Analógico vs. Digital

Vamos dar uma de dicionário (de novo) para esclarecer os termos analógico e digital.

Eletrônica Analógica: Antes de tudo vamos definir eletrônica. :)

Eletrônica: É a ciência que estuda o comportamento dos circuitos eletrônicos. Como essa definição foi meio circular, convém explicar o que é um circuito e definir quais circuitos são eletrônicos.

Circuito: É um caminho fechado para a corrente elétrica, onde ela pode sair de uma fonte geradora e, após realizar seu percurso, voltar para o mesmo ponto. São exemplos de circuitos elétricos uma lâmpada incandescente, um chuveiro, etc.

Circuito Eletrônico: Ao exemplificar os circuitos elétricos, eu citei a lâmpada incandescente e o chuveiro. Esses são exemplos de circuitos elétricos, e não eletrônicos. É dito circuito eletrônico um caminho fechado para a corrente (que é a definição de circuito) que possua pelo menos um dispositivo semicondutor. São exemplos de dispositivos semicondutores o diodo, o LED, o transistor, o SCR, etc. Ou seja, um chuveiro que possua apenas a "resistência" é um chuveiro elétrico. Um chuveiro que possua LED's, por exemplo, é um chuveiro eletrônico! \o/

Agora que já está definido o que é um circuito eletrônico, podemos voltar as definições de Analógico e Digital.

Eletrônica Analógica: É a ciência que estuda o comportamento dos circuitos eletrônicos que admitem níveis de tensão contínuos, ou seja, admitem infinitos níveis de tensão. Vamos exemplificar isso usando um circuito analógico simples, como um amplificador de áudio (não se preocupe se você não sabe o que é isso ainda). Alimentamos ele com 12V, de forma que sua saída poderá ser entre +6V e -6V. Se ganho é de 5 vezes, de forma que se aplicarmos um sinal na entrada ele vai sair 5 vezes maior. Esse é um exemplo de circuito analógico. Pois sua saída pode assumir qualquer valor entre -6V e +6V. Neste circuito, para sua saída variar de +1V para +2V (por exemplo), ela obrigatoriamente irá passar por todos os valores compreendidos entre 1V e 2V, como 1,0001V, 1,0002V, etc. Dessa forma, existem infinitos níveis entre +1V e +2V. O sinal abaixo, uma senóide, é um exemplo de sinal analógico, que varia continuamente no tempo.

Eletrônica Digital: É a ciência que estuda o comportamento dos circuitos eletrônicos que admitem níveis discretos de tensão, ou seja, possuem apenas dois níveis de tensão (na verdade, poderia possuir mais). Vamos exemplificar isso usando um circuito digital simples, como um contador de década (de novo, não se preocupe se você não sabe o que é isso ainda). Ele é um circuito que conta, em binário, de 0 até 9. Para isso ele possui quatro saídas. Sua contagem de 0 até 9 fica da seguinte forma (ressaltando que cada algarismo corresponde a uma saída do contador):

0: 0000
1: 0001
2: 0010
3: 0011
4: 0100
5: 0101
6: 0110
7: 0111
8: 1000
9: 1001
0: 0000 <- retornando ao início da contagem!

Veja que cada saída possui apenas dois valores que podem ser assumidos: 0 e 1. Se alimentarmos o contador com 5V, o nível 0 na saída representará 0V e o nível 1 na saída representará 5V. E, para este circuito, não existe nenhum nível de tensão entre 0V e 5V. Ou seja, quando ele variar de 0V para 5V ele não irá passar pelos valores intermediários. Apenas gostaria de fazer uma observação do ponto de vista físico: Sim! O circuito passa pelos valores intermediários entre 0V e 5V, mas essa passagem é desconsiderada por dois motivos. O primeiro é que essa passagem se dá de forma extremamente rápida. O segundo é que os valores intermediários não tem significado para o circuito, ou seja, não são interpretados pelo contador ou qualquer outro circuito digital. Devido a esses dois fatores, os níveis intermediários podem ser desconsiderados. Abaixo está ilustrado um sinal digital:

