As 5 saídas dos flop-flops internos do circuito integrado 4018 podem ser usadas simultaneamente para a sínteses de sinais senoidais a partir de um sinal retangular de entrada. Parte-se então da configuração como contador até 10 e as saídas dos flip-flops sintetizam cada nível de tensão em sequência de modo a formar uma senóide. As proporções em que cada saída deve contribuir para o nível de sinal senoidal é dada pela seguinte relação:

 

Q1 = 1,618

Q2 = 1,000

Q3 = 1,000

Q4 = 1,618

 

Desta forma, quando a saída Q1 está ativada, temos um nível 1,000 de tensão na saída. Quando as saídas Q1 e Q2 estão ativadas temos 2,618. Quando as 4 saídas estão ativadas temos o 5,236 que corresponde ao nível máximo de tensão ou pico positivo. A partir daí, com a desativação da saída 1 e mantendo-se as saídas Q2, Q3 e Q4 ativadas temos 3,618 e numa etapa seguinte chegamos novamente a 3,618 e depois com apenas Q4 ativada voltamos a 1,000. As formas de onda sucessivas e sintetizadas por este circuito são mostradas na figura 1.

 

Figura 1 – Gerando um sinal senoidal digitalmente.
Figura 1 – Gerando um sinal senoidal digitalmente. | Clique na imagem para ampliar |

 

 

Evidentemente, a forma de onda obtida na saída do integrado é formada por degraus. Se quisermos uma senóide perfeita precisamos passar este sinal por um filtro passa-baixas que remove as transições bruscas do sinal suavizando. O circuito completo, incluindo o filtro é mostrado na figura 2.

 

Figura 2 – Circuito completo do sintetizador digital de sinais senoidais.
Figura 2 – Circuito completo do sintetizador digital de sinais senoidais. | Clique na imagem para ampliar |

 

 

Este circuito pode operar satisfatoriamente com sinais na faixa dos 500 aos 2500 Hz. Alterações de valores de componentes permitem sua operação em outras faixas de frequência. A intensidade do sinal de saída é de 0,8 Vpp para uma tensão de alimentação de 5 V. Senóides com menos pontos de síntese podem ser obtidas com divisões por 6 ou 8 conforme mostram o circuito da figura 3.

 

Figura 3 – Circuito para sintetizar senóides com menos precisão.
Figura 3 – Circuito para sintetizar senóides com menos precisão.