En este artículo, describimos un dispositivo que permite seleccionar una de cuatro fuentes de señal de audio mediante un control remoto y una pantalla digital, aplicándolas a la entrada de un amplificador. El mismo circuito es reversible, lo que significa que podemos aplicar la señal de una fuente con cuatro entradas de amplificador de audio a un sistema de distribución de sonido. El control remoto funciona por infrarrojos y es muy sensible.
Lea más: Artículo publicado en la revista Saber Electrónica 239 de 1992
Partiendo de la idea básica de conmutar 4 señales de audio de diferentes fuentes para aplicarlas a la entrada de un amplificador de potencia en un sistema de sonido, una grabadora o incluso un transmisor, y aplicando la operación inversa: aplicar la señal de una fuente a una de las cuatro entradas del amplificador, añadimos un control remoto y una pantalla digital al sistema. El resultado es un equipo con numerosas aplicaciones útiles para el lector que le gusta el audio, como:
* Cambie las fuentes de programa mediante control remoto, con solo tocar un botón.
* Conmute el micrófono de una mesa de conferencias mediante control remoto.
* Controle mecánicamente un sistema de distribución de sonido.
Además de éstas, el lector imaginativo encontrará muchas otras posibilidades de utilización.
El circuito tiene una resistencia del orden de 150 Q cuando está activado y prácticamente infinita cuando está abierto en el canal correspondiente, lo que permite operar con señales de hasta unos 5 Vpp de amplitud y alta impedancia.
Preamplificadores, salidas de grabadora, mezcladores y otras fuentes de señales de baja intensidad se pueden conmutar con este circuito
CARACTERÍSTICAS
• Tensión de energía: 110/220 V CA
• Número de canales conmutados: 4 x 1 o 1 x 4
• Alcance del control remoto: 10 metros
CÓMO FUNCIONA
En la figura 1 tenemos un esquema de bloques que sirve para ilustrar cómo funciona el sistema.
Un transmisor modulado por tonos aplica una señal infrarroja a la entrada de un circuito cuyo sensor es un fototransistor. El tren de pulsos es suficiente para activar un 555 en configuración monoestable, generando así un único pulso de salida en el pino 3.
Este pulso se aplica a un circuito integrado 4017 conectado como contador de hasta 4.Así, con cada pulso de comando del transmisor, una de las 4 salidas se activa, en secuencia. Al llegar a la última salida, el 4017 se reinicia, reiniciando así el conteo en un conteo infinito. Este circuito integrado sirve tanto para controlar el circuito de conmutación de audio como el circuito indicador que indica qué canal se está activando.
Disponemos de dos posibilidades, sugeridas en la sección práctica. La más sencilla consiste en suministrar directamente uno de los cuatro LEDs correspondientes al canal que se suministra o que sirve como fuente de señal, según la función del aparato. La segunda posibilidad, más sofisticada, consiste en utilizar un display de 7 segmentos que muestra el número del canal que se está activando, del 1 al 4.
La conmutación de la señal de audio se realiza en base a un circuito integrado CMOS tipo 4066 cuyo esquema interno se muestra en la figura 2.
Este circuito integrado consta de cuatro llaves analógicas/digitales, que no son más que transistores de efecto de campo MOS. Con las compuertas de estas llaves conectadas a tierra, el transistor de efecto de campo presenta una resistencia de miles de megaohms en ambas direcciones, es decir, entre la fuente (s) y el drenaje (d).
Sin embargo, cuando se lleva a un nivel alto, o se somete a un tensión positiva, la compuerta (g) hace que el transistor conduzca la corriente intensamente, ya que tendrá una resistencia muy baja, típicamente alrededor de 80 Ω.
Podemos utilizar 4066 formas.
En modo digital, el pino 7 va a tierra (0 V) y el pino 14 va al positivo de la energía, que puede variar entre 3 y 15 V. Podemos entonces controlar señales en ambos sentidos que varían en intensidad entre 0 y la tensión de energía.
Para operar con señales de audio que puedan tener semiciclos negativos, operamos en el segundo modo.
Para ello, suministramos al pino 14 una tensión positiva y al pino 7 una tensión negativa desde una fuente simétrica. Este es el modo de funcionamiento de nuestro circuito. Conectamos la entrada de cada llave a una única salida. La figura 3 muestra la fuente de señal y la salida, un conector hembra formado a partir de ella. Dado que, en este modo de funcionamiento, el 4066 puede controlar señales en ambas direcciones, las cuatro entradas se pueden utilizar como salidas y la salida como entrada para un sistema de distribución de señales. Con cada pulso de comando del transmisor, activamos una de las llaves, conectando la entrada (o salida) correspondiente a la única salida (o entrada). Es importante destacar la baja intensidad de señal de este aparato, que se utiliza para acoplar fuentes como preamplificadores, micrófonos, mezcladores y otros aparatos similares a la entrada del amplificador.