Um exemplo de situação analógica que pode ser considerada digital é um carro que está a 100Km/h e bate contra um muro muito resistente (de forma que o muro nem se mexe). Quando o carro está a 100Km/h, podemos dizer que tudo no carro está a 100Km/h. As pessoas estão nessa velocidade, cada partícula do carro (desconsiderem a roda!) está nessa velocidade. Quando o carro bate parece que ele vai instantaneamente de 100Km/h para 0Km/h. Mas isso não é verdade. Houve uma desaceleração brusca mas, que mesmo assim, fez cada parte do carro percorrer todos os valores de velocidade entre 100Km/h e 0Km/h. Ou seja, houve um momento durante a batida que uma determinada parte do carro passou por 75Km/h, por 43Km/h e todos os outros valores intermediários até chegar a situação de repouso, em 0Km/h. Isso constitui uma situação analógica mas que, para alguns fins práticos, podemos considerar digital.

E era isso. No papel de dicionário espero que eu tenha sido claro nas definições sem deixar nada ambíguo demais. Qualquer dúvida poste um comentário e lembrem-se: continuem estudando muito. Abraço, se cuidem e até a próxima!

Transistor BJT: Introdução

   Olá a todos. Hoje vamos falar do mais importante componente da eletrônica moderna: O Transistor. Então, sem mais delongas, vamos falar dele!

   Porém (xiiii, mas tu não disse "sem mais delongas"???), antes de falar do Transistor, vamos falar da era AT ("Antes do Transistor"). Para fazer uma comparação, e tendo em mente que o transistor foi inventado no final de 1947, vamos pensar: o que existia antes disso? Havia telefones, rádios e televisão, mas todos esses aparelhos eram primitivos, nada elegantes e ainda menos práticos. E o que ocorreu depois de 1947, na era PT ("Pós Transistor")? Bem, na década de 50 surgiu a televisão em cores nos Estados Unidos, em 1969 o homem foi para a Lua, em 1976 surgiu a Apple com sua ideia de computador pessoal. Tudo isso (e muito mais!) foi possibilitado ou facilitado pela invenção do transistor que substituiu as válvulas, permitiu a construção de CI's, da eletrônica digital e assim por diante. Abaixo está a imagem do primeiro transistor inventado:

   Felizmente com o tempo ele foi bastante diminuído. Existem transistores dentro de circuitos como processadores que não possuem mais que alguns átomos na sua constituição. Mas qual a ideia deste componente tão importante? Na verdade, a ideia é bem simples. No transistor BJT (Transistor de Junção Bipolar, a sigla do inglês para Bipolar Junction Transistor) a ideia é controlar uma corrente grande através de uma corrente pequena. Ele possui três terminais, chamados de coletor, base e emissor e sua construção interna assim como sua representação no esquema elétrico são mostradas na figura abaixo:

   Veja que ele é um sanduíche de cristais. Se tivermos um cristal N entre dois cristais P, chamamos o transistor de PNP. Se tivermos um cristal P entre cristais N, chamamos o transistor de NPN. É curioso saber que a região do emissor é maior que a região do coletor. Para analisar seu funcionamento, vamos tomar, por exemplo, um transistor NPN:

   Vamos remover mentalmente a fonte Vbe e ver o que acontece: Sem Vbe, podemos analisar o transistor como dois diodos ligados em antisérie, sendo que o "diodo" superior (a parte NP) está reversamente polarizado. Dessa forma o componente não conduz corrente alguma.

   Porém quando eu coloco uma tensão positiva na Base (através da fonte Vbe) e forço um fluxo de corrente entre a Base e o Emissor, eu estreito aquela junção P, pois eu mando elétrons para preencherem as lacunas que lá estão. Como aquela junção está menor, os elétrons que vem pelo Coletor conseguem saltar essa barreira, indo parar no Emissor, cujo potencial é o terra. Dessa forma a corrente do emissor é igual a soma da corrente aplicada na base com a corrente circulando no coletor. Porém como a corrente na Base é geralmente muito pequena se comparada a corrente do coletor, muitas vezes a desconsideramos.

   De forma simplificada, o transistor BJT é um dispositivo que amplifica a corrente. Agora que este dispositivo está um pouco mais explicado, vamos tentar um exemplo prático. Tente acompanhar os cálculos e as ideias por trás da análise do circuito a seguir:

   Este é uma das aplicações mais clássicas do transistor BJT: um Amplificador. Embora esta configuração não seja muito usada, ela irá servir de exemplo para entendermos melhor o funcionamento do BJT. Vamos fazer uma análise CC. Isso quer dizer que vamos ignorar a entrada de sinal e o capacitor C, ignorando sua existência para nossos propósitos.

