Principais componentes e circuitos de um monitor

Pré-amplificador de vídeo

Os sinais de vídeo RGB entram em um pré-amplificador cuja principal função é isolar o microcomputador do monitor. Na realidade, o pré-amplificador faz o trabalho de um buffer, com amplificação de tensão adequada para alimentar o amplificador de saída final.

Amplificador de vídeo

O amplificador de vídeo é um amplificador de potência, cuja responsabilidade é oferecer corrente para o tubo de raios catódicos.

 

CI Micro ou Micom

O CI Micro é um circuito integrado com características especiais, projetado para controlar o monitor. Esse CI é construído no padrão VLSI CMOS (larga escala de integração), apresentando alto desempenho, grande velocidade de processamento e confiabilidade. É o responsável por exercer o controle de todo o funcionamento do monitor, desde a fonte de alimentação até a detecção do modo de vídeo, controlando o processamento de varreduras e vídeo por meio da freqüência de varredura horizontal e vertical. Esse circuito também gera o pulso de clamp.

 

Pulso de clamp

A função do pulso de clamp é polarizar o estágio pré-amplificador de vídeo. O clamp é um pulso gerado no circuito integrado, que trata o sincronismo horizontal (normalmente no CI micro), equilibrando a luminosidade com o nível de contraste da imagem.

Caso ocorra algum defeito e o pulso de clamp não chegue até o pré-amplificador RGB, certamente a tela vai ficar escura. Isso pode dar a falsa impressão de que o defeito é no circuito do cinescópio.

 

EEPROM

É um circuito integrado construído com a tecnologia VLSI CMOS. É uma memória somente para leitura, mas pode ser apagada e programada eletronicamente.

A EEPROM é a responsável pela comunicação bidirecional entre a placa controladora de vídeo do computador e o monitor, proporcionando controle de configuração automática, o chamado Plug and Play. Isto significa que o monitor é automaticamente reconhecido pelo microcomputador, pois o chip EEPROM se comunica diretamente com a placa de vídeo.

 

Suspend

A condição suspend do modo gerenciador de energia é reponsável por apagar o monitor quando o usuário não está utilizando o sistema, depois de um tempo determinado, a fim de economizar energia. Essa situação é percebida, pois o led âmbar acende e fica piscando, sinalizando para o usuário a condição suspend. O monitor automaticamente voltará ao normal, assim que o usuário fizer algum tipo de interação com o computador, como movimentar o mouse, por exemplo.

 

Degaussing

É um circuito responsável por desmagnetizar automaticamente a tela do cinescópio. Se houver algum defeito neste circuito, aparecem manchas coloridas na tela.

 

Fonte chaveada

É a fonte de alimentação que fornece energia aos vários circuitos do monitor.

 

Oscilador horizontal e vertical

É o circuito responsável pela geração das freqüências da varredura horizontal e de varredura vertical.

 

Driver horizontal

É um circuito responsável pelo isolamento e controle de impedâncias entre o circuito oscilador horizontal e a saída horizontal.

 

Saída horizontal

Transistor de potência responsável pela saída de deflexão horizontal.

Yoke horizontal

Também conhecido como bobina de deflexão horizontal ou BDH. Através de um campo magnético variável, controla a freqüência de varredura horizontal.

 

Saída vertical

Circuito integrado ou transistores de potência, responsáveis por alimentar a corrente da bobina defletora vertical.

 

Yoke vertical

Também conhecido como bobina de deflexão vertical ou BDV. O yoke vertical gera um campo magnético variável na freqüência de varredura vertical.

Fly-back

É um transformador especial responsável pela geração de alta tensão para alimentar o anodo, o foco e o screen do cinescópio.

 

Display key

São botões com tecnologia digital usados para controle e ajuste do monitor. Localizam-se na parte frontal do aparelho.

Diferenças básicas entre monitores VGA e SVGA

Monitores VGA

Os monitores VGA possuem uma melhor resolução de imagem que os antigos monitores CGA, que se tornaram obsoletos há algum tempo, pois chegavam a no máximo a uma resolução de 640 X 350 pixels. Já as placas VESA VGA possuem, normalmente, resolução de 640 X 480 pixels, com freqüência horizontal de 31,5 kHz e freqüencia vertical de 70 Hz.