Este circuito no puede controlar señales intensas, como las de las salidas de los amplificadores. Cabe destacar que, al no contar con filtros, el sistema receptor puede responder a otros tipos de radiación modulada, como la de otros controles remotos que operan en el mismo sistema.
ASAMBLEA
Comenzamos mostrando el circuito transmisor en la figura 4. En la figura 5 tenemos el transmisor montado en una pequeña placa de circuito impreso.
El LED emisor infrarrojo admite equivalentes. De hecho, cualquier LED que emite en la banda infrarroja con una corriente de entre 20 y 50 mA puede utilizarse sin problemas. Los resistores son de 1/8 W con 5 % tolerancia, y electrolítico es para 12 V o superior. La energía puede provenir de una batería de 9V o de cuatro pilas pequeñas. Se recomienda montar el LED en un tubo opaco con una pequeña lente convergente para dirigir el haz y así lograr un mayor alcance. Otra posibilidad es utilizar un control remoto de TV que ya tenga un panel frontal transparente a los infrarrojos. Para la activación, se utiliza un presostato normalmente abierto (NA). El esquema completo del receptor se muestra en la figura 6. Esta parte del circuito no incorpora el sistema indicador ni la fuente de energía.
En la figura 7 tenemos la placa de circuito impreso para este sector de montaje.
El fototransistor puede ser el indicado en el esquema y la lista de materiales o cualquier equivalente infrarrojo. Los transistores admiten equivalentes, y para circuitos integrados, recomendamos la utilización de zócalos. Los resistores son de 1/8 W o más con 5% de tolerancia y los capacitores más pequeños pueden ser de poliéster o de cerámica.
Los electrolíticos son para 12 V.
Los cables de entrada y salida de audio deben estar blindados con las mallas debidamente conectadas a tierra.
El LED indicador de activación es opcional, ya que si existe parte de indicación digital no será necesario utilizarlo.
En el proyecto se dan dos circuitos de indicación.
El primero de ellos se muestra en la figura 8 y utiliza 4 LEDs.
La placa de circuito impreso para esta parte del circuito se muestra en la figura 9.
Los LEDs son de color rojo común y los resitores son de 1/8 W.
Para activar el display de 7 segmentos, tenemos el circuito que se muestra en la figura 10.
La placa de circuito impreso se muestra en la figura 11.
Los diodos son de silicio comunes como 1N4148 o 1N914 y el display es un tipo LED de 7 segmentos con ánodo común.
La fuente de energía se muestra en la figura 12.
Los componentes de la fuente de energía pueden colocarse en la misma placa independiente, como se muestra en la figura 13. El transformador tiene un devanado primario, según la red local, y un devanado secundario de 12-12 V con 500 mA. El LED es opcional y los circuitos integrados son reguladores de 6 V positivo y negativo, que no requieren disipador de calor dada la baja corriente del proyecto.
Los diodos son 1N4002 o equivalentes y C1 y C2 deben tener tensiones de trabajo de 25 V. C3 y C.= son capacitores para 12 V. La fuente suministrará tanto el sector de indicación como la conmutación de audio.
PRUEBA Y UTILIZACIÓN
Para la prueba inicial, encienda el circuito y active el control remoto para comprobar su efecto. Configure la sensibilidad del receptor a P1. Cada vez que se presiona el interruptor de presión del transmisor, la conmutación debe ocurrir con la activación del siguiente dígito en el display o el LED correspondiente.
Una vez que haya verificado que el sistema de control remoto funciona, simplemente utilice el aparato. En la versión con 4 fuentes y una salida de señal, la conexión de los aparatos para los dos canales, ya que el sistema es estéreo, se muestra en la figura 14.
Utilice siempre cables blindados para las conexiones a fin de evitar zumbidos. Los niveles de señal deben ser compatibles con las características del circuito para evitar sobrecargas o distorsiones. Para el funcionamiento con una fuente y cuatro salidas, la conexión se realiza como se muestra en la figura 15. Cada toque del control remoto debería provocar que el dígito en el display o el LED correspondiente cambie. Una vez confirmado el funcionamiento, simplemente instale el aparato.
En este caso, también recomendamos utilizar cables blindados para conectar los aparatos. Sugerimos montarlos en una caja metálica para blindarse y reducir la posibilidad de zumbidos.
