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Que a tecnologia esta cada vez mais presente no nosso dia a dia, isso nao

e mais novidade. E um das ultima ''vedetes" sao os dispositivos que utili zam 0

Sistema de Posicionamento Global (GPS), que permite a locallzacao exata de um

objeto , em qualquer ponto do planeta. Ja esta se tornando comum, por exemplo,

a sua utlll zacao integrada a sistemas de mapas, fornecendo a loeal lzacao de

veiculos e auxil iando os motoristas a encontrarem as melhores rotas.

E, a fim de trazer para a revista estes importantes eoneei tos, esta edicao

conta com 0 artigo "Interface entre GPS e LCD microcont rolada", que descreve

uma montagem bastante interessante que ut il iza um modulo receptor de GPS,control ado por um microcontrolador PIC.

Confesso ter ficado impressionado com a precisao do sistema. Ao reeeber 0

projeto aqui na Redac;;ao e liga-Io, anotei as coordenadas mostradas no disp/aye

as inser i num site de mapas que encontrei na Internet . As coordenadas levaram

a locallzacao exata do predlo da Editora, revelando inclusive 0 lado da rua!

Ap6s 0 encerramento da ser ie sobre 0 EWB, na edic;;ao passada, a sec;;ao

de lnstrumentacao da revista t rara uma breve serie de art igos abordando expe-

rimentos com oscilosc6pio, visto que este instrumento dif icilmente e trabalhadonas instituic;; iies de ensino com 0 detalhamento que merece. Alem disso, estes

pequenos experimentos, alern de auxil iarem no ensinodo aparelho em si, servlrao

para t raba lhar importantes concei tos de elet ronica e de ciencias em geral . Mas

os fas do EWB podem fiear t ranqUi los que em breve publ iearemos mais artigos

sobre sua utilizac;;ao.

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c om erc ia liza ~ d os a pa re llo s o u id eia s o riu nd as d os tectce m e nc io na do s, s ob p en a d e s an ¢e s le ga is . As c o ns u li as t ec nc a s r ef 9r en 1 9s a c e a rl ig o s d a R E Wi st a d 9 11 9r il o s e r f ei ta s B K cl us iv a. me n t9

p or c ar ta s, o u e ·m ail (NC d o D ep arta me nto T ec nic o) . S ilo to ma do s to do s o s c uid ad os ra zo ave is n a p l'9p ~ilo d o c on t9u do d es ta R ev is ta , m as nio a ss um iT Io s a r es po ns ab ilid ad e le ga l p or

e ve nt ua is e rr ce , p rin cip al me nt 9 n as m on ta ge ns , p ois n ata rn -e e d e p ro je to s 9 Xp 9r im en ta is . T am po uc o a ss um im os a r es po ns ab il id ad e p or d an os r es ul ta nt es d e im pe rf cia d o m on ta do r. C a so h aj a.

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Temos salientado seguidamenteem nossos artigos que a energia

nao podeser criadaou destrufda, mas

simplesmente transformada. Assim,toda a energia eletrlca de que dispo-mos em nossa casa, para alimentarnossos equipamentos etetrtcos eeletrenlcos, tern uma origem, e nessaorigem ternos a ocorrencia de trans-tormacces importantes que todos osleitores devemconhecer.

Em especial, analisaremos nesteartigo os dispositivos que produzemeletricidade baseados em efeitosmaqneflcos que sao, justamente, osencontrados nas usinas hidroeletrl-

cas. Embora existam outros tipos dedispositivos,eles serao analisados emoutras oportunidades, justamente pornao serem os mais importantes ou osmais usados.

Veremos, portanto, como funcio-nam os alternadores e os dfnamosencontrados nas usinas que conver-tern a energia disponfvel nas grandesquantidades de agua represadas emeletricidade.

As usinas hidroeletricas

Uma mola contrafda, urn elastleoesticadoou umagrandequantidadedeagua represada armazenam energiapotencial.

A mola contrafda pode entregaresta energia a urn mecanisme derelogio, fazendo com que ele se mo-vimente.

Da mesma forma, urn elasticoesticado pode movimentar uma helicede urn aeromodelo fazendo-o voar,conforme projeto publicado na revistaMecatronica Facil nQ31 (figura 1)

F ig ura 1 - A e romod e lo mo vid o a e n e rg ia e la sti ca

Finalmente, a agua represadapossui pressao suficiente para movi-

mentargrandes geradoresquepodem

converter a energia potencial em ele-tricidade.

Evidentemente, nos tres casos, aquantidade de energia gerada nao einfinita: quando a mola terminar sua

descontraeao, 0 relogio ira parar, 0

mesmo ocorrendo com 0 elastico emrela~aoao aeromodelo.

No caso da represa, se a aguaque fluir pelas turbinas que acionam

os geradores nao for constantementereposta par urn rio ou outra fonte, 0

mmL · N° 121/2007



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Figura 2 - Estruturabislca de umauslnahldroeletrlca

Figura3 -Gerador

Movimento

Figura4 - Gera~o detendo eletrlca

Espira

Campo

magnelico---7"'__---+-_

Figura5- Gera~o detendo alternada

-

seu nivel dlrnlnulra gradualmente e

acabara a "pressao" que movimenta

os mecanismos geradores, conforme

ilustra a figura 2.

Dessa forma, para termos a trans-

tormacao da energia potencial da

agua represada em eletr icidade pre-c isamos levar em conta os seguintes

elementos:

a)Teremos tanto mais energia quan-

to mais agua dispusermos para mo-

vimentar as turbinas e quanto maior

for 0 seu desnivel;

b) Precisamos de dispositivos que

convertam 0 movimento da turbina

em eletricidade;

c) Precisamos de meios para t rans-

mitir a energia gerada para os cen-

tros de eonsumo. que podem fiear

distantes muitos quilornetros.

Os ge rado res

A agua de uma represa canalizada

sob pressao a usada para movimentar

turbinas nas quais existem acoplados

os dlsposjt lvos geradores de energia

eletrlca que podem ser dinamos ou

alternadores, conforme exibe a figura

3.

o princ ipio de funcionamento

desses dois dispositivos a 0 mesmo:

a diferenore esta no fato de que os

dinamos geram correntes cont inuas

e os altern adores geram correntes

a lternadas. Na maior ia das usinas sao

usados al ternadores, por isso vamos

estudar a segui r 0 seu principio de

funcionamento.

Conforme os leitores que acompa-

nham esta revista (e nossos cursos

vendidos em bancas ou na forma de

livros) se lembram, quando um fio

condutor corta as linhas defororede um

campo rnaqnet ico, aparece nas suasextremidades uma tensao elatrica, veja

a figura 4.

Se, em lugar de um simples con-

dutor ti vermos uma bobina e ela girar

dent ro de um campo magn6i ico em alta

veloeidade de modo a f iear eortando

constantemente suas l inhas de iorore,

teremos 0aparecimento de uma tensao

nas suas extremidades.

Como 0movimento de ta l bobina a

tal que ela corta as linhas de forore do

campo ora num sentido ora em outro,

a tensao tam bam inverte a polar idade

e nas suas extremidades temos 0

aparecimento de uma tensao alternada

com a forma de onda senoidal, observe

a figura 5.

Evidentemente, a frequencia destatensao senoidal depende da veloci-

dade da bobina e 0 valor da tensao,

assim como da corrente, i ra depender

do nurnero de espiras da bobina e da

espessura do f io usado alem da inten-

sidade do campo rnaqnetlco,

No caso de uma usina, os alter-

nadores construidos desta forma sao

giganteseos com muitas espiras de fios

muito grossos, e os campos rnaqneti -

cos nao sao produzidos por imas, mas

por correntes eletrtcas,

Para os d inamos, 0 principio de

funcionamento a 0mesmo, exceto pela

exlstencla de um dispositivo comutador

na saida da bobina conforme mostra a

figura 6.

Bobina

Mov imento

-fff--ttt-+ Campo

magnetic"-"7++---ttt-.

Figura6 - Estruturado dl1amo

ELETRONICA T U T R L · N° 121 /2007



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o que este sistema comutador

(com escovas) faz, a desinverter a

polaridade da tensao que aparece na

bobina quando ela cortar as linhas de

for~ do campo rnaqnetl co no sentido

oposto ao inicial.

Assim, a cada meia volta, a po-

laridade a invertida de modo que a

corrente circula sempre em um mesmo

sentido, ou se ja, temos a producao de

tensiies continuas.E claro que existem vantagens para

o uso da corrente al ternada como, por

exemplo, a possibi lidade de se al terar

a tensao atraves de transformadores,

mas a tecnologia moderna ja tem

meios para usar ef ic ientemente tam-

bam as correntes continuas e ha linhas

de transrnlssao que levam a energia

da usina aos centros consumidores na

forma de correntes continuas.

Uma forma simples de gerador do

tipo indicado que 0 leitor pode adquirir

em casas de material para bicicletas a

o pequeno dinamo de bicicleta que tem

a aparencla exibida na figura 7.

Figura7 - Dlnamode blclcle1a

Este pequeno dinamo gira acoplado

aroda da bicicleta, convertendo, por-

tanto, a energia despendida pelo ciclis-

ta para rnovlrnenta-lo em eletricidade.

Esta eletricidade serve para acender os

farois e lanternas da bicicleta.

Motores

Se os dinamos e alternadores

podem converter energia rnecanlca

(movimento, pressao, etc) em eletrici-

dade, devem exist ir dispositivos equi-

valentes que fazem 0 oposto, ou seja,

convertem energia elatrica em torca

rnecanlca ou movimento. Realmente,

estes dispositivos existem e sao os

motores eletrlcos,

Existem motores de todos os t ipos

e tamanhos: desde motores tao peque-

-

nos que podem ser montados sobre

uma pastilha de silicio com menos de

1 mm de lado, usados para movimentar

os ponteiros de um relog io de pulso ou

brinquedos de crlancas ate os de gran-

de porte que movimentam locomotivas,

levantam pontes, acionam elevadores

ou gigantescas rnaqulnas industriais.

o principio defuncionamento de um

motor elatr ico a simples de entender.

Para que 0 leitor compreenda melhorcomo funcionam os motores vamos ini-

cialmente tomar como exemplo um tipo

simples de corrente continua, como os

encontrados em muitos br inquedos,

em aparelhos toca-fitas, toea-discos e

mesmo videocassetes.

Quando uma corrente eletrlca circu-

la por uma bobina, a criado um campo

rnaqnetlco cuja intensidade depende

de diversos fatores. Esses fatores

sao 0 nurnero de espiras da bobina,

a intensidade da cor rente e 0 proprio

formato da bobina.

Se a bob ina percorr ida por uma cor-

rente eletr lca estiver num campo mag-

netlco como, por exemplo, 0criado por

um ima, aparecem for~s que tendem a

produzir movimento, veja a f igura 8.

Figura8 - Funclonamentobaslcode ummotor

o que ocorre a que 0 campo mag-

netlco do ima interage com 0 campo

rnaqnetlco da bobina, aparecendo

forcas que tendem a fazer com que a

bobina g ire. Se a bobina girar ate a po-

si"ao de equilibrio 0movimento cessa,

mas nao a isso 0 que desejamos.

o que fazemos, entao, a agregar

ao sistema escovas comutadoras que

invertem a corrente a cada meia vo lta

da bobina. Assim, a cada meia volta,quando a bobina vai encontrar a sua

posi~o de equil ibrio em que as forcas

se cancelam, a corrente se inverte e 0

novo sentido de circula~o faz com que

ela tenha de dar mais meia volta para

chegar ao equilibrio. Mas, com mais

meia volta temos nova cornutacao,

logo, a bobina nunca para, permane-

cendo em giro constante.

Podemos entao aproveitar essa

rnovtrnentacao com a torca gerada

para acionar algum tipo de dispositivo

elderno, ou seja, temos um motor.

Na figura 9 temos um exemplo de

motor de corrente continua, que funcio-

na justamente desta maneira.

Se 0 lei tor t iver algum brinquedo

fora de usa, que nao mais funcione eque use um motor, por que nao des-

menta-to para ver melhor as partes

que 0 formam?

No caso dos motores de corrente al-

ternada, 0 principio de funcionamento

a semelhante.

A diferen"a esta no fato de que a

cor rente aqui se inver te con stante-

mente, nao havendo necessidade dos

sistemas comutadores. T

Figura9- Exemplode motor de correntecontl1ua

ELETRONICA T UT RL - N° 121 /2007



~ ~ i 1 i J i i t Om~~S an P au 'lo (M~tru)T"'I.:(II)!i683-'i7Ll4

BAHIA T al .: ( 71 • . l~ S ~ 1~B " PAIU lNA T~I,::.41:1 3]57·-31;0

CAMPINAS T~I.: •• 'J ) 3 1 27 - <, 8 1~ R IO DE IAINEIr i .OT.I. (llj ~i l·jJ27GO lAS Td.: (6I~30';I 5·112 NO GMN' t 'E DO SIJiL·T'",:51 , lll-l-j(.51

MINAS,{jEP;AJ~ I~I.: , 3 ) H : :> = -- \M / , '~A'r.riI"A CATARIt .UJ , T~I: : . : r : IUJ~.{-" ,J~

~ •.rnef"Dltex_co.rn_br



Interface entreCPS e LCDmicrocontrol

A interface entre

GPS e LCD micro-

controlada permite que

sejam apresentadas, em

um display LCD,as coordena-

das geograficas do ponto infor-

madas por um modulo GPS.

AntOnio Angelo Missiaggia Plcoron,,-

Andre Marcato--

Desde os pr irnordios da huma-

nidade 0 homem utiliza os

astros celestes para se or ien-

tar durante suas viagens. A navega"ao

astronomlca possui varies inconve-

nientes, a obst rucao visual dos astros

e um deles.

A necessidade de conhecer a

localtzacao de um objeto em qualquer

ponto do globo terrestre em tempo

rea l, com grande precis iio, durante 24

horas por dia nos levou a busca por

uma soluo;:ii.oampla que atendesse aos

anseios do homem quanto a preclsao

e confiabilidade na navsqacao. Com

os avances tecnoloqicos conquistados

nas decadas de 70 e 80 a res posta

a essas exigencias loi 0 desenvolvi-

mento, pela Forea Aerea dos Estados

Unidos, de um sistema de navegao;: ii .o

por satel lte denominado GPS (Global

Positioning System) que possu i ent re

outros objetivos:

• Navegao;:ii.oem tempo real;

• Alta imunidade a interferencias;

• Cobertura global, 24 horas por

dia;

• Rapida obteneao das inlorma0;:6es

transmitidas pelos satelltes.

Esta tecnologia loi disponibilizada

para todos que desejarem utlllza-la,

Neste art igo pretendemos mostrar

de forma objetiva e prattca uma solu-

o;: ii .ode baixo custo para trabalhar com

os sinais provenientes de um modulo

GPS. A base de nossa interface e 0

microcontrolador PIC 16F628 que lara

a lei tura dos dados de um modulo GPS

e os envlara para 0display LCD.

Utilizamos no nosso circuito um

display de caracteres baseado no

contro lador HD44780 de 21inhas e 16

colunas. Estes modules sao baratos

e relat ivamente lace is de usar. Assim

como nao aprolundaremos nos con-

ceitos relat ivos ao microcontrolador,

tarnbern nao 0 laremos para 0 display.

Caso 0 leitor que ira conhecer com

maiores detalhes este componente,

podera pesquisar junto i t bibl iograf ia

sugerida no final deste art igo, ou ainda

em edi0;:6es anteriores da revista.

o m6duloGPS

Existem no mercado var ies modu-

los GPS que podem ser ut il izados para

construir sistemas embarcados. Utiliza-

remos 0 modulo ET-102 da G/obalsat

Technology Corporation ( figura 1) que

e lacilmente encontrado no mercado,

lac il manuseio e de baixo custo.

o modulo possui dois conectores,

sendo um coaxial (J1) para a conexao

da antena e 0 outro, (J2) de 20 pinos,

denominado "conector de interface". A

tabela 1 mostra 0 sinal presente em

cada pi no do conector de interface




e apresenta uma descrlcao desses

pinos.

A antena AT-65, empregada neste

trabalho, possui um consumo de cor-

rente da ordem de 22 mA. Deve ser

a limentada com uma tensao que pode

estar ent re 3,0 Vdc e 5,0 Vdc aplicada

ao pino 1 do modulo receptor. Essa

antena loi desenvolvida para trabalhar

com temperaturas entre -40°C e +85°C

e a 100% a prova de agua.omodulo ET-102 trabalha com uma

tensao de al imentao; :i i.o (pino 2) que

pode estar entre 3,8 Vdc e 6,5 Vdc.

Possui um consumo tipico de corrente

da ordem de 60 mA. Suporta um limite

de temperatura de operacao de -40°C

a +80°C.

A bater ia de backup a utilizada para

a limentar do is ci rcu itos integrados ao

mOdulo na lalta da alimentao;:ii.oprincipal

do cartao, Um desses circui tos a uma

memoria estat lca de acesso aleator lo

(SRAM). Esta memoria tem a luno; :i i.o

de armazenar dad os relerentes ao

sistema GPS para agi lizar os calculos

executados pelo receptor. Sem essa

bateria, 0 modulo executara uma ini-

cializa"ao a Irio (cold start) sempre quelor l igado. Neste tipo de inicializa"ao 0

tempo de resposta do modulo ET-102,

ao ser energizado, a da ordem de 48 s.

Quando a SRAM possuir dados valldos

do sistema GPS, esta resposta sera

por volta de 8 sea denominada

inicializaeao a quente (hot start).

o outro circuito integrado ao modulo

a um relOgio detempo real (RTC). Esse

relogio permanece incrementando 0

tempo mesmo na ausencla do sinal

GPS. Tipicamente a corrente lornecida

a esses circui tos a da ordem de 10IJA.

Para maximizar a vida util da bateria, 0

labr icante sugere que a tensao destanao exceda a tensao da lonte de

alimentao;: ii .o principal e pcdera estar

entre 2,5 Vdc e 3,6 Vdc.

Uma vez 0 modulo GPS esteja

alimentado corretamente, um conjunto

Tabe la 1 - P in os do con e ct or d e I n1 e rf ac e ( J 2 )

ELETRONICA T C l fR L - N° 121 /2007

de mensagens, NMEA

0183 (defaulf), passa a

ser enviado atraves do pino

11 (TXA). Estas mensagens,

no ET-102, sao assincronas,

enviadas utilizando um sinal do tipo

TTL (0-3,5Vdc), transmitidas a 4800

bps (defaulf). Trataremos um pouco

mais sobreas mensagens NMEA0183

a seguir.

o pino 12 (RXA) a dedicado aconfiquracao do m6dulo. Neste tra-

balho nao 0 usaremos e, neste caso,o labricante sugere conecta-Io via

resistor a VDC.

o timemark (pino 19) lornece um

sinal s incronizado com 0 GPS de 1

PPS com dura"ao de 100 ms, com rele-

rencia de tempo na borda posit iva do

pulso e com uma precisao de ±1IJs.

Nesta aplica"ao estaremos interes-

sados na uti liza"ao de apenas alguns

desses pinos e deixaremos para outra

oportunidade a descrio;:ii.o e aplicao;:ii.o

dos demais pinos.

Protocolo NMEA 0183

oprotocolo NMEA loi instituido pela

Nat ional Mar ine Elect ronics Associa-

tion para padron izar as mensagens

utilizadas em embarcacoes. Todas

as mensagens NMEA sao caracteres

ASCII (de20a 127 decimal ou HEX 14

ate HEX7E).

As mensagens obedecem ao

seguinte padrao:

$GP<identificador da mensagem

>,<dados>,<dados>", ..'<checksum>

<CR><LF>

-



Todas as mensagens cornecarn

com 0 campo "$GP', seguido pelo

identi ficador da mensagem que pode

ser, por exemplo: GSA, GSV, GLL,

GGA, RMC, etc.

Os demais campos de dados sao

separados por virgulas e no final existe

um caractere de retorno <CR> e de

nova l inha <LF>. Os campos nulos sao

omitidos, sendo separados porvirgulas

e sem conter nenhuma informao;:ao 0caractere de controle "." precede 0

checksum.

o checksum esta presente em

todos os tipos de mensagem. Ele indica

atraves de um algori tmo de calculo, se

houve algum erro no envio da men-

sagem entre 0 modulo e a aplicao;:ao

externa. 0 checksum a resul tado de

uma OR-exclusivo de cada caractere

da mensagem entre os simbolos "$' e

',*'. 0 valor hexadecimal resultante aentao transformado em dois caracteres

ASCII para serem transmitidos, sendo

o caractere mais significante transmi-

tido primeiro.

o exemplo a seguir mostra uma

mensagem do tipo GGA (Global Posi-

t ioning System Fix Data) que contern5 campos nulos.

$GPGGA,134158.48,6016.3072,N,

02458.3788,E,1 ,08,1.2"",,0000'1 E

Cada tipo de mensa gem enviado

pelo modulo possui uma utilidade

especif ica. A identif icacao do conteu-

do dos campos de dados de cada

mensagem a padronizada no protocolo

NMEA. Vejamos com um pouco mais

de detalhes um tipo especifico de

mensagem enviada pelo modulo GPS

chamada de GLL (Geographic Position

- Latitude/Longitude). Esta mensagem

contern os dados de latitude, longitude,

horarlo UTC, informao;:ao sobre a vali-

dade dos dados e 0 checksum. Na

figura 2 podemos ver como os dados

11

Gl-L, 1111.11,

, ·2 lalitlJ([a. NI S3 -4 loflgitlJ(I@, E JW

• -6 H Olra oo IJ TG1 Vl3.1idadedo ".DOSs.QCI1""",gum

da GLL sao apresentados no protocolo

NMEA0183.

Como exemplo, vamos supor que

o modulo GPS nos envie a seguinte

mensagem:

$GPGLL,3723.2475,N,12158.3416

,W,161229.487,A·2C

A mensagem recebida nos in-

forma:

$GPGLL - Cabecalho do proto-

colo

2475.2475 - Latitude (ggmm.

mmmm)

N - Norte (S-Sul)

12158.3416 - Longitude (gggmm.

mmmm)

W - Oeste (E-Leste)

161229.487 - Horar lo GMT

A - Dados valldos (V-Dados nao

validos)

'2C - Checksum

Interface GPS/LCD

Para apresentarmos em um displayLCD os dados de latitude, longitude e

hora enviada pelo modulo GPS torna-

se necessarlo seguir alguns passos.

