apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 1 de 24 Material de Estudo Comunidade Acadêmica Perguntas e Respostas http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br Login Buscar arquivos, pessoas, cursos… Cadastro apostila eletronica analogica basica Enviado por: ademir jose dos santos | 5 comentários Arquivado no curso de Engenharia - Grande Área Elétrica na UNIVILLE Tweet Curtir 3 Curso Enrolamento Motor www.InstitutoUniversal.com.br Matricule-se no Curso a Partir de 6x R$ 32,33 e Ganhe um Micrômetro ELETRONICA ANALOGICA BASICA Compilado de várias apostilas do Senai/SC Principais componentes s, simbologia e aspecto físico. DESCRIÇÃO apostila em word de eletronica analógica básica, compilada de várias apostilas do Senai/SC TAGS ESTATÍSTICAS 7182 visitas 595 downloads 5 comentários ARQUIVOS SEMELHANTES MEV Apostila Apostila Automação Apostila Eletro-eletrônica Básica Apostila Controle e Automação Industrial Apostila 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 2 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... Corrente elétrica é o fluxo ordenado de elétrons que fluem por um determinado condutor www.cliqueapostilas.com.br Apostila Topografia I apostila Tensão elétrica (Ddp) também conhecida como diferença de potencial, na prática significa a diferença entre a quantidade de cargas elétricas entre dois corpos. Essa diferença é medida em Volts, e suas subunidades são: Kilovolts = KV Curso de conserto de aparelho de DVD Apostila Milivolts = mv Instrumentação Tensão contínua ou mais chamada de corrente contínua (CC ou, em inglês, DC - direct current), é o fluxo constante Apostila e ordenado de elétrons sempre em uma direção. Esse tipo de corrente é gerado por baterias, pilhas, dínamos, células solares e fontes de alimentação de várias tecnologias, que retificam a corrente alternada para produzir corrente contínua. Normalmente é utilizada para alimentar aparelhos eletrônicos (entre 1,2V e 24V) e os circuitos digitais de equipamento de informática (computadores, modems, hubs, etc.). Este tipo de circuito possui um pólo negativo e outro Apostila biofisica apostila Eletrônica APOSTILA LIVROS RELACIONADOS Histologia Básica positivo (é polarizado), Nesta obra apresentam-se as mais recentes pesquisas no campo da biologia celular e... Tensão Alternada ou chamada de corrente alternada denomina CA, difere da tensão contínua porque troca de polaridade constantemente. Provocando nos circuitos um fluxo de corrente ora em um sentido, ora em outro. Uma fonte de tensão alternada alterna a polaridade constantemente com o tempo. Baccan - Química Analítica Quantitativa Elementar Os diversos tipos de tensão em CA podem ser distinguidos através de quatro características: São apresentados conceitos básicos da química analítica clássica: gravimetria e volumetria. O... 1)Formas de onda. Cálculo Númerico 2 ) Ciclo. É uma variação completa da forma de onda. O ciclo é, em resumo, uma parte da forma de onda que se O objetivo deste livro é apresentar os conceitos matemáticos do cálculo numérico... repete sucessivamente. 3 ) Período é a designação empregada para definir o tempo necessário para que se realize um ciclo completo de uma corrente alternada , é representado pela notação T e sua unidade de medida é o segundos(S). 4 ) Freqüência.é número de ciclos de uma corrente alternada que ocorrem em 1 segundo. É indicado pela letra f e sua unidade é o Hertz (Hz). Geralmente a tensão CA é dada quase sempre em seu valor eficaz, que é o valor quadrático médio desse sinal elétrico (em inglês é chamado de root mean square, ou rms), sendo escrita como Vef (ou Vrms). Vef é útil no cálculo da potência consumida por uma carga Assim, é usual a especificação de corrente ou tensão alternada em termos de valores eficazes, isto é, valores de corrente ou tensão contínua que produzem a mesma dissipação de potência. Para medirmos a tensão eficaz utilizamos o multímetro, para medirmos a tensão de pico ou pico a pico utilizamos o osciloscópio Resistência elétrica: Chamamos de resistência elétrica a oposição que um determinado corpo oferece a passagem de corrente elétrica. No caso dos _os condutores essa resistência de pende dos seguintes fatores: Espessura do fio: quando mais grosso menor será a resistência apresenta; Comprimento do fio: quando mais comprido maior a resistência; Tipo de material usado: cada material apresenta diferentes valores de resistência. Lei de Ohm: Em certos materiais condutores a relação entre a tensão aplicada e a corrente que flui por ele, a uma dada temperatura, é constante. Neste caso dizemos que o condutor obedece a lei de Ohm: R= V / I ou V= R x I ou I = 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 3 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br V/R Onde, R= resistência em ohms V= tensão em volts e I= corrente em Àmperes 2-INSTRUMENTOS DE MEDIÇÕES O osciloscópio é um instrumento de medição que nos permite ver o comportamento da tensão elétrica. Com ele, podemos medir tensões contínuas, alternadas, períodos e defasagem. As partes