Pedales analógicos usados en el Daw

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#16 por Mackie el 04/06/2015
Hola Harpo si no quise generalizar al decir el caso mas general me refería al de una fuente y una carga.

Pero no me refería al teorema de Máxima transferencia de Potencia, dado que ese es para Potencia y establece que las impedancias deben ser iguales para que exista la máxima transferencia.

Saludos

Equipo electrónico

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#17 por Tio Harpo Molon el 04/06/2015
Mackie escribió:
Hola Harpo si no quise generalizar al decir el caso mas general me refería al de una fuente y una carga.



No, yo digo que estas generalizando con lo del potenciometro de nivel, que no es un caso general que se encuentre a la entrada, te dejo un simple ejemplo:

lpb1.gif

Y también que hablas de potenciometro de nivel, cuando en realidad para lo que quieres expresar debería ser de ganancia, pero bueno, yo tengo bastante claro como es el tema, no lo estoy debatiendo, no hay lugar a debate, estoy aclarando como es realmente la cosa.

Mackie escribió:
Pero no me refería al teorema de Máxima transferencia de Potencia, dado que ese es para Potencia y establece que las impedancias deben ser iguales para que exista la máxima transferencia.


Hoy vas a aprender algo nuevo, que cuando conectas tu guitarra a un amplificador estas utilizando el teorema de máxima transferencia de potencia.

Usemos como ejemplo el caso de una etapa de potencia alimentando un altavoz. Sabemos que el conectar 2 sistemas puede ser representado como un circuito equivalente en donde existe una fuente y 2 resistencias en serie, cada una representando la impedancia de salida de la etapa y la impedancia de entrada del altavoz respectivamente.

transferencia.jpg

A groso modo de este circuito se desprende que la corriente que circula es la misma, y que existe un divisor de tensión mediante el cual se va a dividir la potencia en función de la caída de tensión existente en cada una de dichas resistencias.

El análisis que podemos hacer es que si la corriente que circula es la misma y si ambas resistencias son iguales, pues existirá la misma cantidad de potencia disipada tanto en la salida de un sistema como en la entrada del otro. Es lo que tu conoces del teorema, pero no es donde acaba el análisis.

Si tu tienes bajas impedancias, pues la cantidad de corriente que circula por el sistema es alta, entonces el bajar la resistencia de la carga genera inmediatamente un aumento de la corriente total que circula por el circuito, y manteniendo la misma resistencia del caso anterior en la salida del primer circuito tendremos que mas potencia se estará disipando en la salida del amplificador con una carga baja que con una carga igual a su salida.

Si se disipa mas potencia en el amplificador al disminuir la impedancia de la carga, pues se genera inmediatamente una condición de riesgo para el amplificador, por que como tu bien dices mas atrás eso se va a disipar como calor, en resumidas cuentas, se va a calentar y se va a quemar.

Por el contrario, si subimos la impedancia de la carga, lo que ocurrirá ahora es que la cantidad de corriente total que circula por el circuito es menor, por lo tanto la potencia disipada en la salida disminuye, y ahora es la carga la que proporcionalmente consume mayor cantidad de potencia, pero al ser una corriente menor, pues la cantidad de potencia que entrega el sistema es menor, es por eso que la situación donde tu no pones en riesgo el amplificador y donde se le entrega la mayor cantidad de energía utilizable a la carga es cuando son ambas iguales.

Analicemos el caso de la guitarra usando la misma lógica. Sabemos que la guitarra genera una amplitud de señal mucho mas baja que las etapas de potencia y que la corriente que circula es igual de baja y tenemos una alta resistencia en la misma salida del instrumento.

Al conectar al amplificador ocurre exactamente lo mismo, tenemos nuevamente 2 sistemas entre los cuales se busca traspasar energía para los cuales es exactamente igual de valido el circuito equivalente de mas atrás:

transferencia.jpg

Tenemos la fuente, que es el voltaje que entregan las pastillas y tenemos su impedancia de salida que en este caso es alta. Partamos del punto de equilibrio del caso anterior, ambas impedancias iguales, que es lo que tendremos? la misma corriente circulando por ambas resistencias, la misma caída de potencial, la misma potencia disipada, pero es lo mas eficiente? En este caso tenemos poca potencia para entregar, al ser poca la corriente que circula lo menos que nos preocupa es quemar algo, pero como es poco de todo, pues nos ha de preocupar que todo eso se traspase en la mayor proporción a la carga, no nos sirve nada en la fuente.

