Gerador de Funções Monte você mesmo

Gerador de Funções – Monte Você Mesmo

Quando eu publiquei aqui no site um post sobre a montagem de um oscilador senoidal de 1kHz (clique no link para ler o post) comecei a receber e-mails de leitores pedindo um gerador de onda quadrada, outros pedindo que pudesse gerar outras frequências, etc.

É o velho ditado “se você der a mão, vão lhe pedir o braço”!

O objetivo daquele projeto era fornecer um circuito simples e barato que pode ser extremamente útil na bancada de um reparador, e não algo mais complexo como um gerador de funções que forneça três tipos de formas de onda (senoidal, quadrada e triangular) e para uma ampla faixa de frequências.

Uma coisa é uma coisa, outra coisa é coisa como dizem por aí.

Embora o gerador faça o papel de um oscilador é um equipamento mais caro e que na grande maioria dos casos não é necessário quando estamos apenas querendo fazer uma avaliação prévia. Em minha opinião, se possível, tenha os dois se não pelo menos um oscilador que forneça uma senóide se frequência próxima de 1kHz como o do projeto citado.

Construindo um gerador de funções

De qualquer maneira sempre que recebo solicitações que julgo relevantes (pedindo o braço além da mão!) coloco o pedido na minha agenda e na medida do possível publico algo a respeito, pois então chegou a hora de falar um pouco sobre o gerador de funções.

Diversas são as maneiras de se construir um circuito destes, cada uma com seus prós e contras e não vou discorrer sobre elas.

Mas, sem dúvida se tivermos um CI prontinho que faça “tudo” para gente melhor ainda.

Lá pelos anos 70 surgiu no mercado duas destas preciosidades: ICL8038 fabricado pela Intersil e XR2206 da Exar.

Ambos fazem praticamente a mesma coisa, ou seja, fornecem onda senoidal, triangular e quadrada num único chip.

O ICL8038 ficou “famoso” por aqui e podíamos encontrá-lo “nas boas casas do ramo”. Logo surgiram diversos projetos com eles em revistas de eletrônica da época.

Eu tenho um até hoje que veio incorporado ao Lab do CREI (um excelente curso “por correspondência” que infelizmente não existe mais).

Coleção de livros do CREI

Coleção de livros do CREI

Já o XR2206 era uma “figurinha” mais rara aqui na terrinha.

Uma das desvantagens do ICL8038 sobre o XR2206 é que o primeiro precisa de uma fonte simétrica o que implica em mais componentes além de apresentar uma distorção de 1% contra 0,5% do concorrente.

Eu tenho um gerador com o ICL8038 que faz parte de um Laboratório do CREI (um excelente curso de eletrônica americano que não existe mais).

Lab CREI

Lab CREI

Pensando nestas ideias e se eu fosse montar um gerador destes hoje iria preferir o XR2206.Comecei a pesquisar na Internet o que se poderia achar como opção para indicar aos leitores que fosse do tipo 3B (bom, bonito e barato)  E eis que me deparo com alguns kits usando o XR2026 por um preço razoável e acabei encontrando numa empresa aqui no Brasil o que vemos na figura abaixo.

Gerador de funções com XR 2206

Gerador de funções com XR 2206

Na verdade todos eles são vendidos no e-bay, mas optei por comprar por aqui porque não correria o risco de cair na malha fina da receita federal e ter que pagar imposto embora a lei garanta isenção até 50 dólares, mas parece que eles não gostam muito de cumprir a lei. Por outro lado, teria que esperar uma eternidade pelo nosso correio-tartaruga paraplégica para chegar em minhas mãos.

Em cerca de 10 dias o pacote chegou aqui com vemos no unboxing (“desenbrulhamento”) ai em baixo.

Kit do Gerador de funções com XR2206

Kit do Gerador de funções com XR2206

As partes marrons que se vê na foto são de placas de acrílico para a construção de um pequeno gabinete como vemos na figura a seguir.

Especificações do gerador

Na página do vendedor podemos encontrar este resumo “bastante resumido” das especificações, mas como eu já conhecia o CI comprei assim mesmo.

Especificações do gerador de funções com XR2206

Especificações do gerador de funções com XR2206

Os principais itens que aparecem no “manual”, ou melhor, panfleto que acompanha o produto são os seguintes:

  • Alimentação 9 a 12VDC e no “manual” está escrito que tensões maiores que 12VDC podem causar instabilidade na saída. Eu usei 9VDC.
  • Saídas senoidal, quadrada e triangular (comutadas por jumpers tipo usado em placas de PC).
  • Cinco faixas de frequência: 1 a 10Hz, 10 a 100Hz, 100Hz 3KhZ, 3KhZ a 65kHz e 65kHz a 1MHz (escolhidas por jumpers)
  • Potenciômetros de ajuste de nível e frequência (“grosso” e fino).