principais do osciloscópio são : botão liga/desliga, intensidade, foco, escalas TENSÃO/DIV e TIME/DIV, posição horizontal e vertical. Escala Tensão/Div – Canal 1 Escala Tensão/Div – Canal 2 Escala Time/Div Conector canal 1 Conector canal 2 Ponteira para medição com o osciloscópio CALIBRAÇÃO: Antes de qualquer leitura com o osciloscópio, devemos seguir o seguinte procedimento: 1. Ligamos o osciloscópio e esperamos aparecer a imagem; 2. Selecionamos o canal 1 (CH1) na chave VERT MODE e pressionamos o botão GND do CH1 ajustando-o no centro horizontal da tela; 3. Ajustamos a intensidade luminosa e o foco de modo a conseguir uma boa visualização da linha; 4. Ajustamos a posição vertical e horizontal que irá facilitar as medidas; 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 4 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br 5. Conectamos o cabo do osciloscópio no conector X IN, que é um terminal de entrada de sinal; 6. Conectamos a outra extremidade do cabo (ponta com gancho) ao pino Ponta de Prova, deixando a garra jacaré livre. 7. Pressionamos novamente o botão GND do CH1 e deixamos o botão AC/DC em AC; 8. Ajustamos o botão TIME/DIV para uma boa visualização da onda. Deveremos ver uma onda quadrada com nível de tensão e freqüência especificadas no osciloscópio. Para calcularmos a tensão de um sinal devemos fazer o seguinte: 1. Ajustamos a posição vertical para fazer a onda iniciar a partir de uma linha horizontal; 2. Contamos quantas divisões (quadrados) existem entre o início da onda e o ponto onde ela tem o seu valor máximo; 3. Multiplicamos este número pelo valor da escala VOLT/DIV. Para calcularmos a freqüência de um sinal devemos fazer o seguinte: 1. Ajustamos a posição horizontal para fazer a onda iniciar a partir de uma linha vertical; 2. Contamos quantas divisões existem entre o início da onda e o ponto onde ela começa a se repetir; 3. Multiplicamos este número pelo valor da escala TIME/DIV. 4. Valor que nós encontramos é o período T. A fórmula para o cálculo da freqüência f é: 1 – Medições: Siga o procedimento descrito acima, preparando os dois canais do osciloscópio e fazendo a leitura do nível de tensão e do período, e calculando a freqüência do sinal gerado no osciloscópio. Tensão:________ Período (T):_________ Freqüência (f):__________ Interligue a fonte de tensão contínua (DC) com o osciloscópio, aumentando a tensão a partir do 0V, meça qual o valor máximo de tensão que é possível visualizar em cada escala, lembrando que o GND deve estar no centro da tela: 1. Escala de 0.1V; Máximo valor:________ 1. Escala de 0.5V; Máximo valor:________ 1. Escala de 2V; Máximo valor:________ 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 5 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br Voltímetro é um instrumento de medida da amplitude da tensão elétrica. É dotado de duas pontas de prova de acesso ao exterior (Figura 1.9.a), através das quais se podem medir a tensão aos terminais de uma fonte de tensão constante, entre dois quaisquer pontos de um circuito elétrico, ou ainda entre qualquer ponto e a referência. A ligação de um voltímetro ao circuito é de tipo paralelo. A tensão medida pelo voltímetro é chamada de tensão eficaz. Amperímetro é um instrumento de medida da amplitude da corrente elétrica. Como se indica na Figura 1.9.b, e ao contrário do processo de medição da tensão, a medição de uma corrente elétrica obriga a que o instrumento seja percorrido pela grandeza a diagnosticar. Um amperímetro ideal caracteriza-se pela capacidade de medir a corrente sem incorrer em qualquer queda de tensão entre os seus dois terminais. Wattímetro é um instrumento que permite medir a potência elétrica fornecida ou dissipada por um elemento, ele implementa o produto das grandezas tensão e corrente elétrica no elemento, razão pela qual a sua ligação ao circuito é feita simultaneamente em série e em paralelo (Figura 1.9.c). Assim, dois dos terminais são ligados em paralelo com o elemento, efetuando a medição da tensão, e os dois restantes são interpostos no caminho da corrente. Multímetro é um instrumento de medida multifuncional que congrega, entre outras, as funções de voltímetro e de amperímetro. Atualmente existe no mercado uma enorme variedade de multímetros: 3 - Resistores São dispositivos utilizados para limitar a passagem da corrente elétrica nos circuitos, são feitos com material condutor de alta resistividade elétrica e transformam a energia elétrica em energia térmica (efeito Joule) Tipos de Resistores quando à Resistência FIXOS: o valor da resistência elétrica é preestabelecido. AJUSTÁVEIS: o valor da resistência elétrica pode ser escolhido e ajustado dentro de uma faixa de valores. Geralmente são usados para calibração de circuitos elétricos e eletrônicos. Exemplo: trimpots VARIÁVEIS: o valor da resistência elétrica pode ser variado dentro de uma faixa de valores, são usados para controle de parâmetros em circuitos elétricos e eletrônicos. Exemplo: potenciômetros, reostatos. a) RESISTOR DE FIO: 1. Consiste de um tubo cerâmico (ou vidro) que serve de suporte a um fio condutor de alta resistividade enrolado (níquel-cromo) sobre este tubo. 2. O comprimento e o diâmetro do fio determinam sua resistência elétrica. 