 

Monitores SVGA

As placas de vídeo SVGA apresentam gráficos com 256 cores nos modos em que a VGA os apresenta com apenas 16 cores. Além disso, na saída de uma placa SVGA há os mesmos sinais que a VGA e mais outras sinais especiais, que garantem compatibilidade com o modo VGA, melhor resolução de imagem e número mais elevado de cores.

 

Compatibilidade entre VGA e SVGA

A compatibilidade entre VGA e SVGA é muito útil, pois permite que, ao instalar uma placa de vídeo VGA ou SVGA no micro, possamos utilizar um monitor VGA ou SVGA, pois estes são perfeitamente compatíveis entre si.

 

Resolução SVGA

Tanto a resolução quando o número de cores máximas dependem da quantidade de memória instalada na placa de vídeo do computador.

Quando o usuário configura o Setup do seu microcomputador, a resolução é definida com a variação da freqüência horizontal, da freqüência vertical e da polaridade dos pulsos de sincronismos.

Nos monitores SVGA existe um circuito detector de modo e outro circuito denominado configurador. Esses dois circuitos são responsáveis por detectar os sinais provenientes da placa de vídeo e fazer sua identificação, pois esses sinais podem ser do modo VGA ou SVGA.

 

Diferenças entre os monitores analógicos e os digitais

Uma característica dos monitores analógicos era possuir potenciômetros e trimpots para fazer ajustes de seus controles externos.

Após 1995, os monitores passaram a utilizar chips de alto desempenho, chamados de VLSI CMOS. Foram também incorporados microcontroladores (circuitos integrados com aplicações específicas). Isso aumentou muito a economia, a eficiência e a confiabilidade dos aparelhos. Os controles externos de ajuste de tela passaram a ser di tipo digital, eliminando-se os potenciômetros e trimpots externos, que antes eram os responsáveis por esse tipo de ajuste.

Os monitores digitais são chamados de “monitores inteligentes”, pois foram projetados para tirar o melhor proveito possível de seus circuitos, usando microprocessadores e memórias e consumindo menos energia. Neles há um menu de ajustes internos, nível de branco, RGB, geometria do vídeo, controle de energia, além de outras funções avançadas.

Na placa do monitor digital há a presença de teclas para os controles, além da memória EEPROM, CI Micro e um cristal.

 

CI Micro e cristal de clock

CI Micro é usado nos monitores digitais. Sua função é configurar o monitor para trabalhar com imagens de várias resoluções e grandes quantidades de cores. Ao lado de um CI Micro encontraremos sempre um cristal de clock, componente responsável pela geração de sinais usados pelo Circuito Integrado para controlar as funções do monitor.

 

Bobina desmagnetizadora

A bobina desmagnetizadora é o componente responsável por produzir um campo magnético alternado para desmagnetizar o tubo, evitando o aparecimento de manchas na tela. A bobina está sempre enrolada em volta do tubo e devidamente isolada. O termistor PTC (resistor térmico que apresenta baixa resistência quando está frio) trabalha em conjunto com a bobina.

O funcionamento dessa dupla pode ser resumido da seguinte forma: quando o monitor é ligado, a corrente alternada passa pelo termistor e pela bobina. A bobina então cria um campo elétrico que desmagnetiza o tubo. Após um determinado tempo, o termistor se aquece, o que conseqüentemente aumenta sua resistência e desliga a bobina. Quando a bobina é desligada, o processo de desmagnetização é encerrado.

 

Ajuste de pureza e convergência

Os anéis magnéticos, localizados no pescoço do tubo de imagem, são denominados unidades multipolares. Porém, são mais conhecidos como anéis de pureza e convergência. São os componentes encarregados de fazer o ajuste de pureza e convergência do monitor.

O ajuste de pureza faz cada feixe eletrônico acender apenas seus pontos de fósforo na tela. Isto deixa a imagem sem manchas. O ajuste de convergência faz os feixes acenderem apenas seus fósforos na tela toda. Estes ajustes evitam o aparecimento de manchas coloridas na imagem do monitor.

O problema é que os ajustes já vem de fabrica e não devem ser modificados. Justamente para evitar que se mexa nos anéis, esses são colados. Se os anéis forem tirados da posição correta, devemos ajustá-los de tal forma que as marcas de cola que os anéis possuem coincidam, pois essas marcas foram feitas na fábrica para garantir o ajuste. Portanto, deve-se evitar mexer nesses anéis.

A operação do monitor de vídeo

A operação do monitor de vídeo

O adaptador de vídeo fica ligado ao monitor por meio de um cabo. O monitor de vídeo transforma os sinais que chegam do cabo em imagens na tela.

