search
top

Revisitando o oscilador senoidal de 1kHz

Revisitando o oscilador senoidal de 1kHz

Em novembro de 2014 eu escrevi um post que tratava da construção de um oscilador senoidal de 1kHz bem simples  com base no princípio do desvio de fase.

De lá pra cá, volta e meia, recebo perguntas e comentários sobre este modesto projeto e por isso, estou revisitando o oscilador senoidal de 1kHz.

Um oscilador senoidal de 1kHz é sempre útil na bancada do experimentador ou do reparador e, em particular, no caso do reparo de amplificadores de áudio.

Antes que eu seja massacrado por alguns técnicos mais puristas, preciso deixar claro que de modo algum este minúsculo “oscilador senoidal” irá substituir um bom gerador de funções, mas usando a máxima de quem não tem cão caça como gato, acho que vale a pena perder algum tempinho em montá-lo.

Aliás, por falar em montagem e em função de pedidos que recebi sobre o desenho da placa informo que já disponibilizei no referido artigo o PDF da mesma para quem quiser construi-la.

E mais uma notícia. Revirando meu baú encontrei algumas plaquinhas dos tempos que dava aulas de eletrônica no IATEC e resolvi montar 30 unidades, que os mais “preguiçosos” poderão adquirir pelo mercado livre.

Após este breve “comercial” vamos a algumas aplicações deste oscilador senoidal de 1kHz da marca “eu que fiz”.

Usando um oscilador senoidal de 1kHz como injetor de sinais

Quando estamos reparando um amplificador de áudio e o som está “baixo”, distorcido ou “estranho”, uma boa prática para descobrir onde está a encrenca, em vez de sair trocando peças desesperadamente por métodos indicados pelos manuais de astrologia avançada (vai que não é seu dia de sorte), é injetar um sinal senoidal “puro” na entrada e prossegui-lo ponto a ponto dentro do circuito com o auxílio de um osciloscópio.

Escusado dizer, que estamos supondo que o “o rouco e fanhoso” amplificador está ligando sem fumacinhas, cheiro de incenso de elétrons ou não se transformou de tocador de música em um fritador de ovos transistorizado.

Para os menos experientes na árdua profissão de investigadores de aparelhos eletrônicos defeituosos, mais conhecidos como técnicos reparadores, vale ressaltar que é importante antes se sair “enfiando”  1kHz no RCA de entrada de qualquer maneira, é importante ajustar o nível do sinal  de forma compatível com as especificações do dito cujo amplificador que está na “mesa de cirurgia”.

Esta informação pode ser obtida do Manual do Usuário como vemos no destaque da figura abaixo que indica 245mV para fornecer 50 watts em 8 ohms.  

Especificações de um amplificador de áudio

Especificações de um amplificador de áudio


Se nada for dito em contrário supõe-se que este valor do sinal de entrada é RMS que no exemplo é 245mV.

A primeira dúvida que você pode ter é como ajustar este valor e aqui entra em cena o indispensável osciloscópio.

Se o seu osciloscópio é um digital você é um felizardo e esta tarefa fica bastante simplificada, pois ele já mostrará os valores pico a pico e RMS na telinha.

Entretanto, se você, como eu, possui um analógico das antigas, não precisa entrar em depressão por causa disto, basta uma calculadora de camelô e o problema estará resolvido.

É só multiplicar 245 por 1,41 que vai dar 345mV de pico ou 690mV pico a pico e ajustar a saída do oscilador para um valor próximo a este, acompanhando o resultado na tela do osciloscópio.

Se você ainda não sabe de onde saiu este 1,41 novamente não é motivo para depressão, basta ler meu artigo “Você sabe o que está medindo” e não tenha medo de ser feliz!

O valor não precisa ser rigorosamente exato, só não deve ser maior, é claro, para não saturar o amplificador e aí sim produzir distorção (e quem sabe, fumacinhas).

Recomendo que faça o ajuste com o oscilador desconectado do amplificador e depois de conectá-lo confira a medida para verificar se não houve uma queda significativa na mesma.

Outra observação importante é que o amplificador deve estar com carga que, preferencialmente, deve ser um resistor de resistência igual a impedância recomenda nas especificações e potência compatível.

É claro que poderia ser um alto falante, mas não recomendo a menos que você queira ficar surdo e que seus vizinhos fiquem surdos também.

