Así que esto es lo que estoy tratando de hacer:
Dada una onda cuadrada provista por mi arduino, use un filtro de paso bajo activo de orden n para modificar la onda cuadrada en una onda sinusoidal filtrando los armónicos superiores. Esto está en el rango de frecuencias de audio, por supuesto.
He pasado mucho tiempo tratando de hacer esto y estoy a punto de rendirme y comprar un generador de señales de función como XR-2206. No tengo ninguna masa para el equipo de lujo, y puedo subrayar que es en parte un ejercicio de aprendizaje.
Tal vez parte del problema es que no tengo un osciloscopio, y no puedo pagar uno, así que el osciloscopio está fuera. Definitivamente ayudaría tener uno, a veces deseando poder ver la señal que estoy creando, pero aquí está mi idea: si puedo crear una onda sinusoidal de audio que pueda escuchar, entonces puedo cambiar mis valores de RC para que funcionen para frecuencias más altas . ¿Derecha? (¿O mal?)
Pero parece que nunca puedo entender lo que me suena como una onda sinusoidal. Reproduzco una onda sinusoidal de 1000Hz de YouTube (o escojo su frecuencia) y comparo eso con la salida de mi filtro RC activo y simplemente no suenan igual. Cuando escucho la onda triangular de 1000Hz, entonces suena exactamente como lo que escucho de la salida de mi filtro de paso bajo RC activo. Pero ¿por qué?
He leído una y otra vez, en toda la red y en la parte posterior, que al filtrar los armónicos superiores de una onda cuadrada se produce una onda sinusoidal (debido a que los detalles de la Transformada de Fourier tienen una suma infinita de frecuencias que se duplican continuamente con cambios de fase y yada-yada) pero la idea simplemente no parece funcionar. Si filtro todas las otras ondas sinusoidales y me quedo con la onda sinusoidal fundamental, ¿por qué no suena como una? Ondas de triángulo!
Estoy usando n muchas resistencias, n muchos condensadores y n + 1 muchos amplificadores operacionales LM358. Necesito el último para amplificar la señal de salida. He leído que muchos capacitores de mayor capacidad (como los electrolíticos) son demasiado inexactos para un filtro de paso bajo adecuado en el rango de audio, por lo que estoy usando tapas de 100 pF con resistencias de valor muy grande. Por ejemplo, si usé un condensador de 100pF con una resistencia de 1.62M ohm, entonces la frecuencia de corte es 1 / (2 * pi * 100pF * 1.62Mohm) = ~ 982 Ohms. Al usar múltiples filtros RC, puede crear un "descenso" más pronunciado en las frecuencias superiores, y debido a que los valores de resistencia son tan altos, la señal debe amplificarse, por lo que estoy usando los op-amps LM358. La salida de un filtro activo se alimenta a otro, y se filtra nuevamente en el siguiente filtro activo. Estoy alimentando todo con 0 a 5V.
Y sé que el filtro funciona !! He modificado mi filtro para poder escuchar una onda nítida de 400Hz (triángulo ??), pero al aumentar a 450Hz, la frecuencia es completamente inaudible. Por lo tanto, definitivamente se está filtrando, y muy bien! Sin embargo, todavía no puedo obtener un sonido de onda sinusoidal limpia. ¿Por qué? ¿Qué estoy haciendo mal? Tal vez solo me atormentaré más intentando hacer una escalera de cristal. Bastante seguro de que no haré eso.
No estoy esperando la perfección. Pero sé lo que estoy oyendo y simplemente no está bien. Ni siquiera cerca. ¿Alguna sugerencia?
Comunidad de pila de gracias.