Passo 1: Selecionar a mensa gem

NMEA desejada enviada pelo modulo

GPS. 0 pino 11 (TXA - Serial Data

Output A) do ET-102 disponibi liza os

dados na forma de niveis TTL, 0 que

facilita a interligao;:ao com 0microcon-

t ro lador. Escolhemos neste t raba lho a

mensagem RMC, pois alern de conter

todos os dados que necessitamos

geralmente ja vem programada como

uma das mensagens default.

Passo 2: Verif icar se existe algum

erro entre a cornunlcacao do modulo

GPS com a nossa interface. Este

trabalho a realizado recalculando 0

checksum da mensagem recebida e

5 G 7 a.9

hhMl ' !5s. ~<;;. A #"h

--

i gu ra 2 - O e sc rl ~o d os c am po s d e d ad os d am e n sa gemGL L

comparando-o com 0 valor do check-

sum original da mensagem. Se estes

valores forem iguais podemos acreditar

que a comunlcaeao entre 0 ET-102 e

nossa interface esta perfeita.

Passo 3: Checar se a mensagem

a val ida, ou seja, se as condi0;:6es de

cornunlcacao entre 0 modulo GPS

(antena) e os satelltes estao perfeitas.

Garantimos esta condio;:aomonitorando

o campo de dados "STATUS' ate apa-recer a let ra "A' neste campo.

Passo 4: Separar os dados de lati-

tude, longitude e hora da mensagem

para apresenta-los no display.

Nesta apllcacao disponibilizamos

atraves da chave C /M duas op"iies

de respostas da interface. Quando a

chave est iver fechada (C) a interface

rnostrara no LCD as coordenadas do

local e 0 horar lo UTC. Caso contra r io

sera apresentado a mensagem NMEA

0183 ($GPRMC).

A figura 3 mostra 0 fluxograma

do algori tmo implementado no micro-

controlador para realizar 0 service da

interface.

o circuito

A montagem do circuito de inter-

face nao apresenta muita dif iculdade,

podendo ser realizada por pessoas

com pouca expertencla nesta area,

porern deve-se tomar cuidado com 0

manuseio do PIC e do LCD por estes

componentes serem mais sensiveis a

descargas estancas, A f igura 4 i lustra

o diagrama do circuito.

o programa

o arquivo para ser gravado no

PIC (gps.hex), pode ser obtido gra-

tuitamente no site da revista (www.

eletronicatotal.com.br).

Nao vamos neste artigo nos deter

em explicitar 0 processo de gravao;:ao

do microcontrolador, pois 0 leitor

que deseje realizar um projeto como

este, necessita ter experiencia com

grava"ao de microcontroladores .

Caso ainda nao tenha, recomenda-

mos que a busque atraves de artigos

mais basicos, publicados em edi"i ies

anteriores.

ELETRONICA T U T R L · N° 121 12007



B as ludo ni l ~lJndiil gl!fil;!o Fr ee sc a l e da ~~::~~~~I~ba iW cuSIC d eo de~nvo j ! / lmen ta e- d ernonstr.w;a:o.

COrnei;ar, mclulrldo iI :J1~>de'l1itrdWilfl!, csbes, ba term, SofI~rea'~~~p a r a rE<l~ P ' f O p l l . . t I li r li l s 0 1 . 1pad r on l 2 ad a s .

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A .p1~ t 'l IDEMG9A S O ; i j i ( A 2 pll: l ' ,ul U ! 1 1 ~ I rn .e r f i!c e USI f I lf ' g r a v a o t o i D qlJ l " I I ll rn lnwl Inter f i !c l ! deh a r& w . a" " t em p o l de dli se nvo lv lm e ro to e p er m lte r oIp id o d e se nv o lv lm e nto d e S Q f t: w a . .. .

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• M k ra co nt rO . lj ld o. r 1 lS l) 8K A 1 D I P till, 8 l li nc J ~

- G O on ec te r G P) 04 · pine s J( Z

" -J•I nt er l' i! C l! U S B 80 M ! l~ p .6 p rl . p l~ c a

- z boT6es: j~<l r a ~ o u s I . \ a ,I0, 1 de r e s e l

• <I L ED! : ] , p ar a c u war f; o~ , 1 d e VOp

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GPS data

~"'!III·VI~OOA(J

GfS EXfRI"'ENTAL

F ig ur a 4 - D la gra ma d a In 1e rfa ce

-

Funcionamento

Apes montar 0 circuito proposto, ealtamente aconselnavel conlerir todas

as interliga"iies.

Considerando que 0 PIC loi gra-

vado corretamente, que a antena esta

conectada a placa e posicionada em

lugar que possua desobstrucao visual

com 0sate ll te e que a lonte de alimen-

ta"ao esteja lornecendo 5 Vdc comcapacidade de corrente suficiente para

alimentar 0circuito, estaremos prontos

para liga-Io.

Coloque a chave C /M (Coordenadal

Mensagem) na posio;:a,oM (desligada).

Ao ligar 0mOdulo GPS devera aparecer

uma mensagem de boas-vindas nodis-

play.Caso esta mensagem nao apareea

verifique todos os passos da montagem

novamente, pois algo esta errado.

Apes a mensagem de apresenta-

"ao, sera mostrada continuamente a

mensagem completa NMEA do tipo

RMC. Observe que a mensagem tem

inicio com os caracteres $GPRMC.

Repare tarnbern que 0 modulo pre-

c isa de alguns minutos para cornecar

a enviar dados com 0 status valido.

Se voce virar a chave "C/M" para a

posio;:a,o"C" (Iigada) antes da mensa-

gem aparecer com 0 status valido, 0

display lndlcara "ERRO SEM SINAL

DO SATELITE" . Quando a mensagem

chegar com status valldo e a chave

estiver na posio;:a,o"C" sera apresen-

tado no display a coordenada local e

a hora UTC.

Conclusao

Uma inlinidade de aplicacoss para

esta placa podera ser desenvolvida

com base neste artigo. Pode-se, por

exemplo, instalar em um veiculo 0ET-

102 e inter liqa- lo a uma memoria para

armazenar os dados provenientes do

GPS. Depois poderao ser descarrega-

dos os dados em um microcomputador

a lim de descobrir a rota seguida pelo

veiculo. A mesma apllcacao poderia

ser lei ta em tempo real , ut il izando-se

um sistema de transrnlssao via radio,

como por exemplo, GPRS para enviar

os dados coletados da placa ET-102

a um microcomputador remoto para

rastrear 0veiculo em tempo real .

ELEm6NlCA T U1 Rl- N ° 1 21 1 20 07



Referencia bibliografica

Pereira, Fabio. Microcontrolado-

res PIC: Programa~io em C. Sio

Paulo - Erica, 2003

F ig ur a 5 - A sp ec to d a m on ta ge m

e m p la ca d e c ir cu ilo im pr es so

• A nt6n lo A ng elo M Is sIa S!!ia P lc or on e , g ra -

c lu an clo e m E ng en ha rla E I& tr lc a n a U FJ F

· · A n d r e Marc.to • professor-doutor do

Depa r t amen to de E ne rg la c ia U F JF

T

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BA S I C E l~ ~ rnet . '''apla d or . .. r i~ 1pa f a . . t~.m.l. p~""iI~~~al~u@,m Ic roCOl \l ro ladO r aces« IC . I "Ierne!,

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C om ple l:a fin ha d e d is j]la l1 s s er ia Isde ba i : . : O J c us tc . d e b i: !: it ·o , g re jd 1 1X 1 S

. e e o m t i) u: c t1 ~ s .c tl ! enPrcceseaccres comgran de ""Jl.~idade

['rTATOE:iouipam.erotos E i e l r i l n i o c o : s~J n " " " ' m r a n ' i dWa s e m ",~rJaa~

Tel(ll) 55CJ6.&335 -v .......,I.IoJr>!I.bI"

ELEmONICA TUTRL·N' 121 12007

Catalogos de esquemas e demanuals de servlco

AL' IApoio TecrilcoIVEetr6nco



- a arsA unidade optica

Newton C. Braga

U dos elementos mais criticos de um CD-player em a versao rnais delicada, nos

tambem enco~trad~d'and:";,ptica.Reunindo elementosDVD-players e a Un! , , '

'" , I tos opticos, esse dispoSltlvoeXlgeeletromcos e e emen ra aluste como

'dado especial no trato, tanto pa Jurn CUI , rti 0 como trabalhar com esserepara~ao. VeJaneste a ,g'mo artigo da serie comocomponente, e num proxi , .

'ustes quando necessarlos,fazer os reparos e aJ

Aunidade opnca de leitura de urn

CD-player ou CD-ROM Drive eo dispositivo que faz a leitura das in-

formacoes contidas nos altos e baixos

mlcroscoplcos de urn CD, conforme

ja analisamos em outro artigo nesta

mesma Revista.

Trata-se de urn dispositivo optlco-

eletrenlco que contern urn diodo laser

e urn foto-sensor, alern de recursos op-

ticos para enviar urn feixe de laser ate 0

disco e depois recuperar a luz refletidade modo a ler as lnformacoes.

Na figura 1 mostramos a estrutura

baslca desse dispositivo para que 0

leitor entenda seu funcionamento e

tam bern a sua delicadeza, uma vez

que se trata de peeas extremamente

pequenas as que comp6em esse

sistema, e que qualquer sujeira ou

desalinhamento pode afetar seu de-

sempenho.

As partes optlcas sao as lentes de

focallzacao, colimadora e cil fndrica,

alern do prism a separador, ou eventual-

mente urn espelho semitransparente.

As partes eletronlcas consistem no

laser emissor, urn diodo semicondutor,

e 0 elemento sensor que pode ser urn

fotodiodo ou dispositivo equivalente.

No funcionamento normal, 0 feixe

de laser e focalizado na superHcie do

CD de modo a poder ler apenas urn

ressalto de informa~o de cada vez.Nesse ressalto (pits e dots) a luz e

refletida ou nao, sendo entao 0 sinal

optlco convertido em sinal eletrico pelo

elemento foto-sensor.

Observe que 0 funcionamento

correto dessa unidade depende ba-

sicamente da focalizacao perfeita do

feixe de laser exatamente na tri lha que

deve ser lida, 0 que consiste numa

tarefa extremamente crltlea dadas as

ELETRONICA T D TR L - N° 121/2007



F ig u ra 1 - E s t ru tu r a b i s lc a

dimensiies de apenas I ra~o de micrO-

metro que essa trilha tem de largura,

conlorme ilustra a ligura 2.

Assim, ao analisar esse disposi-

tivo, podemos encontrar dois tipos

de problemas: de natureza 6ptica

(mecanlca), relacionados com 0ajuste;

e de natureza elatr ica , relacionados

com 0 luncionamento dos dispositivos

eletrenlcos usados.

Repare que 0 mesmo principio

de luncionamento a empregado na

unidade de lei tura de DVD-Players, no

entanto usando lasers com menor com-

primento de onda, e uma densidade

maior de armazenamento, sendo por

isso muito mais criticas.

Na figura 3 temos 0 aspecto de

uma unidade de leitura 6ptica de um

CD-ROM ou CD Playercomercial.

o diodo laser e as lentes

Nas unidades 6pticas a usado um

diodo laser semicondutor com 0 as-

pecto visto na figura 4.

Esses diodos sao alimentados por

uma lonte de corrente constante que,

circulando pel a jun"ao, provoca a

ernlssao de luz com as caracterist icas

do laser.

o que acontece a que entre as

juno;:iies existe uma camara ressonante

onde a radia~o a produzida pela volta

aos niveis baixos de energia de ela-

trons que estejam num nive l mais al to.

A lrwersao de populacao que ocorre

no processo laz com que a radia~o

emitida tenha caracterist ica do laser.

Na construcao final, h e . uma gradede ditracao que tem por f inalidade divi-

dir 0leixe de laser em diversos leixes,

conlorme exibe a ligura 5.

Dos leixes produzidos apenas tres

deles sao aproveitados no sistema,

veja a figura 6.

Fe i x es

aproveitados

Grade de difra~ao

Aplicados a uma lente colimadora,

esses leixes sao unidos em um s6 para

que possam ser usados na leitura do

CD. Se lossem deixados separados

sem a lente, esses leixes se dispersar-

iam e nao poderiam ser empregados

na aplica~o desejada.

o posicionamento dessa lente a

apresentado na f igura 7.0bserve que

depois del a 0que se obtern a um leixe

de laser praticamente paralelo. ~

Faixe principal ---------,

e dais primaries ~

·~~a,~'" t t t t t t t + d8difra~~o

: i i i i i i i :I ! ! ! ! ! ! ! I

LASER



Feixe

1 ' : aralelo

Feixes ~ __ l.ente

aprovehad(}~)~ 1 - 1 / , colimadora

-~~Grada

'. ' , " de d ifraqao

Diodo_

LASER

' . r-

~ 0 espelho parcia l

A finalidade do espelho parcial ou

prisma (os dois tipos de construcao

podem ser usados), de acordo com

a figura 8, e separar 0 feixe de laser

que incide no CD do feixe refletido

que deve ser dirigido ao elemento

sensor.

Esp e lh o p a r ci a l

o dispositivo deixa passar direta-

mente 0feixe de laser para 0CD, mas

quando ele ref lete, 0 fe ixe que vol ta

ref lete noespelho mudando de dirscao

em 90 graus e incidindo no elemento

sensor.

Lente de fOca li zaqao

Um ponto mui to critico do leitor de

CD e a focaliza~o do feixe de laser

de modo que ele incida exatamente na

trilha a ser lida do CD.

Conforme ilustra a figura 9, uma

focali za"ao indevida pode fazer com

que a lei tura seja erra tlca ou ainda nao

aconteea da forma desejada.

Para que a focaliza~o ocorra sao

-

=V= M) Foro corroto

=V= M)D is c o r n u lt c proximo

~y~Ii, .usadas lentes que podem se movimen-

tar acionadas por um sistema de servo

controlado por um circuito eletrenlco,

observe a figura 10.

Uma falha nesse circuito impedini.

a focal lzacao correta e com isso 0CD-

player nao mais consequira ler 0 CD.

Para a foeal iza~o e lei tura poderao ser

usadas lentes circulares ou cil indrieas,

conforme visto a figura 11.

F ig ur a 1 1 - L e n 1 e c ir cu la r ( a clma )

e c ll ln dr ic a ( ab al xo )

Observe que a lente cil indr iea con-

centra a luz de modo que ela incida

numa linha, diferentemente da lente

circular que faz a concentracao da luz

em um ponto.

Desse modo, a lente circular serve

para concentrar 0 feixe de laser no

CD, enquanto que a lente cil indriea eusada para concentrar 0 feixe refletido

no elemento sensor.

Para os detect ores, normalmente

sao usados fotod iodos, quer se ja pela

sua sensibilidade, quer seja pela suaalta velocidade de res posta, pois a lei -

tura deve ser fe ita numa velocidade de

muitos kbi ts por segundo. Na f igura 12

temos 0aspecto tipico de uma unidade

sensora.

AbartlJra

( Ien ta )

F ig ur a 1 2· A sp ec to d e u ma u nl da de s en so ra

o teste do elemento sensor pode

ser feito como no caso de um diodo

comum em que temos conducao nosenti do d ireto e nao conducao no sen-

tido inverso.

Entretanto, a maneira de real izar

testes dlnamlcos com esses sensores

de uma forma muito mais completa

e tarnbern fazer os ajustes, se ne-

cessartos, sera assunto do proximo

artigo.

Unidades comerc ia is

Normalmente, no caso de falhas

mais graves nos circui tos dos lei tores

opticos de CDs, quando e 0 circuito

integrado (processador), por exemplo,

que se queima, deve ser feita a troea

da unidade completa.

Hoje em dia, existem muitos for-

necedores que podem vender essas

unidades, bastando que seja indieado

o t ipo. Ha dezenas de t ipos, conforme

os fabr ieantes (Sony, Phi lips, Sanyo,

etc).

Assim, 0 l eitor devera apenas ter

o cuidado de saber identificar exata-

mente 0 tipo de unidade usada para

fazer sua troea. T




WinPICBOO- ET120"Fiquei bastante contente com

a publlcacao do artigo sobre 0Win-

PIC800, mas gostar ia de ver tarnbern

o hardware que funciona corretamente

com ele.·

Len ilson Amaral Barreto

Vila Velha 1ES

Ficamos felizes que voce tenha

apreciado 0 artigo. Vamos pensar

a respeito de desenvolver um novo

gtavador pem ser utilizado com este

ELETRONICA TCl fRL· N° 12112007

software, mas ate la, sugerimos que voce de

uma olhada na rev is ta Mecat ronica Fac il n '13,

onde publicamos umgtavadorde PIC que uti liza

a porta para/e/a do PC.

Gerador de percussioET114"No esquema, 0 Rl e l igado ao R2, que e

ligado ao Cl, C2, C3 e a R3, mas na disposi~o

dos componentes na matriz de contatos, Rl, R2

e C2 (que aeredjto ser Cl) sao interligados, mas

nao sao l igados ao Cl (que acredito ser C2) e C3e R3 sao l igados entre si. Fazendo as l iga¢es

conforme 0esquema, 0circuito nao funciona. Se

ligar conforme a matriz de contatos, mas trocando

Cl com C3,ele oscila, mas nao faz 0som

desejado descrito no artigo. 0que deve

ser leito neste caso?'VitorAlves

Sao J.Campos 1SP

A matriz de contatos deve ser cor-

r ig ida attaVeS do diagrama. Fazendo

isso; 0circuito funcionani.

Transmissor de AMpotentevalvulado-ET102"A va lvu la pode ser substi tu ida por

algum outro compontente? Esta impos-

sivel encontra-la no mercado.·

CesarTrindade

Operador de aiud io

Salvador 1BA

De maneira nenhuma. Consu lte

www.reidosom.com.br para verificar

a disponibilidade deste componente.

Substitui~io' 'Gostaria de saber se os circui tos

integrados 7812 e 78012 sao simi lares

e poderiam ser substituidos em um

circuito.·

Vinicius Celestino Veras

Augustin6polis ITO

Nlio slio similares. S6 conhecemos

o CI 7812 como regulador de tensiio

de 12 V.

SIOAC"Como fa~ para adquiri r 0compo-

nente SIDAC?'

Douglas Viana Si lva

Goiilnia/GO

Infelizmente, 0 SIDAC, por ser im-

portado, se enconim em fa lta no mer-

cado. Consulte www.reidosom.com.

br para verificar sua disponibilidade.

RadioeTV' 'Gostaria de encontrar uma literatu-

ra exclusiva sobre manuten~o de radio

e TV ou algum curso de especlallzaeao,

Voces poderiam me indicar algum?'

Paulo Henrique Chaves

Professor - Instituto Centec

Granja/CE

Voce pode adquirir 0 Iivro "TV,

Radio & Som: equipamentos de radio

e TV", de S. W. Amos, que oferece

comeado bastante pratico. Voce pode

adquiri-/o em nossa loia vi rtual Saber

Marketing, pe/o l ink www.sabermar-

keting.com.br.

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au a-m.II.lI'tnw6. do .Ita:

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As mensagens devem ter 0 nome completo,

ocupecsc.ctdede e estado.Por motivo de

especo, ostextos podem ser editados pornossa equipe.

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Pode perieitamente ocorrer que osnossosleitores precisem conversar

com alguem em ingles, durante uma visita a uma exposi~aoestrange ira

ou ainda, quando em contato com um engenheiro de uma empresa do

exterior, desejar obter inform~Oes. Nessescasose muito importante ser

educado ou polido ao fazer um pedido de inform~oes ou algo parecido.

Como ser polido em ingles, e0que veremos neste nossoartigo.

Existem diversas formas de se

dirigir a uma pessoa de forma

pol ida em ingles. Os chamados

"polite requests' (pedidos polidos

ou educados) podem empregar tres

formas baslcas:

• usando "I' (eu)

• utilizando "yoii' (voce)

• aplicando "wouldyou mind' (voce se

importa).

Vejamos como usar cada uma

dessas formas:

Polite requestswith "I" as subject(pedidos polidos usando

"eu' como sujeito)

Temos aqui duas formas possiveis:

May I (posso) e Could I (poderia).

Exemplos:

May I (p lease) borrow your so lde-

r ing i ron? (Pode me emprestar seu

ferro de sol dar?)

Could I borrow your soldering iron

(please)?

May I e could I sao empregados

para pedir per rnlssao, Os dois tem 0

mesmo grau de polidez. Um fato impor-

tante a ser notado e que "could' nessa

frase tem um significado presente ou

futuro e nao passado, como no uso

normal.

E possivel usar tarnbern a forma

"might I borrow" nesses casos, mas

trata-se de forma pouco comum pelo

fato de ter uma conotacao muito

formal.

Outra forma e "Can r (posso?)Can I borrow your soldering

iron? (Pode me emprestar 0 ferro de

soldar?)

Essa forma e usada em um grau

mais intimo, quando as pessoas se

conhecem bastante. E uma maneira

um pouco menos pol ida do que may

Ie could I.

Para esses casos tarnbern existem

respostas tipicas, que sao:

Newton C. Braga

Yes, certainly. (Sim, certamente)

Yes, of course (Sim, com certeza)

Sure. (Certamente - informal)

Evidentemente, se levarmos em

conta as sltuacoes muito mais infor-

mais, poderemos ate incluir a forma

"uh huh' (significando sim), como

encontramos ate em algumas grama-

ticas inglesas.

Polite requests with "you"as the subject

Temos ainda diversas formas para

pedir alguma coisa de modo educado

usando 0 "you'.

Em um primeiro caso podemos usar

"would you' fioce poderia) ou "will you'

(voce poderia). Os seguintes exemplos

podem ser citados.

Would you pass the data sheet

(please)?

(Poderia me passar 0 data sheet,

porfavor?)

Wil l you (please) pass the applica-

tion note?




(Poderia me passar 0 application

note, por favor?)

o significado dos dois lermos e 0

mesmo. Porern, "would you" a mais

usado e tam bam considerado mais

educado. Veja, entretanto, que em

todas as situaeoes tarnbern a impor-

tante notar que 0 grau de pol idez tem

mui to a ver com a entonacao da voz de

quem faz a sollcltacao,Um segundo exemplo faz uso da

forma "could you" (poderia). Vejamos:

Could you pass the multimeter,

please?

