Gerador de áudio para bancada (INS135)

Descrevemos a montagem de um gerador de áudio, um instrumento de extrema utilidade para o reparador ou montador de equipamentos que trabalham com sinais de baixas freqüências. Gerando sinais de 1 Hz até 1 MHz, este circuito pode ser usado no este de amplificadores, receptores de rádio, transceptores, intercomunicadores e muito mais.

A melhor maneira de se verificar se um circuito amplificador de sinais está operando é aplicando um sinal na sua entrada e verificando se esse sinal aparece da forma esperada na sua saída.

Num amplificador de áudio, podemos, por exemplo, localizar etapas com problemas simplesmente injetando seus sinais.

Podemos também ajustar receptores de rádio aplicando o sinal deste gerador em sua antena ou nas etapas que devemos analisar.

O gerador que descrevemos gera sinais retangulares de 1 Hz até 1 MHz.

No entanto, como os sinais são ricos em harmônicas, eles podem ser usados até na prova de circuitos de rádio com freqüências acima de 100 MHz.

Rádios de FM, televisores, sintonizadores, transceptores e muitos outros equipamentos de RF podem ser testados com a ajuda dos sinais produzidos por este circuito.

 

Como Funciona

Uma das quatro portas NAND de um circuito integrado 4093 é ligada como um oscilador onde a freqüência depende do capacitor e é ajustada numa faixa de 1 para 100 por um potenciômetro.

Com apenas três capacitores, podemos varrer três décadas de freqüências, gerando sinais nas faixas de:

 

1 a 100 Hz

100 a 10 000 Hz

10 000 a 1 000 000 Hz

 

Não podemos ir além pois, com uma alimentação de 6 ou 9 V o circuito integrado 4093 não consegue produzir sinais muito além de 5 MHz.,

Assim, comutamos o capacitor através de uma chave seletora e com isso temos sinais nas faixas indicadas.

Os sinais gerados são amplificados digitalmente pelas outras três portas do mesmo circuito integrado.

Como as saídas dessas portas estão ligadas em paralelo, temos um sinal de boa intensidade para uso externo.

A intensidade desse sinal é controlada por um segundo potenciômetro.

Esse sinal de saída tem uma amplitude igual à tensão usada na alimentação do circuito.

Para isolar a componente DC do sinal existe o capacitor C2 na saída, que, dependendo da aplicação, pode ser eliminado.

A alimentação do circuito pode ser feita por tensões de 6 a 9 V proveniente de pilhas ou bateria.

Como o consumo é muito baixo, a durabilidade dessas fontes de energia será bastante grande.

 

Montagem

Na figura 1 temos o diagrama completo do gerador de áudio ou gerador de sinais retangulares.

 

Diagrama elétrico do gerador de áudio.
Diagrama elétrico do gerador de áudio.

 

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 2.

 

Montagem dos componentes numa PCI
Montagem dos componentes numa PCI

 

A chave seletora de freqüências é de 1 pólo x 3 posições. Pode ser aproveitada uma chave de onda de um rádio antigo de três faixas.

Outra possibilidade consiste em se usar um par de bornes externos onde o capacitor para a faixa desejada será conectado manualmente, conforme mostra a figura 3.

 

Par de bornes para colocar o capacitor adequado.
Par de bornes para colocar o capacitor adequado.

 

 

Neste caso, pode-se até incluir um quarto capacitor para uma faixa de muito baixas freqüências de 0,01 a 1 Hz.

O conjunto pode ser instalado numa pequena caixa plástica, conforme mostra a figura 4.

 

Painel frontal para a caixa do gerador de áudio.
Painel frontal para a caixa do gerador de áudio.

 

Para conexão do circuito externo ou pontas de prova podem ser usados bornes ou ainda um jaque.

Se o leitor possuir um freqüencímetro pode calibrar as escalas do potenciômetro P1.

Lembramos apenas que a precisão das demais faixas depende muito da tolerância dos capacitores usados e capacitores comuns possuem tolerâncias que chegam aos 20%.

 

Prova e Uso

Basta ligar a saída do gerador à entrada de um amplificador de áudio ou mesmo à antena de um rádio AM, ligado fora de estação.

Atuando sobre os controles do gerador de sinais devemos ouvir no amplificador ou no receptor sua presença.

Para usar, basta aplicar os sinais nos circuitos em teste, ajustando sua freqüência e sua intensidade conforme a aplicação.

 

CI-1 - 4093 - Circuito integrado CMOS

P1 - 1 M ? - potenciômetro lin

P2 - 10 k ? - potenciômetro log

R1 - 10 k ? x 1/8 W - resistor - marrom, preto, laranja

C1 - 220 nF - capacitor cerâmico ou poliéster

C2 - 22 nF - capacitor cerâmico ou poliéster

C3 - 2,2 nF - capacitor cerâmico ou poliéster

C4 - 100 µF x 12 V - capacitor eletrolítico

S1 - Interruptor simples

S2 - Chave de 1 pólo x 3 posições

B1 - 6 ou 9 V - 4 pilhas ou bateria

J1, J2 - Bornes isolados vermelho e preto

 

Diversos:

Placa de circuito impresso, suporte de pilhas ou conector de bateria, caixa (patola - www.patola.com.br), botões para os potenciômetros, fios, solda, etc.

 

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