Construindo um oscilador senoidal de 1kHz
Construindo um gerador senoidal de 1kHz
Há duas semanas precisei com urgência de um gerador senoidal que me fornecesse, pelo menos, 1kHz ou alguma coisa perto deste valor e cuja forma de onda fosse o menos distorcida possível, pois estou reparando um pré amplificador limitador da Altec (por isso atrasei a publicação dos artigos) e meu gerador “oficial” de funções não sei por onde anda (isso é que dar emprestar coisas para amigos).
No primeiro momento eu não precisava de uma frequência muito exata e sim algo que permitisse seguir o sinal pelo circuito.
Foi aí, no desespero, que eu me lembrei de um gerador senoidal que eu havia montado há alguns anos com os alunos de um curso de eletrônica que eu ministrava no IATEC.
Como não sou ganancioso vou dividir a ideia com vocês, quem sabe em algum momento pode ser útil.
Desde os meus tempos de estudante de eletrônica me interessava por circuitos osciladores de áudio e pesquisei muito sobre o assunto ainda nos velhos tempos da válvula.
Os tipos de circuitos mais simples para se fazer osciladores senoidais puros (ou quase) são a ponte de Wien e o oscilador por desvio de fase. A ponte de Wien tem o inconveniente de usar um resistor não linear, geralmente substituído por uma pequena lâmpada de filamento, o que torna o projeto e a montagem pouco amigável embora também forneça uma “boa” senóide.
O projeto do gerador senoidal
Como a ideia inicial era fazer um projeto didático e barato optei pelo oscilador senoidal tipo desvio de fase cujo esquema é mostrado a seguir.
Esquema do gerador senoidal por desvio de fase
Dá para perceber os componentes utilizados são os mais comuns possíveis e a montagem é bem rápida.
Para quem gosta de saber o que está fazendo
Se você é do meu time que não quer apenas montar e ver funcionando, mas quer saber como o circuito funciona então vamos a uma breve descrição do circuito.
Comecemos de tras para frente. O transistor Q2 está na configuração coletor-comum e fornece baixa impedância na saída que junto com o potenciômetro de 5kohms, que deve ser linear, permite variar o nível d sinal de saída que neste caso foi de 0 a 6Vpico a pico.
O oscilador propriamente dito é composto por Q1 e a malha RC com três resistores iguais (R1, R2, R4) e três capacitores também iguais (C1, C2, C3) e é esta malha que dá o nome ao circuito: desvio de fase.
O sinal do coletor de Q1 é realimentado positivamente para a base através da malha composta pelos três resistores e três capacitores onde cada conjunto RC produz um desvio de fase de 60º e os três juntos os 180º necessários para fazer o circuito oscilar livremente e produzir a onda senoidal.
A frequência do oscilador em quilohertz pode ser calculada aproximadamente por 65/RC se entrarmos com o valor de R em quilo ohm e de C em nanofarads.
No exemplo, feito com os alunos tempos atrás, usamos C = 3,3nF e R = 22kohms o que dá 65/22×3,3 =0,89kHz, ou seja, quase 1kHz.
É importante que os três resistores e os três capacitores tenham valores o mais próximo possível dos calculados a fim de que cada malha produza realmente um desvio de fase de 60º o que garantirá a boa qualidade da senóide gerada.
Na montagem didática optei por usar bateria de 9V, mas no meu caso preferi usar um regulador 7809 alimentado por uma fonte externa de 12V aproveitada de um telefone sem fio descartado.
A montagem
Abaixo temos o PDF do circuito impresso para a montagem do gerador senoidal desenhado pelo meu amigo Prof. Max Durend que é bom em desenhar PCIs.
Placa de circuito impresso pra montagem
Quem se interessar em montar este gerador senoidal com esta configuração basta me mandar um e-mail e eu mando o arquivo em PDF no tamanho original.
A seguir temos algumas fotos da montagem e das medições de frequência e da forma de onda no osciloscópio.
Montagem do oscilador
Medindo a frequência do oscilador
Quem gostar da ideia e quiser montar e tiver dúvidas é só me consultar que eu tento ajudar.
Forma de onda do oscilador
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