(Poderia passar 0 multimetro, por

favor?)

As formas could you e would you

apesar de lerem 0mesmo significado,

apresentam uma pequena di ferenora

em rela~o ao grau de pol idez que pode

ser definida da seguinle maneira:

Would you - Voce quer fazer isso,

porfavor?

Could you - E possivel voce fazer

isso por favor?

Chegamos final mente a forma

"can you". Tambern empregada infor-

mal mente, soando de uma forma

menos polida que as outras que vimos.

Observe 0 seguinte exemplo:

"Can you (please) pass the multi-

meter?

(Pode me passar 0 rnuttrmetroz)

Ha tambam respostas t ipicas para

essas formas, sempre afi rmalivas. No

entanto, se a res p osta precisar ser

negativa, devera ser usada uma forma

polidacomo:

" I'd l ike to, but .. .. (gostaria, mas ... .

segue 0motivo pelo qual a res posta a

negativa) - the multimeter is not wi th

me (0 multimetro nao esta comigo).

As respostas t ipicas sao:

Yes I'd (*) be happy to (Sim fico

feliz em...)

Yes, I 'd be glad to (Sim, f ico con-

tenteem ...)

Certainly (certamente)

ELETRONICA TCl fRL· N° 121 /2007

Sure (certamente - informal).

(*) I would

Polite requests with"would you mind"

Finalmente, temos 0 caso do usa

"would you mind' (voce se incomo-

daria?)

Podemos usar essa forma para

pedir perrnlssao para alguma coisa,

como, por exemplo:

"Would you mind if I used your

oscilloscope?

(voce se incomodaria se eu usasse

seu osclloscoplov)

Note que essa forma segue 0verbo

no passado simples (usecl).

As respostas tam bam precisam

ser observadas com cuidado. Se a

pergunta a "voce se incomodaria",

uma resposla af irmal iva (permi lindo

que algo seja feito) a justamente umanegat iva! Temos entao as seguintes

possibilidades:

NO,notatall

No , that would be fine

Por fim, lemos a possibili dade de

utilizar essa forma para pedir a alguam

que taca alguma coisa. 0 exemplo

abaixo mostra como isso ocorre:

"Would you mind using youroscillos-

cope?"

A tradu~o dessa forma pode ser

dada pelo significado (em ingles) mais

completo que seria":

"I don't want to cause you any trou-

b le, but would you allow me use your

oscilloscope ?"

As respostas tipicas para essa

forma seriam:

No, I 'd be happy to

Not a t a ll. I'd be glad to

Sure

Okay.

m@j@i;ii!d!.ffl.~

T

w w w _ ~ a ~ e r m a r l l e ~ n g , c o m . ~ r

( I q 6 , 1 9 S · 5 B O



MiniProjetosEspecial de som e multimidia

Newton C.Braga

Miniprojetos e 0nome que damos a uma sele~aoqueperiodicamente sai nesta revista contendo alguns proje-

tos uteis e simples. Sao projetos elaborados com poucos

componentes, muitos deles com finalidades didaticas e ex-

perimentais, enquanto outros consistem em solu~oesque

podem ser aplicadas em diversos campos de atividades.

Este circuito simples pode ser

usado para reforear 0 sinal de lontes

que nao sejam eapazes de exci tar seu

amplificador, ou a entrada de seu PC,

tais como microlones de baixa e media

irnpedancia, lonocaptores, eaptadores

de vlolao e gui tarra, etc,

o circuito e muito simples e com-

pacto podendo ate ser instalado dentro

da ionte de sinais, devendo ser interca-

lado entre a lonte de sinal e 0 proprio

amplificador.

A ajrnentacao podera ser lei ta com

tensiies de 6 a 9 V obtidas de pilhas

comuns ou de uma bate ria. Como

a corrente exigida e muito baixa, a

durab il idade de pi lhas e bater ias sera

bastante grande.

o nivel de sina l de saida depende

do nivel do sinal de entrada e da am-

pliticacao. No caso, esta arnplif icacao

e da ordem de 50 vezes, mas pode ser

alterada com a troea do resistor Rl e

tarnbern 0 ajuste de Pl.

Este potenciiimetro (ou trimpof) Pljustamente permite que se ajuste 0

ganho do clrcuto com a lonte de sinal

de modo a se obter uma saida sem

distorcao, capaz de excitar 0 amplifi-

cador externo.

Na figura 1 temos 0 diagrama

completo deste simples pre-arnplifica-

dor de audio.

Na figura 2 damos uma suqestao

para a disposi"ao dos componentes

numa ponte de terminais, uma vez que

se trata de montagem extremamente

simples.

E claro que os leitores mais hab-

ilidosos que desejam uma montagem

mais compacta podem usar uma

placa de circuito impresso, lembrando

que para lontes de sinais estereo e

amplificadores estereo precisaremos

de um pre-arnplificador para cada

canal.

As liga"iies devem ser curtas

para que nao ocorra a captacao de

Entrada

J,

W g ~ "P, ._~--------~

'A D k!l R :3

220k

C3 C4

4h,F 100IlF.l:

a , ~safda

I 3C5 49 12 --61S 'VI

F ig u ra 1 - P rHm p li ll ca do r d e a u di o




F i gu ra 2 - Sug es t io de d ls pos l~o em pon1e de 1 e rm lna ls

zumbidos e, de prefereneia, deve ser

utilizada uma eaixinha de metalligada

ao negativo da fonte, para servir de

blindagem.

o t ransistor BC549 proporeiona

maior ganho e menor nivel de ruido,

mas nas apl ica¢es comuns podem ser

colocados os BC548 ou mesmo BC547

sem problemas.

Os resistores sao todos de 1/8 W

ou mais, e os capaeitores eletrolit ieos

devem ter as tensoes de trabalho mini-

mas indieadas na lista de materiais.

Para provar a unidade, basta liga-Ia

a entrada auxil ia r (AUX) de qualquer

ampl if icador e injetar um sina l em sua

entrada, ajustando P1para obter 0mel-

hor nivel de saida sem distoro,ao.

Lista de materiaisSemicondutores:Q1-BC549 ou equivalente - transis-

tor NPN debaixo ruido

Resistores: (1/8W, 5%)

R1 - 1 M Q - marrom, preto, verde

R2 - 10k Q - marrom, preto, laranja

R3 - 22 k Q - vermelho, vermelho,laranja

R4 - 1 k Q - marrom, preto, vermelho

P1 - 100 k () - trimpot ou potenei6-

metro

Capacitores:

C1 - 10 ~F/6 V - eletrolitieo

C2 - 22 ~F/12 V - eletrolitieo

C3- 4,7 ~F/12 V - eletrolitieoC4 - 100 ~F/12V - eletrolftieo

Diversos:

S1 - Interruptor simplesB1 - 6 ou9V - 4 pilhas ou bateria

J1, J2 - jaques deentrada e saida

ou plugues

Pontede terminais, eaixa para mon-tagem. fios blindados, botao de para

o potenciOmetro, conector de bateriaou suporte de pi lhas, f ios, solda, etc.

A,sine i 6 1(11 ) 6195 -5335~.edjtorowber;('om.br



A maioria dos fones de ouvido,

usados em equipamentos de som

como radios portatels, walkmans e

mesmo acolchoados de equipamentos

de som mais antigos, sao de baixa

lrnpedanca,

Isso significa que eles nao possuemcaracterfst lcas de sensibilidade nem

condicoes apropriadas para serem

exci tados dire tamente pela salda de

muitos circuitos transistorizados, radios

de cristal, reeeptores experimentais de

VHF e FM do tipo super regenerativo,

etc.

Se 0 leitor gosta de fazer monta-

gens experimentais que necessitem

de um fone de alta lmpedancla, mas

tem um que e de baixa, a solU9ao

esta na montagem do circuito que

descrevemos.

o que temos nao e apenas um cir-

cuito que transforma seu lone de baixa

irnpedancia num lone de alta lrnpedan-

c ia, mas tarnbern forneee um ganho

extra de sinal que proporciona uma

grande sensibilidade ao fone. Temosrealmente um "booster" ou refor9ador

para seu fone, usando um transistor de

bom ganho.

Como 0 circui to ut il iza poucos

elementos e e alimentado por pilhas

comuns, ele cabe numa pequena caix-

inha plasfica que sera usada junto com

fone. Na figura 3 vemos 0 diagrama

completo do amplificador reforcador

para fones.

A disposi9ao dos componentes com

base numa pequena ponte de terminais

e exibida nafigura 4.

o transformador e 0 unlco compo-nente crftlco da montagem, pois e deum tipo que ja nao se encontra com

facil idade nas lojas e por isso deve ser

aproveitado de um radio velho trans is-

torizado ou outro aparelho semelhante

como gravadores cassete, intercomu-

nicadores, etc.

Trata-se de um transformador de

salda com uma lmpedancla de prirnario

entre 200 e 2 000 ohms e secundarlo

de 8 ohms ou mais.

Em ult imo caso pode ser aproveit-

ado um peq ueno transformador de

f-

A~lntrada 10 ~F

B 7 . P,

. J . ! 0 0 kQ

F i gu ra 3 - F o ne b oo st e r

allrnentacao com pr ima rio de 110 V

ou 220 V e que tenha secunda rio de

4 a 12 V, para corrente entre 50 e 250

mA. Estes transformadores tem alta im-

pedancla no prirnario de 110 V ou 220

V,e baixa lrnpedancla no enrolamento

de baixa tensao, exatamente como

precisamos para esta aplicacao,

o enrolamento de baixa tensao eligado ao fone e 0 de al ta tensao eligado ao transistor. Os resistores sao

de 11 8 Wou maiores, e os eletrolfficos

para 6V ou mais de tensao de trabalho.

o potenolemetro e comum e pode

incluir a chave que liga e desliga 0apa-

relho.0transistor admite equivalentescomo os BC547, BC549 ou qualquer

NPN de uso geral.

Para as pi lhas precisamos de um

suporte apropriado. A entrada do sinal

pode serfeita por meio de duas garras-

jaoare, ou ainda um jaque. Sugerimos

o usa de dais fios curtos para maior

facil idade de uso.

Sefor utilizar em uma aplica9ao es-

pecffica. podera empregar um plugue

de acordo com 0 jaque de salda desta

aplica9ao.

Para experimentar 0 refor9Bdor de

lone basta ligar sua alimenta~o e tocar

com os dedos na entrada, abr indo to-

talmente seu volume. Deve ser ouvido

um leve ronco no fone. Este ronco e dacorrente altern ada da rede de energia

captada pelo seu corpo.

Para usar 0aparelho, basta aplicar

o sinal nos jaques deentrada e ajustar

o ganho em P, de modo a haver a mel-

her amplificacao sem distorcao,Este clrcultoternbern funciona como

um bom seguidor desinais de audio na

procura de defeitos em equipamentos

de audio e pequenos radios.

Se for usado um fone estsreo,

o jaque deve ser ligado da forma

mostrada na figura 5.

F ig ura 4 - S ug es tlo de d ls pos l~ e m p on te de te rm in als

ELEmON ICA 7lJ7IIL. N° 121 12007



o Jaque esterea

oF ig ura 5 - L lg a~ d o J aq uee sie re o

Se 0 leitor prelerir, para um lone

estareo pode montar dois canais ampli-

f icadores, em lugar de apenas um.

Lista de Materiais

Semicondutores:Q1-BC548 ou equivalente - transis-

tor NPN de uso geral

Resistores:(1/8W,5%)R1- 470 k Q- amarelo, violeta,

amarelo

R2 - 56 k Q - verde, azul, laranjaP1- 100 k Q - potenciOmetro

Capacitores:C1- 10 ~Ff6 V - eletrolitico

C2-100 ~Ff6V - eletrolitico

Eis um circuito simples que pode

ser ligado na saida de qualquer

aparelho de som para lazer um

instrumento "balancer" no ritmo da

rnuslca,

o instrumento usado a um microam-

perimetro de 0-200 I J A ou valor proximo

desse, po is 0 projeto nao a cri tico. Este

inst rumento, de baixo custo, pode ate

ser aproveitado de algum equipamento

que 0 leitor tenha lora de uso.

o circuito a ligado em paralelo

com a saida dos al to-Ialantes dos dois

canais do aparelho de som (um para

cada se 0 aparelho lor estereo, se 0

leitor quiser).

o unlco ajuste a ser leito a de um

t r impo l que tem por finalidade encontrar

a sensibilidade do circuito de acordo

com a potencla do aparelho de som.

Na ligura 8 mostramos 0 diagrama

completo do VU-meter simples.

A dlsposlcao dos componentes

numa ponte de terminais a ilustrada

na figura 9.

F igura 8 - V lJ .me1e rs imple s

ELETRON ICA T C l fR L - N° 12112007

o conjunto pode ser colocado no

interior de uma caixinha plastica ou

mesmo adaptado Ii caixa do amplifica-

dor ou equipamento de som que 0 lei tor

possua. No caso, pode ser "embutido

no painel" ou ainda de outra forma,

conlorme 0 gosto de cada um.

o diodo admite equivalentes como 0

lN41480u 1N4007. 0trimpot a comum,

o resistor a de 1/8 W ou maior. Depen-

dendo da inarcia desejada ou velocidade

de resposta do instrumento, 0 capacitor

C1 pode ser alterado nalaixa devalores

que vai ent re 1 IJFata 100 IJF.

Sera interessante 0 leitor lazer

expertenctae, pois cada instrumento

F ig ur a 9 - S ug e st io d e d ls po sl~ o d oscomponen te sem pon te de te rm ina ls

Diversos:T1-Translormador - ver texto

S1- Interruptor simples

B1- 6 V - 4 pilhas pequenas

J1-jaque de acordo com 0 lone

usado

Ponte de terminais, suporte de pilhas,caixa para montagem, garras-jacare

de entrada, bot!io para 0potenciO-metro,~ solda, etc.

tem suas proprias caracteristicas e 0

capacitor ajuda a lazer a adaptacao

do circui to. Os eletrol it icos podem ter

qualquer tensao de trabalho a partir

de 12 volts.

Para ajustar 0 aparelho, ligue ospontos A e B na saida de seu sistema

de sam (fios que vao para as alto-fa-

lantes). Depois, abra ligeiramente 0

volume e ajuste PI ate que 0 ponteiro

oscile suavemente ao ritmo da muslca,

Se notar que 0 ponteiro tende a de-

f lex ionar para a lade errado, inverta as

liga0;:6es do instrumento MI.

Qualquer microamperimetro com

lundo de escala entre 100 IJAe 0,2 mA

pode ser experimentado.

Lista de materiais

D1- 1N4002 ou equivalente

- diodo de silicioP1- 47 k Q- trimpot

R1- 1 k D, 1f8W- resistor - mar-

rom, preto, vermelhoC1- 1 a 47 ~Ff12V - capacitor

eletrolitico

M1- 0-200 ~A - microamperimetro

comum - ver textoDiversos:Pontede terminais, terminal de

entrada para liga~!io (ponte comparafusos), caixa para montagem,

fios. solda. etc.

-



Este circuito pode ser usado no

carro ou mesmo no lar, em conjunto

com uma Ion te de 12V com pelo rnenos

1 A para obte r efeitos especi ais de l uz

acompanhando 0 som. Com ele , uma

IAmpada de 12V vai p iscar no rf tr no da

rnusl ca reproduz ida pel o seu equ ipa-

mento de som.

A sensibi lidade do aparelho a mui to

boa e ate mesmo 0 som de urn radi oportatil pequeno e sufieiente pa-a exei-

tar 0 circuito. Neste caso, 0 sinal pode

ser ret ir ado do j aque de Iones ou a inda

do proprio alto-falante,

o clreulto pode al imentar IAmpadas

incandescentes ata 1 ampere e possui

u rn controle de sensibi l idade.

o capac ito r Ch com val ores ent re

10 nF e 220 nF, determina a resposta

de freqj j~nci a do ci rcui to em rela~

aos sons. Com valores maiores, 0

circuito tende a responder mais aos

sons graves.

Montado num pequeno m6dul o, 0

apare lho pode ser util izado no carro

produzi ndo urn e fe ito mul to i nte res-

sante de luz. Na figura 10 temos 0

diagrama completo do aparelho.

Na flgura 11 mostramos a dis-

posir;io dos componentes numa

pequena ponte de term inai s i so lados,

mas nada impede que os l ei to res mai s

habilidosos fa~am a montagem em

plaea de circuito impresso.

+12V

F ig ur al D - L uz I 1I mi ca de 12 V

Observe que 0 transistor O2 deve

ser montado em um rad iador de cal or,

que consi st e numa lAmina de meta l do-

b rada em forma de "U". Para a ent rada

dos s inai s podem ser empregados fi os

comuns numa mon tagem defini tiva

ou, se 0 l eitor prefe ri r, uma ponte de

terminais com parafusos.

o t ranslormador pode ser qualquer

u rn usado em fon tes de a limenta~o

com enrolamento prtrnarlo de 110 V

ou 220 V (que sera ligado ao poten-

citlmetro) e secundarl o de qual quer

tensio entre 4 e 12 V com corrente

entre 100 e 500 mAo

o resistor Rx deve ser reduzi do

se a potenola do aparelho de som lor

menor que 1 W (radinhos, CD-pfayers,

ou gravadores) . Os demais resistores

sao de 118We ecapacner c, pode ser

cer4mico ou de pol lester ,

o potenci tlmetro a comum e 0apa-

re lho n io preci sa de i nt er ruptor geral ,

poi s ao des li ga r 0 som na entrada 0

t'

Figura 11- S ug es lio d e d is po si qi o d os c om po ne n1 8s e m p on 18 d e 1 8r min ais

consumo cai a zero. 0 diodo D1 ad-

mite equi va lentes como os 1N4004,

1N4148, etc.

Para exper imentar, l igue nas ent ra-

das A e B os fios do al 1o-falan te de um

aparel ho de 80m, a sal da de um radi o

portatll ou a salda de lone. Ligue os

pontos C eDna a limenta~o .

Coloque 0som novolume desejado

e ajuste PI para que a IAmpada pisque

ao ritmo da musl ea. S e nio consegui r

lsso, reduza 0 val or de Rx .

Comprovado 0 f unci onamento do

aparelho, feche-o numa caixa ou in-

s1ale-o de modo defini tivo.

Lista de materiaisSemlcondutores:Q1 - BC548 au e(JJivalente - transis-

tor NP N de uso geral

Q2 - T IP 41 - t ra ns is to r N PN de

potAncia

lit -I 4002 ou equivalents - diodo

de silicio

Reslstores:(1/BW,5%)

R , . - 47 Q/IW - amarelo. violeta. preto

R1- 10k D - marrom, preto, laranja

R2- 22 0 - vermelho, vermelho, preto

P1 -10 k Q - potenciOmetro

Capacltores:

C1 - ver t ex to

Dlvenos:T1 -Transformador de a1imen~io

- ver texto

X I - 1 2 V . I A - IAmpada comum

F I - 5 A - iusival

Ponte determinais, ponte de parafu-

sos, caixa para montagem, radiaoor

de calor para Q2, suporte de fusivel,botao para 0 potenclometro. fios,

solda, etc.

ELETR I iN ICA r oT R L • N° 1 21 12007



Para acompanhar 0 r ft rno de uma

rnuslca, para determinar 0 compasso

dos movimentos numa danea ou em

ginastica, ou ainda simplesmente para

cronomenar operacoes rapldas, utiliza-

se um aparelho chamado metrenomo,Descrevemos neste artigo a mon-

tagem de um simples metrenorno que

serve para estudantes de rnuslca,

ginastas ou mesmo corredores.

o circu ito proposto produz estal i-

dos de bom volume num alto-falante

num ritmo constante que pode ser

ajustado desde uma batida a cada 3

ou 4 segundos ate mais de 10 bat idas

por segundo.

A al lrnentacao do circui to pode ser

feita com tensiies de 3 a 6V (conforme

o volume desejado) etodos os compo-

nentes sao comuns. Existem inclusive

alguns componentes que podem ser

aprovei tados de aparelhos fora de uso

como 0 alto-falante, potencrernetro,

etc.Como funciona: Em um osci lador,

parte do sinal de saida a aplicada aentrada num processo denominado

reallmentacao, E a realirnentaeao dada

por C1 e R2que determina, juntamente

com a polarlzacao, dada por R1 e P1,

a frequencia das oscllacoes.

Com umcapacitor de 1 IJF(eletrol ltl-

co ou pol lester) temos uma faixa baixa

de frequencias ou pulsos conforme 0

exigido para um rnetrenorno,

Os dois transistores, um NPN e

outro PNP,fornecem a arnplit icacao do

sinal e assim rnamern as oscilacoes, Na

figura 12 temos 0diagrama completo

do osci lador de baixa frequencia que

forma 0metrenorno.

Figura 12- MetrOnomo

ELETRON ICA TCl fRL· N° 12112007

Figura 13- S ug e st io d e d ls po sl~ o d oscomponen te sem pon te de te rm ina ls

A montagem pode ser feita numa

ponte de terminais conforme mostra

a figura 13.

Para P1 podemos usar tanto um

trimpot como um potenclometro e va-

lores entre 1 e 4,7 Mll sao permitidos.

E claro que 0uso de um potenclometro

faci li ta a montagem numa caixa, con-

forme sugere a figura 14, com um

ajuste simples da velocidade.

Os resistores sao de 1 /8 W ou

maiores, e 0 al to-falante pode ser de

qualquer tamanho tanto com 4 como 8

ohms. Uma escala no potenciornetro,

feita com a ajuda de um cronernetro

comum ou mesmo um rnetrenorno "de

verdade" como padrao, ajudara bas-

tante no usa do aparelho.

Para provar 0 metronome, basta

co locar as pi lhas no suporte e acionar

S1' 0 al to-falante deve emiti r pu lsos

intervalados que serao ajustados em

velocidade atraves de P1.

Se desejar mudar a faixa de ve-

locidades a s6 trocar 0 capacitor C1.

Valores entre 220 nF e 10 IJF podem

ser experimentados sem problemas.

Para maior potsncla Q2 pode ser

trocado por um BD135, montado num

pequeno radiador de ca lor, e 0circuito

alimentado por uma tensao maior, 9

ou 12V.

