Gerador de funções com varredura integrada

   Como eu dispunha de um CI XR2206 que veio na caixa de "sucatas" migratória "TGIMBOEJ", resolvi montar um gerador de funções novo. Este CI ainda pode ser encontrado em estoque em algumas lojas, basta procurar um pouco que você encontra.

   Apos alguma pesquisa acabei caindo no circuito abaixo, que foi publicado originalmente na edição portuguesa da revista Elektor Nº70 de Outubro de 1990, que segundo vários autores é muito melhor que o também conhecido ICL8038.

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   A revista não trazia o desenho com o layout da placa, somente uma imagem em transparência vista por cima com a posição de montagem dos componente, dai a melhor solução foi redesenhar a placa no bom e velho Tango PCB.

   A placa já totalmente montada, só faltando encaixotar. Como o projeto original usava todos os eletrolíticos do tipo axial, e estes são meio chatinhos de encontrar hoje em dia, acabei provendo pads extras em alguns eletrolíticos, para poder usar os do tipo radial montados na posição horizontal.

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   Face inferior da placa. Note que o 7812 e o L165 são montados na face inferior da placa, o projeto é assim mesmo. Lembre-se de colocar uma bucha plástica ou arruela isolante entre o radiador de calor e a placa, para que este fique alto e não encoste nas trilhas da placa. Eu utilizei duas buchas plásticas para transistor TO-3.

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   Alguém ainda pode se perguntar porque raios usaram um amplificador operacional (L165) que pode fornecer até 3A na saída do gerador. A revista tem a explicação e eu a achei bastante convincente: "A escolha para nosso circuito de um amplificador operacional do tipo L165, que fornece uma corrente de saída de 3A, pode parecer despropositada; entretanto, tendo em vista o seu baixíssimo custo, não há nenhuma razão para não adotarmos. Além do mais, uma sobrecarga é praticamente excluída, de modo que o dispositivo de proteção térmica do CI nunca deverá entrar em funcionamento." (texto adaptado do Português PT para o Português BR)

   O projeto original usou potenciômetros com eixo plástico de 50mm. Quem ainda fabrica estes potenciômetro por aqui é a Constanta, porem como não dispunha no comercio local e ficaria dispendioso compra-los pelo correio, optei por usar potenciômetros de com eixo raiado de 13mm e acrescentar extensores feitos de alumínio. Estes extensores foram feitos por mim mesmo na furadeira de bancada e com uma lima.

   As duas chaves de alavanca, renderam uma dor de cabeça a parte. Elas são de um tipo especial que faz uma reversão nos contatos na posição central. Foi bastante difícil de conseguir esta chave. A MarGirius fabrica estas chaves, no catalogo deles esta como modelo 17211 (on/on/on). Você pode tentar encomendar em um distribuidor ou loja que trabalhe com os produtos da MarGirius.

Esquema de chaveamento das chaves doidas...

   Caso não queira ter esta dor de cabeça, você pode adaptar chaves rotativas de 2 pólos x 3 posições no lugar ou ainda montar algum arranjo com relés e chaves de alavanca com parada neutra como a MarGirius 17230 (on/off/on) ou as inúmeras similares importadas (aquelas azuis bastante comuns) e ligar isto com fios ao local das chaves originais.

   Melhorias

   Bem, a própria revista sugere expandir o alcance até 200kHz utilizando uma chave rotativa de 4 posições no lugar da chave S3. Eu porem optei por fazer um arranjo com duas chaves de alavanca, usando uma chave 1x2 alternando entre o capacitor de 22nF original e um capacitor de 2,2nF.

   O gerador não tem uma boa linearidade até os 200kHz, para isto precisei fazer algumas pequenas modificações no circuito. São elas:

   - Remover R18
   - Substituir R20 de 10K para 2K7
   - Substituir C10 de 2,2nF para 330pF

   Tentei estender o limite máximo do gerador até 1MHz, mas sem sucesso, o XR2206 apesar de dizer que vai até esta freqüência, tem o funcionamento muito precário acima dos 350kHz, a onda quadrada distorce fortemente para o formato triangular. Talvez com algum circuito melhor elaborado ele possa atingir este limite, mas não consegui com este projeto.

   Assim sendo, a cobertura do meu gerador ficou de 10Hz a 200kHz em quatro faixas.

   Montagem

   A caixa para acomodar o gerador, será uma patola PB-209. Ainda preciso adquirir esta caixa, não esta sendo fácil encontra-la a um preço decente. A arte do painel será feita de forma similar ao original da revista e irei disponibiliza-lo aqui para quem quiser fazer igual.

   Uma prévia do painel para esta caixa da patola esta na imagem abaixo. Não é o desenho definitivo ainda, só terei o definitivo e disponibilizarei para download assim que estiver com a caixa em mãos e comprovar que tudo esta nos conformes. O desenho já segue um padrão que tenho adotado em minhas montagens como a do wattimetro digital e a do lc meter.

   Como pode ser visto nesta prévia do painel eu estou decidindo como vou estender um pouco a faixa de cobertura do gerador. A própria revista sugere o uso de uma chave rotativa de 4 posições. Porem eu como sou meio exagerado estou pensando em usar uma chave de 5 posições e ver até onde o XR2206 pode chegar. Por enquanto no desenho eu estou pensando em um arranjo com duas chaves combinadas.

   Ajustes

   O circuito tem apenas dois ajustes internos para calibração. P2 e P4.

   P2 ajusta o limite inferior da freqüência de varredura. Posicione a chave S2 na posição "SWEEP", posicione o potenciômetro "SWEEP FREQUENCY" totalmente no sentido anti-horário e ajuste para  0,1Hz.

   P4 ajusta o limite inferior da faixa de freqüência. Posicione o potenciômetro "SWEEP RANGE / FREQUENCY" totalmente no sentido horário, chave S2 na posição "NORMAL", chave de seleção de freqüência em x100Hz e forma de onda retangular. Conecte um frequencimetro na saída de sinal, ajuste o potenciômetro "OUTPUT" até ter leitura estável no frequencimetro. Ajuste P4 para ler 100Hz. Mude a posição das chaves e confira se lê algo próximo ao indicado na tabela abaixo:

   - x 10Hz = 10Hz
   - x 100Hz = 100Hz
   - x 1kHz = 1kHz
   - x 10kHz = 10kHz

   Girando o potenciômetro "SWEEP RANGE / FREQUENCY" totalmente no sentido horário você deve ter algo próximo a:

   - x 10Hz = 200Hz
   - x 100Hz = 2kHz
   - x 1kHz = 20kHz
   - x 10kHz = 200kHz

   Os valores máximos e mínimos podem variar um pouco em função da tolerância dos capacitores C7, C8, C9 e o capacitor extra de 2,2nF para a faixa de x 10kHz. Caso esteja muito diferente das tabelas acima, experimente trocar o capacitor correspondente a faixa por outro ou associar valores até  obter as freqüências corretas.

   Donwload:

   Layout da placa de circuito impresso e legenda dos componentes (formato PDF).
   Esquema (formato PDF).
   Lista de materiais utilizado (formato PDF).
   Layout do painel (formato PDF) - Em breve.

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Última atualização do site em: 10/novembro/2024