O monitor possui um grande tubo de vácuo (semelhante ao dos aparelhos de TV). Na frente do tubo, visível ao usuário, fica localizada a chamada tela e, na parte traseira, o tubo contém os canhões eletrônicos e é envolto pelos circuitos de controle.

Um monitor monocromático possui somente 1 canhão, diferentemente dos monitores em cores, que possuem 3 canhões.

Os canhões eletrônicos emitem uma corrente de elétrons. Esses elétrons trafegam até passarem por um furo na máscara de sombra e atingirem uma tela coberta por fósforo.

O monitor monocromático tem um conjunto de pontos de fósforo, diferentemente do monitor em cores, que tem pontos ou faixas de fósforo, nas cores vermelha, verde e azul (RGB). No monitor em cores existe, atrás da tela, a chamada máscara de sombra, que nada mais é do que uma placa contendo diversos furos.

Quando um canhão recebe um sinal elétrico, ele libera uma corrente de elétrons, que são lançados na tela. Em um monitor em cores, os elétrons passam por um furo na máscara de sombra e chocam-se contra a tela. A área da tela que foi atingida pelos elétrons passam a brilhar porque o fósforo ilumina-se em razão do impacto do elétron.

Os furos na máscara de sombra são determinantes para a distância entre os pixels na tela. Essa distância exerce uma grande influência na nitidez da imagem apresentada no monitor. No monitor em cores, a distância entre os pontos de mesma cor no tubo é de 0,28 mm.

No monitor monocromático, o elétron choca-se contra a superfície de fósforo e produz um ponto. Cada ponto na tela é o mesmo e brilha nas cores branco, verde ou âmbar, dependendo do tipo de monitor. No monitor em cores, o funcionamento é um pouco diferente, já que os canhões ficam dispostos de forma que não atingem exatamente os mesmos pontos na tela do monitor.

 

Dot Pitch

Dot Pitch é o tamanho de um pixel na tela (a rigor o Dot Pitch é o tamanho de uma tríade formada por um ponto vermelho, um ponto verde e um ponto azul (RGB)). O Dot Pitch é medido em mm e o mais comum é ser de 0,28mm.

Um monitor em cores tem 3 canhões. Um canhão dispara nos pontos de fósforo verdes, outro nos vermelhos, e o último nos pontos azuis. Os três pontos ficam dispostos formando uma espécie de triângulo (um vermelho, um azul e um verde). Esse conjunto de pontos é considerado um único pixel.

 

Formação das cores na tela

A formação das cores na tela de um monitor dá-se da seguinte forma: cada ponto visto na tela é composto por três componentes (Red – vermelho; Green – verde; Blue – azul). Por exemplo, se quisermos colocar um ponto verde na tela, deveremos acender apenas o G (Green). Porém, se desejarmos colocar um ponto branco na tela do monitor, será necessário acender os três pontos simultaneamente, já que a cor branca é uma mistura de três cores básicas, cada uma delas participando com uma determinada percentagem do total.

A formação de cores intermediárias é feita por meio de combinações de níveis de intensidade entre os componentes da cor. Em razão desse fato, é possível dizer que o monitor tem capacidade ilimitada de cores, pois, teoricamente, existem infinitas combinações possíveis de intensidade entre os três componentes que formam a cor. A fim de obter cores diferentes em sua tela, o aparelho liga e desliga de forma seletiva os canhões de elétrons, sendo, inclusive, capaz de regular a quantidade de elétrons, a fim de alterar a intensidade da cor.

 

Varredura

Em volta do pescoço do tubo de raios catódicos, há um conjunto de bobinas eletromagnéticas. Essas bobinas criam um campo eletromagnético de forma que o fluxo eletromagnético seja deslocado par qualquer ponto da tela. A seqüência que organiza o deslocamento de elétrons na tela é denominada varredura.

O processo de varredura ocorre da seguinte forma: a tela é varrida da esquerda para a direita e de cima pra baixo, em grande velocidade.

À medida que o feixe de elétrons caminha da esquerda para a direita, dizemos que ele está “varrendo” a linha da tela, ou seja, está acendendo ou apagando cada ponto colorido dentro da área do pixel. A varredura está intimamente ligada à resolução.

 

Resolução da tela

A resolução irá definir a nitidez da imagem em uma tela. A resolução do monitor é função do número de pixels.

