema di temporizzazione

Analizzatore di spettro (1)

Generatore di dente di sega

Genera la base dei tempi per gli stadi di

elaborazione successivi

Generatore di dente di sega

Interruttore di scaricadel condensatore

Circuito integratore

Circuito comparatore

Segnale in uscita

Circuiti di soglia

A partire dalla base dei tempi generano i clock per gli stadi

successivi

Analizzatore di spettro (2)

Circuiti di soglia(della base dei tempi)

Tensioni di soglia

Comparatori in configurazione a finestra

(wired AND)

Sommatore -5V

Invertente a guadagno unitario

Filtri

Separano il segnale in ingresso in sei

componenti frequenziali

Analizzatore di spettro (3)

FiltriSei filtri attivi passa-banda a banda

stretta del quarto ordine

Bande centrali equispaziate (in scala logaritmica)sullo spettro udibile

Q = 2

Demultiplexer

Invia allo stadio successivo una sola componente alla

volta

Analizzatore di spettro (4)

Convertitore AC-DC

Fornisce una tensione continua proporzionale alla potenza in ingresso

Analizzatore di spettro (5)

Convertitore RMS-Vcc

Raddrizzatore attivoa doppia semionda

Filtro d’uscita

Amplificatore d’uscita

Realizzazione del condensatore sul filtro

d’uscita

2.3 Misuratore RMS

Figura 4: Schema convertitore AC-RMS

Il convertitore AC-RMS si occupa di ricevere in ingresso un segnale alternato e restitui-re in uscita una tensione continua di ampiezza proporzionale al valore e!cace dell’ingresso.Per fare cio, il segnale in ingresso viene raddrizzato (mediante i due diodi, che formano unraddrizzatore a onda intera) e filtrato con un filtro passabasso per renderlo continuo.

Nel caso di una semplice sinusoide in ingresso, si sa che il valore e!cace di tale segnale elegato al valor medio dalla formula:

Veff =1!2

· Vm = 0.707 · Vm

Di conseguenza, per ottenere in uscita al sistema il reale valore e!cace della sinusoide iningresso e necessario amplificate tale sinusoide di un valore pari a

Veff

Vmedio= 1.11

con

Vmedio =2

!· Vm

; di questo si occupa l’ultima parte del circuito raddrizzatore.

In realta, in ingresso a tale circuito non ci sara mai una singola sinusoide, bensı unacomposizione di piu armoniche; tale rivelatore dunque non puo misurare il valore e!cacedell’ingresso, ma fornisce comunque una buona stima della sua potenza e"ettiva.

6

Collegamento raddrizzatore-adc

Le tensioni corrispondenti alle potenze misurate sono trasmesse in forma seriale

t1 2 3 4 5 6 1

Analizzatore di spettro (6)

Quantizzatore

Quantizza la tensione in ingresso sulla base di soglie

preimpostate

Analizzatore di spettro (7)

Quantizzatore

Impostazione tensione ultima soglia

Partitore per generare le soglie

Comparatori

V sogliaV ingresso

V uscita

Display

Visualizza la potenza delle componenti

spettrali

Analizzatore di spettro (8)

Display

Le colonne sono attivate in sequenza dai

clock generati in precedenza

Transistor di accensionecolonna 1

Display: esempio

Segnali in ingresso dall’ADC

Equalizzatore

Permette di modificare il segnale in ingresso

impostando un guadagno per ciascuna componente

spettrale

Equalizzatore (1)

Amplificatori

Permettono di impostare un guadagno per ciascuna

componente spettrale

Amplificatore

Amplificatore invertente

OUTIN

-R3R1+R2=

OUTIN

R1

R2

R3

Equalizzatore (2)

Sommatore

Somma le componenti spettrali per formare il

segnale di uscita, prevede inoltre un guadagno

complessivo

Sommatore

A

B

C

OUT

R1R2R3

OUT-(R3+R2)

R1= (A+B+C+...)

Sommatore invertente

Equalizzatore (3)

Driver

Buffer che fornisce in uscita la potenza

sufficiente a comandare un carico

Driver

Amplificatore invertente a guadagno unitario

Filtro di ingresso

Svolgimento collaudo

Collaudo analizzatore

E’ stato svolto un collaudo qualitativo dell’output grafico dell’analizzatore a fronte

di un segnale audio in ingresso

segnale(audio)

Collaudo equalizzatore

Sono stati eseguiti collaudi per ciascuna componente spettrale

sinusoide

Collaudo equalizzatore

min max min max