Pensemos en que ocurrirá si elevamos la impedancia de salida de la guitarra, pues que la corriente total disminuye, y que tendremos una caída de potencial importante en la salida, pero al ser poca la corriente circulante la caída de potencial en carga tenderá a 0, es decir, no habremos cumplido con trasmitir energía, con que la señal pase de las pastillas al ampli, por lo que tendremos que ir a analizar el caso contrario, elevar la impedancia de entrada del ampli generando así la mayor caída de voltaje posible en la carga, es lo mismo que tu explicas en un principio, pero en este caso extendiendo el análisis para que te des cuenta que estas hablando exactamente de lo mismo, con la salvedad claro que se utiliza el termino "potencia" cuando hablamos de etapas, pero que en términos prácticos potencia es simplemente energía sin importar del orden del que se habla y mientras exista una corriente circulando por una resistencia y dicha resistencia produciendo una caída de potencial tendrás necesariamente una potencia disipada, la diferencia en este caso que tu no necesitas convertir dicha potencia en sonido como en el caso de los altavoces, para este caso la potencia puede disiparse completamente como calor, por que lo que necesitas es evidenciar un voltaje,

Si te fijas, es exactamente el mismo análisis, los mismos fenómenos físicos involucrados, el mismo teorema, solo que no hay que cuadrarse tanto intentando entender cada fenómeno por separado, cuando lo que ocurre es lo mismo solo que aprovechamos propiedades y condiciones distintas pero para el caso el escenario es el mismo, 2 sistemas interconectados entre los cuales se busca transferir una señal, es decir energía, potencia a fin de cuentas, siendo en un caso importante transformar dicha energía en audio, y en el otro da lo mismo la energía mientras podamos tener una caída de potencial del cual se toma el valor con una conexión en paralelo (la impedancia de entrada de los amplificadores no es mas que una resistencia de 1 Mega ohm en paralelo al resto del circuito, el potencial que caiga en esta resistencia es el que será amplificado luego por los previos).

Es bonito ir enterándose de todas estas cosas y saber utilizarlas para entender que pasa en estos casos, ojala le sirva a todos para saber por ejemplo por que son necesarias las DI y reampbox y mucho mas bonito se vuelve todo cuando le metes reactancias al cuento y entra en juego no solo la potencia o potencial entregados si no también la respuesta en frecuencia del sistema que es la razón fundamental por las cuales es necesario utilizar dichos aparatos.
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#18 por Mackie el 04/06/2015
Para ser este un tema musical ya nos estamos poniendo muy electrónicos :) :)

Estarás de acuerdo que en el circuito que adjuntas, si el potenciometro se pone al mínimo o sea el tap en tierra, la salida a la carga es cero, pero a pesar de ello el circuito estaría (si tuviera una entrada) consumiendo energía como si tuviera una carga de 100 K, porque el potenciometro actúa como carga y que ademas el potenciometro debe tener la capacidad para disipar el calor que se genere. Si es así, sí que puede estar a la salida debo admitir que debe haber millones de circuitos que desconozco.

Respecto al Teorema de Máxima Transferencia de Potencia no es cuestión de usarlo o no usarlo, simplemente existe y nos indicar que la transferencia máxima de potencia ocurre cuando las impedancias de la fuente y la carga son iguales. Por supuesto no siempre es deseable o no siempre es posible que esto se cumpla, dependerá de caja situación.

Es difícil ser tan preciso en un tema tan amplio como este.Creo que te entiendo y estoy de acuerdo contigo aunque no pueda ser tan preciso como quisiera.

Como agregado, voy a poner un ejemplo de dicho teorema para que si alguien ajeno al tema se interesa, le sea más fácil entender.
Voy a manejar las impedancias solo con valor resistivo para evitar los números complejos.

En el caso de una fuente de 20 Volts con una impedancia de 10 ohms y una impedancia de carga de 10 ohms se tiene:

La corriente en el circuito I = 20 / (10 + 10) = 1 Ampere
La caída de tensión en la resistencia de la fuente Vrf = R * I = 10 * 1 = 10 Volts
El voltaje real que ve la carga = Vc = 20 - 10 = 10 Volts
La potencia en la carga = (V * V) / R = (10 * 10) / 10 = 10 Watts (esta es la potencia máxima que se logra con esta fuente porque las impedancias son iguales)

Ahora bien, la impedancia de la fuente se mantiene igual para hablar de la misma fuente, entonces si bajamos la resistencia de carga intentando sacar más potencia, pasa lo siguiente:

Ahora la resistencia de carga es 8 ohmns
La corriente en el circuito ahora es I = 20 / (10 + 8) = 1.111 Amperes
La caída de tensión en la resistencia de la fuente = R * I = 10 * 1.111 = 11.11 Volts
El voltaje real que ve la carga = 20 - 11.11 = 8.89 Volts
Y finalmente la potencia en la carga = (V * V) / R = (8.89 * 8.89) / 8 = 9.879 Watts (que es inferior a la potencia que teníamos cuando las impedancias eran iguales)

