Como funciona o gerador de funções 566 (ART289)

 

O circuito integrado NE566 ou SE566 consiste num Gerador de Funções formado por um oscilador controlado por tensão e linearidade excepcional com saídas buferizadas tanto triangulares como retangulares, A possibilidade de se acessar os diversos blocos deste integrado levam-no a constituir-se em um bloco importante para uma infinidade de projetos eletrônicos. Neste artigo analisaremos este circuito integrado dando diversas aplicações práticas importantes.

 

 

O circuito integrado 566 (que pode ter diversas siglas conforme o fabricante) é fornecido em invólucros DIL tanto de 8 como de 14 pinos com a pinagem mostrada na figura 1.

 

Dentre as aplicações deste circuito podemos citar as seguintes:

* Geradores de tom

* Modulação por deslocamento de frequência (FSK)

* Moduladores de FM

* Geradores de clock

* Geradores de sinais

* Geradores de função

 

Dentre as características que se destacam temos as seguintes:

* Alimentação simples ou simétrica de até 24 V

* Alta linearidade de modulação

* Frequência central muito estável (200 ppm/oC)

* Sinal triangular de alta linearidade

* Frequência programada por circuito RC

* Ajuste de frequência numa faixa de 10 para 1 com o mesmo capacitor

Na figura 2 temos o diagrama de blocos deste circuito integrado.

 

Características:

a) Máximos Absolutos:

* Tensão máxima de operação: 26 V

* Tensão máxima de entrada: 3 Vpp

* Potência de dissipação: 300 mW

 

b) Operacionais

* Faixa de tensões de operação: +/-6 V a +/- 12 V

* Corrente máxima de operaçao: 12,5 mA

* Frequência máxima de operação: 1 MHz

* Estabilidade: 500 ppm/oC

* Impedância do terminal de controle: 1 M ohms

* Faixa de varredura de frequência: 10:1

 

c) Saída

Saída triangular: * Impedância de saída: 50 ohms

* Tensão: 2,4 V (tip)

* Linearidade: 0,2% (tip)

Saída retangular: * Impedância de saída: 50 ohms

* Ciclo ativo: 50% (tip)

* tensão: 5,4 Vpp

* tempo de subida: 20 ns (tip)

* tempo de descida: 50 ns (tip)

 

Na figura 3 temos a curva típicas de funcionamento para a frequência em função da tensão de controle.

 

Na figura 4 temos a curva frequência em função da capacitância.

 

Na figura 5 temos o circuito típico de aplicação do 566 como oscilador controlado por tensão onde C1 determina a frequência conforme as curvas dadas nas figuras anteriores.

 

O resistor R1 deve ficar na faixa de 2 k ohms a 20 k ohms. Em algumas aplicações é interessante ligar um capacitor de 1 nF a 10 nF entre o pino 5 e o pino 6 para eliminar possíveis oscilações que possam ocorrer na na fonte de corrente de controle.

Para excitação de circuitos TTL é preciso usar um dreno de corrente. Este dreno pode ser um resistor de 5 k ohms entre o pino 3 e o negativo da fonte.

Uma aplicação para este circuito é num intercomunicador modulado em frequência via rede de energia ou num link óptico modulado em frequência.

Na figura 6 mostramos um circuito interessante que gera uma rampa negativa (dente de serra negativo) com tempo de decrescimento que depende do ajuste de RT e do capacitor C1.

 

Os pulsos negativos gerados pelo circuito correspondem ao tempo de descida. Com a inversão do sinal por um amplificador linear pode-se usar o circuito como base de tempo para um osciloscópio.

Um gerador de rampa positiva com o mesmo circuito integrado é mostrado na figura 7.

 

O tempo de subida pode ser ajustado em RT até 1 MHz dependendo do valor de C1. Este circuito pode ser usado como base de tempo para um osciloscópio. O pulso positivo corresponde ao tempo de descida neste circuito, podendo ser usado como disparo de sincronismo.