   Vamos supor um transistor com ganho 300. Isso significa que a corrente entre o coletor e o emissor será 300 vezes maior que a corrente que entrar na base. Então vou mostrar como fazer a análise do circuito, dando valores como Vcc = 12V, \(R_1\) = 10K, \(R_2\) = 15R, \(R_3\) = 150R e um \(h_{fe}\) (ganho do transistor) = 300.

   Vamos considerar que em \(R_1\) passe uma corrente, cujo valor não sabemos, e que chamaremos de I1. Essa corrente, ao passar pela base do transistor, fará aparecer uma corrente 301 vezes maior no emissor. Pois temos 300\(I_1\) (corrente amplificada do transistor) mais \(I_1\) (corrente que entrou originalmente pela base saindo pelo emissor). Isso totaliza nossos 301\(I_1\), que é a corrente que passará por \(R_3\). Considerando que entre a base e o emissor temos uma configuração análoga a um diodo diretamente polarizado, também podemos considerar uma queda de tensão de 0,7V, tomando, por exemplo, um transistor de silício.

   Aplicando a análise de malha de Kirchoff, saímos com 12 V da nossa fonte. Temos, em \(R_1\), uma queda de tensão de \(I_1 R_1\). Depois perdemos mais 0,7 V para a polarização da base do transistor e, por fim, temos uma queda de tensão de 300\(I_1 R_3\). Substituindo \(R_1\) e \(R_3\) por seus respectivos valores e equacionando toda essa confusão, obtemos:

$$ \Large 12V - 10000I_1 - 0.7V -301 \times 150 I_1 = 0 $$

$$ \Large 10000 I_1 + 45150 I_1 = 11.3 V $$

$$ \Large I_1 (10000 + 45150) = 11.3 V $$

$$ \Large I_1 \times 55150 = 11.3 V $$

$$ \Large I_1 = 204 \mu A $$

   Quem é \(I_1\)? Definimos \(I_1\) como sendo a corrente que passa por \(R_1\), que é a mesma corrente que entrará na base no transistor. Sabendo essa corrente, podemos inferir as demais do circuito como, por exemplo, a corrente que passa por \(R_2\) é trezentas vezes maior que a corrente que entra na base. Sabendo que a corrente da base vale 204 uA podemos descobrir facilmente que a corrente que atravessa \(R_2\) é de 61,4 mA. Sabendo que a corrente no emissor é a soma da corrente do coletor com a corrente da base (ou, nesse caso, poderíamos entender como sendo 301 vezes maior que a corrente da base), podemos ver que a corrente em \(R_3\) é de 61,6 mA. Com os valores das correntes e dos resistores podemos calcular as tensões no circuito como sendo:

$$ \Large V_{R_1} = I_1 R_1 = 204 \mu A \times 10000 \Omega = 2.04 V $$

$$ \Large V_{R_2} = 300 I_1 R_2 = 61.4 mA \times 15 \Omega = 0.921 V $$

$$ \Large V_{R_3} = 301 I_1 R_3 = 61.6 mA \times 150 \Omega = 9.24 V $$

   Por fim, vamos fazer a análise das malhar para verificar nossa resposta:

   Saindo da fonte eu tenho uma queda de 2,04 V em \(R_1\), mais uma queda de 0,7 V na base do transistor e outra queda de 9,24 V no \(R_3\). A soma dessas quedas de tensão devem totalizar a tensão original da fonte, que é 12 V. Realmente, somando todas as quedas obtemos um valor de 11,98 V, que só não é exato devido a questões de arredondamento.

   Fazendo a outra malha, saindo da fonte, temos uma queda de 0,921V em \(R_2\) e 9,24 V em \(R_3\). Somando isso obtemos 10,161 V! Mas cadê os outros 1,839 V que faltam para completar os 12 V? Será que nossa análise está errada? Não, na verdade essa tensão está entre os terminais coletor e emissor do transistor.  O que acontece é que com a corrente que estamos injetando na base o transistor só deixa passar determinada quantidade de corrente. Essa corrente produz uma queda de tensão nos resistores e a queda de tensão que falta para completarmos a tensão da fonte é retida pelo transistor. Vemos que, apesar do transistor estar no coração da eletrônica moderna, ele pode ser analisado usando regras simples, como as Leis de Kirchoff e a tradicional e conhecida Lei de Ohm.