 

Freqüência vertical

Freqüência vertical como sendo a quantidade de quadros que são montados pelo monitor por segundo.

 

Freqüência horizontal

Freqüência horizontal é a velocidade com que o fluxo de elétrons é capaz de preencher um quadro. Podemos dizer que a freqüência horizontal é a medida de quantas linhas o fluxo de elétrons é capaz de varrer em um segundo.

Um ponto importante a considerar é que quanto maior a freqüência horizontal, maior o número de pontos que podem ser desenhados na tela e, portanto, maior a resolução do monitor.

 

Cinescópio ou tubo de raios catódicos (tubo de imagens)

O cinescópio ou tubo de raios catódicos, popularmente conhecido como “tubo de imagens“, é a peça principal do monitor. O cinescópio sincroniza o sinal da imagem proveniente de uma fonte de sinais e, em seguida, reproduz a imagem na tela. É formado por um tubo de vidro sob vácuo, que contém internamente os seguintes componentes: placa, grade de controle, grade de aceleração, grade de focalização, catodo e filamento. A função das grades é controlar os feixes de elétrons.

 

Canhão eletrônico

O canhão possui 3 catodos que são aquecidos por um filamento. Os catodos emitem feixes de elétrons. Um componente denominado fly-back, que nada mais é do que um transformador especialmente projetado para trabalhar com alta-tensão, é responsável por geral o MAT (muita alta tensão). Na maioria dos monitores, essa tensão é de aproximadamente 25.000 V. A alta tensão, por sua vez, é aplicada no tubo através de um cabo de alta tensão que sai do fly-back e entra no tubo. Esta alta tensão é necessária para atrair violentamente os elétrons para a tela, a fim de formar os pontos da imagem.

O canhão possui 10 pinos. Esses pinos são encaixados no soquete localizado em uma placa de circuito impresso, a qual denominados de placa do tubo.

 

Bobinas defletoras

As bobinas defletoras estão formando um só corpo, enroladas e acopladas ao redor do pescoço do tubo. As bobinas defletoras têm como função defletir o feixe de elétrons da tela nos sentidos vertical e horizontal do tubo de raios catódicos (cinescópio), originando a chamada trama luminosa, que, por sua vez, é quem forma as imagens na tela.

Monitores

Monitores

 

O monitor de vídeo é a principal forma de contato entre o computador e o usuário, pois é por meio dele que visualizamos as informações. O monitor recebe os sinais da placa de vídeo do computador. A função dessa é justamente receber os sinais que são enviados pelo processador da máquina e convertê-los em sinais que o monitor entenda.

Exitem dois tipos de monitores para computador: os monitores convencionais (CRT) e os monitores de cristais líquidos (LCD).

Em um monitor CRT, as imagens são produzidas por meio de um tubo de raios catódicos. Já o monitor LCD produz imagens em uma tela de cristal líquido e tem várias vantagens em relação ao convencional, como, por exemplo, economia de espaço, economia de energia e maior aproveitamento total da área da tela.

Os monitores LCD possuem algumas vantagens significativas, pois não geram radiações perigosas ao corpo humano e consomem aproximadamente quatro vezes menos energia que os monitores construídos com a tecnologia CRT. Além disso, sua imagem não cintila e sua planicitude é absoluta, proporcionando alto nível de conforto para o usuário. Por outro lado, são mais caros que os monitores CRT.

 

Conectores das placas de vídeo

Os conectores servem para interligar os cabos dos periféricos externos ao gabinete do PC. O monitor recebe do computador cinco sinais principais: R (Red – vermelho), G (Green – verde), B (Blue – azul), sincronismo horizontal e sincronismo vertical. Os sinais transitam do computador ao monitor através do cabo de sinais.

 

Identificando o conector RGB dentro do monitor

A identificação é fácil, pois não há grande dificuldade para encontrar os fios do conector RGB dentro do monitor. Os fios de sinais RGB são mais grossos e, além disso, cada um desses fios tem a cor característica do sinal (RGB e seu fio-terra correspondente).

 

Identificando o conector de sincronismo dentro do monitor

Os fios provenientes do conector de sincronismo são parte de um grupo de 3 ou 4 fios finos. Esses fios são os de sincronismo horizontal, sincronismo vertical e um ou dois fios-terra. Os conectores mais atuais possuem 5 ou 6: sincronismo vertical, sincronismo horizontal, SDA, SCL e um ou dois fios-terra.