1. robustos e suportam altas temperaturas; 2. geralmente na cor verde podendo ser fixo ou ajustável; 3. especificações impressas no seu corpo (resistência, tolerância e potência nominal) 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 6 de 24 1. baixa resistências ( ak 2. alta potência (de 5W a 1000kW) http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br ) 3. alta tolerância (10% a 20%) RESISTOR DE FILME DE CARBONO (DE GRAFITE) 1. 2. tubo cerâmico (ou de vidro) coberto por um filme (película) de carbono; o valor da resistência elétrica é obtido mediante a formação de um sulco no filme, produzindo uma fita espiralada cuja largura e espessura define o valor da sua resistência; 3. os terminais são soldados na extremidade do filme; 4. aplicada uma camada de material isolante para proteção. 5. potência nominal está associada ao tamanho 6. geralmente na cor bege 7. especificações impressas através do código de cores 8. grande faixa de valores de resistências ( 9. baixa potência (até 3W) 10. a 10M ), com mesmo tamanho. média tolerância (5% a 10%) c) RESISTOR DE FILME METÁLICO 1. Tubo cerâmico coberto por um filme de uma liga metálica (níquel-cromo) 2. geralmente na cor azul 3. potência associada ao seu tamanho 4. especificações impressas através do código de cores 1. grande faixa de resistências ( 2. baixa potência (até 7W) 3. baixa tolerância - mais precisos (1% a 2%) 4. outras cores: de potência (marrom) e de precisão (verde escuro) até M ) POTENCIÔMETRO É um resistor variável de 3 terminais, sendo 2 ligados às extremidades da resistência e um ligado a um cursor móvel; 1. entre os extremos: resistência fixa; 2. entre um extremo e o cursor: resistência variável; 3. uma haste é acoplada ao cursor para permitir variação da resistência; 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 7 de 24 4. http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br usados em circuitos para variar grandezas controladas por corrente ou tensão elétrica. Exemplos: volume de som, contraste de cores em TV, temperaturas, etc. d) TRIMPOT É um resistor ajustável cujo cursor é acoplado a uma base plana giratória vertical ou horizontal, dificultando o acesso manual; 1. usados em circuitos em que não se deseja mudança freqüente da resistência. Exemplos: circuitos para ajuste ou calibração (uso interno) f) REOSTATOS: 1. os reostatos são resistores de fio variáveis ou ajustáveis; 2. sua resistência varia em função do comprimento do fio utilizado entre os contatos móvel (cursor) e fixo. Testando potenciômetro e trimpot a) Sempre que variamos a resistência pelo cursor, a resistência AB e BC variam. b) Quando a resistência AB aumenta a resistência BC diminui, dependendo do sentido em que se gira o eixo do potenciômetro. c) O valor da resistência do potenciômetro é sempre a resistência entre AC (resistência fixa). Valores comerciais de resistores Os resistores são fabricados e vendidos com valores nominais padronizados. A tabela abaixo apresenta as raízes das séries de valores comerciais de resistores. Todos os valores comerciais encontrados são múltiplos das raízes das séries de valores, valores padronizados (resistência nominal); Exemplo: Resistores da Série I, raiz 27, podem ter valores como: 0,27 270 ; 2k7 ; 270k ; etc. 1. ; Os valores padronizados são determinados a partir de séries de valores (raízes), dos quais são determinados utilizando múltiplos e submúltiplos; 2. 3. O código de cores determina o valor padrão (resistência nominal) dos resistores a partir dos anéis coloridos impressos no corpo do resistor; Normalmente os resistores vêm com 4 anéis coloridos; Os resistores de precisão possuem 3 algarismos significativos e vêm com 5 anéis impressos, em geral, o primeiro anel a ser lido é aquele mais próximo a um dos terminais do resistor, desde que não seja da cor preta, ouro ou prata. A tolerância representa percentualmente a faixa de variação admissível para o valor da resistência do resistor. Exemplo: Um resistor de 4 anéis: amarelo, violeta, laranja, prata. amarelo: 4 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 8 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br violeta: 7 laranja: 1000 prata: 10% Resistência nominal: 47k 10% (resistência admissível de 42300 a 51700 Tabela de cores para resistores POTÊNCIA DISSIPADA NOS RESISTORES: 1. É a capacidade de liberação de calor ou potência dissipada nominal dos resistores e está associada às dimensões físicas (tamanhos); 2. 