Para o trabalho com circuitos integrados digitais TTL, e mesmo CMOS, um padrão de frequências pode ser de grande utilidade. Descrevemos um simples padrão que utiliza integrados TTL e fornece 5 frequências diferentes. Com este padrão você pode ajustar frequencímetros, bases de tempo, verificar o funcionamento de contadores etc.
Na prova e ajuste de circuitos integrados digitais, é necessário dispor em alguns casos de sinais retangulares compatíveis com TTL ou CMOS de determinadas frequências que variam entre1 Hz e10 kHz.
Os equipamentos profissionais de prova que possuem tais padrões de frequência são muitos caros, mas a sua montagem é relativamente simples se quisermos uma versão não muito complexa. Esta versão, que descrevemos neste artigo, usa apenas 6 integrados e fornece 5 frequências padrão: 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz, 1 kHz e 10 kHz.
O circuito é alimentado pela rede local e uma vez ajustado, pode fornecer com boa precisão os sinais nas frequências indicadas.
A saída pode ser ajustada em relação à intensidade, o que permite a utilização do circuito como um eficiente injetor de sinais para provas e ajustes de aparelhos de rádio e áudio.
Todos os componentes usados são comuns, já que além dos conhecidos 555 e 7805, empregamos divisores TTL do tipo 7490.
O CIRCUITO
Partimos de um astável 555 que é ajustado para fornecer um sinal de 10 kHz. O resistor R1, juntamente com P1, R2 e o capacitor C1 determinam esta frequência, que deve ser ajustada tendo por base um bom frequencímetro.
Este astável fornece o sinal direto da frequência de 10 kHz para a saída, e também para o primeiro divisor.
Este divisor é um 7490 que fornece em sua saída a frequência de 10 kHz dividida por10,ou seja,1 kHz.
Temos então o sinal de 1 kHz para a saída, e o aplicamos também a um novo divisor por 10, que nos possibilita obter o sinal de 100 Hz.
Da mesma forma, temos mais dois divisores que nos levam a sinais de10 Hz e 1 Hz.
Veja que, como os divisores trabalham com frequências “inteiras" a partir do padrão, ajustando o sinal original do astável 555, automaticamente todas as saídas estarão ajustadas, pois correspondem a esta frequência dividida sucessivamente por 10.
A escolha da frequência aplicada à saída é feita por uma chave de 1 polo x 5 posições, e além disso temos um potenciômetro de 1 k que nos permite ajustar o nível de saída do sinal.
A alimentação do circuito, feita com uma tensão de 5 V, vem de uma fonte estabilizada com o 7805. Um LED indicador serve para mostrar que o circuito se encontra em operação.
MONTAGEM
O diagrama completo do padrão de 5 frequências é mostrado na figura 1.
Na figura 2 damos a placa de circuito impresso.
O transformador T1, de 6 + 6 V x 100 mA ou mais, é montado fora da pIaca, assim como o suporte de fusível, o interruptor geral, o potenciômetro de ajuste de intensidade de sinais, S2 e evidentemente os bornes de saída.
Os resistores são de 1/8 ou ¼ W e os eletrolíticos para 6 V (C2) e 25 V (C3).
Para facilitar a calibração da intensidade do sinal numa escala junto ao potenciômetro, sugerimos que este seja linear.
O LED é vermelho de uso geral, e os diodos retificadores tanto podem ser os 1N4002 como equivalentes de maior tensão da mesma série.
PROVA E USO
Para ajustar o padrão precisamos de um frequencímetro que deve ser ligado ao pino 3 do 555 ou à saída com a chave na posição de 10 kHz. Ajustamos então o trimpot para uma frequência de 10 000 Hz exatamente.
Com este procedimento todas as outras saídas ficarão automaticamente ajustadas..
Para os que não possuem frequencímetro pode-se apelar para um cronômetro, ajustando-se P1 para que, na saída de 1 Hz, com um LED em série com um resistor de 470 ohms, sejam contadas 60 piscadas por minuto ou uma por segundo.
Para usar, lembramos que a saída é compatível com TTL e que não devem ser ligadas cargas de menos de 500 ohms.
Para cargas menores ou para usar como injetor de sinais, devemos colocar em série com a saída um capacitor de 100 nF cerâmico ou poliéster).
A amplitude máxima do sinal é de 5 V e a corrente máxima que podemos drenar está em tomo de 10 mA.
Lista de Material
CI-1 - 555 - circuito integrado - timer
CI-2, CI-3, CI-4, CI-5 - 7490 - circuitos integrados TTL
CI-6 - 7805 - circuito integrado regulador de tensão
LED - LED vermelho comum
D1, D2 - 1N4002 ou equivalentes - diodos de silício
F1 - fusível de 0,5 A
S1 - interruptor simples
S2 - chave de 1 polo x 5 posições rotativa
T1 - transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de 6 + 6 V x 100 mA
P1 – 47 k - trimpot
P2 – 1 k - potenciômetro linear
C1 - 1n5 - capacitor cerâmico
C2 – 100 nF - capacitor cerâmico
C3 – 100 uF x 6 V - capacitor eletrolítico
C4 - 1 000 uF x 25 V - capacitor eletrolítico
R1 - 2k2 x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, Vermelho)
R2 – 22 k x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, laranja)
R3 - 470 ohms X 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, marrom)
Diversos:- placa de circuito impresso, cabo de alimentação, suporte para fusível, soquetes DIL para os integrados, bornes isolados para saída, caixa para montagem, knob para o potenciômetro, fios, solda etc.