Arregaçando as mangas

Ajustada a saída do oscilador par o valor recomendado pelo fabricante do amplificador e tudo corretamente ligado (de preferência via lâmpada série, por precaução) chegou a hora da “investigação”. Se tiver esquema é ótimo, mas se não tiver também não chega ser motivo para tristeza. Desistir jamais!

Nunca é demais lembrar que devemos começar analisando a fonte não apenas com relação as tensões, mas principalmente pela observação de ripples indesejáveis, geralmente responsáveis por amplificadores “fanhosos”.

Já que seu horóscopo do dia diz que não é seu dia de sorte e você não encontrou nada de errado na fonte o jeito e seguir em frente e ir colocando a ponteira do osciloscópio em cada base e coletor dos transistores do inicio até o fim.

Isto se for um “espécime” todo transistorizado dos velhos tempos. Se for um daqueles moderninhos cheios de circuitos integrados você irá precisar da pinagem dos ditos cujos e que poderá ser encontrada da Internet caso não tenha o esquema a mão.

Bem agora é com você, persistência e determinação e certamente acabará descobrindo onde a encrenca está.

O próximo passo, aí sim é a medição de componentes passivos como resistores e capacitores ou até mesmo dos transistores presentes na cena do crime.

Medindo a potência de um amplificador

Realizado o reparo e uma vez que o amplificador passou a “falar alto” é hora de verificar a potência do mesmo, mas não na base do “achismo” e sim medindo a mesma.

Uma maneira prática de se determinar a potência com razoável confiabilidade e sem que precisemos de equipamentos caros é usando um oscilador que forneça uma senóide 1kHz de boa qualidade (como este) e cujo nível possamos ajustar como acabamos de ver.

A seguir colocamos a carga resistiva no amplificador a qual deverá estar devidamente acoplada a um dissipador de calor e se possível com uma refrigeração extra, fornecida por uma ventoinha de fonte de computador, por exemplo.

Carga resistiva para teste de amplificadores

Carga resistiva para teste de amplificadores

Tudo ligado, nariz e olhos atentos, coloca-se a ponteira do osciloscópio sobre a carga e verifica-se que a onda senoidal não está distorcida. Se estiver “trocha” é possível que o nível de sinal fornecido pelo oscilador esteja um pouquinho. Ajuste-o até que a onda sobre a carga comece a ameaçar a clipar.

Set up para medida de potência de um amplifcador de áudio

Set up para medida de potência

Este procedimento deve ser feito com o volume no máximo e os controles de grave e agudo no centro, considerando-se que o sinal de entrada enviado pelo oscilador está dentro das especificações do amplificador como já vimos.

Faça as medidas em cada canal separadamente e depois nos dois canais simultaneamente.

Cálculo da potência em um amplificador

Cálculo da potência em um amplificador

A potência “RMS” será calculada pela fórmula ao lado.

Se o seu osciloscópio é digital o valor Vrms aparecerá na tela, mas se for analógico você terá que fazer uma continha a partir do valor de pico.

Para quem fugiu da escola ou tem medo de matemática lá vai a regra prática

Cálculo da potencia a parti do valor pico a pico na carga

Cálculo da potencia

Suponhamos que você encontrou uma senóide pico a pico de 40V sob uma carga de 4 ohms. Neste caso a potência “dita” RMS é igual (40 x 40 ÷ 4) ÷ 8 = 400 ÷ 8 = 50 watts “RMS”.

Finalmente, se você está estranhando porque eu estou colocando RMS entre aspas sugiro a leitura do meu artigo de maio de 2013: Watts RMS, um erro conceitual e entenderá o motivo.

Viu, só? Fácil, prático e sem dor!

Até sempre

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.

banner ad

4 Responses to “Revisitando o oscilador senoidal de 1kHz”

  1. hector arosemena herrera disse:

    caro prof Brites, qual o valor untario da carga resisistiva para testar amplificadores audio com o oscilador 1 Khz

    • paulobrites disse:

      Caro Hector
      A carga resistiva deve ter o mesmo valor da impedância dos alto falantes sugeridas pelo fabricante do amplificador (8 ohms, 4 ohms, etc).

  2. Lisandro Cambraia Belderrain disse:

    Excelente matéria, gostei muito!

Deixe seu comentário

top