3. são fabricados em tamanhos padrões; valor fornecido pelo fabricante: impresso no corpo dos resistores de fio e em função do padrão de tamanho nos resistores de filme. TENSÃO NOMINAL DE UM RESISTOR: 1. É a tensão na qual o resistor dissipa sua potência nominal; caso contrário pode danificar por sobre aquecimento, é a máxima tensão admissível pelo resistor, determinada através do cálculo: Exemplo: Resistor de 80 com potência nominal de 10W. Determinar sua tensão nominal (máxima tensão admissível): Associação de resistores É muito comum associar resistores para obter um determinado valor de resistência, os principais tipos de associação são descritos a seguir: Associação em série: Quando dois ou mais resistores estão ligados em serie, a resistência total é a soma de suas resistências, basicamente consiste em que a corrente tem um único condutor para fluir: Rtotal = R1 + R2 + R3 + _ _ _ + Rn Associação em paralelo: quando estão ligados em paralelos e a resistência é dividida entre elas, basicamente consiste em que a corrente possui mais de um condutor para fluir. 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 9 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br Resistores especiais O termistor é um resistor dependente da temperatura, ou seja, seu valor de resistência varia com a temperatura a que está submetido. Esta variação não é linear. Os termistores podem ser de dois tipos: PTC e NTC. NTC (Negative Temperature Coeficient) Os NTC’s são resistores formados por semicondutores cerâmicos feitos de óxidos metálicos, cuja resistência elétrica diminui com o aumento da temperatura. São usados em faixas de temperatura que estão entre 0ºC e 400 ºC, medidores de temperatura, proteção de circuitos, circuitos de alarme. PTC (Positive Temperature Coeficient) Os PTCs são resistores cuja resistência elétrica aumenta com o aumento da temperatura. São usados em Termostatos, proteção de bobinados de motores, estabilização de temperatura de um líquido. LDR Resistor que varia sua resistência conforme a intensidade da luminosa, quanto maior a intensidade de luz menor a resistência. Por não necessitarem de amplificadores os LDRs simplificam em muito os circuitos de controle industriais, uma vez que podem atuar diretamente sobre os relés de comutação. Para testar este componente, primeiramente mede-se sua resistência na presença de luz em seguida tapa-se a região sensível e deverá se observar que a resistência aumenta sensivelmente. Varistor Os varistores de óxido de zinco ou SIOV são componentes bipolares passivos, destinados a proteger circuitos de surtos ou transientes de tensão. A resistência dos varistores diminui sempre que a tensão aplicada aos seus terminais atinge um valor limite, fazendo com que o componente passe a conduzir corrente e conseqüentemente mantendo a um nível mais baixo o valor da tensão. É muito utilizado na proteção de contatos de interruptores para evitar as sobretensões, em circuitos retificadores com diodos de silício e na entrada de equipamentos eletrônicos com a finalidade de protegê-los de possíveis sobretensões. SMD Resistores do tipo sdm são os mais comuns em computadores, isso porque tem um tamanho extremamente reduzido e são muito baratos. São muito sensíveis e difíceis de trabalhar por isso geralmente usam-se ferramentas próprias para o manuseio de micros componentes. CAPACITOR O capacitor ou condensador possui a capacidade de armazenar cargas elétricas liberando-as posteriormente sem grandes alterações da ddp da corrente elétrica. Esse componente apresenta entre outras características : 1. É capaz de gerar campo elétrico de diferentes configurações e intensidade 2. Pode confinar campos elétricos intensos em pequenos volumes 3. Armazena energia, sendo usado como acumulador de cargas O capacitor é formado por duas placas de condutoras separadas por um material isolante, chamado dielétrico. Propriedades do capacitor Capacitância (C): capacidade de acumulação de cargas elétricas no capacitor quando aplicamos em seus terminais 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 10 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br determinada tensão. Sua capacitância é determinada pelas dimensões das placas e pela distância de uma em relação à outra. Unidades de Medida da capacitância: Farad (F), Microfarad ( F), Nanofarad ( F) e Picofarad ( F). Q =C xU onde Q = carga, C= capacitância U = tensão. Quando uma Tensão Contínua é aplicada às placas do capacitor, através dele não se verifica nenhuma passagem de corrente, devido a presença do dielétrico. Por outro lado, ocorre uma acumulação de carga elétrica nas placas de tal forma, que a placa ligada ao pólo negativo do gerador acumula elétrons enquanto que a placa ligada ao pólo positivo do gerador falta elétrons. Este fenômeno é chamado de Polarização do Dielétrico. Quando a tensão aplicada é interrompida, a carga acumulada mantém-se devido ao Campo Elétrico que se forma entre as placas. a tensão leva certo tempo para atingir o valor máximo. Portanto, no capacitor, a corrente está adiantada em relação à tensão. O tempo necessário para que o capacitor se carregue totalmente depende das resistências do circuito. Para um circuito RC em série, quanto maior o valor do resistor e do capacitor, mais tempo leva para que o capacitor carregue-se totalmente. A medida da velocidade de crescimento da tensão no capacitor é dada pela constante de tempo ( ) do circuito. =R.C Ch R Vcc C VC = Vcc . (1 – e –t/ ) Onde: VC – Tensão