Supresión de la frecuencia de 38 kHz en un circuito codificador estéreo.

Estimados amigos del foro, como aficionado, llevo varios años construyendo PLL y también algunas placas de codificadores estéreo. Tras desarrollar un circuito PLL muy estable, me dediqué a perfeccionar el diseño más sencillo de un codificador estéreo digital utilizando el circuito integrado CD4066.

Todo comenzó con el circuito MPX Veronica, y empecé a realizar mejoras significativas, la mejor de las cuales fue la implementación de un convertidor de onda sinusoidal con un amplificador operacional, seguido de un potenciómetro para limitar la amplitud de la señal piloto. Dado que el circuito tiene una excelente separación de canales, ahora me dedico a atenuar al máximo la infame fuga de 38 kHz, que actualmente se encuentra en -36 dB. Me conformaría con que bajara a cerca de -50 dB, ya que no hay posibilidad de que module el PLL en esa región.
mpx 38kHz.jpgSé que esta fuga se produce principalmente debido a la diferencia de CC de los amplificadores operacionales de salida, y es necesario un ajuste de offset. Pero, en el caso del circuito que comparto aquí, prácticamente no tiene efecto. He logrado realizar algunos ajustes implementando los siguientes componentes: R18, R19, R20, R21 (4k7) y P1 (5k).

Esquema MPX para Foros de Eletroctrónica.pngLlevo más de una semana trabajando en esto y ya he conseguido suprimir la señal de 38 kHz hasta el nivel de ruido, pero esto solo ocurrió momentáneamente y, tras tantas pruebas, ya no sé cómo sucedió, pero está relacionado con la polarización de los amplificadores operacionales de entrada, su retroalimentación y la mezcla de las señales a través de R26 (100k). Puedo ver que la señal de 38 kHz sube y baja ligeramente cuando ajusto la fase de la de 19 kHz. Agradecería la ayuda de quienes tengan más conocimientos para realizar un ajuste funcional y preciso del offset en la salida de los amplificadores operacionales, ya que lo que he logrado es un ajuste difícil donde la señal de 38 kHz no baja de -36 dB.

Si nadie puede encontrar una solución inmediata, agradezco igualmente cualquier ayuda que me oriente para encontrar una solución a este problema.

R1 = 47R
R3 = 22K
R7 = 10K
R9, 10, R13 = 100K
R17 = 5K
R5, R6 = 4K7
C2 = 100pF
C4 = 3n3
C6 = 10uF

IC1 = TL071
IC3 = CD4066
IC4 = CD4013
IC5 = CD4060
IC6 = TL071
IC7 = TL072
 
Prueba a intercalar un condensador por ejemplo de 1uF polyester en la salida del multiplexor, antes o después de R26.
El motivo es que el offset entre los op-amps de entrada es importante, pero el que pasa a través de conmutador analógico a la salida, también.
Y muy muy importante, el layout del circuito y los desacoplos de alimentación es vital que sea de caminos cortos y buen plano de masa.
 
Prueba a intercalar un condensador por ejemplo de 1uF polyester en la salida del multiplexor, antes o después de R26.
El motivo es que el offset entre los op-amps de entrada es importante, pero el que pasa a través de conmutador analógico a la salida, también.
Y muy muy importante, el layout del circuito y los desacoplos de alimentación es vital que sea de caminos cortos y buen plano de masa.
Lo intentaré. Entonces, necesito polarizar la entrada de IC7 para que funcione, ¿verdad?
 
Es raro, porque los 38kHz no son portadora, por lo que no tendría que mezclarse con el resto de la señal.

Buscaste con osciloscopio la fuente de la fuga?

Quizás falte alguna resistencia a masa o condensador..

La parte senoidal con el operacional son solo los 19kHz del piloto, no?
 
Sí, el convertidor de onda sinusoidal activo es para la señal piloto de 19 kHz.

Sé que la fuga de 38 kHz es normal en muchos diseños, y en este caso, se produce principalmente debido a la diferencia de microtensión en la salida de los amplificadores operacionales de entrada. Si los elimino del circuito, la señal de 38 kHz cae al nivel de ruido. Por lo tanto, busco una manera de ajustar con precisión las salidas de ambos amplificadores operacionales para que sean idénticas.
 
Lo intentaré. Entonces, necesito polarizar la entrada de IC7 para que funcione, ¿verdad?
IC7 tiene su polarización interferida por el valor del potenciómetro P2, que va a masa.
Mejor, prueba a poner el condensador que te digo en serie con R32, así aíslas la derivación a masa por P2 y como el camino desde el multiplexor hasta el filtro de IC7 es de alta impedancia, debería influir poco en la fuga de los 38kHz.
Por otra parte, el ajuste de offset de los op-amps de entrada a lo mejor tiene poco rango de ajuste. Lo puedes verificar con el voltímetro entre las dos salidas de estos, en la escala más sensible y ver si se puede ajustar a 0,00mV
 
A polarização do CI7 é afetada pelo valor do potenciômetro P2, que está conectado ao terra.
Melhor ainda, tente colocar o capacitor que mencionei em série com R32; isso isola a falha de aterramento através de P2 e, como o caminho do multiplexador para o filtro IC7 tem alta impedância, deve ter pouco efeito sobre a fuga de 38kHz.
Por outro lado, o ajuste de offset dos amplificadores operacionais de entrada pode ter uma faixa muito limitada. Você pode verificar isso com um voltímetro entre as duas saídas, na escala mais sensível, e ver se é possível ajustá-lo para 0,00 mV.
Gracias por los consejos. Estoy trabajando en esto en todo mi tiempo libre y agregué un condensador en serie con R32 con comportamiento positivo.
 