Figura 14- Suge s ti o d e c a lx a

Lista de materiais

Semicondutores:Q1 - BC548 ou equivalente - transis-

torNPN

Q2- BC558 ouequivalente - transis-tor PNP

Resistores: (1/8W, S%)R1- 100 k U - marrom, preto, ama-relo

R2- 1 k () - marrom, preto,vermelho

P1 - 1 M o a 4,7 M ohms - potenciO-

metro ou trimpot

Capacitores:C1 - 1 ~F - pol lester ou eletrolitico

Diversos:FTE - 4 o u 8 (l - alto-lalante de

qualquer tamanho

B1 - 3 ou 6 V - 2 ou 4 pilhas peque-nas (ou ionte dealimenta~o para a

vers!io de maior potAncia)

Caixa para montagem, ponte de ter-

minais, suporte de pilhas, bot!io parao potenciornetro, fics, solda, etc.

-



Redes sem fio

Newton C . Braga

Atendencia atual e de que cada vezmais equipamentos eletronicos

dos mais diversos tipos troquem dados entre si.Nao apenas computa-dores e perirericos, mas tambem eletro-eletronicos como eletrodo-

mesticos, celulares, televisores e outros equipamentos f~am parte

de um sistema unico capaz de compartilhar dados. Evidentemente, a

presen~ de uma grande quantidade de fios ligandotais equipamentos

e um problema, e esse problema e resolvido pelo uso de redes sem

fio.Como funcionam essas redes e 0que veremos neste artigo.

Nada mais desaqradavel do que

vermos uma enorme quantidade

de lios por tras de nossos computa-

dores interligando perifericos como 0

monitor, impressora, camera de video,

microfone, modem e muito mais. A

figura 1 mostra isso.

Alem dos problemas esteficos, esse

emaranhado de lios tambern e um con-

vite a falhas que podem ocorrer facil-

mente e em alguns casos darem multo

trabalho para serem localizadas.

E claro que, a utilizacao do USB

(Universal Serial Bus) ajuda a reduzir

esses problemas, mas nao e a soluo;: ii .o

ideal.

A tendsncla atual e a mobilidade e

mais do que isso, a possibilidade de

qualquer equipamento compart ilhar

dados com outro. 0 celular pode enviar

fotos ao computador, 0 computador

pode ordenar ao microondas que l igue

em determinado horario, e assim por

diante.

Obviamente, tudo isso tem de ser

leito sem a ajuda de fios e e nesse

lmp resso ra

F i gu ra1 - E x empl ode l lg a~o de e qu lp amento s

ponto que entra 0 que se denomina

tecnologia Wireless ou "sem flo".

Redes sem fio

Uma rede que integre computador

e outros equipamentos ut il izando fios

tem uma topologia que depende de seu

uso, conforme ilustra a figura 2.

Os diversos equipamentos que

fazem parte dessa rede trocam da-

dos usando cabos. Evidentemente,

para que isso funcione, os equipa-

mentos devem usar uma linguagem

comum.

No caso das redes sem fio, 0meio

fisico que interl iga os equipamentos e

eliminado, podendo ser substituido por

tres diferentes tecnologias: infraverme-

Iho, laserou RF (radiofrequencia).

o Lasere 0 Infravermelho (IR) tem

a desvantagem de serem direcionais e

nao atravessarem obstaculos fisicos,

conforme sugere a figura 3.




F ig u ra 2 - T op ol og la d e u rn a r e d e

F ig u ra 3 - T e cn ol og la l as e r o u IR

Por esse motivo, essas tecnologiassao empregadas apenas nos casos em

que esses problemas nao existem.

o mais comum a 0 emprego dos

sinais de radio (RF) que, alern de terem

um alcance maior sob determinadas

condicoes, podem atravessar obsta-

culos, veja a figura 4.

Nesse caso, cada equipamento

possui um transmissor e um receptor

de radio, sintonizados nas mesmas

frequencias de modo que possam se

comunicar.

(parade, divis6ria, etc.)

F igura 4 - Tecno log la RF

Vant ag en s edesvantagens

Existem vantagens e desvantagens

na utiliza"ao de sinais de radio para

que dispositivos troquem dados.


As desvantagens sao:

a) Os sinais de radio sao sensiveis a

interierencias - se 0 ambiente tiver

fontes de ruidos ou inter ierencia, 0

desempenho de uma rede sem fio

pode ser comprometido;

b) Seguranora - os sinais de radio se

espalham em todas as direo;:6es. Por

isso, existe a possibilidade de que um

sistema nao autorizado intercepte os

dados trocados entre outros dois equi-

pamentos, veja exemplo na f igura 5;

c)Alcance- a presence deobstaculos

pode reduzir 0 alcance do sistema;

d) Desempenho - nem sempre apossivel fazer a troca de dados na

velocidade que a aplicao;:ao exige.

FI ura 5 - P roble ma d e s uran

limiteLi ite superiorCanal

243~::4531

As vantagens sao:

a) Mobilidadetotal dosequipamentos

que podem ser total mente portatee:

b) Preservacao da estetlca, nao exis-

tindo mais a grande quantidade de

cabos visiveis;

c) Facil idade de lmplantacao de uso.

As freqiiencias

o espectro das radiofreqilencias

ssta congestionado com uma inlinida-

de de aplicao;: iies que vao das comuni-

cao;: iies m6veis e a radiodi fusao ate a

TV eo radar.

Assim, um dos problemas iniciais foi

a escolha de uma frequencia para esse

tipo de apl tcacao, Foram escolhidas

as fa ixas denominadas ISM (Industrial

Scientific Medica~ usadas justamente

para aplicacces industria is, cientflicas

e medlcas nas faixas de 900 MHz, 2,4

GHz e5GHz.

No Brasil, foram adotados 11canais

da faixa de 2,4 GHz conforme sugere

a figura 6.

Esses canais vao de 2,400 GHz a

2,484 GHz estando, portanto , na fa ixadas microondas. Pela sua frequencia,

esses sinais sao bastante sensiveis,

podendo sofrer pr inc ipal mente com a

presence de obstaculos, 0 que reduz

de certa forma 0 seu alcance.

Desse modo, no projeto de redes

sem fi e que ope rem nessa laixa de

frequencia sao bastante cr iticos, por

exemplo, as antenas, a construcao do

equipamento, 0 local em que ele vai

funcionar, etc.

1 2 4 3 ~ ! i 4 5 8 1

Canal2421 5 2443

2432

1 2 4 2 ~ ! i 4 4 8 1

F ig u ra 6 - C a na ls

12441 9 2463

--



Sina is absorv idos por obstaculos e

sinais relletidos sao alguns problemas

que podem afetar 0 desempenho de

uma rede sem l io . Isso signi lica que os

equipamentos que vao fazer parte des-

sa rede devem possuir transmissores

e receptores aptos a funcionarem nos

canais indicados, com antenas bem

local izadas, e quando em operacao

devem licar em locais que permitam

uma cornunicacao eliciente.Para essa linal idade ha diversos

tipos de placas ou acess6rios que

permitem dotar um equipamento de

recursos para a cornunlcacao sem

l io , ou seja, para incorporarem redes

sem lio.

Uma primeira soluo;:ao consiste no

uso de placas de rede sem lio. Essas

placas, conforme vemos na figura 7

podem ser do tipo PCI, PCMCIA ou

USB, sendo encaixadas ou conectadas

a topdesks, ou notebooks ou outros

equipamentos que ten ham recursos

para sua lnstalacao,

Uma outra forma de fazer contato

sem lio com dispositivos que empre-

guem essa tecnologia e at raves de

pontos de acesso ou "access point ".Esse ponto de acesso consiste em

um transceptor que e ligado a uma

rede que iaca uso de lios. Atraves dele,

os elementos dessa rede podem se

comunicar com outros que utilizam a

tecnologia sem lio e que estejam dentro

do seu alcance, veja a figura 8.

Topologias

Para que os diversos d isposit ivos

troquem dados de forma coerente

e segura e preciso haver uma certa

orqanizaeao. Essa orqanlzacao, ou

a forma como os dispositivos podem

trocar os dados e denominada "opo-

logia". Para as redes sem lio existem

duas topologias.

a}Topologia estruturadaNessa topologia, conforme exibe a

figura 9, existe um ponto de acesso

que gerencia a troca de dados entreos dispositivos que desejam se co-

municar.

o alcance ira depender justamente

do ponto de acesso, pois somente os

dispositi vos que estiverem dentro de

seu raio de ao;:ao poderiio se comu-

nicar.

b) Topologia ad hocNessa topologia, niio existe uma

organizao;:ao, observe a figura 10.

Basta que dois disposit ivos quais-

quer consigam enviar e receber s ina is

para que eles possam trocar dad os.

o alcance vai depender portanto,

da capacidade de enviar e receber

sinais dos dispositivos que devem

trocar dad os.

Os padroes

Certamente, para que dois dispo-

sitivos possam trocar dados at raves

de sinais de radio eles devem 'falar' a

mesma l ingua. Existe, portanto, uma

padronlzacao que e dada pela nor-

ma IEEE (Insti tu to dos Engenheiros

--

pc

Eletronicos e Eletricistas dos Estados

Unidos) denominada IEEE 802.11.

Essa norma estabelece os proto-

colos, isto e, as regras de acesso ao

meio (MAC) da camada fisica (PHy),

.-

"I

I

\

\ '"V/ . . . . . - - - - -I

I

\\

", - Lap top- ~ - - _ . .

-;

\

\

I

F igura 9 - Topo log la es t ru turada

\,

I

~I/

Figura 10- Topo log la ad hoc

L ep t cp ccm

l oo n ol CJ g ia s am l ie

,.. ...

PC(Jom

liiClXllcgia

. .. . sem flo

..,.

.:

" . . . . ,_ . . . . . .1 I D m ! ll ! ! : l i : l, m · . · E · , , _ .. !!mi.




ou seja, 0 modo como os sinais sao

enviados e modulados. Nessa norma

a transmlssao a leita pelo que se de-

nomina Espectro Espalhado (Spread

Spectrum) com sal tos de I requencia

(Frequency HopinrIJ.

o que esse processo laz a mudar

constantemente a I requencia usada

nos pacotes de lntormacao de modo a

contornar interferencias, evitar conlli-

tos de dados, garantindo assim a suaintegridade. Na 802.11 a taxa de trans-

rnlssao a de 1 ou 2 Mbps (megabits

por segundo) na laixa de I requencias

de2,4GHz.

A 802.11 solreu uma sarie de

apertelcoarnentos, vindo logo a seguir

a 802.11 a e b.

Nesse padrao a velocidade de

troca de dados aumentou para ate 54

Mbps, e em lugar do spread spectrum,

ela trabalha com 0OFDM, que a uma

tecnica mais eliciente de transmissao,

Os equipamentos que usam 0 padrao

sao capazes de lazer 0 '1all back", ou

seja, eles vao testar a velocidade que

o sistema acei ta reduzindo gradual-

mente para 48, 36, 24 Mbps, etc., ate

encontrar 0 melhor valor para umatraca eficiente de dados.

A laixa de Irequencias usada a 5

GHz, ela a menos sujeita a interfe-

rencias de outros equipamentos que

ut il izam a laixa de 2,4 GHz.

Ha ainda 0 padrao 802.11 g, que

a uma extensao do 802.11 b, que

tambern apresenta caracterist icas

proprlas para determinados tipos de

apllcaeao,

TV

Camera

digital

F ig u ra 1 1 - C o n ve rg in c la

ELETRONICA T C l fR L - N ° 121 /2007

Convergencia e VolP

Uma tendencla irreversivel ao nos-

so ver, mostrada pela tecnologia da

inlorma"ao, a a convergencia. Entende-

mos por convergencia a possibilidade

de quaisquer dlsposltlvo, que trabalhem

com dados, som e imagem poderem se

comunicar, observe a figura 11 .

Nao apenas computadores poderao

trocar dados entre si, mas tarnbernd isposit ivos que trabalhem com sons

e imagens como telelones comuns,

telelones celulares, televisores, ele-

trodomesticos, cameras fotograJicas

e muito mais. Nessa tecnologia desta-

ca-se 0 que se denomina VolP ou Voz

sobre Ip, onde IP a 0 Internet Protocol

ou Protocolo de Internet.

o que se laz nesse caso a digi-

talizar a voz de modo que ela possa

ser transmitida na lorma de pacotes

de dados, de maneira semelhante ausada na internet. Qualquer dispositivo

que possa receber dados ou transmitir

na lorma digi ta l podera t rabalhar com

avoz.

Uma primeira possibilidade para

isso esta no usa do telelone afraves da

F ig u r a 1 2 - V o l P

Forno de

microondas

DV D

Internet, conlorme i lustra a f igura 12.

Isso evita a tar ila"ao, e a lern d isso

outros servtcos como envio de imagens

tam bam podem ser implementados.

Para que 0 VolP possa ser usado,

basta ter 0 software apropriado como

o PC Phones.

Conclusio

A tecnologia wireless ja esta pre-

sente no Volp, eletrodomest lcos que

se comunicam sem fio com seu com-

putador ou com qualquer out ro l igado

a Internet. Celulares que enviam fotos

para a PC sem fio, mem6rias de balsa

que translerem dados para 0PC ou ou-

tro equipamento sao alguns exemplos

do que essa tecnologia esta trazendo

atualmente.

Muito do que a tecnologia Wireless

pode olerecer ja esta ao nosso alcance,

ou sendo usado em muitos locais que

trequentarnos, Saber como ela luncio-

na a de grande lrnportancla para todos

que trabalham com eletronlca ou estao

envolvidos com ela de alguma forma.

T

-



Osciladoreso que voce precisa saber

Os osciladores constituem a base de uma infinidade de

circuitos eletronicos. Gerando sinais com as mais diversas

formas de onda e frequencias, esses circuitos podem ser

elaborados com componentes de todos os tipos e con-

figur~oes que provocam a imagin~ao dos leitores. Como

funcionam os osciladores, 0que fazem esses circuitos e

como determinar a frequencia em que operam, e 0que

explicaremos neste artigo, acompanhado de interessantes

experiencias e configura~es praticas. Sugerimos que os

circuitos descritos aqui sejam montados em matrizes de

contatos para que 0leitor tenha uma ideia melhor de seuprincipio de funcionamento.

o qu e e um os cil ad o r?

Em eletrenlca e treqaente a neces-

s idade de gerar correntes que var iem

segundo um ritmo determinado, ou

seja, correntes que cor respondam a

um certo nurnero de vibra"iies.

Se a frequencia for relativamente

baixa, ent re 15 e 15000 osci lacoes em

cada segundo, 0 que sera d~o entre

15 hertz e 15 000 hertz (Hz), quando

a aplicarmos a um alto-falante, obte-

remos sons. Se a frequencia for multomais alta, por exemplo, entre 100 kHz

e mais de 1 GHz (G - Giga - bilhao),

e a aplicarmos a uma antena, teremos

ondas de radio.

o que caracteriza uma corrente pro-

duzida por um oscilador e a sua formade onda, isto e , 0modo como ocorrem

as var ia" iies. Isso e representado por

um grat ico do t ipo mostrado na f igura

1. Nesse gratico temos as formas de

onda mais comuns encontradas nos

circuitos eletrenlcos,

No primeiro caso, temos a forma de

onda mais usual , que e a senoidal (a).Esta e a forma de onda "natural" pois,

a maior ia dos corpos tende a esse t ipo

de vibra"ao. Entretanto, os circui tos

eletrenlcos podem produzir correntes

com formas de ondas diferentes, como

as do segundo e terceiro tipos. No

segundo caso, por exemplo (b), temos

uma forma de onda retangular que eproduzida por circuitos capazes de

(a)

Senoidal

(b)

Retangular

ou quadrada

(e )

Dente de

F i gu ra 1 - Fo rmasde onda

Newton C.Braga

l igar e desligar rapidamente. Esta nao

e uma oscllacao pura como a senoidal.

Na verdade, segundo Fourier (mate-

matico), podemos imaginar a forma

de onda retangular como composta de

uma superposlcao de muitas formas

de onda senoidais, cada qual tendo

uma frequencia rmi ltipla da anterior,

conforme ilustra a figura 2.

F ig ur a 2 - S u pe rp os l~ o d e o nd as




Estas formas de frequencias rnul-

tiplas sao denominadas "harmonicas'.

Veja entao que, se um circu ito produz

um sinal senoidal de frequencia deter-

minada, este sinal pode ser conside-

rado puro, no senti do de que ele nao

possui nenhuma frequencia multi pia ou

harmonica. Ja um oscilador de formade onda retangular gera um sinal que

a r ico em harmonicas, as quais podem

atingir frequencias as mais elevadas.

C omo g era r um s in al?

Um oscilador, em sua estrutura

mais simples, consiste num amplifi-

cador e um sistema de realirnentaeao

que apl ica parte dos sinais de saida de

volta a sua propria entrada, conforme

exibe a figura 3.

o sinal passa entao a "girar " pelo

circui to indo e voltando, retorcando

a si mesmo e, com isso, levando-o a

um estado de oscllacao, Voce tem um

exemplo de um oscilador quando abre 0

controle de volume de um amplificador

que tenha microfone ligado a entrada.

o som produzido pelo alto-falante a

captado pelo microfone e amplificado,

sendo reproduzido novamente pelo

alto-falante e captado de volta pelo

microfone, girando numa velocidade

F ig u ra 3 - G e r an do um s in ai

F igu ra 4 - Osc llado r H a r U e y


que produz um forte apito. Esse apito

a denominado "microfonia·.

Em um oscilador, 0 sinal de real i-

menta~o passa da saida para entrada

atraves de um conjunto de compo-

nentes denominado "rede de reali-

msntacao", 0 qual tem por f inal idade

determinar a f requencia de operacaodo circuito.

Damos a seguir alguns tipos de

osciladores usados em aplicacoes

prat lcas comuns, fazendo uma breve

analise de seu funcionamento.

Osc i lador Har tley

o oscilador Hartley baslco tem a

confiquracao apresentada nafigura 4.

A bobina L1 e 0 capacitor C2formam um circuito ressonante que

tende a oscilar numa unlca frequencia.

Este a 0 circui to que determina a fre-

quencia do oscilador.

A bobina L1 possui uma deriva~o

de modo que, do centro para baixotenhamos 0 enrolamento prirnario de

um transiormador, que serve de carga

para 0circuito. Da tomada central para

cima [C'T), temos 0 secundarlo de um

transiormador que realimenta 0circuito.

Veja que este enrolamento a feito detal

forma que a fase do sinal se inverte,

condi~o necessaria para que 0 tran-

sistor opere e, com isso, as oscilacoes

sejam mantidas. 0sinal a apl icado ao

transistor at raves de C1.

Neste circuito temos, assim, uma

parte do sinal que a aproveitada na

saida, sendo reti rada do circu ito atra-

vas de C3 e uma parte que "gira' com a

finalidade de manter as oscilacoes,

Uma condi~o importante para que

este tipo de circuito funcione a que

o transistor tenha "ganho', ou seja,

capacidade de amplificar 0 sinal . Se

o sinal em sua saida for mais fraco

que 0 da entrada, as osci lacoes dimi-

nuem de intensidade e pararn, Com

ganho, 0 excesso das oscllacces

pode ser retirado do circuito e usado.

Lembre-se que nao a possivel criar

energia, assim, 0 circui to deve estar

constantemente a limentado para que

funcione.

o osci lador Hartley pode ser ut il i-

zado para produzir oscl lacoes desde

alguns hertz ate mais de 50 MHz.

Osc ilador complementa r

Este a um tipo de oscilador que,pela sua simpl ic idade, nao necessi ta

de bobinas, sendo ideal para aplica-

o;: iiesonde a preciso gerar um sinal de

audio para al imentar um alto-falante .

Por esse motivo, empregamos bastante

este osci lador em nossos projetos. Na

figura 5 temos a sua configura"ao

baslca,

FTE.

F igu ra 5 - Oscl lador comp lemen tar

Sao usados 2 transistores, um NPN

e outro PNP l igados em acoplamento

d ireto de modo a formar um ampli fica-

dor de alto ganho. 0sinal de realimen-

ta"ao a retirado da saida do segundo

transistor (coletor) e ap licado de volta

a base do primeiro t ransistor at raves

deC1 e R2.

o capaci tor C1, juntamente com 0

resistor R1 determina a con stante de

tempo do ci rcuito de reaumentacac

e com isso a frequencia do oscilador .

Valores t ipicos de R1 estao nafaixa de

2,2 kQ a 1 MQ ohms e para C1 pode-

mos ter valo res entre 10 nF e 10 ! - I F .

Colocando um potencternetro em lugar

de R1 podemos controlar a frequencia

deste oscilador. L1 pode ser um alto-

falante comum.

Osc ila do r d e d u plo T

o nome deste oscilador vem do fato

de termos dois circui tos formando um

' 'T", com resistores e capacitores, para

a rede de realirnentacao, 0 primeiro T

-



usa os componentes R1, R2 e C1. 0

segundo T usa como componentes

C2, C3 e R3. Na figura 6 mostramos

a confiquracao basica deste oscilador

uti lizando um transistor NPN.

Para que este circui to luncione, os

componentes usados noduplo T devem

ter uma rela"ao de valo res muito bem

determinada. Assim, C1 deve ser 0

dobro de C2 e C3 enquanto que R1

e R2 devem ter a metade do valor deR3. E comum usar para R3 um trimpot

de ajuste e, assim, levar 0 oscilador a

operar numa Irequencia ajustada por

este componente.

Na mesma f igura 6 mostramos 0

percurso da corrente de realimentao;:ii.o

do oscilador de duplo T.

F ig u ra 6 - O scl la dor d e dupl o T

Oscila d or d e A rmst ro ng o ude b lo que io

Este oscilador uti liza duas bobinas

que lormam um translormador com

um nucleo comum. A primei ra bobina

(L1) determina a Irequencia juntamente

com C3, conlorme i lustra a f igura 7.

F igura 7 - Osc llado r de Anns trong

o outro enrolamento do t ranslor-

mador (L2) serve para 0 circu ito de

reallmentacao aplicando 0 sinal a

-

base do transistor. 0 resistor R1serve

de polar izacao para 0 transistor jun-

tamente com R2 enquanto que C1 laz

o desacoplamento da bobina. 0 sinal

gerado e retirado do coletor de Q1'

Este osci lador pode gerar sinais

em Irequencias que chegam a varlas

dezenas de megahertz. Para baixas

I requencias, este circui to nao e reco-

mendado, uma vez que a bobina deve-

ria ter uma grande lndutancla,

C i rcu it os p ra ti cos pa raexperimentar

Damos, a seguir , a lguns circu itos

de osciladores indicando em quais

componentes 0 leitor pode "mexer",

verilicando assim sua inlluencia

no luncionamento. Explicaremos

tarnbern como proceder para levar

cada circui to a operar na I requencia

desejada.