do Capacitor | e – n° de Euller t – tempo decorrido após o fechamento da chave Gráfico Vc x t Gráfico i x t Vc i Vc ------------| | | 0.63V --- | 5 t (s) t (s) Quando uma Tensão Alternada é aplicada a um capacitor, seu comportamento é a conseqüência direta do que ele manifesta no caso de uma Tensão Contínua. Com as Tensões Alternadas, produzindo o fenômeno de sucessivas cargas e descargas, verifica-se uma circulação de corrente, embora esta não flua diretamente pelo Dielétrico. Assim o capacitor pode ser utilizado para separar a Corrente Alternada da Corrente Contínua, quando estas se apresentam simultaneamente. Serve também para manter uma corrente alternada estável, como um Sinal de Áudio ou Filtro de Baixa. Em geral: O capacitor comporta-se como um Circuito Aberto em Corrente Contínua e como uma Resistência Elétrica em Corrente Alternada. 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 11 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br Reatância Capacitiva (Xc) é a variação da corrente: Onde: F – Freqüência (Hz) C – Capacitância (F) Xc – Reatância Capacitiva ( ) A Tensão e a Corrente num circuito contendo Reatância Capacitiva é determinada por: A Vc = Xc . Ic ssociação de Capacitores Associação em Série A Capacitância Total diminui, pois há um aumento efetivo da distância entre as placas. Para calcular a Capacitância Total em Paralelo: 1=1+1+1 CT C1 C2 Cn CT = C1 . C2 C1 + C2 Ou para 2 capacitores: Associação em Paralelo A CT = C1 + C2 + Cn Capacitância Total aumenta, pois aumenta a área de placas que recebem cargas. Para calcular a Capacitância Total em Série: Há um limite para a tensão que pode ser aplicada a um capacitor qualquer. Se for aplicada uma tensão alta, haverá uma corrente que forçará uma passagem através do Dielétrico. O capacitor entra em curto-circuito e é descarregado. A tensão máxima a ser aplicada a um capacitor é chamada de Tensão de Trabalho e não deve ser ultrapassada. Processo de Carregamento e Descarregamento Pequenos capacitores de vários tipos estão disponíveis comercialmente com capacitâncias variando da faixa de pF até mais do que 1000 Farad, até 5000F, e voltagem acima de milhares de volts. Em geral, quanto maior a capacitância e a voltagem, maior o tamanho físico do capacitor (e geralmente, um preço maior também). A tolerância para capacitores discretos é geralmente especificada como 5% ou 10%. Capacitores são freqüentemente classificados de acordo com o material usados como dielétrico. Os seguintes tipos de dielétricos são usados: 1. cerâmica (valores baixos até cerca de 1µF) C0G or NP0 - tipicamente de 4.7pF a .047uF, 5%. Alta tolerância e performance de temperatura. Maiores e mais 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 12 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br caros X7R - tipicamente de 3300pF a .33uF, 10%. Bom para acoplamento não-crítico, aplicações com timer. Z5U - tipicamente de .01uF a 2.2uF, 20%. Bom para aplicações em bypass ou acoplamentos. Baixo preço e tamanho pequeno. 1. poliestireno (geralmente na escala de picofarads) 2. poliéster (de aproximadamente 1nF até 1µF) 3. polipropilêno (baixa perda. alta voltagem, resistente a avarias) 4. tântalo (compacto, dispositivo de baixa voltagem, de até 100µF aproximadamente) 5. eletrolítico (de alta potência, compacto mas com muita perda, na escala de 1µF-1000µF) identificação Capacitores cerâmicos apresentam impressos no próprio corpo, um conjunto de três algarismos e uma letra. Para se obter o valor do capacitor, os dois primeiros algarismos, representam os dois primeiros digitos do valor do capacitor e o terceiro algarismo (algarismo multiplicador), representa o número de zeros à direita, a letra representa a tolerância (podendo ser omitida)do capacitor (faixa de valores em que a capacitância variará)para os capacitores cerâmicos até 10pF é expressa em pF os acima de 10pF é expressa em porcentagem. TRANSFORMADORES E INDUTORES Sempre que circulamos uma corrente elétrica através de um condutor, conseguimos obter um campo magnético. Uma bobina que um pedaço de cabo enrolado cuja finalidade é de concentrar campos magnéticos, esses campos magnéticos alteram algumas características da corrente, uma delas é atrasar sua passagem. Indutores Os indutores como os capacitores também podem armazenar energia elétrica. Nos indutores este armazenamento é feito graças ao campo magnético que surge em torno de componente sempre que é percorrido por uma corrente. Devido a esta característica podemos também gerar uma corrente em um indutor. O princípio da geração de energia baseia-se no fato de que toda vez que um condutor se movimenta no interior de um campo magnético é gerado neste condutor uma corrente elétrica. A aplicação de uma tensão em uma bobina provoca o aparecimento de campo magnético em expansão que gera na própria bobina uma tensão induzida. A tensão gerada na bobina por auto-indução tem como característica, a polaridade oposta à tensão aplicada aos seus terminais, razão pela qual é denominada de força contra eletromotriz (Fcem). Esta