Lo mismo sucede si aumentamos la impedancia de la carga:
Si ahora tenemos una impedancia de carga de 12 ohms

La corriente en el circuito es I = 20 / (10 + 12) = 0.909 Amperes
La caída de tensión en la resistencia de la fuente es = R * I = 12 * 0.909 = 10.908 Volts
El voltaje real que ve la carga es = 20 - 10.908 = 9.092 Volts
Y la potencia en la carga es = (V * V) / R = (9.092 * 9.092) / 12 = 6.888 Watts (que también es inferior al que se obtiene con las impedancias iguales)

Saludos

Equipo electrónico

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#19 por Tio Harpo Molon el 05/06/2015
Mackie escribió:
Estarás de acuerdo que en el circuito que adjuntas, si el potenciometro se pone al mínimo o sea el tap en tierra, la salida a la carga es cero


Si, si, pero lo estas mirando al revés, lo que planteaste en un principio es poner la salida de la interfaz bajita y bajar el potenciometro de nivel del pedal, si te fijas en este caso la fuente es la DI y el pedal la carga ahí es donde tienes el potenciometro y se encuentra también a la salida. La reampbox es un transformador, entra al trafo una señal de linea sale una señal de "instrumento" a esa señal que sale le aplicas atenuación, que necesariamente requiere consumir potencia, por eso los potenciometros se llaman "potenciometros", está consumiendo la energía entregada por el transformador.

Mackie escribió:

Respecto al Teorema de Máxima Transferencia de Potencia no es cuestión de usarlo o no usarlo, simplemente existe y nos indicar que la transferencia máxima de potencia ocurre cuando las impedancias de la fuente y la carga son iguales. Por supuesto no siempre es deseable o no siempre es posible que esto se cumpla, dependerá de caja situación.


A lo que me refiero es usarlo para concluir cosas. Los teoremas afirman algo, pero la idea no es necesariamente aprenderlos de memoria, si no hacer la ingeniería inversa para descubrir por que se llego a dicha afirmación. En este caso de analizar el teorema concluyes que en en dicha condición la eficiencia no es máxima, y es de eso de lo que estamos hablando, de eficiencia a la hora de transmitir energía de un sistema a otro.
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#20 por Tio Harpo Molon el 05/06/2015
Mackie escribió:
La corriente en el circuito I = 20 / (10 + 10) = 1 Ampere
La caída de tensión en la resistencia de la fuente Vrf = R * I = 10 * 1 = 10 Volts
El voltaje real que ve la carga = Vc = 20 - 10 = 10 Volts
La potencia en la carga = (V * V) / R = (10 * 10) / 10 = 10 Watts (esta es la potencia máxima que se logra con esta fuente porque las impedancias son iguales)

Ahora bien, la impedancia de la fuente se mantiene igual para hablar de la misma fuente, entonces si bajamos la resistencia de carga intentando sacar más potencia, pasa lo siguiente:

Ahora la resistencia de carga es 8 ohmns
La corriente en el circuito ahora es I = 20 / (10 + = 1.111 Amperes
La caída de tensión en la resistencia de la fuente = R * I = 10 * 1.111 = 11.11 Volts
El voltaje real que ve la carga = 20 - 11.11 = 8.89 Volts
Y finalmente la potencia en la carga = (V * V) / R = (8.89 * 8.89) / 8 = 9.879 Watts (que es inferior a la potencia que teníamos cuando las impedancias eran iguales)

Lo mismo sucede si aumentamos la impedancia de la carga:
Si ahora tenemos una impedancia de carga de 12 ohms

La corriente en el circuito es I = 20 / (10 + 12) = 0.909 Amperes
La caída de tensión en la resistencia de la fuente es = R * I = 12 * 0.909 = 10.908 Volts
El voltaje real que ve la carga es = 20 - 10.908 = 9.092 Volts
Y la potencia en la carga es = (V * V) / R = (9.092 * 9.092) / 12 = 6.888 Watts (que también es inferior al que se obtiene con las impedancias iguales)


Que es precisamente lo que te cuento mas atrás, 2 resistencias en serie se suman, si aumenta una, pues menos corriente hay por que la resistencia total del sistema habrá aumentado, y la menor corriente inmediatamente afecta la cantidad de potencia disipada.
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#21 por Mackie el 06/06/2015
Creo que voy entendiendo tu punto, por ejemplo si tienes tres pedales conectados en serie y cada una de ellos tiene un potenciometro a la entrada, lo que quieres decir es que en dos de los pedales sus potenciometros quedarían conectados a la salida del pedal anterior. Sí tienes razón, no más comentarios. Saludos

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