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Gerador de Áudio CMOS (INS431)

A nossa montagem é de um utilíssimo equipamento de prova, principalmente para os leitores que trabalham na montagem ajuste e reparação de aparelhos de áudio. Trata-se de um gerador de áudio que produz três formas de onda, retangular, triangular e senoidal, um verdadeiro gerador de funções capaz de cobrir a gama que vai de 20 Hz a 200 000 Hz.

Com apenas um circuito integrado e alimentado por uma tensão de 4,5 V ele fornece um sinal de 2 V de amplitude, o suficiente para a maioria das provas de equipamentos.

Pelas características deste instrumento de prova os leitores podem ter uma ideia melhor de sua versatilidade.

 

Características:

Tensão de alimentação: 4,5V

Amplitude de saída: 0 a2V

Faixas de frequências:

20 a200 Hz - 200 a 2000 Hz - 2000 à 20 000 Hz - 20 000 à 200 000 Hz

Formas de onda: senoidal – triangular - retangular

Ajustes: simetria e intensidade

Número de circuitos integrados: 1

 

A base do circuito é um integrado CMOS 4049 que consta de 6 inversores que podem ser usados como osciladores.

Os leitores poderão empregar este gerador de áudio ou de funções com as mais diversas finalidades.

 

Como Funciona

Quatro dos seis inversores são usados na parte osciladora, onde a frequência de operação é dada tanto pela posição do potenciômetro de 100 k no circuito de realimentação como pelo capacitor que é colocado no c1rcuto por uma chave de 1 polo x 4 posições.

Com a escolha de valores apropriados podemos varrer as 4 faixas Citadas nas características.

O potenciômetro de 1M serve de ajuste de simetria para a forma de onda retangular principalmente, de modo que sua duração seja igual à separação.

Os outros dois inversores são usados para amplificar o sinal cuja forma de onda é selecionada por uma chave comutadora de 1 polo x 3 posições.

Além da amplificação destes dois inversores temos um transistor que, na configuração de coletor comum, fornece a um potenciômetro de 1 k um sinal de baixa impedância com boa intensidade. Neste potenciômetro e que ajustamos a intensidade do sinal de saída.

 

Montagem

O diagrama completo do aparelho é mostrado na figura 1.

 


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Como utilizamos um circuito integrado CMOS DIL de 16 pinos é preciso realizar esta montagem numa placa de circuito impresso cujo desenho em tamanho natural é mostrado na figura 2.

 


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Nesta mesma figura temos as ligações dos componentes externos que são a chave comutadora de faixas, os potenciômetros de controle de frequência e saída, e a fonte de alimentação formada por 3 pilhas ligadas em série.

Como não se encontra facilmente um suporte de 3 pilhas, o que recomendamos é empregar um de 4 pilhas e colocar a quarta pilha em curto, fazendo uso de uma unidade gasta, conforme mostra a figura 3.

 


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Esta quarta pilha funcionará como uma ponte simplesmente de modo a possibilitar o uso do suporte.

Na montagem do integrado CMOS observe a sua posição. Este integrado é muito sensível a descargas estáticas devendo, portanto, ser evitado o seu manuseio direto. Somente na hora de fazer sua soldagem é que o leitor deve retirá-lo da esponja condutora em que ele tem os terminais espetados.

O uso de um soquete garante maior segurança para este componente.

Os resistores podem ser de 1/8 ou 1/4W com os valores indicados na lista de material.

Os diodos são de uso geral 1N4148 exceto o OA9O que é de germânio.

Na montagem tome cuidado para não inverter nem diodos nem capacitores eletrolíticos.

Na figura 4 damos uma sugestão de caixa, observando-se a utilização de uma escala de intensidade para a saída e uma escala de frequência.

 


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Para a chave comutadora será interessante fazer a marcação das formas de onda obtidas.

Os potenciômetros são lineares e os capacitores eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de pelo menos 6 V. Os demais capacitores tanto podem ser de poliéster como cerâmica.

 

Provando e usando o gerador

Terminando a montagem confira tudo, e se achar que o aparelho está em ordem ligue a alimentação.

A saída pode ser acoplada experimentalmente a entrada de um amplificador, como mostra a figura 5.

 


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Usamos um cabo com garras para facilitar as ligações do gerador no aparelho em prova.

Abrindo o volume do amplificador, ajustando o volume (intensidade) do gerador e selecionando frequências entre 20 e 20.000 Hz devemos ter sua reprodução no alto-falante.

Mudando de forma de onda notaremos isso sob a variação ligeira do timbre.

Se o leitor puder observar as formas de onda num osciloscópio poderá fazer o ajuste de simetria. Em princípio basta deixar o potenciômetro ou trimpot de 47k na posição média.

Para usar o aparelho tenha em mente que seu sinal tem uma impedância da ordem de 1 k e intensidade máxima de 0 a 2 V.

 

CI-1 - 4049 - circuito integrado CMOS

Q1 - BC-548 ou equivalente - transistor de uso geral

D1, D2, D3 - 1N4148 - diodos de silício

D4 - OA90 - diodo de germânio

P1 – 100 k - potenciômetro linear

P2 - 47k - potenciômetro linear

P3 – 1 M - potenciômetro linear

P4 – 1 k - potenciômetro linear

S1 - 1 polo x 4 posições - chave rotativa

S2 - 1 polo x 3 posições - chave rotativa

C1 - 150 pF - capacitor cerâmico

C2. - 1n5 - capacitor cerâmico

C3 - 15 nF - capacitor cerâmico

C4 - 150 nF - capacitor cerâmico

C5 - 3p9 - capacitor cerâmico

C6 - 3p3 - Capacitor cerâmico

C7, C8, C9, C10 - 100 uF .- capacitores eletrolíticos

R1 – 47 k x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, laranja)

R2 – 33 k x 1/8 W - resistor (laranja, laranja, laranja)

R3 - R4 - R10 – 100 k x 1/8 W – resistores (marrom, preto, amarelo)

R5 – 82 k x 1/8 W - resistor (cinza, vermelho, laranja)

R6 – 10 k - 1/8 W - resistor (marrom, preto, laranja)

R7 – 180 k x 1/8 W - resistor (marrom, cinza, amarelo)

R8 – 10 k x 1/8 W - resistor (marrom, preto, laranja)

R9 – 39 k x 1/8 W - resistor (laranja, branco, amarelo)

R12 – 56 k x 1/8 W - resistor (verde, azul, laranja)

Diversos: placa de circuito impresso, jaque de saída, fios, suporte para integrado, suporte para pilhas, caixa para montagem, etc.

 

 

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N° do componente 

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