Observe no esquema que acompanha o panfleto que são poucos componentes e é disso que eu gosto.

Esquema do gerador de funções com XR 2206

Esquema do gerador de funções com XR 2206

Como saber a frequência?

Este pode ser um inconveniente neste modelo básico, pois ele não incorpora um frequencímetro o que não chega a ser nada desesperador se você possui um osciloscópio digital, ou na pior das hipóteses, um multímetro digital que eu chamo de “X-Tudo” e trás um frequencímetro de “brinde”.

Você também não vai querer que um “instrumento” que custa, em média, R$70,00 seja um gerador de funções top de linha, não é?

Quisera eu ter um destes nos anos 60 quando comecei a estudar eletrônica. Estaria mais feliz que um pinto no lixo naquela época!

O que eu não gostei

O método para mudar a faixa de frequência bem como escolher o tipo de onda na saída, através de jumpers daqueles usados em placa mãe de PC não é muito prático.

Entretanto, não chega a ser um grande transtorno, em princípio.

A mesma coisa acontece com a chave para trocar de onda senoidal para triangular.

A onda quadrada tem uma saída independente.

Faça o que eu digo não o que eu fiz

Nada melhor que aprender com os erros, principalmente dos outros. Pois então lá vai a dica.

Depois de montado o testado, como disse cheguei a conclusão que o método de mudança de frequência e forma de onda não era muito prático e pensei em uma chave de ondas de 5 posições e outra tipo liga/desliga para a escolha da forma de onda (senóide/triângulo).

Observe no esquema que J2 não tem função nenhuma e foi usado apenas para “guardar” o jump quando removido de J1.

Em outras palavras quando J2 está fechado temos senóide na saída e quando está aberto passamos a ter onda triangular, portanto basta colocar uma chave liga/desliga em J1 para fazer a mudança.

Entretanto estas modificações implicavam em ter que usar outro gabinete para instalar tudo inclusive os três potenciômetros que deveriam ser removidos da PCI.

É aqui que a encrenca começa e que sugiro que não faça o que eu fiz.

Se desejar fazer a montagem como eu mostro abaixo não solde os potenciômetros que vieram com kit, por duas razões.

A primeira razão é que você terá que usar outros tipos de potenciômetros e a segunda é que a PCI é dupla face com furos metalizados e se você não estiver usando um bom ferro de solda junto com um eficiente sugador irá ter muita dificuldade em remover os potenciômetros correndo o risco de danificar a PCI se não for bastante habilidoso.

 Nas figuras baixo você vê minha montagem “customizada” como se diz atualmente.

Montagem interna do gerador de funções com XR 2206

Montagem interna do gerador de funções com XR 2206

Montagem customizada do gerador de funções com XR 2206

Montagem customizada do gerador de funções com XR 2206

Gostou do painel que eu fiz? Você baixá-lo clicando AQUI para usar no seu projeto.

Uma observação importante

Não coloque o potenciômetro de amplitude na posição máxima porque a forma de onda de saída ficará muito distorcida.

É óbvio que você terá que usar este aparelhinho junto com o osciloscópio e, portanto ajuste a amplitude observando a onda no scope em função de sua necessidade.

Como eu disse no início não é um top de linha, mas certamente será muito útil na bancada do estudante ou do reparador. Vale a pena o investimento.

Por fim, um recadinho se você acompanha este site e tem sido útil ajude a mantê-lo no ar fazendo uma doação porque os custos com provedor estão ficando mais caros.doacao

 

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Paulo Brites

Técnico em eletrônica formado em 1968 pela Escola Técnica de Ciências Eletrônicas, professor de matemática formado pela UFF/CEDERJ com especialização em física. Atualmente aposentado atuando como técnico free lance em restauração de aparelhos antigos, escrevendo e-books e artigos técnicos e dando aula particular de matemática e física.

Website: http://paulobrites.com.br

23 Comentários

  1. Wagner Bastos nogueira

    E em relação a teste de amplificador com carga eletrônica.
    Usamos uma resistência como carga.e para não incomodar a vizinhança.
    Mas sabemos que a resistência é linear, e o altofalante não .
    Tem algum circuito parecido o comportamento do auto falante para teste de amplificador? Obrigado.