1.Oscilador HartleyNa figura 8 vemos um osci lador

Hartley simples que, em principio, pode

luncionar tanto com transistores NPNcomo PNp, bastando inverter a polar i-

dade da lonte de alimentao;:ii.o.

F ig u ra 8 - O s cl la dor d e H a r U e y simples

Este circuito pode gerar sinais na

laixa de 10 Hz ate mais de 20 kHz,

dependendo apenas das caracterist i-

cas do translormador usado. T1 e um

translormador de saida retirado de

um radio transistor izado lora de uso.

Juntamente com CV, 0 enrolamento

prirnario do transformador determina

a Irequencia do oscilador. Essa Ire-

quencia pode ser a justada ainda pela

a"ao do circuito de reallmentacao

afraves de P1,

Como 0 translormador tem um

enrolamento de baixa lmpedancla,

ele pode alimentar um alto-Ialante

diretamente.

Para lazer expenenctes com 0 cir-

cuito, altere tanto 0capacitor C1 como

C2. Este u ltimo pode f icar ent re 10 nF

e 100 nF, enquanto que C1 pode ficar

entre 1 nF e 10 !-IFtipicamente.

2.Oscilador com 2 transistoreso circuito proposto e exibido na

figura 9, sendo capaz de gerar s inaisna faixa de audio, reproduzidos num

alto-Ialante.

F igura 9 - Osc llado r com 2 t rans lsto re s

o capacitor C1 pode ser de qualquer

tipo e seu valor pcdera ser alterado nalaixa de 10 nF a 4 70 nF.Altere tarnbern

R2, mas este componente nao deve

ficar fora da faixa de 330 Cl a 10 krl.

Com valores de C1 acima de 4 70

nF, 0 osci lador produzira esta lidos

intervalados, luncionando como um

rnetrenorno,

3.Oscilador de alta freqiienciaTerminamos nossa serie de circuitos

prances com um oscilador de bloqueio

que gerara um sinal na laixa das ondas

medias entre 55 0 kHz e 1600 kHz. Este

sinal podera ser captado em qualquer

radio AM colocado nas proximidades.

o circu ito completo e apresentado na

figura 10 .

ev

F igura 10- Osc llado r de a l ta - freqQ@nc la




A bobina L1 sera enrol ada num

bastao de lerr~e, que pode ser apro-

veitado de um radio de ondas medias

lora de uso. 0 enrolamento prirnario

(L1) e lormado por 70 a 100 voltas de

tlo esmaltado fino (20 a 32), enquanto

que L2 e lormada por 10 a 30 voltas

do mesmo f io sobre L 'l ' Para conectar

a bobina na matr iz de contactos, raspe

bem as pontas dos fios, de modo a

retirar 0 esmalte que os recobre.o capacitor vanavel e retirado de

um radio de ondas medias comum.

Neste componente e lei to 0 ajuste do

ponto de luncionamento, ou seja, a

Irequencia de operacao.

o capacitor C1 pode ser cerarnlco

ou styroflex. Para usar transistores

PNp, inverta a polar idade do suporte

de pilhas.

Para testar, ligue um radinho na

proximidade e acione S1' Ajuste CV ate

captar 0sinal. Se nada ocorrer, inverta

os fios de L 1 ou de L2.

A bobina pode ser alterada para

gerar sinais na laixa de ondas curtas.

Para isso, reduza L1 para 20 espiras e

L2para 6 espiras. 0 circuito operara em

torno de 12 MHz e com uma antena de2 a 5 metros, 0sinal podera ser captado

a mais de 10 metros de dlstancla em

um receptor sensivel.

Ugando uma capsula de al ta impe-

dancia em paralelo com R1 os sinais

poderao ser modulados e sua voz

transmit ida. 0 circuito oscilador tera

sido transformado num transmissor.

Conclusao

Os osciladores que vimos sao

apenas alguns dos mais usados nos

circui tos elet ren lcos, Existem muitas

outras conligura"iies interessantes,

tais como os osciladores de retaxacac,

deslocamento de lase, multivibradores,

e tc., que sao de enorme irnportancia

tarnbem,

Dada a extensao do assunto, volta-

remos oportunamente a lalar desses

outros osciladores.

ELETRON ICA TCl fRL· N° 121 /2007

T



Os transistores

B(548/B(558Duas faminas de transistores de uso geral apa-

recem como grandes vedetes de todos os nossos

projetos. Podemos dizer que, sem eles, nao seria

possivel fazer nem metade do que hoje publicamos

em materia de projetos e0que ja foi publicado nos

ultimos 25 anos. Esses pequenos dispositivos mara-

vilhosos fazem (quase) tudo que podemos imaginarem eletronica e e muito importante que todo men-

tador, estudante, profissional de Eletronica eenheea

todas suas caracteristicas e limita~oes.

Neste artigo fazemos justamente isso: vamos

ensinar como usar os semicondutores basicos de

todas as nossas montagens: os transistores NPN e

PNP - BC548 e BC558 e seus parentes proximos:

os BC547, BC557, BC549 e BC559. N ew ton C . B raga

E m praticamente todas as listas de

materiais de nossos projetos indi-

camos urn transistor de uso geral (NPN

ou PNP) da sene BC548 ou BC558. A

maio ria dos leitores sabe como obter

esses componentes e os utiliza sem

maio res preocupacoes.

No entanto, 0 usuario que tern na

sua caixinha de componentes diversos

desses pequenos maravilhosos sabe

o que eles realmente sao, como fun-

cion am e como podemos usa-los em

projetos proprlos?Sabe tambern que e posslvel em-

prega-Ios como equivalentes de cente-

nas ou milhares de transistores que sao

recomendados em projetos de revistas

estrangeiras ou mesmo nacionais mais

antigas, sem problemas?

Conhecendo melhor as caracterlsti-

cas destes transistores, 0 leitor pode

obter muito mais deles e e justamente

isso que vamos ensinar neste artigo.

Transistores de uso geral

Na classificacao que costuma-se

fazer dos transistores, 0 grupo dos

"transistores de uso geral" (TUG) e

aquele que tern mais elementos.

Este grupo e formado por tran-

sistores que tern basicamente as

seguintes caracterlsticas:

• Trabalham com tensoes na faixa de

10 a 50 volts, tipicamente;

• A corrente maxima de coletor varia

entre 30 e 200 rnA;•0 ganho e medlo, podendo variar

entre 100 e 800;

• A faixa de freqOencias de corte varia

entre 10 e 100 MHz, se bern que eles

sejam basicamente indicados para

operar com sinais de audio;

• A disslpacao maxima esta na faixa

de 50 a 500 mW.

Estes transistores sao encontrados

normalmente em encapsulamento

plastlco de baixa dissipa~ao (SOT-54

ou equivalente), conforme mostra a

figura 1 e, para os tipos mais antigos,

em encapsulamento metalloo,

Conforme vemos, mesmo sendo

indicados para operar com sinais de

audio e correntes contfnuas, eles

tam bern podem funcionar em alguns

casos em freqOencias que chegam ate

a faixa de FM.

F i g u r a 1- A s p e c t o s

ELETRONICA T D TR L - N° 121/2007



Entretanto, como isso nao a regra

geral , se precisarmos de um para esta

finalidade, talvez tenhamos de experi-

mentar d iversos em um mesmo lote ata

obter um "que funcione".

o lei tor deve levar em conta que os

transistores, como qualquer compo-

nente eletrentco, possuem toleranclas,

Assim, a muito dificil que saiam dois

transistores da linha de fabr lcacao

exatamente iguais, ou seja, com todasas caracteristicas tendo rigorosamente

os mesmos val ores.

Para um lote de transistores que

seja "carimbado" com um mesmo

nurnero, podemos ter enormes var ia-

o;:6esde ganho, observe a figura 2.

Quant idade

Ganho ( P:

F i gu ra2 - V a rl ~s de ganho

Desse modo, tomando como base 0

BC548, que a um dos t ipos abordados

neste artigo, seu ganho pode variar

entre 75 e 800.

o leitor ja pode perceber que, se

for feito um projeto que exija um tran-

sistor com ganho 400 para um bom

funcionamento, uma parte dos BC548

funclonara e outra nao, conforme 0

ganho esteja acima ou abaixo deste

valor! Veja figura 3.

Nos nossos projetos procuramos

sempre fazer aquele com 0 ganho

minimo, de modo que qualquer transis-

tor do mesmo tipo funcione, e somente

quando se exigir uma unidade maior a

que alguma observacao sera fei ta.

No entanto, 0proprio leitor ao fazer

um projeto exper imental mente pode

nao levar isso em conta: monta um

Ganho

relativoTranslstores que

Y ao runclonam"

no projeto

Ganho

100 400 B O O

F igu ra 3 - Fa lxade t rans lsto re squ e n io i un c lo nam

ELETRONICA TCl fRL· N° 12112007

prototipo e ele funciona e depois as

coplas, algumas sim e outras nao!

De qualquer forma, mesmo con-

siderando a enorme faixa de caracter-

ist icas que transistores tidos como de

um mesmo tipo ou familia tenham, os

transistores de uso geral podem ser

empregados nos seguintes tipos de

circuito:

• Amplificadores de audio: Sinais

de baixas intensidades podem ser

amplifieados por estes transistores

em mixers , pre-ampllficadores. eir-

cuitos de efeitos de som e mesmo

ampl ificadores cuja potsncta de

saida seja no maximo de 1 watt.

o Osci ladores: Oci ladores de audio

ou mesmo de RF , cujas frequencias

podem chegar a algumas dezenas

de megahertz podem ser elaborados

com estes transistores.

o Circuitos de corrente continua:

E possivel usar estes transistores

para aumentar 0 poder de excitao;:ii.o

de circu itos integra dos, exci tando

LEDs, reles, pequenas lampadas e

disposi tivos cujo consumo nao su-pere os 50 ou 100 mA, conforme os

transistores usados.

Os BC548/BC558

Muitas fami lias de t ransistores de

uso geral surgiram nos ultlrnos tem-

pos Assim, nas publ ieacdes tecnlcas

e manuais podemos encontrar muitos

tipos, alguns dos quais evolui ram e ate

hoje sao utilizados.

Temos entao as familias inde-

pendentes e as familias que foram

cedendo seus lugares a tipos mais

modernos.

A familia que nos interessa em es-

pecial a aquela que cornecou com os

transistores BC107, BC108 e BC10ge

que culminou com os BC547, BC548 e

BC549 para a sarie NPN.

Para a sarie PNP a familia cornecou

com os BC177, BC178 e BC179, e

atualmente esta nos BC557, BC558

e BC559.

Mas, afinal, 0 que fazem estes

transistores?

Veja que numa familia temos tres

tipos que basicamente se diferenciam

pelo ganho e pela tensao maxima de

trabalho (tensao maxima entre coletor

e emissor quando a base se encontra

desligada ou Vceo).

Assim, temos:

a) Tensao maxima entre coletor e

emissor (Vceo)

A corrente maxima de coletor

desses transistores a 100 mA e todos

dissipam 500 mW.

Alam do ganho maior, os tipos de

final 9 se earaeterizam por terem um

baixo n ivel de ruido.

o que acontece a que 0 proprio

transistor, quando usado como ampli-f ieador de sinais muito traces. introduz

um ruido devido a agita"ao terrnlca

dos atornos do mater ial semicondu-

tor. Esse ruido implica num "chiado"

semelhante ao que temos num radio

fora de estacao.Ja os tipos de final 9 tern uma earae-

teristica de menor nivel deste ruido.

Os "parentes"

Damos, a seguir, uma rela"ao de

transistores com caracterist icas proxi-

mas as dos BC548/BC558.

Isso signifiea que, em princlpio, em

um projeto, os t ransistores ind icados

podem ser subst ituidos por um corre-

spondente das familias BC5481BC558,

sem muitos problemas.

Evidentemente, as equlvalsnclas

nao sao totais, pois todos os compo-

nentes possuem grandes toleranclas,

mas podem servir de referencia para

que 0 leitor saiba se pode (ou nao)

usa-los num projeto:

Na figura 4 temos os aspectos dos

lnvolucros destes transistores com a

identificacao dos terminals.

-



@ B

EBC EOCBCI57 BC204 BC207

BC 158 BC205 BC2.08

BCI59 BC206 BC209

Q QCBE E BC

BC212 BClB2 BC547 BCSS?

BC213 BC1B3 BC54B BC558

BC214 BC lB4 BC549 BCSS9

E BC10? BCl77

~B BC108 BC178

C BC109 Be179

F ig ur a 4 - I nv 61 uc ro s

CircuitosExistem diversas conligura"iies

tipicas que podem ser encontradas

para esses transistores. Analisemos

algumas delas:

a} Excitador de LEDsQuando tivermos uma lonte de

corrente continua de baixo n ivel de

corrente, por exemplo a saida de um

circuito integrado CMOS, podemos

-

usar tanto um transistor NPN como

PNP para ter a excltacao de um LED

ou uma lampada de ate uns 50 mA de

corrente.

No clrcuto ilustrado na ligura 5(a)

o LED acende quando a saida do in-

tegrado esti ver no nivel alto, ou seja,

quando houver uma tensao posit iva.

No circuito mostrado em 5(b) 0LED

acende quando a saida do integrado

estiver no nivel baixo, ou seja, lor 0 V.

F ig ura 5 - E xcl1 ador d e LE Ds

b) Amplificador de audioNa f igura 6vemos as duas eonf igu-

rao;: iies possiveis em emissor comum

para amplifiear sinais de audio.

Os resistores dependem tanto da

arnplificacao desejada quanta da in-

tensidade do sinal de entrada.

Os valores indicados dao uma

arnplificacao tipica de 10 vezes para

sinais Iracos obtidos de um microlone,

por exemplo.

Na figura 7 exibimos uma etapa

amplilicadora de audio para micro-

lones de baixa irnpedancia usando um

BC549 (baixo ruido).

Esta etapa perrnte usar microlones

de baixa sensib il idade com transmis-sores e ampli fieadores que exigem um

sinal de entrada mais intenso.

c)Excitador de relesPara exc~r um rele de 6 ou 12V te-

mos os clrcuitos ilustrados na figura 8.

Seu princ ipio de luncionamento e 0

mesmo do caso dos LEDs.

Reles ou mesmo solen6ides com

correntes ate uns 100 mA podem ser

excitados com esses circuitos.

10~F

'__'Safda

F igura 7 - Etapa ampllftcadora

d) OsciladorNa figura 9 temos diversos osci la-

dores de al tas e baixas I requencias,

empregando BCs como base.

As frequencias podem fiear entre

alguns hertz ate algumas dezenas de

megahertz.

ConclusaoOs BCs podem ser usados em uma

infinidade de apllcacoes praticas.

Na nomenclatura europela para

semicondutores, a letra C indica que

eles sao transistores de usa geral e 0

B indica que sao de sil ic io.

Cabe ao lei tor lazer exper iencias

ou montar projetos conhecidos que os

utilizem. 0 importante e nao ultrapas-

sar seus Iimites.

T




+ 6 f 1~ V

(a)

F igu ra 8 - Excl1adoresde re les

b) H artle y 1 kH z a 10 M H z

c) 10 kHz a 100 MHz

F igu ra 9 - Oscl ladores

ELETRONICA J Im lL - N° 121 /2007

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FL lp·FLO PS CM O SOs f l ip- f lops da familia CMOS podem ser obtidos numa boa serie de circuitos inte-grad os de baixo custo e de grande utilidade em projetos. Neste artigo focalizamos

alguns dos principais tipos da familia CMOS abordando sua pinagem, caracteristi-

cas e modo de usar. Trata-se de inform~io de grande valia para todos os leitores

que fazem projetos utilizando este tipo de funliio logica digital.

Uma recornendacao importante re-

lat iva ao uso destes flip-flops, as-

sim como das demais lun~es CMOS,

e que as entradas nao usadas, pela sua

sensibilidade devida a alta irnpedancia,

nunca deverao ser mantidas abertas.

Nos flip-flops CMOS, diferentemen-

te dos TTL, as entradas assincronassao ativadas no nivel al to, 0que signi-

fica que devem ser mantidas no n ivel

ba ixo para a operacao normal.

A seguir, damos os pr incipais flip-

flops disponiveis nalamnia CMOS lem-

brando que sua ali rnentacao pode ser

leita com tensiies de 3 a 15V e que nos

niveis a ltos e baixos, a corrente t ipica

obtida nas saidas e da ordem de 0,88

mA com allrnentacao de 10 V.

4013 - Dois flip-flops tipo Dcom preset e clear

Os dois flip-flops contidos neste

circuito integrado sao disparados na

translcao posit iva do sinal de clock.

o inv61ucroeoDILde 14pinos mos t r a -

do na figura 1.A tabela-verdade para este

circu~o integrado e dada na ligura 2.

Pela tabela-verdade vemos que

as entradas CLEAR E PRESET sao

ativas no nivel al to, mas que somente

uma delas pode estar nesta condi~o

de cada vez.

Se as duas entradas PRESET e

CLEAR lorem colocadas no nivel alto

ao mesmo tempo, 0 flip-flop i ra para

lu ra 1 -4 01 3

cu e D R S Q Q

+ 0 0 0 0 1

+ 1 0 0 10

+ x 0 0 Q Q

X X 1 0 0 1

X X 0 1 1 0

X X 1 1 1 1

F i gu ra2 - Tabe l .v e r dad e do 4013

uma condi~o nao permitida.

A inlorma~o presente na entrada

D e translerida para a saida quando

as entradas assincronas PRESET E

CLEAR estao inativas.

E importante observar que a veloci-

dade de operacao dos circuitos CMOS

depende da tensao de allmentacao,

Newton C. Braga

Nos manuais de circuitos integrados

CMOS, os lei tores poderao encontrar

tabelas que dao os diversos tempos de

propaga~o dos sinais e asIrequencias

de operacao em lun~o desta tensao

de allmentacao.

Podemos dizer apenas que, para

uma alimenta~o de 10volts a Irequen-cia maxima de c/ocksera de 7 MHz.

4027 - Duplo flip-flop J-Kcom preset e clear

Neste circuito integrado encontra-

mos dois flip-flops t ipo J-K com entra-

das de PRESET E CLEAR.

o inv61ucro e DIL de 16 pinos, ilus-

trado na figura 3.

As entradas PRESET e CLEAR sao

independentes para cada flip-flop.

A tabela-verdade para cada flip-flop

e lornecida na figura 4.

Observe que temos acesso tanto

as saidas normais quanto complemen-

tares de cada um dos flip-flops, e que

as saidas CLEAR E PRESET estao

ativas no nivel a lto . Ent retanto, como

nos demais flip-flops, estas saidas nao

podem ser at ivadas ao mesmo tempo

pois levariam os componentes a uma

condi~o nao permitida.

Como no caso anterior, a Irequencia

maxima de operacao depende datensiio

de al imenta~o. Para uma tensao de ali -

menta~o de 10V a lrequencia maxima

de operacao e da ordem de 8 MHz.




F ig ura 3 - 4 02 7

Cl J K S R a a

t 1 X 0 0 1 0

t x 0 0 1 1 0

t 0 x 0 0 0 1

t x 1 0 0 0 1

t x x 0 0 N.M N.M

X X X 1 0 1 0

X X X 0 1 0 1

X X X 1 1 1 1

N.M. = Nao muda

X = Nao importa

F igu ra 4 - Tabe I. ve rdade do 4027

4043 - Quatro flip-flops R-5(l6gica nor)

Este circuito integrado contern qua-

tro flip-flops R-S independentes com

saidas tri-state.

o inv61ucro DIL de 16 pinos e exi-bido na figura 5.

F ig ura 5 - 4 04 3

ELETRONICA T C l fR L - N° 121 /2007

Em cada um dos flip-flops, as en-

tradas SET e RESET podem normal -

menle ficar no nivel baixo.

Se a entrada SETfor levada ao nivel

alto, a saida ira permanecer no nivel

al to. Se a entrada RESET for levada ao

nivel alto, a saida vai e permanece no

nivel baixo. As duas said as nao podem

ser levadas ao mesmo tempo ao nivel

alto, pois isso representa um estado

nao permitido.As saidas vao ao estado de alta

irnpedancia com a entrada EN (habi-

lita"ao ou ENABLE) levada ao nivel

baixo. Quando 0 nivel da entrada EN

e alto, as saidas sao conectadas aos

flip-flops transferindo seus estados

para os circuitos externos.

Como esses circuitos nao usam

clocks, eles nao devem ser ligados

em cascata para formar contadores ou

shift-registers.

40174 - Seis flip-flops tipo D

Esse circuito integrado contern seis

flip-flops t ipo D disparados pela transi-

0;:8.0positiva do sinal de clock.

Apenas uma das saidas de cada

flip-flop e acessivel externamente e 0

CLEAR e comum a todos eles.

o inv61ucro e DIL de 16 pinos com

a pinagem mostrada na f igura 6.

Todos os flip-flops sao controlados

por uma entrada comum de clock.

40174

1 16

2 15

3 14

4 13

~ 12

6 11

7 10

8 9

Vdd

06

D6

D5

05

D4

04

Cl K

Cl

01

D1

D2

02

D3

03

Vss

Figura 6 - 40174

Cl Cl K D a0 x x 0

1 t 1 1

1 t 0 0

1 1 X NM

1 0 X NM

NM=Nao

muda

F igu ra 7 - Tabe I. ve rdade do 40174

A tabela-verdade para cada flip-

flop deste circuito integrado e dada na

figura 7.

40175Quatro flip-flops tipo D

Trata-se de um circui to integrado

que contern quatro flip-flops seme-

Ihantes ao anterior, com a diferenorade que as duas saidas (normal e com-

plementar) de cada um deles podem

ser acessadas.

o inv61ucro deste circuito integrado

e apresentado na figura 8.

40175

1 16

2 15

3 14

4 13

~ 12

6 11

7 10

8 9

Cl

01

01

Dl

D2

52Q2

Vss

Vdd

04

04

D4

D3

O J03

Cl K

Figura 8- 40175

A tabela-verdade para cada circuito

integrado e a mesma do 40174.