 

Testando o cabo de sinal

Um cabo de sinal com problemas pode causar uma alteração das cores na imagem ou problemas que levam à perda total de sincronismo. Os sintomas mais comuns são rolamentos da imagem pela tela e, dependendo do modelo, até mesmo desligamento do monitor.

Dicionário de eletrônica básica

Dicionário de eletrônica básica

Amperímetro: é o instrumento usado para medir corrente elétrica.

Capacitância: é a característica de armazenar mais ou menos cargas elétricas por unidade de tensão.

Capacitor: é um componente eletrônico que tem como função armazenar energia elétrica.

Circuito integrado: pode ser definido como sendo um conjunto de componentes de elementos de circuito.

Circuito integrado regulador de tensão:  circuito que fornece tensão praticamente constante na saída.

Circuitos integrados lineares (analógicos): são aqueles em que a corrente e a tensão podem assumir qualquer valor dentro de uma determinada faixa contínua de valores.

Circuitos integrados digitais: são aqueles cuja corrente e a tensão assumem apenas valores discretos, ou seja, não existem valores intermediários entre dois valores sucessivos.

Componentes SMD (Surface Mounting Device): são transistores, diodos, capacitores e circuitos integrados que são fabricados de forma padronizadas, para serem colados diretamente na placa do circuito elétrico/eletrônico.

Corpo eletrizado: dizemos que um corpo está eletrizado quando existe um desequilíbrio entre o número de prótons e elétrons em sua estrutura.

Corrente alternada: é um tipo de corrente elétrica cuja intensidade e o sentido da corrente variam periodicamente.

Corrente contínua: é um tipo de corrente elétrica cuja intensidade e o sentido da corrente se mantém constantes no decorrer do tempo.

Corrente elétrica: é o deslocamento de cargas dentro de um condutor quando existe uma diferença de potencial entre as extremidades desse condutor elétrico.

Diodos: são dispositivos semicondutores feitos de silício ou germânio, formando uma estrutura chamada de junção PN.

Diodos de sinal: são diodos que funcionam somente com baixas correntes, geralmente, menos de 1 ampere.

Eletrização por atrito: fenômeno que ocorre quando existe fricção entre dois corpo, inicialmente neutros, de materiais diferentes.

Eletromagnetismo: é o fenômeno magnético provocado pela circulação de uma corrente elétrica.

FET: transistor de feito de campo tem aparência de um transistor comum, porém, seu consumo é menor.

Fly back: é um transformador de alta tensão.

Fonte de alimentação: transforma a tensão alternada da rede em tensão contínua para alimentar os circuitos eletrônicos.

LED: sigla para “Light Emmiting Diode”, ou, diodo emissor de luz.

Mosfet: é um transistor de potência usado em fontes de alimentação e também na saída horizontal de monitores de vídeo. Tem como característica baixo consumo e alta impedância de entrada.

Multímetro: é um aparelho usado principalmente para medir tensão, corrente e resistência elétrica. Pode efetuar também outras medidas, como, por exemplo, freqüência.

Ohmímetro: é o aparelho utilizado para medir a resistência elétrica.

Ponte retificadora: são cápsulas especialmente fabricadas contendo 4 diodos ligados entre si, formando uma ponte retificadora utilizada para retificar correntes alternadas.

Potenciômetros: são resistores variáveis que são usados como divisores de tensão em circuitos eletrônicos.

Resistividade:é a dificuldade de passagem de corrente elétrica por determinado material.

Resistores: são componentes que tem por função oferecer resistência à passagem de corrente elétrica.

Retificador: transforma tensão alternada em pulsante.

Semicondutores: são materias que estão entre o grupo de materiais bons condutores e o grupo de materiais maus condutores.

Transformador: é um conversor de energia elétrica que atua por intermédio do eletromagnetismo que flui por suas espiras quando energizadas.

Transistor: é um dispositivo que regula corrente ou voltagem atuando como uma porta para sinais eletrônicos.

Trimpots: são potenciômetros em miniaturas que são ajustados por meio de uma fenda em seu corpo.

Voltímetro: é um aparelho utilizado para medir tensão.

Circuitos integrados

Circuito integrado

Um circuito integrado pode ser definido como sendo um conjunto de componentes de elementos de circuito, como resistores, diodos, capacitadores e transistores, formados e interligados de forma simultânea dentro de um mesmo corpo, normalmente uma pastilha de silício, constituindo um dispositivo único que realiza a função do circuito.