   Mas se lembram que eu disse que essa configuração não é usada na prática? Vocês estão curiosos para saber o porquê? Nessa configuração a corrente que entra na base é sempre a mesma, pois depende exclusivamente dos resistores de polarização \(R_1\) e \(R_3\). Porém a fabricação de transistores não é precisa. O que eu quero dizer com isso? Que se você tem um transistor BC-337 queimado e você trocar por outro BC-337 este circuito pode não funcionar. Isso se dá pelo fato de que o BC-337 tem um ganho entre 100 e 630. Ou seja, dois transistores iguais podem ter ganhos muito diferentes. Como nessa configuração o ganho do transistor influencia na polarização do circuito (nas tensões e correntes), e devido ao fato de ser difícil encontrar dois transistores com mesmo ganho, esse arranjo não é muito utilizado. Porém há configurações que veremos mais adiante que não tem esse problema, como a polarização por divisor de tensão.

   Claro que esperar falar de toda a teoria do transistor em um post é uma proposta utópica. Capítulos inteiros são dedicados ao BJT e as suas aplicações como amplificador, sem falar nos outros tipos de transistores, como o JFET, MOSFET, IGBT, etc. Há também outros conceitos que serão abordados mais adiante, como saturação do transistor, avalanche térmica, e também outros circuitos abordando os transistores. Mas acredito que esse post tenha servido para dar uma visão geral do que é um transistor e por que ele foi criado. E por hoje era isso. Até a próxima postagem e se cuidem.

Iluminação Ep. 6: Lâmpada Fluorescente

Olá a todos. Hoje, no sexto "capítulo" da nossa série, vamos falar da lâmpada fluorescente. Ela surgiu como uma alternativa econômica e eficiente frente as lâmpadas incandescentes e estão dominando o mercado de iluminação residencial até hoje.

Essa lâmpada foi criada pelo gênio Nikola Tesla (sujeito na imagem abaixo, foi um inventor sérvio nos campos da mecânica e eletrotécnica) e foi colocada no mercado em 1938. Essa lâmpada possui dois eletrodos nas extremidades do tubo de vidro, que é preenchido com um gás inerte em baixa pressão. Usualmente é usado o gás Argônio nessas lâmpadas.

Quando eletricamente excitado pelo reator, o Argônio emite radiação ultravioleta. Porém, como nossos olhos não enxergam essa radiação, ou seja, ela não é luz visível para nós, é necessário encontrar uma forma de convertê-la para luz visível. Então o tubo da lâmpada é revestido com um material a base de Fósforo. Ele, ao receber a radiação ultravioleta proveniente da lâmpada, absorve a energia e a libera em forma de luz visível. Sem a cobertura de Fósforo a lâmpada fluorescente não iluminaria nada.

Tudo bem. Expliquei o funcionamento dela. Mas, quais as diferenças que o consumidor sente? O consumidor aprovou essas lâmpadas pelo fato de elas serem mais econômicas e por possuírem um brilho branco mais natural, já que o brilho das incandescentes é bastante amarelado. Mas explicarei com mais detalhes suas características em comparação as incandescentes.

Na questão consumo, enquanto uma lâmpada de 100W produz 1350lm de luz, uma lâmpada de 15W fluorescente pode produzir cerca de 804lm. Comparando a eficiência luminosa, enquanto a incandescente produz 13,5lm/W a fluorescente tem uma eficiência de 53,6lm/W, quase quatro vezes mais eficiente na produção de luz! Na prática, significa que uma lâmpada fluorescente de determinada potência ilumina quase quatro vezes mais que uma incandescente de mesma potência.

Quanto ao brilho da lâmpada, enquanto uma incandescente tem uma temperatura de cor de 2700K (que corresponde aquele brilho amarelado dessa lâmpada) uma fluorescente tem uma temperatura de cor de 6400K. Essa diferença é facilmente visualizada quando comparamos as duas lâmpadas lado a lado.

