EI circuito presentado puede sintetizar formas de onda en la banda de frecuencias que va de 10 a 50.000 Hz, sirviendo para aplicaciones en música electrónica, análisis de sistemas y transductores de audio, entre otras. El circuito digital es alimentado por una tensión de 6 a 12 V, y puede excitar la mayoría de los equipos de audio con buena intensidad.
Generar una señal de determinada frecuencia, pero con forma de onda perfectamente establecida, es algo que puede ser necesario en algunas aplicaciones. En la música electrónica, por ejemplo, el timbre de una serial depende de su forma de onda. Cada instrumento se distingue del otro por el timbre cuando emiten la misma nota.
El aparato que proponemos en este artículo puede generar señales de cualquier forma de onda, pues, a través de trimpots, podemos ajustar en 10 pasos la salida deseada. Usando potenciómetros deslizantes en lugar de trimpots, podemos hasta visualizar directamente en una escala esta forma de onda generada, como muestra la figura 1.
La banda de frecuencias de operación corresponde a la que normalmente precisamos para aplicaciones en audio: 10 a 50.000 Hz. Sin embargo, el circuito puede ser disparado externamente, posibilitando así algunas aplicaciones con transductores incluso teclado y amplificación de la banda para algunos megahertz (alcance del 4017) podemos tener también aplicaciones en RF.
El Circuito
La frecuencia en que el circuito va a trabajar es determinada por un 555, que funciona en la conocida configuración astable. El potenciômetro P1 hace el banido de la banda en una proporción de 10:1 aproximadamente, mientras que S1 hace la selección del capacitor que determinará los límites de la banda.
Usamos tres valores de capacitores que permiten barrer la banda de ancho. pero nada impide que estos valores sean alterados o que se agreguen nuevos capacitores.
Recordamos que el valor mínimo de C1 es del orden de 500 pF, mientras que el máximo es determinado solamente por la eventual existencia de fugas.
La salida del 555 es una señal rectangular que sirve para disparar un 4017 (contador Johnson de 10 etapas CMOS). A cada pulso del 555, el 4017 tiene una salida que estaba en el nivel alto y es llevad al nivel bajo, mientras que la siguiente pasa al nivel alto. Esto significa que el pulso de entrada ”pasa” sucesivamente para las salidas del 4017 en un ciclo que termina en la 10ª salida, correspondiente al pin 11.
En el pulso siguiente al décimo, tenemos nuevamente la presencia del nivel alto en la primera salida, correspondiente al pin 3, con continuidad del proceso
En cada salida tenemos conectado un trimpot (o potenciômetro deslizante). Que será ajustado para formar un sector de la señal a ser generada. Esto significa que podemos dividir la forma generada en 10 sectores, que serán dados por las posiciones de los trimpots, conforme muestra la figura 2.
Está claro que esta forma de onda será constituida por sectores abruptos que deben ser ”redondeados”. Esto se puede conseguir fácilmente con la utilización de un filtro pasabajos, formado por C5, C6 y R13.
En la figura 3 tenemos ejemplos de formas de onda con los ”redondeados“ producidos por el filtro.
Los valores de C5 y C6, eventualmente, deben ser alterados en función de las frecuencias de operación, de modo de obtener un mínimo de distorsión con mayor intensidad de señal
La alimentación del circuito puede hacerse con tensiones de 6 a 12V. Como el consumo de corriente es bajo, podemos usar pilas o incluso batería en lugar de una fuente,
La amplitud de la señal será de algunos volt, lo suficiente para excitar la entrada de un amplificador común.
Montaje
En la figura 4 tenemos el diagrama completo del aparato.
En la figura 5 damos una sugerencia de placa de circuito impreso para el montaje del mismo.
Los integrados deben ser, preferiblemente, montados en zócalos. Los resistores son todos de 1/8 o ¼ W con 5% ó 10% de tolerancia.
Los capacitores pueden ser cerámicos o de poliéster y los diodos son de uso general de silicio como los 1N4148 ó 1N914.
Los trimpots son lineales, pudiendo. eventualmente, ser sustituidos por potenciómetros deslizantes también lineales.
P1 es un potenciômetro simple lineal, en el cual también puede estar incorporado el interruptor general S2.
Para la salida de la señal se usa un conector común y la llave S1 es rotativa de 1 polo por 3 posiciones.
Sugerimos la instalación del conjunto en una caja plástica.
Prueba y uso
Para la visualización de la forma de onda generada debe usarse un osciloscopio, que será conectado directamente en la salida del circuito, conforma muestra la figura 6.
Ajustamos entonces P1 para la frecuencia deseada y cada potenciômetro de P2 a P11, para sintetizar la forma de onda deseada,
Hecha la comprobación de funcionamiento sólo queda usar el aparato.