 

Vantagens da utilização de cirtuitos integrados

Os circuitos integrados são indicados principalmente em aplicações que têm funções repetitivas e possuem espaços limitados.

Tamanho e peso

As pequenas dimensões de um circuito integrado, se comparadas com o espaço necessário para adicionar os componentes equivalentes, constituem uma vantagem enorme. Dessa forma, um cirtuito integrado, contendo centenas de componentes, pode ter o tamanho de um único transistor normal. Como possui dimensões reduzidas, os circuitos integrados acaba também diminuindo o peso, o que é uma vantagem para a maioria das aplicações.

Potência

Por possuir uma dimensão menor, os circuitos integrados consomem menos potência, aquecem menos e por isso não necessitam de grandes sistemas de refrigeração, o que traz economia.

Alta velocidade

Como o tamanho de um circuito integrado é muito reduzido, os sinais levam pouco tempo para percorrê-lo, permitindo altas velocidades. Esta é uma grande vantagem para aplicações complexas, nas quais milhares de operações são necessárias.

Confiabilidade

Os circuitos integrados são fabricados com excepcional controle de qualidade, e todos os seus elementos internos são perfeitamente conectados. Normalmente, um circuito integrado é 50 vezes mais confiável que um circuito convencional. Alguns circuitos integrados especiais, para as aplicações da indústria aeroespacial, possuem índice de falhas menor do que 0,001% por 1.000 horas de operação.

Custo

Um circuito integrado tem um custo menor do que o custo total de componentes e materiais que seriam necessários para montar um circuito equivalente. O custo cai à medida que mais componentes podem ser inseridos em um único chip.

Facilidade de manutenção

É mais fácil realizar a manutenção em circuitos integrados complexos, que utilizam circuitos integrados, do que se estes fossem constituídos apenas de componentes individuais. Como a maioria dos circuitos integrados correspodem a determinadas partes ou estágios desse circuito complexo, fica mais fácil de encontrar o componente defeituoso. Dessa forma, as exigências de tempo e de pessoal de manutenção são reduzidas, sem falar nos estoques e peças.

 

Desvantagens da utilização de circuitos integrados

Limitação de tipos

A tecnologia utilizada para a fabricação de circuitos integrados é muito cara e, portanto, será justificada apenas se a produção for de alta quantidade de peças, geralmente na casa de milhões de unidades. Não se justifica, economicamente, produzir apenas algumas centenas ou milhares de unidades. Por isso, existem apenas alguns tipos de circuitos integrados de uso geral no mercado.

Limitação de correntes e tensões

Em razão de seu pequeno tamanho, os circuitos integrados não podem trabalhar com altas tensões e correntes. As altas tensões romperiam seu sistema de isolamento interno. Correntes altas geram mais calor, o que faz com que seja necessária uma área maior para dissipar o calor, e sabemos que a característica do circuito integrado é ser pequeno, portanto, com pequena área.

 

Escala de integração

Quanto à escala, podemos classificar os circuitos integrados em:

SSI: integração em baixa escala: até 100 componentes integrados.

MSI: integração em média escala: de 100 até 1.000 componentes integrados.

LSI: integração de grande escala: de 1.000 a 10.000 componentes integrados.

VLSI: integração de escala muito grande: acima de 10.000 componentes integrados.

 

Modo de operação

Em relação ao modo de operação dos circuitos integrados, podemos classificá-los em dois grupos: circuitos integrados lineares (analógicos) e circuitos integrados digitais.

 

Circuitos integrados lineares (analógicos)

São aqueles em que a corrente e a tensão podem assumir qualquer valor dentro de uma determinada faixa contínua de valores. Podem ser encontrados em rádios, televisores, amplificadores, monitores de vídeo, etc.

 

Circuitos integrados digitais

São aqueles cuja corrente a tensão assumem apenas valores discretos, ou seja, não existem valores intermediários entre dois valores sucessivos. Podem ser encontrados em microcomputadores, relógios, calculadoras e em qualquer equipamento de manipule dados digitais.

 

Componente SMD

Os componentes SMD – Surface Mounting Device – são transistores, diodos, capacitadores e circuitos integrados que são fabricados de forma padronizada para serem “colados” diretamente na placa do circuito elétrico/eletrônico. São projetados com os terminais de solda junto ao corpo ou com pequenos terminais.