Porém a desvantagem da lâmpada fluorescente é a presença de um fator de potência. Eu não vou dissecar o tema aqui, mas vou comentar um pouco. O fator de potência pode ser definido como o valor do cosseno do ângulo de defasagem entre a tensão e a corrente. Esse número varia de 0 a 1 e quanto mais próximo de 1, melhor. Enquanto as lâmpadas incandescentes apresentam FP de quase 1, o FP das lâmpadas fluorescentes fica entre 0,5 e 0,6, o que é bastante baixo. Futuramente farei um post explicando o Fator de Potência e suas consequências. Mas vou exemplificar tomando um FP de 0,5 (metade). Uma lâmpada de 15W com fator de potência de 0,5 absorverá, na verdade, o dobro da sua potência útil, ou seja, 30W. Porém, após um tempo, o equipamento irá "devolver" os 15W excedentes, dando um consumo de apenas 15W.

Essa "potência excedente" não é paga pelo consumidor. Então você pode perguntar: Mas, se não é paga, qual o problema? A questão é que a corrente que irá circular pelo condutor não corresponde aos 15W, e sim aos 30W, ou seja, é o dobro da corrente. Isso, se tomado em larga escala, gera um problema sistemático que vai do consumidor ao gerador de energia. Para o consumidor, o problema será que sua fiação deverá aguentar a "corrente dos 30W", que é o dobro que ele vai utilizar. Isso ainda não é problema, pois a maioria dos consumidores residenciais não possui tantas lâmpadas incandescentes. O problema é para o gerador, que tem que fornecer energia para milhares de casas com essas lâmpadas. Nesse caso, o projeto do gerador fica mais caro, pois eles têm que comprar um gerador para o dobro da corrente, instalar condutores para o dobro da corrente. E isso, no fim das contas, acaba tornando a conta de energia elétrica mais cara, para pagar o preço dessa instalação mais cara. Então o fator de potência é uma complicação. Porém o fator de potência em nível residencial ainda não é problema. Geralmente o problema com FP se dá em nível industrial, devido aos seus motores. Mas esses locais possuem técnicas para corrigir o FP (como banco de capacitores) e, caso eles não corrijam seu FP, eles pagam uma multa pela taxa de energia "extra" que eles consomem.

Bem, por hoje é isso. Espero ter esclarecido (entenderam o trocadilho?) um pouco sobre as lâmpadas incandescentes, sobre suas vantagens, desvantagens e peculiaridades. Qualquer dúvida ou sugestão deixem um comentário e se cuidem. Até a próxima e continuem estudando. ;)

Fonte De Alimentação Simples

Olá a todos. Eu consegui um auto-falante (\o/) e decidi montar um amplificador simples com uns componentes que tenho aqui em casa. Mas, para isso, preciso de uma fonte de alimentação de 12V, com um fornecimento de corrente de, pelo menos, 2,5A. Então decidi aproveitar a minha necessidade e postar aqui o projeto da fonte, para dar continuação ao primeiro post sobre fontes:

http://nerdeletrico.blogspot.com/2012/02/introducao-sobre-fontes-de-alimentacao.html

Vamos lá então! A imagem abaixo mostra o esquema elétrico feito por mim.

Vamos analisar essa fonte, indo da esquerda para a direita. Nos pinos 1 e 2 entram a tensão da saída de um transformador de 12V para até 3A, lembrando que nossa fonte deve fornecer até 2,5A com tranquilidade para o projeto que tenho em mente. Esse transformador consegue fornecer tal corrente com uma folga de 16,6% da capacidade máxima.

A seguir temos 4 diodos 1N5408 formando a ponte retificadora. Tais diodos aguentam uma corrente de condução direta de 3A, segurando uma tensão reversa máxima de 1000V, o que é mais que o suficiente para nosso projeto.

Vindo em seguida temos, no lugar de R1, um NTC. Eu nunca falei dele aqui, então vou comentá-lo brevemente. NTC é a sigla para Negative Temperature Coeficient (Coeficiente de Temperatura Negativo). Ele é um componente que apresenta uma resistência que diminui com o aumento da temperatura. Mas o que ele faz neste circuito? Veja que depois do NTC temos 3 capacitores, cuja capacitância associada totaliza aproximadamente 4400uF (desconsiderei o último capacitor de 100nF). Como os capacitores, no momento da ligação, estarão descarregados, eles se comportarão como um breve curto-circuito. Então, neste momento, a corrente puxada do transformador será muito maior que 3A, podendo estressar o transformador e os diodos. (embora o 1N5408 suporte um surto de corrente não repetitivo de 200A!). Então o NTC funciona da seguinte maneira. Quando o circuito está desligado não circula corrente e o NTC está frio, apresentando uma resistência. Ao ser ligado esse valor de resistência limita a corrente que passa para carregar os capacitores. Após a corrente circular por algum tempo (pouco tempo, na verdade), o NTC esquenta e sua resistência cai bastante, de forma que não altera o funcionamento desse circuito. Resumindo e simplificando, o NTC é um dispositivo que só apresenta resistência na hora da ligação do circuito.