capacidade de se opor às variações de corrente é denominada de indutância e é representada pela letra “L”, e a resistencia provocada por ela é chamada de reatancia indutiva e é determinada pela fórmula : XL = 2 xfxL onde: XL = reatância indutiva em ohms; 2 = constante (6,28); f = freqüência da corrente CA em Hz; 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 13 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br L = indutância do indutor em Henrys. Exemplo: a reatância de um indutor de 600mH aplicado a uma rede CA de 60Hz é: XL = 2 x f x L XL = 6,28 x 60 x 0,6 XL = 226,08 O indutor em série e em paralelo tem comportamento semelhante aos resistores. Transformadores Ao posicionarmos duas bobinas enroladas no mesmo núcleo temos o que chamamos de transformador, Cada uma das bobinas são chamadas de enrolamento. Ao submetermos um dos rolamentos a uma tensão, uma corrente é criada no segundo rolamento com uma tensão menor, igual ou maior que no primeiro rolamento. Quando aplicamos uma tensão no rolamento primário e temos um rolamento secundário de menor numero de voltas à tensão será reduzida, esse é o princípio de funcionamento dos transformadores As bobinas primária e secundária são eletricamente isoladas entre si. A transferência de energia de uma para a outra se dá exclusivamente através das linhas de forças magnéticas. A tensão induzida no secundário é proporcional ao número de linhas magnéticas que cortam a bobina secundária e ao número de suas espiras. Por isso, o primário e o secundário são montados sobre um núcleo de matéria ferromagnético. Esse núcleo tem a função de diminuir a dispersão do campo magnético, fazendo com que o secundário seja cortado pelo maior número possível de linhas magnéticas. Como conseqüência, obtém-se uma transferência melhor de energia entre primário e secundário. O transformador é um conversor de energia elétrica, de alta eficiência (podendo ultrapassar 99%), que altera tensões e correntes, e isola circuitos Relação de transformação É a relação que expressa a interação entre primário e secundário de um transformador, ou seja, expressa a relação entre a tensão aplicada ao primário e tensão induzida no secundário: Vs/ Vp = Ns/Np ou então Ip/Is = Ns/Np ou então Vs * Is = Vp * Ip Onde: VS = tensão no secundário do transformador; VP = tensão no primário do transformador; NS = número de espiras no secundário do transformador; NP = número de espiras no primário do transformador. IS = Corrente no secundário IP = Corrente no primário Os trafos podem ser transformadores abaixadores, que reduzem a tensão no secundário ou transformadores elevadores que elevam a tensão no secundário, e como a tensão induzida é sempre oposta a tensão indutora, se conclui que a tensão no secundário tem sentido contrário a do primário. Transformadores com mais de uma entrada ou saída 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 14 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br SEMICONDUTORES São materiais que podem apresentar características de isolante ou de condutor, dependendo da forma como se apresenta a sua estrutura química. Os semicondutores se caracterizam por serem constituídos de átomos que tem quatro elétrons na camada de valência (tetravalentes). As figuras mostram a configuração de dois átomos que dão origem a materiais semicondutores, respectivamente o germânio e o silício. Os átomos que possuem quatro elétrons na ultima camada tem tendência a se agruparem segundo uma formação cristalina. Neste tipo de ligação cada átomo se combina com quatro outros, fazendo com que cada elétron pertença simultaneamente a dois átomos. Este tipo de ligação química é denominado de ligação covalente, e é representada simbolicamente por dois traços que interligam dois núcleos. Dopagem A dopagem é um processo químico que tem por finalidade introduzir átomos estranhos a uma substância na sua estrutura cristalina. Cristal “N Quando o processo de dopagem introduz na estrutura cristalina uma quantidade de átomos com mais de quatro elétrons na ultima camada, forma-se uma nova estrutura cristalina denominada cristal N. Exemplo: A introdução de átomos de fósforo que possuí cinco (5) elétrons na ultima camada. Dos cinco elétrons externos do fósforo apenas quatro encontram um pa r no cristal que possibilite a ligação covalente. O quinto elétron por não encontrar um par para formar uma ligação, tem a característica de se libertar facilmente do átomo, passando a vagar livremente dentro da estrutura do cristal, constituindo-se um portador livre de carga elétrica. Cristal “P” A utilização de átomos com menos de quatro elétrons na ultima camada para o processo de dopagem dá origem a um tipo de estrutura chamada cristal P. Exemplo: O átomo de índio que tem três elétrons na ultima camada, dá origem a um cristal P. Quando os átomos de índio são colocados na estrutura do cristal puro verifica-se a falta de um elétron para a formação de ligações covalentes, esta falta é denominada de lacuna, sendo representada por uma carga elétrica positiva na estrutura química. Obs: A lacuna não é propriamente uma carga positiva, mas sim, ausência de uma carga negativa. Diodos O diodo semicondutor é um componente que apresenta a característica de se comportar como um condutor ou como um 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 15 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br isolante elétrico dependendo da forma como a tensão seja aplicada a seus terminais, devido a estrutura que se constitui na junção de duas pastilhas de material semicondutor: uma de cristal do tipo P e outra de cristal do tipo N.. A corrente elétrica trafega com facilidade do P para o N mas não consegue fazer o caminho inverso. Comportamento após a junção de semicondutores Após a junção das pastilhas que formam o diodo ocorre um processo de "acomodamento" químico entre os cristais. Forma-se na junção uma região onde não existem portadores de carga, porque estão todos recombinados, neutralizando-se. Esta região é denominada de região de deplexão, e verifica-se que nela existe uma diferença de potencial proporcionada pelo deslocamento dos portadores de um cristal para o outro. Essa barreira de potencial é da ordem de 0,7V para diodos de silício e de 0,3V para os diodos de germânio. Polarização do diodo Polarização Direta: é considerada direta quando a tensão positiva da fonte de alimentação é aplicada ao cristal P e a tensão negativa da referida fonte é aplicada ao cristal N. O pólo positivo da fonte repele as lacunas do cristal P em direção ao pólo negativo, enquanto os elétrons livres do cristal N são repelidos pelo pólo negativo em direção ao positivo da fonte, reduzindo o tamanho da barreira. Nesta situação o diodo permite a circulação de corrente no circuito e, diz-se que o diodo está em condução ou saturado. Polarização Inversa: consiste na aplicação de tensão positiva no cristal N e negativa no cristal P. Nesta condição os portadores livres de cada cristal são atraídos pelos potenciais da bateria para os extremos do diodo. Observa-se que a polarização inversa provoca um alargamento da região de deplexão, porque os portadores são afastados da junção. Portanto conclui-se que a polarização inversa faz com que o diodo impeça a circulação de corrente no circuito elétrico ao qual ele está inserido. Diz-se que nesta situação o diodo está em corte ou em bloqueio. Testado diodos A tensão de polarização para teste do diodo será fornecida pelo próprio multímetro. Sendo assim o diodo será considerado em bom estado, quando polarizado diretamente, apresentar uma resistência baixa (na casa das dezenas de ohms) e, quando polarizado inversamente, apresentar uma resistência alta (vários K ohms). Se nas duas polarizações o diodo apresentar uma baixa resistência, significa que o mesmo está em curto. Mas se nas duas polarizações o diodo apresentar uma alta resistência, diz-se que ele está aberto., se baixa resistência está em curto. Utilizando diodos retificadores O retificador de meia onda converte a tensão de entrada (U2 SECUNDÁRIO) CA numa tensão pulsante positiva UR. Este processo de conversão de AC para CC, é conhecido como “retificação”. A analise acima temos: quando a senóide for positiva, o diodo estará conduzindo pois está polarizado diretamente, quando a senoite for negativa, ele estará bloqueando pois está polarizado inversamente. O resistor R indicado no circuito representa a carga ôhmica acoplada ao retificador, podendo ser tanto um simples resistor como um circuito complexo e normalmente ele é chamado de resistor de carga ou simplesmente de carga. A tensão média de um retificador de meia onda mostrada por um voltímetro é dado por: VCC = 0.318 UP diodo ideal VCC = 0.318 (UP - Vσ) diodo 2ª aproximação Retificador de onda completa A Figura a 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 16 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br seguir mostra um retificador de onda completa. Observe a tomada central no enrolamento secundário. Por causa dessa tomada, o circuito é equivalente a dois retificadores de meia onda. O retificador superior retifica o semiciclo positivo da tensão do secundário, enquanto o retificador inferior retifica o semiciclo negativo da tensão do secundário. As duas tensões denominadas de U2/2 são idênticas em amplitude e fase. O transformador ideal pode ser, portanto, substituído por duas fontes de tensão idênticas, retificador de meia onda com a observação de que agora se tem um ciclo completo e o valor será o dobro. É dado por: VCC = 2*0.318 (UP/2) = 0,318UP diodo ideal VCC = 0.636 (UP/2 - Vσ) diodo 2ª aproximação Retificador de onda completa em ponte Ao circuito da Fig. 33 faltaria inverter a parte negativa da tensão de entrada, para que Vs apresente tensão positiva em todos os ciclos de onda. Isto é obtido com o circuito mostrado na Fig. 34. O circuito é tal que, para o ciclo em que Vs>0, corrente flui pelos diodos D1 e D3 , passando pela carga R. Para o ciclo em que Vs<0, corrente flui pelos diodos D3 e D4, passando também pela carga R. Nos dois ciclos a direção da corrente em R é a mesma. O efeito final é