Gerador de Funções

[MOR_AL]

Hoje eu simulei o circuito acima com dois simuladores diferentes.
Obtive o mesmo resultado. Frequência de oscilação de aprox. 12MHz, para capacitor de 22pF e resistor de 3k3 no lugar de 2k2.
Pensando que as frequências envolvidas pudessem ser altas, para montagem em protoboard, fiz e montei o circuito em uma PCB. Ligações curtas e diretas.
Os resultados (frequências) foram praticamente os mesmos obtidos em protoboard.
Comprei os LM311 em 4 lugares diferentes. Os fabricantes:
1 - ST CHN comprado em SP
2 - Ti comprado em SP
3 - National comprado em SP
4 - National comprado em RJ

Concluo que TODOS SÃO FALSOS.
A frequência de oscilação é cerca de 10 vezes menor. Ou seja. Os componentes ativos usados no CI não possuem a qualidade do LM311 original.
Vou partir para a montagem de um circuito discreto que eu projetei. Vamos ver no que dá!
MOR_AL

[enigmabox]

MOR_AL,

Porque tu nao compra da Farnell:

http://www.farnellnewark.com.br/searchr ... 999&type=2

Assim evita de comprar componentes falsificados em outro lugar.

[MOR_AL]

É!
Devo ter uns 30 que funcionam até 1Mc/s com onda quadrada.
Em aplicações normais eles até dão pro gasto. Em aplicações especiais, em que os parâmetros extremos são exigidos, é uma boa dica comprar na Farnell.
Acrescentei nos meus "Favoritos" do IE.
Valeu.
MOR_AL

[enigmabox]

MOR_AL,

Faz tempo que compro na Farnell e nunca tive problemas com componentes falsificados. Há itens que o preço está fora da realidade, mas outros são bem baratos. E até hoje entregaram tudo que comprei.

[MOR_AL]

MOR_AL,

Faz tempo que compro na Farnell e nunca tive problemas com componentes falsificados. Há itens que o preço está fora da realidade, mas outros são bem baratos. E até hoje entregaram tudo que comprei.

enigmabox!
Vou comprar algumas unidades só para poder comparar.
Se os dois simuladores de circuitos estão igualmente errados, ou se o problema é no CI mesmo.
Depois eu posto os resultados.
PS: O custo do frete seria de R$32,20, para uma compra de 5 unidades LM311, totalizando R$10,00.
Não vale a pena! Fica para quando eu precisar de mais componentes.
MOR_AL

[renatokodaira]

Oi Moris !

Olhando a datasheet dos LM311 a resposta deles é de 200ns, o que talvez seja lento demais pra trabalhar nessa frequência. O simulador não deve ter os parâmetros reais de operação e consegue simular nessa frequência.

Não entendi onde entra o oscilador quadrado no seu gerador de funções. Não seria mais fácil fazer um oscilador TTL (inversor e capacitores com cristal - tipo dos microcontroladores) ?

[MOR_AL]

Oi Moris !

Olhando a datasheet dos LM311 a resposta deles é de 200ns, o que talvez seja lento demais pra trabalhar nessa frequência. O simulador não deve ter os parâmetros reais de operação e consegue simular nessa frequência.

Não entendi onde entra o oscilador quadrado no seu gerador de funções. Não seria mais fácil fazer um oscilador TTL (inversor e capacitores com cristal - tipo dos microcontroladores) ?

Olá Renato!
Segue o circuito simulado:



1 - A resposta é de 200ns para 100mV de pulso com 5mV de "overdrive". Tem um gráfico com 2mV, 5mV e 20mV de "overdrive" e saída com resistor de 500R até +5V. Com 20mV, o tempo de subida é de 100ns e o de descida é de aprox. 30ns.
Estou aplicando um pulso com 750mV, que é a amostra da saída na entrada positiva. E a tensão diferencial entre as entradas é de aprox. 4V.
Além disso, o resistor de carga, na saída, apesar de ser o dobro do valor do manual (coloquei com 1kR), o que aumentaria o tempo de transição, ele está indo não para os +5V e sim para o +12V, o que reduz esse tempo e faz os transistores trabalharem mais rápido, pois o tempo de comutação dos transistores diminui com tensões entre 5 e 15V.
As duas simulações, cada qual com seu software distinto, forneceram a mesma resposta. Os simuladores possuem os parâmetros (PSPICE) fornecidos pelo fabricante, que se aproximam muito da realidade.
O antigo comparador LM709 é mais rápido que o LM311, mas tem que se tomar muito cuidado com oscilações espúrias, além do fato dele possuir maiores níveis de corrente de entrada e outros inconvenientes.

2 – O oscilador pode ser usado para fornecer tanto a onda quadrada (sinal de saída sobre R1), como a onda triangular, que está presente no capacitor C1 conectado à entrada negativa. O sinal triangular vai se degradando, à medida que a frequência fica muito alta. O pessoal costuma informar a qualidade da onda em uma determinada frequência.

O problema com cristal, é que a frequência é fixa e no gerador de funções, a frequência deve poder ser alterada por diversas décadas.

