Filtro de 60 Hz (ART1056S)

Nada más incómodo, para los que les gusta jugar con circuitos de audio, la comprobación de que ocurren roncos de 60 Hz (de la red de alimentación) cuando el aparato está encendido. Si la causa no está en circuitos internos, filtraciones o blindajes imperfectos, encontrar una solución de eliminación puede ser bastante trabajosa a menos que tenga un FILTRO DE 60 Hz.(Se puede alterar para 50 Hz)

    ¡Él está en todas partes! Usted enciende un amplificador y coloca el dedo en una de las entradas para que se manifieste: el ronquido de 60 Hz.

    Producido por los circuitos de la red de energía este ruido llena todos los ambientes y es captado con mucha facilidad por los circuitos sensibles de audio.

   Basta un blindaje imperfecto, un cable más largo, una conexión imperfecta para que pueda haber la inducción de señal y listo: el ronquido aparece en auriculares, altavoces, grabaciones, en forma de ondulaciones de imagen en los equipos de vídeo, etc.

 

   Por supuesto, las comprobaciones de cables, blindajes, conexiones son la mejor manera de eliminar los problemas de estos roncos, pero hay casos en que esto no es posible. Cuando muchos equipos están interconectados, la enorme cantidad de cables funciona como una verdadera antena, y por mejores que sean esos cables y sus conexiones, un poco de ronquido acaba apareciendo.

   Una forma de eliminar o reducir a niveles despreciables los roncos de 60 Hz consiste en utilizar un filtro.

   Intercalado entre la entrada de un amplificador y la fuente de señales, funciona como un bloqueo, pero sólo para señales en la frecuencia de 60 Hz, para el que se sintoniza. Las señales de otras frecuencias pueden pasar prácticamente sin atenuaciones.

   El proyecto que describimos en este artículo es un pequeño filtro para señales débiles, es decir, señales de micrófonos, preamplificadores, captadores de instrumentos musicales, fonocaptores y es alimentado por una batería común de 9V. Como su consumo es bastante baja esta batería tendrá excelente durabilidad.

Características:

   * Frecuencia central de rechazo: 60 Hz (con sintonía fina)

   * Rango sintonizado: 55 a 65 Hz

   * Tensión de alimentación: 9V

   * Consumo: 200 uA (tip)

   * Impedancia de entrada: 50 k ohms

   * Atenuación en 60 Hz: 80 dB (tip)

COMO FUNCIONA

   Una configuración bastante eficiente para la elaboración de filtros pasa-pistas o rechazos de pistas en audio es lo que emplea la red de doble T como se muestra en la figura 2.

 

   Esta red está formada por capacitores y resistores que, por los valores determinan la frecuencia en que ella y sintonizada. En la frecuencia de sintonía, esta red presenta una impedancia muy alta, debiendo sin embargo los componentes mantener las relaciones de valores indicadas.

   Para tener un filtro que rechaza una determinada frecuencia, basta con usar un paso transistorizado con una retroalimentación que se haga por medio de este doble T.

   Es justamente lo que hacemos usando entonces un transistor BC549 de bajo nivel de ruido y alta-ganancia para interferir lo menos posible en la señal de audio que debe pasar al sistema de sonido.

   En nuestro circuito, para mantener un buen nivel para la señal que pasa por el filtro y tener una alta impedancia de entrada, empleamos la configuración de colector común, con la retirada de la señal por el emisor.

   En el doble T colocamos un componente de ajuste para compensar las tolerancias de los componentes y así llevar el circuito a rechazar exactamente la frecuencia deseada.

   En la figura 3 tenemos la curva aproximada de rechazo obtenida con el filtro.

 

   En realidad, si el lector desea cambiar el circuito para rechazar otras frecuencias, se pueden realizar cambios en los capacitores, manteniendo los resistores con los valores indicados.

   Determinadas redes de energía están sujetas a ruidos de máquinas industriales que pueden ocurrir en frecuencias diferentes a 60 Hz. Estos ruidos, que eventualmente afectan a un equipo, siempre que tengan sus frecuencias identificadas, pueden ser eliminados con un filtro apropiado.

   El propio ruido generado por un motor de rotación fija (y por lo tanto frecuencia fija) de un ventilador en un amplificador de potencia, puede ser cortado con un filtro como éste, si el filtrado directo de la corriente que lo alimenta no resuelve el problema.

MONTAJE

   En la figura 4 tenemos el diagrama completo del aparato, que corresponde naturalmente a un canal. Para un equipo estéreo sujeto al problema deben montarse dos filtros.

 

   La placa de circuito impreso se muestra en la figura 5.

 

   Es importante que las conexiones de entrada y salidas de las señales sean blindadas con las mallas debidamente aterrizadas, si es posible en punto común, para que los ruidos que se intenta eliminar, sean nuevamente captados.

   La utilización de una caja metálica es altamente recomendable para el proyecto, en el sentido de funcionar como blindaje.

El transistor es el BC549, pero si no hay necesidad de un transistor de bajo nivel de ruido en la aplicación visada se puede utilizar el BC548.

   Los resistores son de 1/8W con 5% o más de tolerancia y los capacitores más pequeños, usados en el filtro deben ser de poliéster. Los capacitores más grandes son electrolíticos para 12V o más de tensión de trabajo.

   P1 es un trimpot, para permitir el ajuste interno de la frecuencia de rechazo. Para la batería se debe utilizar un conector apropiado, con la observación de la polaridad en el momento de la conexión.

   Los jack deben ser de acuerdo con los cables de señal que se utilizarán. Los tipos más comunes en este tipo de aplicación son los RCA.

      PRUEBA Y USO

   Para probar y ajustar conecte la salida del filtro a la entrada de un amplificador, como se muestra en la figura 6.

 

   Conecte a la entrada del filtro un enchufe adecuado con un hilo en el polo vivo, pero del tipo simple (sin blindaje) para servir de fuente de ronquidos.

   Abra el volumen del amplificador hasta que oiga el ronquido de 60Hz claramente y con el filtro accionado ajuste P1 hasta que observe una buena atenuación del ronquido.

   Hecho el ajuste, el filtro está listo para su uso. Si la intercalación del filtro con la fuente de señal provoca distorsiones o pérdidas en las señales es porque las características del filtro no se adaptan a las de la fuente y no deben utilizarse en estas condiciones.