Montajul este capabil a genera semnale sinusoidale cu frecvența cuprinsă între 10 Hz și 1 MHz. Această bandă este divizată în 5 cu multiplicator 10 (deci 10 Hz – 100 Hz; 100 Hz – 1 000 Hz etc.). În interiorul fiecărei benzi acordul se face din potențiometrul de 2 x 100 kΩ. Becul L (12 V / 50 mA) stabilizează amplitudinea semnalului. Toate tranzistoarele sunt BC 107.
Explicație de funcționare
Circuitul prezentat este un generator de semnal audio (oscilator) de tip punte Wien, proiectat cu tranzistoare discrete și capabil să acopere o plajă foarte largă de frecvențe.
- Rețeaua de selecție a frecvenței (Puntea Wien): Elementul central care stabilește frecvența de oscilație este rețeaua RC dublă din partea stângă. Ea este formată dintr-un grup rezistor-condensator în serie și un grup rezistor-condensator în paralel. Comutatorul cu 5 poziții selectează perechile de condensatoare (C2-C7, C3-C8, C4-C9 etc.) pentru a schimba sub-benzile (multiplicator x10). Potențiometrul dublu liniar de 2 x 100 kΩ (R2-R3) permite acordul continuu și fluid al frecvenței în interiorul fiecărei benzi selectate.
- Amplificatorul cu reacție: Tranzistoarele T1, T2 și T3 formează un amplificator de înaltă impedanță și câștig ridicat, menit să compenseze pierderile introduse de puntea Wien. Semnalul este preluat de la ieșire și reintrodus la intrare pentru a menține oscilația auto-întreținută.
- Stabilizarea amplitudinii cu bec (L): Pentru ca semnalul generat să fie o undă sinusoidală pură și curată (fără distorsiuni sau tăieri de vârf), câștigul amplificatorului trebuie să fie menținut strict la o valoare critică (egală cu 3). În acest scop, în bucla de reacție negativă (în emitorul lui T1) se montează un mic bec cu incandescență L (12 V / 50 mA). Becul acționează ca un termistor PTC (rezistență cu coeficient pozitiv de temperatură): dacă amplitudinea semnalului tinde să crească, filamentul becului se încălzește ușor, rezistența sa electrică crește instantaneu, ceea ce mărește reacția negativă și reduce automat câștigul amplificatorului înapoi la valoarea ideală. Rezultatul este o sinusoidă perfect simetrică stabilizată automat.
- Atenuatorul de ieșire: La ieșirea de după condensatorul de cuplaj C16 (2200 μF), o rețea divizoare de tensiune rezistivă (R13, R14, R15) oferă trei trepte diferite de amplitudine a semnalului (U1, U2, U3) pentru a putea injecta semnalul în aparate cu sensibilități diverse.
Piese echivalente moderne
Aparatul poate fi restaurat sau construit de la zero folosind piese actuale foarte accesibile:
- Tranzistoarele T1, T2, T3 (BC107): Sunt tranzistoare NPN clasice de mic semnal în capsulă metalică. Se înlocuiesc direct cu tranzistoare moderne standard NPN în capsulă de plastic TO-92, de mic zgomot, cum ar fi BC547, BC548 sau 2N3904.
- Becul de stabilizare L (12 V / 50 mA): Micile becuri cu incandescență pentru scară sau panou sunt mai greu de găsit astăzi.
- Înlocuitor direct: Se poate folosi un bec miniatural cu filament tip „bob de orez” (sub-miniature lamp) de 12 V / 40-50 mA, recuperat sau cumpărat de la magazinele de modelism/piese auto.
- Important: Nu înlocuiți becul cu un LED! LED-ul nu are inerție termică și nici comportamentul de rezistență variabilă cu temperatura necesar; înlocuirea sa ar duce la blocarea oscilațiilor sau la generarea unei unde distorsionate (pătrate).
- Alternativă electronică: Oscilatoarele moderne cu punte Wien folosesc de regulă un tranzistor cu efect de câmp (JFET) pe post de rezistență variabilă controlată în tensiune (comandați de o diodă detectoare de vârf pe ieșire), soluție mult mai stabilă și independentă de componentele cu filament.
- Potențiometrul dublu (2 x 100 kΩ): Se găsește cu ușurință în format rotativ modern, fiind recomandat un model de calitate (ax metalic sau plastic stereo liniar) pentru ca ambele secțiuni să își modifice rezistența în mod perfect egal (sincron), păstrând echilibrul punții Wien.
- Condensatoarele: Condensatoarele electrolitice masive (C13, C15, C16) de 2200 μF se înlocuiesc cu condensatoare electrolitice moderne la o tensiune de lucru standard de 35 V sau 50 V (asigurând o marjă bună față de alimentarea Ec = 24 V). Condensatoarele mici din punte trebuie selectate cu toleranță mică (1% sau 2%), de tip film poliester (MKT) sau polistiren (Styroflex), pentru a asigura stabilitatea frecvenței generate în timp