3 – Cada década possuiria um capacitor C1. Vide os valores da tabela, encontrados na simulação.

4 – Para alterar o período Ton (e Toff) da onda quadrada, deve-se substituir o sinal de saída aplicado ao capacitor, através do resistor R7, por duas fontes de corrente (positiva e negativa). Essas fontes seriam controladas tanto pelo sinal de saída, responsável pelo período, como por uma tensão que seria responsável pelos valores de Ton e de Toff. Observar que essa tensão, não precisa ser necessariamente contínua. Com uma frequência mais baixa, pode modular o Ton e Toff, como um PWM.
Alterando-se igualmente as correntes da fonte de corrente, pode-se gerar um sinal FM, ou FSK.
A senóide seria obtida, a partir da onda triangular, por um conjunto de diodos com níveis de corrente diferente. Já fiz isso com 4 diodos e obtive menos de 1% de distorção harmônica.
5 - Um sinal modulado em AM pode ser obtido alterando-se um divisor resistivo, onde o resistor da parte que vai ao terra é substituído por um fet. Também já fiz isso e funciona legal.

Mas como eu comprei outros XR2206 e espero que o novo vendedor entregue, vou verificando qual seria a opção que me fornecesse a maior frequência de oscilação. Até 1MHz já está garantido com o LM311 XingLingNational.
Tudo isso porque eu tinha um gerador de funções da HP que chegava até 13MHz e tinha tudo que era tipo de modulação.

MOR_AL

[renatokodaira]

Ah entendi, tem que ser variavel. Tenho alguns LM311 (que eu uso no LC meter) aqui e vou fazer o circuito pra ver qual a frequencia de saida. Mas no meu livro Art of Electronics, diz que esse oscilador de relaxaçao tem periodo = 2,2xRxC, o que na ultima configuraçao nao chegaria a 15MHz mas 6,2MHz.

Se voce precisa de sinal ateh 12MHz, melhor comprar o AD9833 (tem na Farnell) ao inves do XR2206 (que nao deve passar dos 500kHz).

Oscilador variavel assim eu prefiro fazer com ponte de Wien (mas ateh uns 50kHz) porque a senoide sai muito boa e limpa e depois eh facil obter a onda quadrada (schmitt trigger) e ou trinagular.

abraço

[MOR_AL]

Ah entendi, tem que ser variavel. Tenho alguns LM311 (que eu uso no LC meter) aqui e vou fazer o circuito pra ver qual a frequencia de saida. Mas no meu livro Art of Electronics, diz que esse oscilador de relaxaçao tem periodo = 2,2xRxC, o que na ultima configuraçao nao chegaria a 15MHz mas 6,2MHz.

Essa equação é função do divisor de tensão da saída para a entrada positiva.
Imagine que a entrada positiva varia com um degrau dv+, e a entrada negativa, a que tem o capacitor, varia com a curva RC, mais lenta. O semi-período durará o tempo que o capacitor leva para alterar sua tensão em dv+. Esse tempo vai depender do divisor de tensão na entrada positiva. Se a relação entre a tensão de saída e a tensão de entrada for grande, dv+ será pequeno. Se a relação entre a saída e a entrada for pequena, dv+ será maior. Logo, para cada relação de divisor resistivo haverá um fator multiplicativo diferente de 2,2.

Se voce precisa de sinal ateh 12MHz, melhor comprar o AD9833 (tem na Farnell) ao inves do XR2206 (que nao deve passar dos 500kHz).

Infelizmente, eu fiz nova compra do XR2206. Levei bolo na anterior, com outro vendedor. Ontem ia comprar na Farnell alguns LM311 NÃO XINGLING mas desisti, porque o custo de envio ficou em R$32,00, para uma compra de alguns LM311 totalizando R$10,00.
Agora a coisa se tornou pessoal. Ou faço com o LM311 da NationalXingLing, que obtive onda quadrada de até 1Mc/s. Ou com o XR2206, que deverá chegar e aí farei uns testes com frequência, ou farei com componentes discretos, que em simulação chegou a 8,9Mc/s. Já preparei o layout dessa placa e devo montar nos próximos dias. Vamos ver.

Oscilador variavel assim eu prefiro fazer com ponte de Wien (mas ateh uns 50kHz) porque a senoide sai muito boa e limpa e depois eh facil obter a onda quadrada (schmitt trigger) e ou trinagular.