Na sequência temos 2 capacitores eletrolíticos de 2200uF cada para a filtragem. Fazendo uma conta simples eu calculo que, mesmo puxando a capacidade máxima de 3A, tensão de Ripple ficará abaixo de 1V. Ou seja, eu tinha 12Vrms na saída do transformador, o que dá uma tensão de pico de 16,97V. Eu retiro  2,4V (pois segundo o datasheet do diodo 1N5408, essa é a queda de tensão de cada diodo com uma corrente de 3A) sobrando ainda 14,57V. Adicionando um Ripple de 1V nessa tensão, calculamos que a menor tensão que vamos obter será de 13,57V, que ainda é maior que os 12V que precisamos. Mas, no projeto em questão, maior é melhor que menor.

Por fim há um capacitor de 100nF na saída. Sua função é filtrar ruídos de alta frequência que tentem entrar da fonte para o circuito ou ir do circuito para a fonte. Apesar de parecer detalhe, esse capacitor é importante e pode ser encontrado em quase todo projeto de fonte.

Porém ainda devo algumas explicações. Se você ler a postagem de introdução sobre as fontes, você irá ver que entre os capacitores de filtragem e o capacitor de saída existiria uma outra etapa, que é a regulação. Sua função é eliminar por completo a tensão de Ripple. Mas no nosso projeto essa etapa não existe. Por que? Pois a ideia dessa fonte é ligar um amplificador que montarei com o circuito TDA2003. Esse circuito, segundo seu datasheet, pode ser alimentado com tensões entre 8V e 28V. Por isso (creio eu) não iremos precisar de 12V bonitinhos e regulados. Podíamos usar alguma coisa próxima de 12V e que não variasse muito. Como os reguladores integrados "comuns" (família 78XX) só aguentam até 1A, e reguladores discretos com transistores tornariam o projeto desnecessariamente complicado, optei pela simplicidade e fiz um design eletronicamente mais rústico. Se necessário, reprojeto e posto aqui para vocês.

Bom, por hoje é isso. Minha ideia é montar o circuito neste fim de semana e, na metade da semana que vem postar uma foto de como ele ficou e algumas informações adicionais que julgo interessantes. Qualquer dúvida ou sugestão deixem um comentário e se cuidem. Até a próxima e lembrem-se: continuem estudando!

CI Timer 555

   Hoje vou falar sobre o mais simpático circuito integrado da eletrônica: o timer 555. Comentarei um pouco da sua história, sobre suas funções e também traduzirei o seu datasheet, para obtermos informações precisas sobre seu funcionamento.

   O timer 555 é um circuito integrado que encontra uma variedade de aplicações em timers, geradores de pulso e osciladores. Apesar de antigo, continua muito usado. Em 2003 foi estimada uma produção de 1 bilhão de unidades desse componente.

   A ideia do circuito foi proposta em 1970 por Hans R. Camenzind e Jim Ball. Há boatos que o nome 555 deriva da associação de 3 resistores de 5K em série que existem dentro do CI, que dividem a tensão para servir de referência para os comparadores. Agora, sem mais delongas, vamos ao datasheet...

LM555

Timer

Encapsulamentos 8-DIP (Ilustrado abaixo, por ser mais comum)  e 8-SOIC.

Características:

* Capacidade de alta corrente na saída (200mA);

* Ajuste do Duty Cicle;

* Estabilidade de temperatura de 0,005%/°C;

* Temporiza desde microsegundos até horas;

* Tempo de desligamento menor que 2 microsegundos.

Abaixo há a ilustração do seu diagrama de blocos interno:

Aplicações:

* Temporizador de precisão;

* Gerador de pulsos;

* Gerador de Atraso de tempo;

* Timer Sequenciador.

