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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 XR2026.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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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.

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4 Responses to “Gerador de Funções Monte você mesmo”

  1. 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.

  2. 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?

Fico muito contente quando alguém coloca um comentário, é sinal que leu

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