A vantagem é que esses circuitos dispensam a necessidade de furação do circuito impresso (o que diminui relativamente o tempo de fabricação) e são montados em cima da superfície da placa que já tem uma pasta de solda previamente depositada ou em cima de uma cola, que é depositada na placa para aderir ao componente.

Transformadores

Transformador

Um transformador é composto basicamente por um núcleo fechado sobre si mesmo e formado por lâminas de ferro, no qual há dois enrolamentos (chamados de enrolamentos primários e secundários), que convertem primeiramente energia elétrica em magnética e, em seguida, energia magnética em elétrica.

O tranformador é um conversor de energia elétrica, que atua por intermédio do eletromagnetismo que flui por suas espiras quando energizadas. O eletromagnetismo sempre aparece em um condutor quando ele circula uma corrente. A característica básica de um transformador é um núcleo, sem o qual ele não funcionaria.

O funcionamento do transformador

Ao ser aplicada uma tensão no enrolamento primário, o transformador cria um campo magnético e induz uma tensão alternada no secundário. Esta tensão no secundário pode ser menor, igual, ou maior que a do primário.

Os enrolamentos são compostos por uma determinada quantidade de espiras. As espiras são as responsáveis pela relação de conversão, isto que dizer que o número de espiras e o valor da tensão de entrada são proporcionais à tensão de saída.

 

Transformador ideal

O transformador ideal seria aquele na qual a potência obtida no secundário é igual à potência aplicada ao primário, ou seja, não haveria perdas.

 

Transformador real

O transformador real é aquele que encontramos na prática. A potência obtida no secundário é menor do que a potência aplicada no primário, ou seja, existem perdas.

As perdas acontecem devido aos seguintes motivos:

• No enrolamento, devemos considerar a resistência do fio, que transforma parte da energia em calor;
• no núcleo também existem perdas em razão dos fenômenos físicos, que fazem com que o núcleo se aqueça, reduzindo o campo magnético.

 

Fly back

Existem transformadores especiais que são projetados de acordo com a aplicação a que se destinam. Um exemplo é o transformador de alta tensão, denominado Fly Back. Seu núcleo e seus enrolamentos são especialmente projetados para trabalhar como elevador de tensão em alta freqüência.

 

Tipo de enrolamento

O tipo de enrolamento é uma característica importante do transformador e pode ser: simples, duplo ou com derivações.

 

Como testar transformador

Para testar um transformador utiliza-se um multímetro.

Transistores

Transistor

O transistor é um dispositivo que regula corrente ou voltagem, atuando como uma porta para sinais eletrônicos. Este componente é feito de 3 camadas de material semicondutor capaz de conduzir corrente. Estas camadas formam uma espécie de sanduíche composto de cristais do tipo P (ânodo) e do tipo N (cátodo). Quando composto por dois cristais do tipo P e apenas um do tipo N, temos um transistor de confuguração PNP. Quando composto por dois cristais do tipo N e um do tipo P, temos um transistor de configuração NPN.

 

Funcionamento e utilização do transistor

O transistor atua como uma chave, que abre e fecha muitas vezes por segundo. Desta forma ele é capaz de regular sinais eletrônico. Os transistores são componentes básicos dos circuitos integrados, também conhecidos como CIs, que são formados por um grande número de transistores interligados em um circuito e embalados em um único chip de silício.

Em um circuito eletrônico, o transistor pode ser usado como chave, regulador de tensão ou amplificador de sinais.

 

Potência do trasistor

Com relação à potência ds transistores, podemos dividi-lo em 3 faixas: baixa, média e alta potência. Quanto maior a potência, maior é o tamanho do transistor e também maior é o calor gerado. Por isso, os transistores de média e alta potência utilizam dissipadores de calor, a fim de poderem suportar altas temperaturas. Os dissipadores de calor são chapas metálicas que têm a função de receber o calor gerado pelo transistor, a fim de evitar o superarquecimento do transistor.

Os transistores possuem três terminais para conexões externas. Estes terminais são chamados de coletor, base e emissor. Sobre estes terminais são aplicadas as tensões.

 

Transistor PNP

O transistor PNP trabalha com uma tensão mais alta no emissor, uma tensão média na base e outra tensão mais baixa no coletor. Dizemos que o transistor está polarizado corretamente quando está recebendo as tensões corretas nos terminais.