Descrição:

O LM555 é um controlador altamente estável capaz de produzir pulsos precisos. No modo monoestável, o atraso no tempo é controlado por um resistor externo e um capacitor. No modo astável, a frequência e o ciclo duty são precisamente controlados por dois resistores externos e um capacitor.

Valores Máximos Absolutos (considerando a temperatura ambiente de 25°C)

* Tensão de Alimentação: 16V;

* Temperatura de Chumbo (soldagem de 10 segundos): 300°C

* Dissipação de Potência: 600mW;

* Faixa de Temperatura de Operação: de 0°C a 70°C;

* Faixa de Temperatura para Armazenamento: de -65°C até 150°C.

Características Elétricas (Ta = 25°C e Vcc = 5~15V, quando não especificado)

* Tensão de Operação: Min: 4,5 V; Máx: 16 V;

* Corrente de Operação: (p/ Vcc = 5 V) Min: 3 mA; Máx: 6mA; (p/ Vcc = 15 V): Min: 7,5 mA; Max: 15 mA. Em ambos os casos, se considera uma resistência de carga infinita.

* Erro de Temporização (Modo Astável):

- Desvio devido a temperatura: 150 ppm/°C

- Desvio devido a tensão de alimentação: 0,3 %/V

* Tensão de Controle:

- Para Vcc igual a 15 V: Mín: 9  V; Tip: 10 V; Máx:11 V.

- Para Vcc igual a 5 V: Mín: 2,6V; Tip: 3,33 V; Máx: 4 V.

* Tensão de Threshold:

- Para Vcc igual a 15 V: 10 V.

- Para Vcc igual a 5 V: 3,33 V.

* Corrente de Threshold: Tip: 0,1 uA; Máx: 0,25 uA.

* Tensão de Gatilho:

-Com Vcc igual a 15 V: Mín: 4,5 V; Tip: 5 V; Máx: 5,6 V.

-Com Vcc igual a 5 V: Mín: 1,1 V; Tip:1,67 V; Máx: 2,2 V.

* Corrente de Gatilho (com 0 V no Gatilho): Tip: 0,01 uA; Máx: 2 uA.

* Tensão de Reset: Mín: 0,4 V; Tip: 0,7 V; Máx: 1 V.

* Corrente de Reset: Tip: 0,1 mA; Máx: 0,4 mA.

* Tensão de Saída Baixa:

-Com Vcc igual a 15 V: Tip: 0,3 V; Máx: 0,75 V.

-Com Vcc igual a 5 V: Tip: 0,05 V; Máx: 0,35 V.

* Tensão de Saída Alta:

-Com Vcc igual a 15 V: 12,5 V (para Isource = 200 mA) e 13,3 V (para Isource = 100mA).

-Com Vcc igual a 5 V: Entre 2,75 V e 3,3 V (para Isource de 100 mA)

* Tempo de Subida: 100ns.

* Tempo de Descida: 100ns.

* Corrente de Fuga de Descarga: Tip: 20nA; Máx: 100nA.

   Claro que o datasheet contém várias outras informações, mas as que eu considero principais estão aí. Espero ter ajudado quem precisava de informações básicas sobre esse componente e, pra quem quer informações mais detalhadas, ou tiver alguma dúvida quanto a tradução, procure no google o datasheet desse CI, ou deixe um comentário. Então fiquem com aquele abraço e não se esqueçam de continuar estudando muito. Até a próxima. ;)

Introdução sobre Fontes de Alimentação

Olá a todos. Hoje falarei sobre fontes de alimentação, porém, por enquanto, será apenas uma introdução aos aspectos mais básicos desses dispositivos. Falarei o que eles fazem, comentarei sobre os tipos de fontes, enfim, nada muito detalhado. Claro que essa introdução nos guiará futuramente a um maior aprofundamento no tema. Então vamos começar logo...

Praticamente todo o equipamento eletrônico que possuímos possui transistores. Seja uma televisão, rádio, computadores, não importa. Toda a eletrônica moderna está fundamentada na tecnologia dos transistores. E os transistores precisam de uma tensão contínua para operar. Porém é mais barato para as concessionárias de energia transmitir em tensão alternada. Então temos de um lado a tensão alternada da rede e de outro a necessidade de uma tensão contínua. E são as fontes que atam as duas pontas dessa história.

Vamos analisar o diagrama de blocos de uma fonte linear (posteriormente comentarei o que isso significa).