Um oscilador dente de serra positivo é mostrado na figura 8.

 

O diodo é de uso geral e a frequência de operação depende tanto de R1 como de C1. Variando a relação entre os dois resistores indicados como R1 (que devem ter valores iguais para tempos de subida e descida iguais) podemos ter tempos diferentes para esta característica.

Um gerador dente de serra negativo é mostrado na figura 9 e novamente os resistores R1 e R2 que determinam a frequência devem ter valores iguais. Desta forma é possível obter tempos de subida e descida iguais.

 

A frequência central de operação do circuito é dada por C1. Para poder variar a frequência pode-se usar um potenciômetro duplo de 20 k ohms por exemplo, para o lugar dos resistores R1.

Um gerador de salta de tom, que produz um tem de pulsos de 0,5 segundos de duração e frequência determinada por R1 e C1 conforme fórmula junto ao diagrama é mostrado na figura 10.

 

O SCR é de uso geral, A carga de C2 sendo regulada permite que se obtenha uma linearidade maior na sua carga e na temporização o que pode ser interessante em algumas aplicações. Junto ao diagrama é dado um pequeno circuito para esta finalidade.

Observe que temos saídas tanto triangulares como retangulares para este circuito. Veja que é necessário ter uma etapa de potência para excitar cargas de baixa impedância, pois a intensidade do sinal disponível é pequena, conforme podemos ver pelas características do componente dadas no início do artigo.

O circuito apresentado na figura 11 converte sinais triangulares gerados por um NE566 em sinais senoidais de alta qualidade.

 

As tolerâncias dos resistores de 100 ohms junto ao FET de canal P determinam a linearidade do sinal senoidal.

O circuito tem dois ajustes: um é o de ganho do amplificador operacional feito num potenciômetro de 25 k ohms (ou valor próximo desse) e o outro é de tensão de offset de saída do amplificador operacional 531 feito no trimpot de 5 k ohms.

Amplificadores operacionais equivalentes podem ser usados e para os transistores da saída complementar também podemos usar equivalentes. O Par BC547/BC548 pode ser experimentado neste circuito.

Observe ainda que a fonte de alimentação para o amplificador operacional e a etapa de saída deve ser simétrica de 12 volts.

A frequência de operação do circuito é determinada por r1 e C1 conforme já indicado no decorrer do artigo para as outras configurações.

Na figura 12 temos uma aplicação de circuito modulado em frequência por um tom. Tanto a frequência portadora como a modulação são geradas por circuitos integrados 566.

 

A profundidade de modulação que pode causar um desvio da portadora de até +/- 20% é ajustada no trimpot de 10 k ohms. A frequência da modulação depende de C1 e da portadora de Ci. O ajuste da frequência de modulação e da frequência central são feitos nos trimpots correspondentes indicados no circuito.

O capacitor C2 depende da frequência de modulação podendo ficar entre 10 nF e 1 uF.

Observe que o sinal de saída é triangular e que a alimentação pode ser feita com tensões entre 6 e 12 V tipicamente.

Nosso último circuito é de um modulador de frequência que apresenta desvios de frequência ou profundidade de modulação de até 100%. Este circuito é mostrado na figura 13 e usa o 566 nos dois osciladores.

 

O amplificador operacional 531 admite equivalentes e deve ter fonte de alimentação simétrica.

Os trimpots ligados aos pinos 6 dos 566 controlam a frequência de modulação e a frequência central de operação do gerador da portadora.

O trimpot de 10 k ohms ligado ao pino 4 do primeiro 566 controla a profundidade de modulação. O capacitor C2, ligado ao cursor deste potenciômetro deve ter seu valor escolhido de acordo com a frequência de modulação ficando tipicamente entre 10 nF e 1 uF.

A saída deste circuito é triangular.

 

Referências: Linear Products - Linear Integrated Circuits - Philips - AN185/AN186

 


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