Para uma al imenta0; :8 .o de 10 V, a

frequencia maxima de clock e de 10

MHz.

Conclusao

Conhecendo 0 principio de fun-

cionamento dos diversos t ipos de flip-

flops, 0 projeti sta pode elaborar uma

infinidade de projetos interessantes

com base na tecnologia CMOS.

Podemos destacar os seguintes:

• Contadores;

• Rel6gios;

• Cronornetros;

• Divisores de frequencia (proqrarna-

veis ou fixos);

• Conversores AID. T

Mais informa oesMai s i nforma¢es sobre a tecnolog ia

digi tal e como tai s circuitos podem

ser projetados pode ser obtida no

l ivro "Curso de EletrOnica Digital ",

de Newton C. Braga, que pode ser

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Experimentoscom 0Osciloscopio

o osciloscopio temuma importancia ex-

trema em qualquer

bancada de trabalhos

eletronicos. No en-

tanto, na maioria das

escolas tecnicas e de

Engenharia, dado 0

tempo restrito de que

se dlspee, a quanti-

dade de experimen-

tos realizados com

esse instrumento naoe das maiores. Alem

de limitar bastante a

capacidade do aluno

em utiliza-Io, muitos

usos importantes des-

se instrumento dei-

xam de ser vistos. Em

uma serie de artigos,

daremos diversos ex-

perimentos com0es-

cilosc6pio que podem

ser empregados paraimplementar cursos

tecnicos, assim como

para que 0proprio

leitor que tenha aces-

so aesse instrumento,

se familiarizecom seu

potencial de uso.

N ew to n C . B r ag a

An alis e d e s on s

Em sal a de aula, ou mesmo em

dernonstracoes, pode ser muito inte-

ressante visual izar e anal isar a forma

de onda de sons emitidos por diversas

fontes, como:

• Voz humana;

• Instrumentos musicais;

• Objetos excitados;

• Diapasao,

Isso pode ser conseguido com 0

simples arranjo i lustrado na f igura 1.

Basta l igar na entrada vertical (Y )

do osci losc6pio um microfone comum(uma capsula piezoeletrica, por exem-

F i gu ra 1 - A rr an Jo- an il ls e d e sons

plo) e ajustar a sensibilidade para

obter uma imagem conforme mostra

a figura 2.

Para isso, tarnbern precisamos ajus-

tar a base de tempo de acordo com a

frequancia do som produzido.

Produzindo diante do microfone

diversos tipos de som, e possivel com-parar suas formas de onda e frequan-

cias, 0que possibilita tarnbern explicar

outros conceitos impor tantes como

t imbre, comprimento de onda etc.

Se 0 leitor t iver disponivel um gera-

dor de sina is ( funo;: iies) e um bom am-

plificador. podera gerar sons de diver-

sas frequancias, alcaneando inclusive 0

I ~ I I

- - - 1 " - ' ~ H - - t . - : - - - -I' I .

~~-' .~~-

---~----. ' - -f----: ~ ~ ~

F i gu ra 2 - S in a ide so m




Figura3 • Utilizandoum geradorde fun~es

espectro ultra-sonlco, observe a figura

3, e assim demonstrar a existencia de

sons que nao podemos ouvir .

Nesse exper imento, colocando a

mao entre a fonte sonora e 0microfone,

pode-se mostrar que os sons podem

sofrer a influencia de obstaculos.

Varia~aonatural da tensaosobre um capacitor

Quado aplicamos uma ten sao

quadrada em um capacitor, atraves de

um resistor, ocorre a carga e descarga

desse capacitor com 0 aparecimento

de uma forma de onda que ret rata

a varlacac natural da tensao nessecomponente, ve ja a f igura 4.

. ,

: : : ~"'l::JN-'-~'· / 4 - · - W · · 1 t .7·1·~ -~ -~& ~ t - ~ - ~f---

I • I I

Figura4• Varia~o naturalda1ensio

E possivel visualizar essa forma de

onda com um oscl loscoplo e tarnbern

um gerador de func;;iies que possa

gerar s ina is retangulares com 50% de

cicio ativo (quadrados) numa frequen·

cia de 1 kHz.

Na figura 5 temos 0 circuito que

deve ser montado para essa finali·

dade, usando poucos componentes

(comuns).

Ajusta·se a amplitude do sinal do

gerador de func;; iies para aproxlma-

damente 1 V e 0 oscl losccplo para

visualizar 0sinal.

Veja que podemos usar capacitores

de valores d iferentes, na faixa de 47 nF

a 470 nF, para observar como a forma

de onda se altera e ate determinar aconstante de tempo do circuito.

o osclloscoplo deve estar com a

varredura interna acionada e apenas

um dos canais e utilizado.

Defas8_Jementre corrente etensao em um capacitor

Esse experimento permite mostrar

a defasagem de 90 graus entre a cor-

Figura5• Arranio• varia~o naturalda 1ensio sobre umcapacitor


Figura6 • Arranio• defasagementrecorren1ee 1ensioem umcapacitor



rente e a tensao em um capaci tor num

circuito de corrente altemada.

Para essa f ina lidade, montamos a

conf iquracao da f igura 6, com 0gera-

dor de sinais ajustado para produzir um

sinal senoidal de 1 kHz.

Pode-se inclusive usar um trans-

formador com 12 V de secundario,

situacao em que se trabalha com uma

frequencia de 60 Hz. Nesse caso, os

ajustes para visualizar 0 sinal eventu-almente preclsarao se alterados.

o canal X (horizontal) deve ser

colocado para sincronismo EXT e os

amplificadores X eY devem ser ajusta-

dos para se obter uma circunferencia,

observe a figura 7.

F igu ra 7 - C l rcunie r@nc la

Alterando a intensidade do sinal apli-

cado ao circuito, atuando sobre 0gera-

dor, observa-se que a forma da imagem

continua a mesma, mudando somente 0

seu tamanho. 0que temos nesse caso e

a producao de uma figura de Lissajous

para dois s ina is defasados de mesma

frequencia e mesmo amplitude.

Repare que eventuais deforma~es

da clrcunterencla vao justamente in-

d icar deforrnacoes do sinal senoida lgerado. Na figura 8 temos a simula~o

desse experimento feita no Electronics

Workbench (EWB), um programa da

National Instruments.

Sensor capac i tivo

Com 0 experimento descr ito a se-

gUir podemos demonstrar 0 principio

de funcionamento dos sensores capa-

cit ivos de niveis de liquidos. 0 arranjo

utilizado para essa finalidade e exibidona figura 9.

o sensor e composto por duas

placas de metal de 20 cm x 20 cm

-

i gu ra 9 - ArranJo - s enso r capaclUvo

a 30 cm x 30 cm separadas de uma

dlstancla de aproximadamente 2 em,

formando assim um capacitor, Essas

placas serao instaladas dentro de uma

cuba de vidro.

o gerador de sinais e ajustado para

produzir uma frequencia de 10 kHz.

Isso sign ifica que, em conjunto com 0

resistor, temos uma rede RC que traba-

lhara com 0sinal do gerador, formando

a imagem mostrada na figura 10.o osciloscopio e ajustado para ope-

rar com 0sincronismo EXT. Coloca-se,

entao, 0 ganho de modo que apareca

na tela um trace vertical que possa

ser medido.

Enchendo gradualmente a cuba de

vidro com um liquido isolante (oleo,

acetona, etc.), anota-se a varia~o da

ampli tude do sinal , ou seja, 0 compri-

mento do trace de modo a obter uma

ind ica~o do nivel .

Podemos explicar a variaorao da

capactancla com 0 nivel do l iqu ido em

vista de sua constante d ieletr ica ser d i-

ferente da constante dieletrica do ar. Por

exemplo, para um liquido que tenha uma

constante dieletrica elevada, a medida

que seu nive l sobe, a capacl tancla au-menta, e com isso a ampl itude do sinal

visualizado no oscilosc6pio se altera.

Conclusao

Os experimentos que descrevemos

sao bastante simples, podendo ate ser-

vir para 0ensino de Fisica nos cursos

do nivel rnedlo,

Evidentemente, se a escola que

aplicar esses experimentos dispuser de

vanos oscilosc6pios, podera programar

at iv idades complementares como 0

preenchimento de relatorios, realizaeao

de calculos etc.

No segundo artigo desta sene,

voltaremos com novos experimentos

usando 0 oscilosc6pio. T

- - - · - - - - { I · + - - . ~ - - -'acn ''I· '"'-~.-.

" "",< lIt;a l

- - - - f - - - + - -

---- ---

Figura 10- Imagem obUda




Ao aci onar a chave ·Power" 0LEO stand by

n il e acend ia . Ao l igar a chave L iga/Desl iga,

o aparelho n!i.o funcionava. Revisando a

fonte de alimenta~o linear,observei que a

tens!i.o estava correta em 110 Vcc; porern,

na fonte de baixa tens!i.o +B de 15 Vcc, n!i.o

havia tens! i.o. Examinando os componentes,

encontrei os d iodos reti fi cadore s da ten sao

negativa 0355 e 0356 (1N4004) abertos. Ao

fazer a t roca dos 4 d iodos pel os equ ival en tes

1N4007, 0 defeito foi sanado e 0 aparelho

vel lou a operar norma l mente.

E nv ie s eu C a so d e S erv ic e

Para par ti ci par dessa se~!i .o basta env ia r 0caso com os i tens: apa rel holmodelo, marca , defe~o e relato com nome e endere~o

eo esquema da parte do aparelho em que 0probl ema de manffestou. 0 esquema pode ser feito a m!i .o ou uma xerox legi vel.Envie para: Edltora Saber - R. Jacinto Jose de Araujo, 315 -Tatuape, CEP 03087-020 - Sio Paulol SP

Ou por e-mai l para:[email protected]

APARELHOIMOOELO: Tel evisor CTP 6707 MARCA : Sanyo

OEFEITO: Inoperante A lITOR: Hermes Henriques de Souza Vie ira

Pelotas- RS

RELATO:

Comecei a anal ise medindo as tensoes

na fon te de alimenta~o, onde encontrei

todos os val ores normais confo rme indi -

c~!i.o do diagrama. Como estava tudo

em ordem na fonte, a pesquisa passou a

ser fe~a no osci lador e sai da ho ri zontal .

Retirei do circuito os transistores 0442

(2SC536) e 0431 (2SA564) para testa-los

com 0 mul tlmetro, Consta te i que essescomponentes estavam norma is .

Continuando a pesquisa, depois de

ver if icar var ies componentes, local izei 0

resistor R441 (47kohms) aberto. Subst itui

o re sistor e li guei 0 aparelho, mas nada

ocorreu. 0 televisor continuou inoperante.

Conclui que, alem do resistor, havi a mais

algum componente com problemas.

ApOI;Iado.( I l )

Q- .l 4 1 ( 2 :5C5 36 )

Diodo

Prosseguindo 0 exame nesse ci rcu ito ,

descobri 0 diodo 0441 (1S1555) em cur to .

Com a subst it u i ~!i .odo res is to r e do d iodo ,

o aparel ho vol tou a funci onar bem.

APARELHOIMOOELO: Televi so rTC 2001Z MARCA: M~ubishi

OEFEITO: SfB.nd by n!i.o acende AlITOR: Jose Luiz de Mello

Rio de Janeiro - RJ

RELATO:

ELETRON ICA T C l fR L - N° 121 /2007

mailto:para:[email protected]

mailto:para:[email protected]



APARELHOIMOOELO: WC CTP-6720 MARCA : S anyo

OEFEITO: Falla cor a azul A lITOR: Jo!i o A lber to Rodr igues

S!i.o Gon~alo - RJ

RELATO:

Ao l igar 0te levisor com imagem em co-

res, ver if iquei que fal tava 0 azul. Come-

cei ent! i. o a pesqu isa pel a pol ar iz~!i .o

do cinesc6pio e depois pelo ampli fi cador

do azul. Continue i medi ndo tensoes no

pino 3 do TRC (catodo do cinesc6pio do

azul ), encontrando uma tens!i.o de 160

V.Considerei -a mui to alta, pois a tens! i.o

norma l e 120 Vdc , sendo pra ti camente

a tens!i.o do coletor de 0621,

Apliquei 0osc il osc6pi o nop i no 3 doTRC,

observando que 0 sinal B (azul) n!i .o se

encontrava presente. P o r t a n t o , descon-

f ie i do ampli fi cador do azul. Apl iquei oos-

c il osc6pi o na sai da do ci rcu ito mat ri z B -Y

(pino 21 do IC2D1), onde constatei que

o si nal B-Y estava presente. Suspeitei

ent !i .o do R621, resistor de base de 0621

(amp li fi cador do azu l), mas, ao ver if icar

o sinal ap6s R621, ele estava presente

nabase de 0621, oque significavaque 0

resi sto r est ava em bom estado. Cheque i

ent!i.o 0s inal no col eto r de 0s21 (amplificador

do azul), 0qual n!i.o se achava presente no

coletor . Ret irei do circuito 0 tr ansi st or 0621

(2SC1507), e medi esse componente com

o ohmimet ro , encon trando-o tot almente

aberto. Subst~ui 0 0621 por um equiva-

lente (2SC1569LB ) e com i sso 0 receptor

vol teu a func ionar norma l mente .

APARELHOIMOOELO: Televisor em cores TC2090 MARCA: M~ubishi

BD\"

rr -

OEFEITO: Falla varredura vertical (Iinha branca no sentido horizontal da tela) AlITOR: Jo!io Alberto Rodrigues

S!i.o Gon~alo - RJ

RELATO:

Comecei medindo tensoes OC nos

pinos 3 e 6 do circuito integrado CI451

(saida vertical). No pino 3 deveria ser

encontrada 25 Vdc e no pino 6, 25,3

V, mas n!i .o descobri tens!i .o alguma.

Observando ° circuito, ver if iquei que °diodo 0452 (lVRf1G) pol ari za doi s dos

pinos do circujto integrado (3 e 6) atra-

ves do d iodo 0451 (lVR18fES1).Como

os doi s p inos estavam sem tens !i .o , l ogodesconfiei do diodo 0452, Oessoldei

o catodo de 0452, liguei 0 tel evisor e

medi a tens!i.o de catodo do diodo. A

tens!i .o e ra nul a. Substi tu i 0 diodo, e

com i sso 0aparelho vol teu a funcionar

normalmente.

Observa~io.: Com 0 diodo 0452 com

defeito, n!i .o hi!. pol ari z~!i .o dos pinos 3 e

6 do integrado CI451 e com isso 0bloco

i nt erno do Drive Vertical n!i .o f unci ona e

nem mesmo 0 restante de C1451.

00 pino2:

CI 7 { 1 1 - V.Sy~t.

D-~}pirlo

15

-




APARELHOIMODELO: 1V Modelo14CT6005

MARCA: Philips

DEFEITO: Som semcontrole sempre emumvolume muito elevado

AlITOR: Jose Adelmo CostaPorto Alegre - RS

RELATO:

o som apresentava-se sempre com 0

volume maximo semque 0potenciOmetro

de volume exercessequalquer influencia.

Atraves de uma anal ise do circui to de

controle de volume externo, cuja atuQ(:!i.opassa atraves do t nmpo: R666, conciut

que n!i.o estava chegando a informQ(:!i.o

de diminuir ou aumentar 0 volume ao

pino 5 doIC664,TBA120S.Medi 0 lriropol

encontrando esse componente aberto.

Feita sua substitui~!i.o,0 aparelho voltou

a funcionar normalmente.

B57

4ICfl4~

T BA 1 20 S

I

APARELHOIMODELO: 1V Modelo C1460B MARCA: Sharp

DEFEITO: Fonte alta na rede de220 V AlITOR: Elias Jose de SouzaSerra Dourada - BA

RELATO:

Quando ligado na redede 220V . atens!i.o

na ponte ficava em520 V , 0 que ocasio-

nava estalo no fly-back. Ja em 110V,a

tens!i.oera normal. Pelacaractertsnca do

defeito,notava-se quea fonte automatlca

n!i.eestava operando. Nessafonte a ten-

s!i.ode entrada e aplicadaa D710.quefaz

a retificacao.0capacitor 723 se carrega

com a tens!i.odepice da rede, 300 V no

caso dos 220 V,fazendo com que sejam

exc~adosos gates dos SCRs (713, 712),

aterrando a fonte atraves de R720.

Ao medir a tens!i .o nos terminais do

capacitor 723, encontrei-a baixa, n!i.o

sendo suficiente para fazer 0 CI701 con-

duzir juntamente com 0 transistor 921.

Em seguida, verifiquei 0 capacitor 723

que estava aberto. Depois de efetuar a

troca desse componente, a fonte voltou

a funcionar normalmente. Substitui

tamMm 0 fly-back, que havia sido dani-

ficado pelo excesso de tensao,


APARELHOIMODELO:Radio AMIFM Modelo BP 50401VM

MARCA: Sanyo

DEFEITO: Somdeficiente (distorcao]

AUTOR: Luiz Roberto MartinsS!i.oPaulo- SP

RELATO:

Comecei a inspe~!i.opelo alto-falante,

queestavaem boas condi¢es. Desco n -

fiei entao de e7O S ' que apresentava fu-

gas. Aproveitei para medirT 704 e T703'

descobrindo T704 com fuga. Substitu;

o capacitor e 0 transistor e com isso 0

radio voltou a funcionar normalmente.

Observa~io: Trata-se de um receptor

de excelente qualidade, embora antigo,

compensando fazer a sua repara~o.

I.

A~

1 _ _ f~lgI l te=

G7D8

20 I IF fiO V

• Com d·.lenoflu~"j

AlITOR: Carlos Alberto dos SantosAivorada do Sul- PR

APARELHOIMODELO:1VCC1413

MARCA: Sharp

I:

DEFEITO: Desliga ap6s alguns minutos

RELATO:

Liguei 0aparelho e esperei por alguns

minutos ate que desligasse. Quando 0

defeito se manifestou, notei que0resis-

tor R868aquecia multo, e visualmente

o capacitor C855 de 100 nFestava com

ma aparAncia. Ap6s retirar 0 capacitor

do circuito,constatei que eleestava em

curto. Feitasua troca, 0aparelho voltoua operar normalmente.

--



APARELHOIMODELO: WC TC20D2 MARCA: Panasonic (:Ii

DEFEITO: Falla imagem naparte superior datela e a AlITOR: Carlos A. dos Santosimagem aparece listrada na parte inferior Aivorada do Sul- PR

RELATO:

o cliente disse que havia levado 0

aparelho em outra ofi cina onde nao con-

seguiramdescobrir 0 problema.Comecei

pormedir capacitores do circuitovertical. CI~O' :I

Ap6svarias medidasencontrei 0 capaci- C { ] c n c€"le'l()tor C407 de 100135com 96 ~F. Feita a I 6

,roca, 0 aparelho vol tou a funcionar l I ...L... l~ormalmente. Notei que a dificuldade

"'-'1)40.

do outro tecnico foi que, com apenas 4

~Fdedfferen~, ele achou que nlio seria

esse 0 problema do componente.

APARELHOIMODELO: W em cores HPS 2980 MARCA:CCE

DEFEITO: Inoperante; stand by aceso AlITOR: Paulo Artur deAraujoRio de Janeiro - RJ

RELATO:

A fonte do aparelho estava em boas

condi~oes, mas nlio havia luminosidade

no f il amento do TRC. Port an to , comecei

a pesquisa no circuito de varredura hori-

zontal. Testei 0 transistor de saida, que

revelou-sebom.Na linhade +B,0 resistor

APARELHOIMODELO:W em cores W-20667MU

MARCA: Toshiba

DEFEITO: Com som, sem video

AlITOR: Paulo Artur de AraujoRio de Janeiro - RJ

RELATO:

Noprincipio, fazendo uma boa limpeza

e inspe~o visual naplaca, constatei a

necessidadede wrias ressoldagens decomponentes. Noentanto, 0 defeito nlio

era causado por isso.

Passei a analisar as tensoes em

IC5D1,tambem nao encontrando ne-

nhuma anormalidade. Passei ent!io a

medir as tensoes nos transistores de

chaveamento de video e onde deveria

haver 0 V na base de 0403encontrei

perto de 3 V. Medindo R4D6constatei

esse componente alterado e tambem

0403com fugas. Feita a substitui~lio

desses componentes, 0 televisor teve

recuperada sua opera~o normal.

R41Destava torrado, 0 que indicava que

algo estava errado comTSH (Transfor-

mador de saida horizontal - fly-back),

mas s6 para confirmartroquei 0 resistor

e liguei 0 televisor. 0 resultado foi sua

queima imediata. Troquei 0 fly-back e 0

resistor, e com isso 0 televisor voltou a

funcionar normalmente.

-




APARELHOIMOOELO: TelevisorModelo PC2026 MARCA: Philco

OEFEITO: Sem scm e sem imagem AlITOR: Jose Adelmo CostaPorto Alegre - RS

RELATO:

Medi a tens!i.o no emissor de 0901(regulador da fonte) onde encontrei 21

V emlugar de 115V que seria 0 normal.

Medi os transistores, principalmente

0904e 09D5ques!i.oospolarizadores de

0901,sem localizar nehumdefeito.Medi

tambem os capacitores C90Se C911de

4,7 ~Ff250 V que estavam normais.

Constatei que n!i.o havia sobrecarga

por curto, pois 0 circuito de prot~!i.o

n!i.eestava atuando e que 0 defeito s6

poderia estar na fonte de alimenta~o.

Tomei, ent!i.o, a medida do capacitor

C9D9de 33 ~F que acopla 0 pulso do

horizontal 0 qual estava aberto. Feita

sua substitui~!i.o, 0 aparelho voltou a

operar normalmente.

190 . 1

oa placa

Cil

APARELHOIMOOELO: Receiver S-96 MARCA: Gradients

OEFEITO: Totalmente em curto AlITOR: Jose Oilsonde Oliveira SantosSerrinha - SA

RELATO:

Inicialmente, pensei que a causa fossem os

transistores da saida em curto. No entanto,

depois de verif ica-Ios com 0 multimetro

constatei que 0 problema n!i.o estava na

saida nem na fonte. Fiz uma inspe~o na

placa de circuito impresso, notando que

havia uma trilha partida. Ent!i.o,com 0 mul-

tfrnetro, verifiquei que °1,O2,e 03 (SK1-04)estavamtodos em curto. Fe~aa substitui~!i.o

dos diodos, 0 aparelho voltou a funcionar

perfeitamente.

