Gerador de Sinais Retangulares de 100 a 10 000 Hz (INS328)

Monte este útil instrumento para a bancada capaz de produzir sinais retangulares de 100 Hz a 10 000 Hz, de boa intensidade. Com ele você poderá provar amplificadores, rádios e outros equipamentos que trabalham com sinais de áudio e, inclusive, circuitos digitais.

Geradores de sinais que produzem sinais retangulares encontram uma infinidade de aplicações práticas.

De fato, o grande número de harmônicas que sinais retangulares possuem e que se estendem até mesmo à faixa de FM permitem que se utilize o aparelho inclusive na prova de receptores de rádio.

O gerador que descrevemos prima pela sua simplicidade, já que se baseia num único circuito integrado 555, mas possuí um desempenho excelente, sendo por isso ideal para o estudante, para o técnico e mesmo para o engenheiro que não pode investir muito num instrumento de maior custo.

A alimentação é feita com tensões entre 6 e 12 volts que podem vir de fontes, pilhas ou bateria.

COMO FUNCIONA

A base do circuito é o integrado 555, um timer que neste caso funciona como um astável de frequência controlada por meio de um potenciômetro.

Uma chave seletora permite a troca de um capacitor que é responsável pelos limites das faixas cobertas.

A saída é feita por um potenciômetro que funciona como divisor de tensão.

Um resistor em série com este potenciômetro serve de limitação para a carga, já que o 555 não admite correntes maiores que 200 mA.

No máximo de intensidade, respeitando-se a impedância da carga, a amplitude do sinal de saída pode chegar bem próximo da tensão da fonte de alimentação, o que é suficiente para excitar a maioria dos circuitos em prova.

Na saída do circuito temos também um LED indicador ligado em paralelo com a fonte, que serve para indicar que o gerador se encontra ligado.

O ponto principal deste projeto é a elaboração da escala que é feita a partir das fórmulas que dão a frequência do 555 astável.

Para a configuração astável mostrada na figura 1, a frequência é dada por:

f = 1,45 / [ (Ra + 2Rb) . C ]

Onde:

Ra e Rb são as resistências em ohms Ω

C é a capacitância em farads

Figura 1 – 555 astável

Como os resistores e os capacitores usados têm tolerâncias que podem chegar a 20%, não podemos, em princípio, elaborar uma escala absolutamente precisa.

Para o estudante, iniciante ou mesmo técnico reparador, a precisão conseguida com o uso de componentes comuns é suficiente para a maioria dos trabalhos.

Damos então na figura 2 a duas escalas que obtemos usando potenciômetros lineares.

Figura 2 – Sugestão de escalas

Para a escala de 100 a 1 000 Hz, aproximadamente, o capacitor C deve ser de 1000 nF e para a escala entre 1000 e 10 000 Hz, o capacitor C é de 10 nF.

MONTAGEM

Na figura 3 temos o diagrama completo do nosso gerador retangular.

Figura 3 – Diagrama completo do gerador

Na figura 4 damos a placa de circuito impresso.

Figura 4 – Placa para a montagem

Na montagem observe a posição do integrado, a polaridade do LED e da fonte de alimentação.

Os capacitores são todos cerâmicos ou de poliéster e os resistores de 1/4 ou 1/8 W.

A chave S1 comuta as faixas de frequências (10º -1 000 Hz e 1kHz-10 kHz), enquanto que S2 serve para ligar e desligar a unidade.

O sinal de saída é obtido a partir de um jaque RCA, sendo interessante que você tenha um plugue preparado com dois fios, cada um com uma garra jacaré.

No potenciômetro P1 controlaremos a frequência do sinal e em P2 controlaremos a sua intensidade.

Até mesmo um pequeno alto-falante pode ser excitado diretamente pela saída do gerador.

PROVA E USO

Para provar é só ligar a unidade e aplicar o sinal, ou na entrada de um amplificador ou então num fone de ouvido ou pequeno alto-falante.

Abrindo o controle de intensidade e variando-se a frequência, deveremos ter a reprodução do sinal gerado na forma de som.

O gerador pode, em princípio, ser usado como um injetor de frequência controlada.

É importante saber dosar a intensidade do * sinal aplicado a qualquer aparelho para hão haver saturação ou o perigo de sobrecarga.

No site temos artigos que ensinam a usar este instrumento assim como nosso livro “Conserte Tudo”.