    • Paulo Brites

      Até onde eu sei o padrão é usar um resistor como carga
      Na Revista Antenna que você pode baixar aqui no site tem vários artigos sobre teste em amplificadores.
      Dá uma olhada neles, podem ajudar.

  2. Paulo, mais um interessante artigo ,tenho gerador de sinais com o ci faz tudo com os sinais de saida e um bem diferente desses bem profissional e com o oscilador com variavel e trimer e como esta um pouco fora do padrao no mostrador os 1000 khz ,so vejo no osciloscopio mas nao em 1k so em x100 que aparece ,entao comprei o manual ,vem com esquema e ajuste total e um Pantec 3405 so saida quadrada e senoidal , uso muito pois ainda conserto aparelhos de som tv lcd etc .e vou ver sua aula dos amplificadores ,e tambem fazer doaçao para manter aqui ativo.

    • Paulo Brites

      Valeu Luiz e obrigado pelo apoio.

  3. Adilson Reis

    Boa noite!
    Gostaria de saber onde e como usar esse gerador de sinais na prática, já li vários artigos mas confesso que não consegui entender.
    Obrigado pela atenção!

    • Paulo Brites

      Na reparação o gerador é utilizado para que possamos seguir o sinal dentro de um circuito de áudio, por exemplo, e verificar se ele está chegando em todos os pontos. Ajudar também a verificar, perdas de ganho e distorções. Estou preparando uma série de artigos sobre amplificadores para breve.

      • Adilson Reis

        Obrigado! Estarei esperando pelos artigos. Vou tentar montar o meu.

        • Paulo Brites

          Depois conta os resultados.

  4. samuel

    comprei o meu pelo site da bangood chegou ate rapido e bem mais em conta que comprar no Brasil otimo post professor no meu so adicionei um amp op para melhorar a saida em outra plaquinha

    • Paulo Brites

      Que bom,Samuel que deu tudo certo

  5. Mauricio

    que programa vc usou para fazer o painel?

    • Paulo Brites

      Boa pergunta. Não verdade eu usei o word junto com a Paint Eu tirei os círculos de um painel que achei na Internet e fiz uma montagem. Existe uma programa que faz vários tipos de painéis Vou ver se me acho por aqui
      Se quiser o painel me pede por e-mail contato@ac14008-04537.agiuscloud.net

      • Rafael

        Em alguns pontos onde deveria ser XR2206,voçe escreveu XR2026!

        • Paulo Brites

          Obrigado pela observação no erro de digitação vou corregir

        • Paulo Brites

          Obrigado pela observação no erro de digitação vou corrigir

  6. Este projeto veio na hora certa. Eu tenho os projetos do XR2206 e do ICL8038 num curso que fiz lá pelo final dos anos 90. Mas estava complicado achar as peças, e desisti. Agora ficou fácil. Obrigado Prof. Brites.

    • Paulo Brites

      Eu não quis divulgar no post, mas comprei no http://www.filepflop.com Pelo e-bay e aliexpress sai mais barato, mas spo deus sabe quando chega. Pelo mercado livre também tem. Boa sorte abraços

  7. Por falar em gerador de sinais, tenho um gerador de pulsos para calibração de osciloscópios da tektronix que só usei uma vez, vai té 500MHZ. Vou ver se acho outros usos para o bichinho. Se interessa mestre?

      • Rafael

        Eu ainda nao vi nenhuma literatura que tratasse do uso das diversas formas de ondas e osciloscopio,na analise e consertos de amplificadores de audio das diversas classes e configuraçoes..
        Sei que muitos nao se anima a fazer coisas do tipo,pois a grande maioria dos tecnicos nao querem fazer investimentos em literaturas tecnicas,so recorrem ao google.

        • Paulo Brites

          Pois é Rafael
          Existe muita coisa espalhada principalmente em revistas em inglês Et tenho planos de fazer alguma coisa nesta direção o problema é o tempo, mas um dia eu faço.

          • Wagner Bastos nogueira

            Olá professor?
            Esses aplicativos gerador de funções que baixamos no celular, pode ser usado para testes em amplificador?
            Qual a maior tensão possível aplicar na entrada de um amplificador, sem que possa causar algum dano? Tem uma tensão padrão para teste?

            • Paulo Brites

              Olá Wagner
              Não uso estes aplicativos por duas razões
              1) corremos o risco de queimar o celular se alguma coisa sair errado.
              2) Não creio que a performance deles se compare a um gerador de verdade.
              A “tensão padrão” é aquela que o fabricante recomenda no Manual do Usuário, não esquecendo do casamento de impedância do gerador com o amplificador. Por falar nisso qual a impedância de saída do “gerador” do celular?

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