APARELHOIMOOELO: Micro System com COMCS-3141 R MARCA: Semivox

OEFEITO: N!i.ofunciona AlITOR: Alexandre Jose NarioJatauba- PE

RELATO:

I ni ci ei as pesqu isas ver if icando se hav ia ten-

s!i.ono capacitor eletrolftico C4OS.A tens!i.o

de 12V estava um pouco acima do normal,

o que evidenciava a ausAncia de consumo.

Para esse tipo de defeito 0 melhor procedi-

mento e seguir a l inha de +B em busca de

intsrrup~oes. Segui a alimenta~!i.o a partir

de C406e logo encontrei 0 resistor R421(2,2

ohms x¥.! W) aberto. Bastou fazer suatroca

para que 0 problema fosse eliminado.


--



MARCA: Gradients

DEFEITO: Canal direito falhando AlITOR: Jose Luiz de MelloRio deJaneiro - RJ

RELATO:

Ao ligar 0aparelho, 0 canal esquerdo

fu ncionava.0canal direito (righ~ tinha 0

scmbaixoe aoacionaras chavesLoud-

ness rnono-estereo, a operli(:!i.ovoltava

ao normal. Parem ao acionar as chaves

S106 (Mute 20dB)e achave (S107- High

Filter), 0 defeito se manilestava. Feita a

troca das chaves, 0problema foi sanado e

o aparelho voltou a operar normalmente.

2 5 V

APARELHOIMODELO: TelevisorCPH-03IPC 2036

APARELHOIMODELO:Televisor Modelo PCM144

MARCA: Philco

DEFEITO: Inoperante

AlITOR: Jose Adelmo CostaPorto Alegre - RS

RELATO:

Analisando 0 televisor, constatei que

a fonte de alimenta~!i.o n!i.o partia eque essa lalta de opera~!i.o n!i.o era

conseqiiAncia de algum curto na alta

tens!i.o. Passei a examinar a fonte,

onde encontrei 0resistor R802 de 820

k ohmsaberto.Esse resistortem alun-

~!i.ode servir de divisor de tensao na

polariza~o do CIIC901 (STR50103).

Feita sua substitui~!i.o, 0 aparelho

volteu a luncionar normalments.

DEFEITO: Depois de alguns minutos ligado, desligava sczinho

RELATO:

Comecei a analise medindoa tensao de

saida da fonts (111,5 V), constatando

que, quando 0 aparelho era ligado,

subia demasiadamente acionando a

prots~!i.o e desligando-o. 0 CI90l e 0

responsavel pelo controle da tens!i.o

de saida da fonte. Poderia ser ele 0

causador dodefeito, masantes deoptar

pela sua substltuicao fiz uma rigorosa

veriflcacao nos componentes ligados

a C190l. Depois de vartos testes nos

componentes deste circujto, encontrei

o diodo D909 (E317-3) em curto. Com

a troca do diodo, 0 aparelho voltou a

luncionar normalmente.

MARCA: Philco

AlITOR: Hermes Henrique de Souza Vieira

Pelotas- RS

em curto

-




, t '1HlI l lnmdw DiIlJtaIH<ld.. :l l I:n~2(!82BI ns tri.J me rd o d ig .ta l p o-rta ttii, c om lu slv el d e

aUI¢resroura~o, rnedid9 de 'i~dut::irlCi9,Mister pmle tor" LCD de" Y, d ig it as c or n

i lumi l la(:.S:o de , Furl l :i () , de aoo li 'd'o ,com a

c.a le g ona II de seg uranca, oongela mente

de plco, desli igameroto autornatlco e

rnudanca , d " 3 filixil manual,

tg C a p a d m e t f O M o l il . e ' ! o ; : M C · IS 2ln at nn ne nto - dig ita l portiitil, oorn holster,

L .CD d eS j 12digI tOl ; , predl;aQ M ~ica de() ,5 %, e nlrnda p ro te 8 lda po, rus l""I, que

rna liza , m edida de C lIpac:irnnc:ia de 0.1 pF

a 20000uF.

GlUm

el ' S u li . t l l ' • K f >. .j

Can t em :

pQ r I" 'r ~ go r , p - l! n yi iQ d l! 0 ,1 3. 1, 1 ,6 f r . Im, ' i 'xlr . lwr d '! ' 0 , 6 . . 1. 5mm , mat,lz com 3 ru ros , p la ea d e le no lite e m an ua l,

'$'fa

O "M a tr iI, d e COIlItat05 PRONT·I)·LABOR

A rerramern l i li rnd ispem ;avei l la re protonoos.

PL"551M;:;: b~rrl lm..,~~. 55'0poarll<>s" ~•••••.fU :0:1,70

PL-<i~1;2 tlimamentQ~, 2 tJorn~, :;:;0 p~n\Qs".",,",••R$ Z4,70

pL-~5~:4g~rfl!lf'.ptq~, ~ be rn"'!l, ;' 199 ptllltl>§, ... ".I'i.$ ~,$O

I"L-!l~: ISb~rramen"'$, 3 bomes l ' 650 pentos. . . , ,. ,R$S!i ,S:O

f! 1 K IT - 'C K I ;O ~ 1Esto jo d ie rnade lra com placa '

< ; Ie feno l iloa , 00$,0:10, d e p !a <: ;; i, " , tM S IS , P e rfuta d o r d e p l a e a ,

p erc ! o re to d e le rr o. 'ISs iiD larr e '

p ara c orrc sa o. s ue or te

para placa.

10:1,,;:11ara I ln ;; ~ d e . d a c os d e b a] )(Q s v e lo cl da di es . o on lr ol e

re m 0(0 de portO~, e ls rm s s , a ut om a U sm os , t alt lm s b ia ,

"'~~~ < I", ~ , su" ' ~c a , "t.t.F~ilo:a:433Miiil.

Transmissor _R$ 2~,.50

RQ(;epto{ -'R$ 15,5,0 '

e ? O ~ < i i l o s c6pi ( l A ~ a! 6 g io ;o M o de ,l o ; 1 '1 1 1 31 2 . 2 5

IMlnJrtnsl I lo analogi l ':<! d" bancada" <>11111e s j> M ta M 1

'freqMnGi!l de 10MH:I ' , doi5wnals. duplo 1ra90. CRT de 6

PQI~gi!~<!§Q a ~ i! t Q m ~Q ~ '~ ~ IQ ' 1I r, :I !Q I II ' ~kY, ~en~i toH io ; j i ! ! i "< Ie 1 m V/D IV o a l O Vl DI V, " a f fec lUm e il l, 20 M /I lW a r t; 2s JI lI V,

1 :1e uilo s ep '< !ra do r d 9' s nc ro n Is m o d e T V e m ~:.J ma Il!r u~ CI d e

'~nl>';t~~ g 'll4 00 V (D C + F i.", A C ).

·'IM'U,'

f! ? M ini ! Ca in de r edu ~ii ()

Pa-ra '"'0 v i m~ nta r a " t~"S~ I!l1~rn~" I':<!rtr~a~'.J"obos 1' 3 qbj~'lo~ levee errr gera!.Alim~n~8o

6 V . 3 5 rp m ( se e n " " r, g al . t o 'q u e de1.2 kS[OI1'ie p"II§"~i" d" 1,8 W

& ,. . .



,

a

Newton C. Braga

o que voce precisa saber

sobre esses componentes

Os novatos na Eletronica talvez nunca tenham rnon-

tado alguma coisa que utilize valvulas e, em alguns

casos, nem sequer visto urn aparelho que use esses

componentes. No entanto, as valvulas sao muito im-

portantes e ate hoje existem equipamentos que as

empregam, pois os componentes equivalentes mais

modernos nao as superam emdesempenho emmuitas

situa~oes.Vejaneste artigo como funcionamas valvulas

e como elas sao utilizadas.



AValVUla termlenlca ou simples-

mente valvula tern algumas des-

vantagens importantes em rela~ao

aos componentes mais modernos, osconhecidos transistores. Ela e muito

rnaior, trabalha quente e precisa de

tens6es muito elevadas para funcionar.

Entretanto, convenientemente usada

ela pode fazer as mesmas coisas que

os transistores e ja fazia isso muitos

anos antes de existir 0 proprio transis-

tor, afinal ela foi inventada muito antes

do transistor.

A valvula-diode (de dois elemen-

tos) deu infcio a tudo. Foi inventada

par Fleming em 1904, depois seguida

pela valvula-trlodo (de tres elementos)

que eo equivalente mais proximo dotransistor, inventada em 1906 par Lee

de Forest.

Apareceram valvulae com mais

elementos depois disso como, por

exemplo, a tetrodo, pentodo, hexodo

e outras, mas e da valvula-diode e da

valvula-triode que vamos tratar neste

artigo.

A valvula-diodo

Se em um tuba de vidra fizermos 0

vacuo, au seja, retirarmos todo oar, e

F ig ura 1 • c arg a e s pa cia l

F ig ura 2 • G e ra ndo flu xo d e e le tro ns

colocarmos um filamento de tunqstenio

que possa ser aquecido pela passagem

de uma corrente, notaremos urn fene-

meno interessante.

Em torno do filamento, quando ele

e aquecido, forma-se uma especle de

"nuvem" de eletrons que tecnicamente

e denominada "carga espacial", confor-

me mostra a figura 1.

o que acontece e que 0 aqueci-

mento provoca uma agita~ao termlea

das partfculas que formam 0 filamento,

a qual acaba por liberar eletrons dos

atomos,

Se no interior desta mesma valvula

acrescentarmos urn elemento metalicoa mais, denominado anodo ou placa, e

ligarmos este elememento ou eletrodo

a uma fonte de tensao positiva, carre-

gando-o com essa carga, ele atraira os

eletrons estabelecendo assim um fluxo

de eletrons, ou seja, uma corrente, veja

a figura 2. ~

-



~ Observe, entretanto, que se a

placa for negativa, 0 f luxo nao ocor-

rera, pois os eletrons serao repelidos.

Isso significa que a corrente tem um

sentido unlco neste dispositivo: os

eletrons s6 podem fluir do filamento

para a placa.

Essa valvula tem as mesmas

propr iedades dos conhecidos d iodos

semicondutores, ou seja, conduz a

corrente em um unlco sentido sendo,por este motivo, denominada 'valvula-

diode".

Posteriormente, loi leito um aperfei-

o;:oamento nesta estrutura: em lugar de

usar 0 f ilamento para emitir as cargas.

o que e denominado "aquecimento

direto', foi agregado um novo eletrodo

envolvendo 0 filamento. Este elemen-

to em lorma de tubo e denominado

catodo e aparece nas valvulae "de

aquecimento indireto', conforme ilustra

a figura 3.

Essas valvulas-dlodo de aque-

cimento direto e indireto podem ser

usadas nas mesmas apl ica0;:6es que

os diodos comuns, ou seja, na detec-

9ao e ret ificacao e tern seus simbolos

mostrados na figura 4.

lura 3 - A ueclmentoIndlreto

~"lnelretc

Aqu ee lmen t o

dirato

Figura4 - Simbolos

Ha tarnbern a valvula dupla, ou

seja, um duplo diodo que tem um

catodo comum e um ancdo, Este tipo

de valvula e comumente encontrada

na lonte de muitos radios antigos e

mesmo televisores dos anos 1940

a 1950.

-

Uma dilereno;:a muito importante

das valvulae em relao;:ao aos transis-

tores e diodos semicondutores e queas va lvu lae precisam de tensi ies mais

altas para luncionar, e alern disso,

uma lonte adicional para aquecer os

filamentos.

Para os filamentos e comum encon-

trarmos tensiies de 1,5 a 12 V, e para

a operacao em si, ou se ja, po lar izar 0

anode as tens6es podem ficar na fa ixados 80 aos 600 V,t ipicamente.

Por outro lado, com uma ten sao

elevada no anodo, as correntes que

fluem entre este elemento e 0 catodo

sao relativamente baixas variando

entre 10 mA e 500 mA

Se 0 leitor t iver algum radio antigo

em sua casa, pcdera encontrar va lvu-

las-diodos como a 35W4, 6X4 ou 5Y3.

Veja que nas valvulae de nomenclatura

americana, como as exemplificadas

acima, 0 primeiro nurnero indica a

tensao de filamento: 35, 6 e 5 V .

As valvulas-triodo

Lee de Forest descobriu um latointeressante ao pesquisar 0 lunciona-

mento das valvulas, Se entre a placa

eo catodo losse colocada uma tela de

metal , uma tensao aplicada nesta tela

poderia servir para controlar 0 f luxo de

cargas no interior da valvula.

Bastava para isso carregar a "ela',

denominada "grade', com tensiies

apropriadas para se ter um controle

total da corrente circulante entre 0

anode e 0 catodo, Estava criada a

valvula-trlodo, cuja estrutura interna emostrada na figura 5.

Na figura 6 vemos como 0 con-

trole das cargas pode ser leito: uma

Catodo

I Grade,J Anodo,

__....-au pfaca+

.+. Corrente

i / Alta

L " ,

I I I I

Rlamemo~

t ensao

Figura5 - Estruturada vilvula-trlodo

tensao negativa bloqueia 0 fluxo de

cargas e uma tensao posit iva deixa

os eletrons passarem para 0 anodo,

havendo assim uma corrente. 0 slrn-

bolo da valvula-triode e i lustrado na

figura 6.

Se um sinal, por exemplo, a cor-

rente que venha de um microfone, lor

aplicado a grade de uma valvula, a

varlacao da tensao na grade provo-

cara uma varlacao da corrente queatravessara 0dispositivo para a placa

ou ancdo. Esta corrente tem a mesma

lorma de onda do sinal apl icado, mas

estara amplificada.lsso significa que a

valvu la pode luncionar como um exce-

lente amplificador para sinais eletricos,

observe a figura 7.

N io h~c o r r e n t e

HSDOrrente

+tl(alta terisao]

Figura7 - Ampllflcandoslnals

Outros tipos de valvulas

Com 0 tempo, visando melhorar 0

desempenho da valvu la, foram acres-

centados outros elementos internos.

Assim, temos a valvula-tetrodo (com

duas grades), pentodo (com tres gra-

des), conlorme exemplos na figura 8.

Numa valvula pentodo, veja a figu-

ra 9, podemos usar uma grade em um

circuito de reallmentacao para laze-Ia




Grade Anodo Grade

de ~supressora

controle •••••

- - - --- re t roo 'a

Catodo

Anodo Grade de

4lindagem

Penrodo Grade

pressoraGrad

ccntrole catodo

F ig u ra 8 - Ou tr oSU pOSde valvulas

Modu-

lagao

" ' - '> - I

lura 9 - V alvula ntodo

osci lar num transmissor e uma segun-

da grade para apl icar 0 sinal modula-

dor. A terceira grade sera empregada

como um "supressor", melhorando seu

desempenho.

Diferenqas bisicas

Alern de trabalhar com tensees

mais altas e tamoern quentes (elas pre-

cisam ser aquecidas antes de entrarem

em luncionamento, e isso pode levar

ata mais de 1 minuto), asvalvulae apre-

sentam outras dileren"as importantes

em rela"iio aos transistores.

Uma delas relere-se ao lato de

que a valvula opera com uma tensiio

aplicada a grade, e n iio corrente apl i-

cada a base como 0 transistor. Desse

modo, a valvula a um dispositivo de a~a

lrnpedancla, enquanto que 0transistor

comum (bipolar) a um dispositivo de

baixa lrnpedancla,

ELETRONICA T C l f fI L - N° 121/2007

Os transistores de eleito de campo,

por exemplo, se aproximam mais das

caracteristicas das valvulas, porque

tarnbern sao amplificadores de tensao

e por isso dispositivos de alta impe-

dancla,

Por essa caracteristica, a va lvula

niio pode ser ligada diretamente a

um alto-Ia lante, que a um dispositivo

de baixa lrnpedancla, exigindo um

translormador, conlorme sugere afigura 10.

Etapa de

salda de

audio

8Q

l [ } J a D\Transfor-, Lmador

D t ietapa

anterior

+ 150 V

Igura 10- UU l lzandoum trans iormador

Outro lato importante esta no des-

gaste da valvula. Com 0 tempo, pode

ocorrer a evaporaeao gradual das subs-

tanclas que revestem 0 catodo e com

isso a emissiio dos eletrons se torna

menor. 0 propr io vacuo no interior da

valvula pode perder suas propriedades

com a entrada de ar. Quando isso aeon-

tece, a va lvula enlraquece, perdendo

suas propriedades amplificadoras. Em

um radio ou amplificador isso pode

resu ltar em perda de rendimento, som

baixo ou distorcido. Em um te levisor,

pode aletar a imagem.

A valvu la tambern pode queimar-

se. 1550 ocorre quando 0 filamento,

como 0 de uma lampada comum, a

interrompido.

Se 0 leitor possui aparelhos antigos

com valvulas, guarde-as, pois existem

alguns projetos interessantes que po-

dem usa-las.

Clube da valvula

Ha alguns amantes da muslca de

boa qualidade que delendem a idaia

de que 0 som produzido por um equi-

pamento com valvulae a mais "puro'

do que 0 som dos equipamentos

modernos com transistores e circuitos

integrados.

A di ieren"a estar ia no lato de que 0

transistor tem uma pequena dlstorcao

pelo que se denomina "cross-over'

devido ao lato de que ele niio a linear

em tensees muito baixas, 0 que ni io

acontece com a valvula.Os ouvidos mais sensiveis podem

perceber a diieren"a e dai a prelerencia

pelos equipamentos valvulados. Por

isso, mesmo em nossos dias, existem

Iabricas de amplificadores valvulados

que os vendem "a preco de ouro", E

esse preco de Duro a real : as va lvu lae

usadas tem seus eletrodos revestidos

de Duro para eliminar 0 que se deno-

mina "emissiio secundarla", garantindo

assim a melhor qualidade de som. Um

simples ampli ficador de 100 W valvu-

lado desta nova gera"iio pode custar

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---:-~f\--

, J CO trole

emo 0por~

ernaMontagem em 'uma matriz de contatos

Eis um projeto experimental bastante interes-

sante que pode servir para treinamento no uso de

uma matriz de contatos, ou mesmo em um projeto

de robe;ou outro dispositivo com controle remoto.

No lar ele pode ser usado para ligar ou desligar um

ventilador a distincia, usando como transmissor

uma simples lanterna.

Oescrevemos a montagem de um

circuito blestavel que e comutado

por pulsos de luz produzidos por uma

lanterna. Com um pulso 0 rele liga e

com 0 pulso seguinte ele desliga.

o circuito tem excelente sensibili-

dade, que pode ser aumentada com

o usa de recursos 6pticos junto ao

receptor. Uma lente e um tubo opaco

possibilitam 0aumento da diretividade

e sensibilidade, conforme mostra a

figura 1.

Em um local sem muita i lumina~o

e com os recursos 6pticos indicados,

---)o--~- LD R:I. .. _

Luz---)o-- --- --":."h'(::--

,o r- '-_----)0--- -

TuboLanta Foco opaco

F ig u ra 1 - UU l lz an do um tub o o pa co

o circuito pode ser acionado a varlas

dezenas de metros de dlstancla,

Uma aplica"iio interessante consis-

te num sistema de abertura de porta

de garagem ou acendimento da luz da

varanda com uma piscada do farol do

carro, quando ele aponta para 0sensor,

veja a figura 2.

Evidentemente, deve-se prever

a possibi lidade de um acionamento

a leat6r io com relampagos numa noi te

de tempestade ou ainda de carros que

passem pela rua.

A potencla do circuito control ado

Portao-

~ e le tril)O

I~=:-=0P-~

Sen so r

_ .c l

F ig u ra 2 - Ex empl o de apllca~o

Newton C.Braga

depende apenas da capacidade dos

contatos do rele utilizado.

Funcionamento

Quatro das portas de um circuito inte-

grado 4093 sao configuradas de modo a

formar um multivibrador biestavel.

Partindo de uma situaeao inicial

em que, ao ligar 0 ci rcuito a saida

pino 10 esteja no nivel baixo, com um

pulso aplicado nos pinos 2 e 5 ocorre

a rnudanea de estado. Com isso, a

sa ida que estava no nivel baixo passa

ao nivel alto acionando 0transistor de

excltacao do rele.

Um novo pulso aplicado a entrada,

muda novamente de estado 0 circui-

to, levando sua saida ao nivel baixo.

Nessas condi"iies 0 rele deixa de ser

energizado, desativando 0 circuito de

carga.

ELEm6NlCA T UT RL - ND 121 /2007



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eletrentca na sua totaJidade. Trata-se, par-

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~ A sensibilidade do circuito e ajus-

tada em P1.

Observa~iio: Pode-se modilicar 0

comportamento do circuito de modo

que ele seja acionado por sombra

(passagem de um objeto diante do

sensor) trocando de poslcao P1/R1

com 0 LOR.

o leltortarnbem pode lazer experien-

cias com lototransistor, aumentandoo trimpot ou potencii imetro de ajuste

para 4,7 MQ.

Montagem

Na f igura 3 temos 0 diagrama

completo do controle remoto por leixe

de luz.

A montagem lei ta com base numa

matriz de contatos e vista na f igura 4.

Usamos um rele com base OIL,

semelhante a de circuitos integrados

comuns, de modo a permitir que ele

se encaixe diretamente na matriz de

contatos.

Para 0 potencii imetro de ajuste de

sensibilidade soldamos l ios em seusterminais, os quais siio conectados nos

pontos apropriados da matriz.

Os demais componentes siio co-

muns e a tensiio de allmentacao vai

depender da tensiio de acionamento

do rele.

Observamos que 0consumo maior

do circui to ocorre quando 0 rele esta

energizado.

Para eleito de dernonstracao li-

gamos nos contatos do rele um LEO

indicador de acionamento. No entanto,

na pratica, qualquer c ircui to externo

pode ser control ado.

Ajuste e uso

Para ajustar 0 circuito va pulsando

uma lanterna sobre 0 LOR e ajustando

P1 ate obter a comutacao do rele a

cada pulso.

Niio deixe que luz ambiente inc ida

sobre 0 LOR para que ela niio aiete

sua sensibilidade.

Para usar, basta posicionar 0 LOR

de modo que ele receba luz da lanterna

e ligar 0circuito controlado aos conta-

tos do rele.