Solo se me ocurre que tú 19KHz no está bien filtrado y tiene su armonico en 38KHz
y en 29.5KHz, talvez funcione mejor intentado ese filtro de 19 de este coder. Ya que tiene una bobina a tierra bajara de nivel pero ya tienes tu operaciónal para amplificar la señal
 

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Solo se me ocurre que tú 19KHz no está bien filtrado y tiene su armonico en 38KHz
y en 29.5KHz, talvez funcione mejor intentado ese filtro de 19 de este coder. Ya que tiene una bobina a tierra bajara de nivel pero ya tienes tu operaciónal para amplificar la señal
Conozco bien este proyecto y he construido muchas versiones, pero una vez que pruebas la conversión de onda sinusoidal con un amplificador operacional, es difícil usar otros métodos, ya que funciona de maravilla.

Volviendo a la fuga de 38 kHz, parece que este problema está resuelto. Después de más de un día de pruebas, la señal está alrededor de -70 dB y es estable. Eso es mucho más de lo que necesitaba. Básicamente, lo que hice fue aislar el CD4066 con condensadores electrolíticos en la entrada de audio y la salida MPX. Mantuve el potenciómetro de ajuste de supresión de 38 kHz y, con un ajuste preciso, la señal alcanzó los -70 dB y se mantuvo ahí. Publicaré un diagrama de las modificaciones que hice aquí más tarde.

38KHz suprimido_024918~01.png
 
Amigos, este es el estado actual del circuito:
CD4066 38KHz null.jpg
Aislé las entradas y salidas del CD4066 con condensadores electrolíticos. El valor de 10 μF resultó ser el más adecuado para bajas frecuencias.

Esta modificación, por sí sola, mejoró notablemente la respuesta de P1 en la supresión de los 38 kHz.

Cabe destacar que, tras realizar esta modificación, añadí resistencias de 100 kΩ a tierra en las entradas y salidas. Su función es actuar como resistencias de descarga o de referencia.

Descubrí que el condensador bloquea la componente de CC de la etapa anterior (LM741). Sin la resistencia a tierra, el lado de la línea que se conecta al CD4066 queda "flotante". Dado que la impedancia de entrada del CD4066 es extremadamente alta (en el rango de los teraohmios), cualquier pequeña carga estática o ruido se acumula en el pin.

La solución con la resistencia: la resistencia de 100 kΩ descarga estas cargas y fuerza el potencial de CC del pin a ser exactamente 0 V (tierra) cuando no pasa ninguna señal de música o audio. Esto garantiza que el interruptor funcione exactamente en el centro de su rango dinámico previsto. Al abrirse el interruptor, la resistencia proporciona una vía inmediata para descargar esta capacitancia residual a tierra. Sin la resistencia, esta carga quedaría atrapada en la pista y se sumaría a la señal de audio la próxima vez que se cerrara el interruptor, generando una fuerte fuga de 38 kHz (ruido de conmutación).

Los valores de la resistencia se reevaluarán más adelante a medida que avance el proyecto, pero el circuito ya se ha encendido y apagado numerosas veces y la fuga de 38 kHz permanece muy atenuada.
A polarização do CI7 é afetada pelo valor do potenciômetro P2, que está conectado ao terra.
Melhor ainda, tente colocar o capacitor que mencionei em série com R32; isso isola a falha de aterramento através de P2 e, como o caminho do multiplexador para o filtro IC7 tem alta impedância, deve ter pouco efeito sobre a fuga de 38kHz.
Por outro lado, o ajuste de offset dos amplificadores operacionais de entrada pode ter uma faixa muito limitada. Você pode verificar isso com um voltímetro entre as duas saídas, na escala mais sensível, e ver se é possível ajustá-lo para 0,00 mV.
Isso mesmo. O ajuste de compensação do amplificador operacional é extremamente limitado para neutralizar a fuga de corrente que estava ocorrendo. Por isso, precisei encontrar outra solução.
 
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Hola a todos , Caro Don Rafael Reali las llaves analogicas (4066) precisan andar a 1/2 Vcc !
Debes conectar los resistores "R16" y "R20" (100Kohms) a 1/2 Vcc , lo preset "P1" debe tener un valor de 200Kohmios.
Asi usteses logra a funcionar correctamente las llaves analogicas (4066 )
!Suerte en lo intento !
 
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