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Archive for the ‘Eletrônica’ Category

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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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Multímetro analógico

 

Multímetro Digital

Diodo

Resistor

Transistores

 

Capacitor

Potenciômetro

 

 

Fusível

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Capacitores

Capacitor

Um capacitor é um componente eletrônico que tem como principal função armazenar energia elétrica. O capacitor é formado por duas placas condutoras e entre essas placas há um isolante denominado dielétrico. O material dá o nome do tipo de capacitor (poliester, carâmica, etc).

 

Funcionamente do capacitor

Ao aplicarmos tensão em seus terminais, o capacitor armazena cargas elétricas, sendo que uma das placas armazena cargas positivas e a outra armazena cargas negativas. O dielétrico que fica entre as placas dificulta a passagem das cargas de uma placa a outra, o que descarrega o capacitor. Dessa forma, para uma mesma diferença de potencial, o capacitor pode armazenar uma quantidade maior de energia. Uma vez que o capacitor esteja carregado, não haverá circulação de corrente. para descarregar um capacitor, ligamos um terminal no outro, de forma que a corrente passa a circular.

 

Tipos de capacitores

Existem vários tipos de capacitores e entre eles podemos destacar: os capacitores plásticos, que são feitos de poliestireno ou poliéster, os capacitores eletolíticos de alumínio e os capacitores cerâmicos.

 

Capacitância

Denominamos capacitância a característica de armazenar mais ou menos cargas elétricas por unidade de tensão. A quantidade de carga elétrica armazenada na placa de um capacitor é diretamente proporcional à diferença de potencial entre as placas.

A capacitância é um importante parâmetro, assim como a tensão máxima de operação e a tolerância, sendo estes três os principais parâmetros usados na especificação de capacitores. A unidade de capacitância é o Farad (F).

 

Teste de capacitores

Os capacitores eletrolíticos podem ser testados usando-se um multímetro, pois possuem um valor mais alto. Outros capacitores de valores menores, como os de poliéster e carâmicos, devem ser testados com um aparelho denominado capacímetro, pois não será possível visualizar um resultado nas escalas de um multímetro analógico.

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