-

+---rb

Figura3 - EsquemaeletrOnlco

Se houver tencencta ao repique,

ou seja, acionamento aleatcrlo com

l igaldesliga intermitente , coloque em

paralelo com 0 LOR um capacitor de

47 nF a 470 nF. 0 va lor sera obt ido

experimental mente. T

Lista de Materiais

CI1 - 4093- Circuito integrado CMOS

Q1- BC548 ou equivalente - transistor NPN de uso geral01 -1 N4148 - diodode usogeral

LEO - LEO comum de qualquer cor

LOR - Foto-resistor comum

K1 - Rela de6 ou 12V, com bobina de 50 mAR1 - 4,7 k Q x 1/8 W - resistor - amarelo, violeta, vermelho

Rz, Ra- 10M Q x 1/8 W - resistor - marrom, preto, azul

R4 - 2,2 k Q x 1/8 W - resistor - vermelho, vermelho, vermelho

Rs - 1 k Q x 1/8 W - resistor - marrom, preto, vermelhoP1- 1 M Q - trimpot ou potenciOmetro

C1- 220 nF- capacitor cerAmicoou poliaster

Cz - 100 ~Fx 16V - cepacltor eletrolitico

B1- 6 ou 12V - conforme rela - 4 pilhas comuns pequenas oufonte dealimenta~!io.

Diversos:Matri z de con ta tos, suport e de p il has ou fonte, r ecursos 6pti cos para 0 LDR, f ios, solda,

lanterna comum, etc.

ELETRONICA T UT RL - N° 121 12007



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Esquemas trldlmensionals Testes de conhecimento Sistema de busca

( o m p r e a g o ro p e l o s i t e :

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Bra~ode

Eis um jogo muito simples e inte-

ressante: 0 tradicional brace-de-

ferro , levado a uma versao eletrenlca

em que temos a indica"ao do mais

forte pelo brilho de uma pequena

lampada.

o circuito e muito facil de montar

e tarnbern de usar, sendo por isso

mesmo indicado aos iniciantes.

Segurando dois eletrodos cad a

jogador deve aperta-Ios com maior

fororapassivel, procurando assim obter

menor reslstencla etetnca, 0 que vai

inf luir no brilho da liimpada.

Varia"iies do brilho para mais

indicam que um dos jogadores fez

Newton C.Braga

Quem tem mais for~a, voce

ou seus amigos? Usando este

indicadoreletronico sera possi-

vel descobrir isso facilmente.

Cada jogador segura dois ele-

trodos e deve aperta-Ios com

a maior for~a possivel. Quem

conseguir fazer isso sera0ven-

cedor, pois 0aparelho consegue

detectar as minimas diferen~as de

pressae. Simples de montar, pequeno e

totalmente portatil, este aparelho fara sucesso

numa feira de Ciencias, como projeto para um

cursode educ~ao tecnol6gica ouaindaentre seus

amigos em festas e demonstr~Oes.

mais for"a e vartacoes para menos

indicam que 0outro fez mais forora.

Dessa forma, enquanto um joga-

dor deve procurar apertar os ele-

trod os ao maximo de modo que a

lampada apague, 0 outro deve faze-Io

de maneira que a lampada atinja 0

maximo brilho.

Como fu n c io n a

A reslstencla apresentada por dois

eletrodos que sao seguros por uma

pessoa, depende de alguns fatores

como, por exemplo, a espessura da

pele, a umidade e a for"a ou super-

ficie de contato das rnaos com os

eletrodos.

Mantendo mais ou menos constan-

tes alguns fatores, podemos levar em

conta como varlavel mais importante a

pressao exercida sobre os eletrodos.

Assim sendo, uma pressao maior

significa uma reststencla menor e

vice-versa.

o que temos, entao, e uma ponte

que sera equilibrada com dois pares

de eletrodos.

Isso e feito com a ajuda de um

potenclornetro, afraves do qual ajusta-

mos a corrente numa lampada para




que acenda aproximadamente com a

metade de seu bri lho normal.

Pressionando os eletrodos de

modo que sua reslstencla var ie temos

3 situaeoes possiveis:

• Se a reslstencla variar da mesma

forma nos dois pares de eletrodos,

ou seja, se tivermos forcas equili-

bradas, 0 equilibrio da ponte se

rnantera e 0 brilho da lampada naose alterant

• No entanto se, numa segunda si tu-

a"ao, a pressao no eletrodo X1for maior do que no eletrodo X2, a

corrente em Q1 sera aumentada, de

modo que Q2 e Q3 serao polarizados

fazendo com que a lampada aumente

seu brilho.

• Por outro lado, se a pressao em X2

for maior, a conducao do transistor

Q1sera reduzida e com isso tarnbern

o brilho da lampada.

Podemos desta forma, detectar

facilmente qual dos eletrodos esta

submetido a maior iorora, simplesmente

observando as varia~es do brilho da

lampada.E claro que 0 circuito nao e abso-

lutamente linear, 0 que significa que

sua preclsao nos extremos dos brilhos

da lampada nao pode ser considerada

total , mas para dernonstraeoes, br in-

cadeiras, e outras aplicacoes nao

compromeditas com a preclsao, 0

aparelho serve perieitamente.

Montagem

Na figura 1 temos 0 diagrama

completo do aparelho.

Na figura 2 i lustramos a disposi-

"ao dos componentes numa ponte

de terminais, uma vez que se trata

de circuito nao critico e ideal para

montadores menos experientes.

Para os que desejarem a monta-

gem em placa de circulto impresso, nao

sera di fici l desenvolver a disposi"ao

das trilhas e componentes com base

no diagrama (figura 3).

Na figura 4 apresentamos uma

suqestao de caixa para a montagem.

Os resistores sao de 1/8 W ou

maiores, eo potenciiimetro P1 pode

ser tanto log como lin.

ELETRONICA T C l fR L - N° 121/2007

F i g u r a 1 - E s q u e m a e le tr O n l co



F ig u ra 4 - Acomoda~o d o p ro le to e m u m a c a lx a p li s tlc a

~ Se 0 lei tor quiser, podera usar umpotenciiimetro com chave (S,) para

ligar e desligar 0 aparelho no mesmo

botao,

A lampada L , deve ter no maximo

100 mA de corrente.

Para lampadas maiores (ate uns

200 mAl sera preciso trocar 0transistor

Q3'

Tipos como 0 BD135 ou TIP31

podem ser utilizados neste caso, e

devem ser dotados de um pequeno

radiador de calor.

A fonte de al imenta~o B, e formada

por 4 pi lhas pequenas ou medias.

Se a lampada for de mais de 100

mA sera interessante usar uma fonte

de allmentacao exierna de 6 V pois

pilhas comuns ficarao esgotadas rapi-

damente.

Os eletrodos podem ser feitos

com tubinhos de meta l de pelo menos

2 em de diametro, ou ainda pilhas

velhas que ten ham a tinta dos lnvo-

lucros raspada para que se tornem

condutoras em contato com a pele do

competidor.

Nao use pilhas muito velhas que ja

apresentem problemas de vazamento

da substancla toxlca de seu interior .

-

P rova e u so

Basta colocar as p ilhas no suporte

e ligar 0aparelho.

Ajuste P, para que a lampada

acenda com metade do seu brilho

normal.

Apertando ao mesmo tempo os ele-

trodos de X, a lampada deve aumentar

de brilho, e apertando os eletrodos

X2 a lampada deve ter seu brilho

diminuido.

Para jogar e simples:Ajuste a lampada para metade

do brilho normal e, depois, peca aos

jogadores que segurem os eletrodos.

A um sinal do juiz ou combinadopelos jogadores, cada um deve apertar

ao maximo os eletrodos. Ver ifica-se

entao se a lampada aumenta ou dimi-

nui de brilho.

Se a lampada aumentar de brilho

e 0 jogador que aperta X, 0vencedor

e se diminui de brilho e 0 jogador dos

eletrodos X2 0 vencedor.

Para ter uma indica~o afraves de

um instrumento substi tua a lampada

por um microamperimetro de 100 ou

200 ,LA em serie com um trimpot de

220 kCle um resistor de 22 ko, fazendoo ajuste do ponteiro para metade da

escala.

Desta forma, sera a rnovtrnentacao

do ponteiro do instrumento que indi-

cara qual dos jogadores esta fazendo

mais forora· T

Lista de Materiais

Semicondutores:

Q" Qz, Qa - BC548 ou equivalentes- transistores NPN de uso geral

Resistores:(1/8W,5%)

R"

R z - 100 k Q - marrom, preto,amarelo

Ra - 1 k Q -marrom, preto, vermelho

P, - 10k Q - potenciOmetro

Diversos:L, - 6 volts x 100 mA- Ill.mpada

S, - Interruptor simples

X" Xz - eletrodos - ver texto

Ponte de terminais, caixa para monta-

gem, suporte de pilhas, bot!io para 0potenciometro, fios, solda, etc.

ELETRONICA T U T R L · N° 12112007



Os radiadoresde calor

Em qualquer meio onde uma corrente circule e que apresente uma

resistencia eletrica, a energia eletrica e convertida em calor. 1550

significa que a maioria dos componentes eletronicos converte energia

eletrica em calor, e a quantidade de calor produzida depende de suas

caracteristicas e do regime de oper~ao. Se este calor nao for con-

venientemente transferido para 0meio ambiente, 0componente se

aquece, alem dos limites previstos e com isso podera "queimar-se".

Os radiadores ou dissipadores de calor sao os elementos que aju-

dam a fazer essa transferencia de calor para 0meio ambiente sendo,

por este motivo, de enorme importincia nas montagens eletrOnicas.

Veja neste artigo como escolher e usar esses elementos.

Quando uma corrente e lat rica tem

de veneer uma reslstencla para

sua clrcu lacao, ou seja, ao encontrar

uma oposlcao, 0 resultado do "esfor-

,,0' dispendido na sua passagem a a

producao de calor.

A energia eletrlca se converte em

calor e isso a val ldo para todos oscom-

ponentes eletrenlcos comuns.

o calor l iberado neste evento tende

a aqueeer 0componente e em conse-

quencia da diferen"a de temperaturas

que se estabelece entre ele e 0 meio

ambiente, tem inicio um proeesso de

transferencia de calor para esse meio

ambiente, conforme a mostrado na

figura 1.

A diferenora de temperaturas entre

o componente e 0meio ambiente de-

termina a velocidade com que 0 calor

gerado no processo a transfer ido. As-

sim, chega 0 instante em que 0 calor

gerado e 0calortransferido se igualam,

quando entao a temperatura do corpo

que 0 gera se estabiliza.

A transferencia do calor gerado para

o meio ambiente depende de diversos

fatores como, por exemplo, a superficie

F igu ra 1 - T rans ie r@nc lade ca lo r

de contato do componente com 0meio

ambiente; a capacidade que ele tem

de conduzir 0 calor do ponto em que

ele a gerado ate 0 ponto de contato

com 0 meio ambiente e, finalmente, a

d iferen"a de temperatura ent re esses

dois pontos.

Podemos comparar a dlterenca

de temperatura entre 0 ponto onde 0

calor a gerado (componente) e 0 meio

ambiente (ar que 0 circunda) com a

diferen"a de potencial eletnco entre os

do i s pontos. 0 fluxo de calor entre os

dois pontos a fei to por um percurso de

modo semelhante a uma corrente.

Dessa forma, temos um circuito

' terrnlco" em que existe uma "reslsten-

cia' que deve ser vencida pelo calor

para chegar ao meio ambiente.

N ew to n C . B r ag a

Se a reslstencla for elevada, ou

seja, se houver dificuldades para 0

calor gerado numa pastilha de um

componente, por exemplo, um tran-

sistor ou um circuito integrado, chegar

ate 0meio ambiente, sua temperatura

se elevara, pois devera haver "maior

tensao" para 0 calor sair, veneendo a

oposlcao encontrada.

Veja que, com 0 aumento da "en-

sao', que no caso a a temperatura,

temos maior "pressaore com isso

aumenta 0 fluxo de calor, de modo

que chega um instante em que ocorre

o equil ibrio da situacao: a quantidade

de calor gerada a igual a quantidade de

calor transfer ida para 0meio ambiente.

Observe a figura 2.

Fluxo

4}ff:En e r gl a q ~ e s a

converfe-em ca~or

F igu ra 2 - Equl ll br io 18 rm lco




Em eletronlca devemos cui dar para

que isso aconteca numa temperatura

que nao comprometa a integridade

do componente. Por exemplo, 0 silicio

usado na maioria dos dispositivos

semicondutores como diodos, trans is-

tores e circuitos integrados nao pode

se aquecer a uma temperatura maior

que 125 graus Celsius. Acima desta

temperatura ele perde suas proprieda-

des semicondutoras baslcas de modoirreversivel, 0 que causa a queima do

componente.

A maioria dos componentes a

dotada de recursos que lacilitam a

conducao do calor gerado para sua

superficie e dai para 0meio ambiente.

No entanto , muitos componentes tem

dimens6es insuficienles para fazer isso

sozinhos de modo eficienle, ou seja,

possuem uma superficie de contato

insuficiente para que 0 calor gerado

possa ser translerido com lacil idade.

Isso ocorre porque um dos latores

que influi na transferencia do calor de

um meio para outro a a superficie de

contato entre eles.

Transistores e circuitos integrados

de potencla podem ser citados comoexemplos disso que comentamos.

Suas pequenas dimensiies impedem

que mais do que algumas centenas

de miliwatts ou, eventual mente, alguns

watts de energia sejam convert idas em

calor e t ransler idas (diss ipadas) para

o meio ambiente de modo eficiente.

( figura 3)

Figura3 - Balxadlssl~o

As proprtas especltlcacces dos

componentes indicam quanto eles

podem dissipar com (e sem) recursos

especiais.

Como conseguir que esses compo-

nentes transfiram para 0meio ambiente

todo 0 calor gerado de modo que sua

temperatura nao se eleve alern dos

limites permitidos?

Levando-se em conta que 0 calor

gerado pode ser translerido para 0

meio ambiente de t res maneiras: i rra-


dia"ao, contacto e conveccao, temos

as seguintes possibilidades:

a) Contato

Os metais sao bons condutores

de calor. Assim, a montagem de com-

ponentes elet renlcos em contato com

superficies maiores de metal, desde

que nao haja contato elat rico, mas so-

mente terrnlco, ajuda na transferencla

do calor.Para pequenos transistores, tran-

sistores de media potencia e mesmo

circuftos integrados, uma soluo;:ao para

o problema da transterencla do calor

consiste em menta-los encostados

numa superfjcie de metal maior, capaz

de ajudar a absorver e transler ir para 0

meio ambiente 0calor gerado.

Na ligura 4 temos uma solucao

adotada para 0caso de transistores de

media pctsncla e mesmo de alta potsn-

cia, como os BD135, TIP31 e FETs de

potsncla quando eles nao operam com

sua potencia maxima.

c ircu i to impressocobrsada

Figura4 - Montagememsuperflcle

Neste caso, montamos 0 transistor

em contato com uma area cobreada

maior da placa de circui to impresso, a

qual ajuda absorver 0 calor gerado, e

como tem uma superficie maior de con-

ta to com 0 ar ela t ranslere esse calor

para 0meio ambiente. Podemos dizer

que a propria placa de circuito impresso

pode ser usada como radiador de calor

nesta situacao,

Muitas lontes chaveadas de com-

putadores e outros equipamentos de

consumo usam esta tecnlca,

b) Convec"ao

o componente aquecido transfere 0

calor para 0ar ambiente que, entao, se

aquece. 0 ar aquecido a mais leve que

o ar Irio a sua volta e, por isso, tende a

subir. Forma-se entao uma corrente de

ar quente ascendente sobre 0compo-

nente, que "leva 0 calor' para cima.

Nos aparelhos de alta potencla a

importante deixar orificios de venti-

la"ao para que esse ar quente seja

expel ido. Temos entao luros por ba ixo

por onde entra 0 ar Irio, e luros por

cima por onde sai 0 ar quente. Atente

para a figura 5.

Figura5 - Convec~o

Podemos aumentar a capacidade

de transferencia de calor para 0meio

ambiente tcrcando a ventllacao, 0

que pode ser leito com ajuda de um

ventilador.

Este recurso a bastante empregado

nos computadores que possuem ven-

toinhas de relr igera"ao que forcarn a

clrcu lacao de ar pe los componentes

que se aquecem.

Existem ate "microventiladores'

(coolers) que podem ser encaixadossobre circu itos integrados de compu-

tadores para a judar a dissipar 0 calor

que eles geram.

Na figura 6 temos um exemplo

desses ventiladores.

Figura6 - Exemplode cooler

c) Irradia"ao

Parte do calor gerado por qualquer

corpo a irradiada na forma de ondas

eletrornaqnetlcas. Uma boa parte

desta radiao;:ao esta na laixa dos in-

Iravermelhos e para sua propaqacao

nao a necessarlo a existencia de um

meio material.

Verifica-se que os corpos negros

irradiam muito melhor 0 calor do que

os corpos de outras cores. Por este



motivo, os componentes pintados

de preto possuem uma capacidade

maior de irradia"ao de calor do que os

equivalentes que tenham involucros de

cores mais claras, conlorme sugere a

figura 7.

~tcrirrad3J{

Components

preto

Components

branco

Figura7 - CalorIlTadlado

Os ra d ia d or es d e c alo r

Evidentemente, muitos dos com-

ponentes eletronlcos sozinhos, nao

podem transierir todo 0 calor que ge-

ram para 0meio ambiente. Se usarmos

recursos que lacil item a translerencia

do calor gerado em maior quant i dade,

deixando 0elemento principal do com-

ponente numa temperatura satistatoria,

ele podera operar de modo mais efi-

c iente sem perigo de dano.

o recurso usado para ajudar um

componente a translerir calor para 0

meio ambiente a 0 rad iador de calor

ou dissipador de calor. Este elemen-

to aproveita todos os tres modos de

transferencla de calor para 0 meio

ambiente.

Assim sendo, a quantidade de calor

que um radiador de calor pode trans-

ler ir para 0 meio ambiente depende

basicamente dos seguintes fatores:

a) Tamanho

Na realidade, 0que deve ser levado

em conta a a superficie do radiador

de calor que tem contato com 0 meio

ambiente.Para aumentar esta superf icie, os

radiadores sao construidos com muitas

dobras ou aletas, conlorme ilustra a

figura 8.

Vale, entao, a superficie de con-

tato de todas as aletas com 0 meio

ambiente.

Obtern-se assim uma superficie

muito grande, mesmo utilizando um

componente que ocupa um volume re-

lativamente pequeno, conlorme damos

a entender no tipo exibido na figura 8.

-

Figura8-Exemplode radlador

Para os casos em que a potencla a

d iss ipar nao seja tao grande, uma sim-

ples chapinha fixada no componente.

ou ainda dobrada na forma de "U' ou

"L" ja pode dar resultados satlstatorlos,

observe a figura 9.

Componente [

~

--Chapa

demeta

Figura9- Chapade me1al

Veja que se notarmos 0aquecimen-

to excessivo de um componente, isso

realmente significa que 0 calor produ-z ido nao esta sendo translerido para 0

meio ambiente e tal lato pode nao se

dever exclusivamente ao radiador.

b) Contato

Deve haver um contato fisico que

lacil ite a transterencla de calor entre 0

componente e 0 radiador. De modo a

melhorar este contato, diversos sao os

recursos que podem ser uti lizados.

Um deles consiste no uso de uma

pasta tarmica que a leita a base de sil i-

cone, um bom condutor de calor.Tanto 0

componente como 0radiador sao unta-

dos com esta pasta antes da montagem,conforme mostra a figura 10.

Repare que nos casos onde 0com-

ponente deve ficar isolado do radiador.

devemos colocar entre e ele e 0 radia-

dor um elemento isolante apropriado.

Este isolador pode ser leito de mica

ou de um plastlco especial, bom con-

dutor de calor, mas que nao conduza

a corrente elatr ica, conlorme i lust ra a

figura 11.

~"'_CDmpDnent'"

ISOador-.--Placa

Figura11 - Colocandourn lsolador

c) Irradia"ao

Os radiadores escuros sao mais

elicientes do que as claros na trans-

lerencia de calor para 0meio ambien-

te. Note que se a transterencla por

cantata ja for eficiente e ate houver a

ajuda de ventila"ao forcaoa, 0 uso de

um radiador claro nao altera muito a

eficiencia do sistema.

Conclusio

Transistores de potencla, MOS-

FETs de potsncla, SCRs e TRIACs

e circuitos integrados de potencla

geram muito calor quando luncionam

em suas condi"i ies- limi te ou proximo

disso.

A temperatura elevada desses

elementos a normal ate certo valor,

pois da dilerenora entre ela e 0 meio

ambiente e que depende a fluxo de

calor. No entanto, 0 montador deve

estar muito atento para 0 instante em

que os limites sao ultrapassados.

Verilicar a eliciencia de um ra-

diador, garantir sempre 0 contato

do componente com 0

radiador e nunca impedi r

sua ventilao;:ii.o, sao lunda-

mentais para que 0circuito

terrnlco de seu aparelho

luncione perfe~amente. T

-N° 121/2007



Aprimore suas aplicac;oe s de co ntro leutilizando NI P AC s com NI LabV IEW

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UC~III~~~1HI~,~ =»: P ~t;~L'-lIli ~·rlb~-I.'~'J' 'J~~l!lTtT~~~U[Y,l~

pm~n '11<ei~ I '" ,ra " ,Itm r" ~ OJ Il 1P,~[:. 1 :11111 .t~ Pile ~

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I"~ ~ulltr~l~ ~O·IIt~I"I~~ ~r (, 1 :1 ~ curr Jim iTt"rt~~~,~"~'~,

I : ~ 1 1 : ;' .1 ~ " il l :I~!'.H~II H ~1"I·i,'Hb. p In :: ~ ~, ~ · l I w rb :1 d~ tWIlI'I), r~~I.

~ir''' JtrJ~ ~~ G f \ P - .~ ~ 1~lr.u·I~i~ i I : . " ' S ·n:lu,:ri u i l>~,.r,,

i:,-",~iha iJ (illll~~l't~1~I~Jli]~I[I~ P.!LC~.to w~VI EW

~~J"f IIGm~r j :l l~~ ~rli('ll'!;~es ~ I eCOrrr~lt I~~i$ ;'lII;'I11~~~~~i > l :1 1 i ; < o. . ~ 1 " ( : 1

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