Primeiro vemos que a entrada é tensão AC que pode ser 127V ou 220V, que são as tensões mais comuns. O primeiro passo nesse tipo de fonte é usar um transformador para rebaixar a tensão para valores como 9V, 12V ou 15V, por exemplo.

Após a etapa de transformação usamos a retificação, que pode ser de meia onda com 1 diodo, onda completa com 2 diodos ou onda completa em ponte, que utiliza 4 diodos. Esta etapa transforma a tensão alternada em uma tensão contínua pulsante. Para mais detalhes sobre a etapa de retificação, veja a postagem: "Circuitos Retificadores: Visão Geral".

A próxima etapa, que é a filtragem, transforma a tensão contínua pulsante em uma tensão contínua quase perfeita. Mas essa tensão contínua apresenta, quando a fonte é ligada a uma carga, uma oscilação chamada Tensão de Ripple. Para eliminar esse fator incômodo existe ainda outra etapa...

...Chamada de Regulação. Esta última etapa tem por objetivo eliminar por completo a tensão de oscilação.  É claro que não elimina totalmente, mas remove boa parte. Esta última etapa pode consistir em regulação com diodo zener, com emissor zener, existem também alguns circuitos com transistores e, por último, reguladores em CI, como a família 78XX para tensões positivas e 79XX para tensões negativas.

E esse é o diagrama de blocos de uma fonte de tensão linear simples. É comum adicionar em paralelo com a saída um capacitor de 100nF para filtrar qualquer ruído de alta frequência que possa surgir da fonte para o circuito ou vice-versa. A partir desse diagrama de blocos são construídos os esquemas elétricos, que podem ser bem simples, ou incluir algumas outras particularidades a fonte. Mas, de qualquer forma, o básico de uma fonte está aí. Mais adiante discutirei mais detalhadamente alguns aspectos da fonte e mostrarei alguns esquemas elétricos. Enquanto isso continuem estudando e se cuidem. Até a próxima.

Lâmpada Série

Hoje trago um projeto simples, porém útil: A Lâmpada Série! Mas, antes de construí-la, vamos ver o que ela é e o que ela faz.

A Lâmpada Série é, basicamente, uma lâmpada colocada em série entre a rede e o equipamento que ligaremos. O efeito causado por essa ligação é o fato de a corrente de curto circuito se tornar igual a corrente nominal da lâmpada, que para uma lâmpada de 60W para uma rede de 220V equivale a 272,7mA. Mas para que isso serve?

Imagine um circuito que possui na sua entrada um fusível (na verdade, não é preciso muita imaginação, pois muitos possuem de fato). Então, dentro de um circuito um componente estraga, acaba fechando um curto e o fusível queima. Então você recebe o equipamento com um fusível queimado e uma reclamação: parou de funcionar! :(

Você localiza o que você acredita ter sido o problema. Troca o componente, repõe um fusível e liga na tomada. E se você tiver trocado o componente errado? Então ainda haveria um curto no circuito e você queimaria outro fusível. Já com uma lâmpada série disponível, o fusível não queimará (desde que ele aguente a corrente nominal da lâmpada). Então a lâmpada série economiza fusíveis e alguns sustos. Então ele funciona como um detector de curto-circuitos e um limitador de corrente. Porém a detecção é feita "de olho". Você tem que "decorar" o brilho máximo da lâmpada, que é o indicador de curto.

Abaixo está a imagem do esquema elétrico da Lâmpada Série:

Aqui está uma imagem de uma lâmpada série montada, com a saída curto-circuitada:

As dicas dadas para a montagem é o uso de lâmpadas de 40W ou 60W. Podem ser usadas até lâmpadas de 100W, porém elas permitem uma corrente mais alta. Lâmpadas abaixo de 40W não são aconselhadas, pela corrente extremamente limitada que permitem.

Bem, a minha montagem da lâmpada série foi feita num suporte de papelão [:(] e como eu não tinha uma tomada os fios ainda estão soltos [:(], mas, enfim, uma lâmpada série é uma lâmpada série. E por ser um instrumento útil eu encorajo a fazerem uma. Porém, tenham aquele cuidado de sempre na montagem, pois a  eletricidade pode ser fatal, e era isso. Agora é só aproveitar esse instrumento caseiro de importância incalculável para todos os amantes da eletricidade. Um abraço e até a próxima.