O problema do oscilador em ponte de Wien é que para variar a frequência, tem que variar dois componentes (ou dois resistores ou dois capacitores), ao invés de apenas um como no circuito proposto. Além disso, o dispositivo ativo é um operacional, que tem resposta muito inferior ao comparador. Daí que esse tipo de oscilador (ponte de Wien) só é interessante para frequências fixas e limitadas em até uma ou duas centenas de KHz. Outro detalhe é que, para se obter a onda triangular fica complicado, pois ela fornece a onda senoidal, podendo-se quadra-la facilmente. A onda triangular poderia ser realizada com um filtro RC, mas também com frequência de corte variável, em função da frequência da onda quadrada.
[]'s
MOR_AL

abraço

[MOR_AL]

Testei o circuito do oscilador com componentes discretos.
Na simulação chegou até 8,9Mc/s.
O detalhe é que para chegar até essa frequência, tive que deixar alguns parâmetros sem muito controle. Resultado. Ao montar não chegou aos 8,9Mc/s.
Alterei um componente e o oscilador passou a funcionar em 3,0Mc/s.
Um transistor estava esquentando e fiz outra alteração no circuito. A sorte é que a alteração foi facilmente efetivada, sem ter que fazer nova placa de CI.
Com isso cheguei a bem mais que os supostos 400kc/s do XR2206 ou do 1Mc/s do LM311 XingLingNational.

Segue a foto da onda de saída.



Ainda vou fazer mais testes para ver se dá para aumentar a frequência de oscilação.
Talvez se conseguir alguns transistores PNP para mais altas frequências a melhora aconteça. Mas não quero nada difícil de encontrar.
Outra opção seria usar apenas transistores NPN que estou usando.
MOR_AL

[Renato_mcl]

Moris,

XR2206 vendia na Evatron em São Paulo, hoje eu não sei e como estou fora de SP, não tenho como ir até a loja.

http://www.evatron.com.br/

Não consegui visualizar os produtos a venda pelo site.

Renato

[MOR_AL]

Moris,

XR2206 vendia na Evatron em São Paulo, hoje eu não sei e como estou fora de SP, não tenho como ir até a loja.

http://www.evatron.com.br/

Não consegui visualizar os produtos a venda pelo site.

Renato

Olá Renato!

Devo receber, por esses dias, minha compra dos XR2206 e alguns transistores PNP para alta frequência.
Com isso posso ver até que frequência vai o XR2206, mas acho que só vai até uns 400kc/s, o que é pouco para mim. Não sei. Tenho que testar.

Por outro lado, já consegui ir até os 3,8Mc/s com o circuito com componentes discretos. Falta só alterar o circuito para que os parâmetros (tensões e correntes) fiquem bem amarrados.
Nesse circuito, os transistores PNP necessários foram o BC558 , que na realidade são para propósito geral, com séria limitação em frequência.
Quando chegarem os transistores PNP para UHF, vou substituir os BC558 por eles. Na simulação do circuito, obtive até 18Mc/s. De qualquer modo vai depender dos transistores PNP serem originais ou ChingLing. Mesmo sendo ChingLing, deve-se obter melhor frequência que com os BC's.

Na foto da minha postagem anterior, observe que a transição positiva é rápida, com cerca de 20ns. A transição positiva é que é lenta, com cerca de 100ns.
Os transistores PNP para HF devem diminuir o período da transição negativa.
MOR_AL

[enigmabox]

MOR_AL,

Transistor da serie BC da philips geralmente é pra uso em audio. Procure os da linha BF que são usados em osciladores e amplificadores de RF, como o BF550, BF506, tem varios que podem ser encontrados facilmente.
Já montei varios osciladores com NPN BF494, BF254, com fet BF245 e o MPF102 que são fabricados até hoje.

[MOR_AL]

MOR_AL,

Transistor da serie BC da philips geralmente é pra uso em audio.
É ... Sei disso! Como transistores NPN estou usando o MPSH10, que é para UHF.
Em outro tópico, sobre receptor superregenerativo, usei o MPSH10 como oscilador em mais de 450MHz.
Procure os da linha BF que são usados em osciladores e amplificadores de RF, como o BF550, BF506, tem varios que podem ser encontrados facilmente.
Já montei varios osciladores com NPN BF494, BF254, com fet BF245 e o MPF102 que são fabricados até hoje.
Também já usei eles, mas o problema é que neste oscilador, que funciona como comparador, é necessário incluir alguns transistores PNP, que faz o papel de transferir o sinal para o menor potencial, ou terra ou -Vcc. Usei o que tinha, BC558 com ganho unitário só para isso. Já cheguei a 3,8Mc/s.
Como disse, comprei uns 2N4917, PNP para UHF. Na simulação fez toda a diferença. A oscilação passou de 8Mc/s, para 18Mc/s, só trocando o BC pelo 2N.

Em tempo: Já tentei corrigir a postagem anterior, mas o site está impedindo de editar. Então, o correto é:
Na foto da minha postagem anterior, observe que a transição positiva é rápida, com cerca de 20ns. A transição negativa é que é lenta, com cerca de 100ns.
Os transistores PNP para HF devem diminuir o período da transição negativa.

MOR_AL

[enigmabox]

MOR_AL,

Já tentou usar uma porta logica tipo 74Sxx ou outra de maior velocidade na saída do oscilador pra deixar a forma de onda com borda de descida mais quadrada? Esta vai servir até como buffer. Ou copiar um circuito de saída de uma porta logica, fazendo com transistores, mas isso acho q tu ja deve estar fazendo com transistores PNP e NPN ou pode ser feito com dois FETs.