Conmutador de audio digital - Parte I

He aqui el protagonista de mi diseño en la etapa de conmutación: el CD4052.

El CD4052 es un multiplexor de 2x4 entradas, es decir, un circuito capaz de conmutar entre 4 señales de salida por cada una de las 2 salidas. El esquema de pines se muestra debajo de acuerdo a la tabla del fabricante Philips. La conmutación entre las distintas entradas se efectua en ambos canales a la vez y esto se puede controlar a través de los dos bits: S1 y S0. 

Como se puede observar las entradas se simbolizan como: 1YO, 1Y1, 1Y2 y 1Y3 que se pueden conmutar en torno a la salida 1Z, mientras que las entradas 2Y0, 2Y1, 2Y2 y 2Y3 conmutan en torno a la salida 2Z.

El bit /E o /ENABLE permite activar el circuito para aceptar las entradas a través de un nivel bajo (LOW), 

es decir un '0' lógico.

Los pines VCC, VEE y GND son los pines de alimentación positivo, negativo y tierra respectivamente. 
Generalmente VEE y GND se conectan juntos.

Utilizando 2 multiplexores como el descripto se pueden manejar 4 canales de audio juntos a través de los 2 bits interconectados en paralelo. La tabla de la verdad se muestra más abajo:

Seteando siempre /E en '0' lógico,el control se efectua seteando los bits S1 y S0 como si se tratase de un número binario, así pues se corresponden los bits en '11' con la entrada 'nY3' contando desde nY0 a nY3. Si /E no está en nivel bajo, el dispositivo no respondera a ninguna "orden de bits". Ambas salidas son manejadas a la vez por el mismo "juego" de bits.
 

Los bits de control pueden setearse a través de compuertas lógicas y pulsadores que se correspondan a cada una de las entradas; o bien pueden conectarse a 2 pines de un microcontrolador y desde éste impartir las ordenes . 
Las posibilidades son muchas...

Introducción a la conmutación de audio digital: los multiplexores

Hola amigos...

Despues de algún tiempo, ya un poco más despejado de mis estudios, he decidido seguir adelante con el proyecto ...

Esta vez, estuve trabajando en el diseño de la etapa de conmutación entre las fuentes de audio. La conmutación es la etapa básica de cualquier sistema de audio de alta calidad (Hi-Fi): dicha etapa permite seleccionar que fuente de audio entrará al preamplificador o al amplificador de potencia. Cuando hablamos de fuentes de audio, estamos hablando basicamente de una compactera (CD-ROM), un circuito de radio, un micrófono, un MP3, etc. Mientras más fuentes de audio tenga nuestro sistema de audio, más se acercará a lo que se denomina una "cadena de audio Hi-Fi".

Es necesario diseñar cuidadosamente la etapa de conmutación que puede ser analógica o digital. Será analógica si contará con una perilla o switches para escoger entre las diferentes fuentes, como los clásicos radiograbadores, o podemos inclinarnos con un poco más de esfuerzo al diseño digital. En cualquiera de los casos deberémos eliminar o minímizar los ruidos sobre las líneas de entrada con la utilización de cables blindados para evitar amplificar cualquier señal indeseable. En el diseño digital, estos ruidos pueden acentuarse más ya que no solo contaremos con la posibilidad de
que se presenten ruidos de inteferencia desde la fuente o campos mágneticos, sino también la presencia de los llamados "ruidos digitales". La busqueda de circuitos confiables y de bajo ruido nos lleva a probar distintas familias de integrados...

Pero, ¿qué integrado puede hacer el trabajo de conmutación?
Los multiplexores son basicamente circuitos integrados basados en la utilización de compuertas lógicas que nos permiten controlar una señal en un pin de salida escogiendo entre varias posibles entradas. El control se realiza digitalmente a través de una lógica que se basa en una tabla de verdad proporcionada por el fabricante. En esta aparece, que combinación de bits (0s y 1s lógicos) deben setearse sobre los pines de control del multiplexor para conectar una x entrada en la salida.


¿Qué familias de integrados presentan características para nuestro propósito?
Existen varias familias de integrados como la 74LS, la 74HS, etc. Pero la familia CMOS es quizás la más conocida y sencilla de conseguir en los comercios. Esta familia cuenta con un multiplexor que puede servirnos para nuestro objetivo y que tiene las características de bajo nivel de ruido, no obstante existen otras opciones mejores en calidad pero no en precio y disponibilidad. Acepto sugerencias!

En la proxima entrada, publicaré el integrado más apropiado para nuestro proyecto...