Se o transistor PNP recebe uma tensão maior no coletor do que no emissor ele não está polarizado corretamente.

 

Transistor NPN

Este transistor trabalha com tensão mais baixa no emissor, média na base e alta no coletor. Dizemos que não está polarizado corretamente quando não recebe as tensões corretas nos terminais.

Se o transistor NPN recebe uma tensão maior no emissor do que no coletor, ele não estará polarizado corretamente.

 

Transistor defeituoso

Se o transistor estiver em bom estado, o ponteiro se movimentará somente com uma das pontas na base. Caso não se movimente com nenhuma, o transistor estará aberto.

Se o ponteiro se movimentar com a ponta vermelha na base e se ao ser invertido com a ponta preta na base, também se movimentar, significa que o transistor está em curto.

 

FET – Transistor de efeito de campo

O FET tem aparência de um transistor comum, porém, seu consumo é menor. Os nomes de seus terminais são diferentes dos nomes de terminais de transistores comuns: dreno, source e gate. Em relação ao funcionamento dos terminais e a tensão, podemos dizer o seguinte: o source trabalha com uma tensão menor, o gate com tensão média e o dreno com tensão maior.

 

Mosfet

O mosfet é um transistor de potência bastante usado em fontes de alimentação e também na saída horizontal de monitores de vídeo. Tem como característica baixo consumo e alta impedância de entrada. O transistor mosfet é fabricado em estruturas chamadas de canal N ou canal P. Os mais usados na maioria das aplicações são os de canal N.

Diodo

Diodos

Diodos são dispositivos semicondutores feitos de silício ou germânio, formando uma estrutura chamada de junção PN. Um material semicondutor é aquele que possui um comportamento intermediário entre um condutor real e um isolante. O diodo possui dois terminais: o terminal P chamado de ânodo e o terminal N que é chamado de cátodo.

 

Funcionamento do diodo

O diodo possui uma característica muito interessante, que é a de só conduzir corrente elétrica quando a tensão no ânodo for maior que a tensão no cátodo (ânodo > cátodo). Outra aplicação comum dos diodos é a de servir de retificadores para correntes alternadas, ou seja, para transformar corrente alternada em corrente contínua.

 

Diodo Zener (cátodo > ânodo)

O zener é um diodo especial. Ele é o único diodo que conduz corrente quando a tensão do cátodo é maior que a do ânodo, ou seja, o diodo zener apresenta um comportamento inverso ao do diodo comum. Para que o diodo zener possa conduzir, é necessário que a tensão aplicada sobre ele seja maior ou igual a da tensão marcada em seu corpo.

A partir do momento passa a conduzir, o zener mantém a tensão em seus terminais praticamente constante. Em razão dessa característica, o diodo zener é muito utilizado como estabilizador de tensão.

 

LEDs

A sigla LED significa Light Emmiting Diode, o que quer dizer: diodo emissor de luz. São diodos especialmente construídos para emitir luz quando diretamente polatizados. Os LEDs possuem vantagens em relação as lâmpadas incandecentes, pois precisam de menos energia e são muitos mais duráveis.

 

Diodos de sinal

São diodos que funcionam com baixas correntes, geralmente menos de 1 Ampere.

 

Ponte retificadora

São cápsulas especialmente fabricadas contendo 4 diodos ligados entre si, que formam uma ponte retificadora, utilizada para retificar correntes alternadas.

 

Teste de diodo

Para testa diodos utiliza-se um ohmímetro. Coloque o diodo na polarização direta, ou seja, a ponta vermelha (+) do aparelho no cátodo do diodo (correspondente a faixa no corpo do diodo) e a ponta preta (-) no ânodo. Ao fazer isto, a leitura deverá mostrar uma resistência pequena, abaixo de 100 ohms (<100 ohms).

Inverta a polarização, modificando a posição das pontas de prova nos terminais do diodo. Desta vez, a leitura deverá mostrar uma resistência muito alta (>100 ohms).

 

Diodo aberto

Caso as leituras mostrem um valor muito alto (infinito) nos dois sentidos, o diodo está aberto e deve ser substituído.

 

Diodo em curto

Se as leituras apresentarem-se baixas nos dois sentidos de polarização, significa que o componente está em curto. Neste caso, substitua o componente.

Conheça as peças básicas em eletrônica

Multímetro analógico

 

Multímetro Digital

Diodo

Resistor

Transistores

 

Capacitor

Potenciômetro

 

 

Fusível