portanto reproduzir na saída o valor absoluto da tensão de entrada, a menos da queda de tensão sobre dois diodos. Retificador de onda completa em ponte Na Figura a seguir é mostrado um retificador de onda completa em ponte. Com o uso de quatro diodos no lugar de dois, elimina-se o uso da tomada central do transformador. Durante o semiciclo positivo da tensão U2, o diodo D3 recebe um potencial positivo em seu anodo, e o D2 um potencial negativo no catodo. Dessa forma, D2 e D3 conduzem, D1 e D4 ficam reversamente polarizado e o resistor de carga R recebe todo o semiciclo positivo da tensão U2. Durante o semiciclo negativo da tensão U2, o diodo D4 recebe um potencial positivo em seu anodo, e o diodo D1 um potencial negativo no catodo, devido à inversão da polaridade de U2. Os diodos D1 e D4 conduzem e os diodos D2 e D3 ficam reversamente polarizado. O efeito final é portanto reproduzir na saída o valor absoluto da tensão de entrada, a menos da queda de tensão sobre dois diodos. Pode-se agora introduzir um capacitor de filtragem, C, antes da carga R, tal que o produto RC seja muito maior que o período da oscilação de entrada, a fim de se obter um nível de tensão na saída Vs. Um filtro LC seria ainda mais recomendável, desde que os valores de L e C sejam elevados. A Figura á seguir apresenta um circuito para gerar um nível de tensão constante a partir de uma fonte de corrente alternada. Foi acrescentado um transformador para converter a amplitude de tensão de entrada à amplitude esperada na saída. Diodo zener Para ser qualificado como fonte de tensão, o circuito da Fig. 35 teria ainda que assegurar que a tensão de saída não varie. O que normalmente é impossível. O diodo zener se comporta como um diodo comum quando polarizado diretamente. Mas ao contrário de um diodo 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 17 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br convencional, ele suporta tensões reversas próximas a tensão de ruptura. A sua principal aplicação é a de conseguir uma tensão estável (tensão de ruptura). Normalmente ele está polarizado reversamente e em série com um resistor limitador de corrente. Graficamente é possível obter a corrente elétrica sob o zener com o uso de reta de carga. Transistor O transistor bipolar é um componente eletrônico constituído por materiais semicondutores, capaz de atuar como controlador de corrente, o que possibilita o seu uso como amplificador de sinais ou como interruptor eletrônico. A estrutura básica do transistor bipolar se compõe de duas pastilhas de material semicondutor, de mesmo tipo, entre as quais é colocada uma terceira pastilha, mais fina de material semicondutor com tipo diferente de dopagem. A configuração da estrutura, em forma de sanduíche, permite que se obtenha dois tipos distintos de transistores de transistores: Um com pastilhas externas do tipo N e internas do tipo P, denominado NPN; Outro com pastilhas externas do tipo P e internas do tipo N, denominado PNP. Analisando-se a estrutura dos transistores observa-se que entre a BASE e o COLETOR forma-se uma junção PN, que para fins de teste pode ser tratada como um diodo. Da mesma forma, entre BASE e EMISSOR forma-se outra junção PN, que para fins de teste pode ser tratada como um diodo. Sendo assim testar um transistor é verificar se há um curto ou abertura entre cada par de terminais (BE, BC e CE). Polarização de transistor Polarização direta. Na Figura, a bateria B1 polariza diretamente o diodo emissor, e a bateria B2 polariza diretamente o diodo coletor. Os elétrons livres entram no emissor e no coletor, juntam-se na base e retornam para as baterias. O fluxo de corrente elétrica é alto nas duas junções. Junções com polarização reversa Na Figura 2-4 os diodos emissor e coletor ficam reversamente polarizado. A corrente elétrica circulando é pequena (corrente de fuga). Junções com polarização direta - reversa Na Figura 2-5 o diodo coletor está reversamente polarizado e diodo emissor diretamente polarizado. A princípio espera-se uma corrente de fuga no diodo coletor e uma alta corrente no diodo emissor. No entanto isto não acontece, nos dois diodos as correntes são altas. Qualquer circuito com transistor npn pode ser convertido para uso de transistor pnp. Basta trocar os transistores, inverter a polaridade da fonte de alimentação, os diodos e capacitores polarizados. E o funcionamento será idêntico 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 18 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br ao modelo npn. As correntes no transistor IE = IC + IB Bcc = Ic / Ib Teste de diodos e transistores. Uma maneira simples é mostrada a seguir para se testar diodos e transistores utilizando um ohmímetro. Teste de funcionamento de um diodo com um ohmímetro. 1. Encosta-se a ponta de prova negativa no cátodo 2. Encosta-se a ponta de prova positiva no ânodo O ohmímetro deve indicar resistência baixa. 3. Inverte-se as pontas de provas, a resistência deve ser alta. Teste de funcionamento de um transistor npn com um ohmímetro 1. Encosta-se a ponta de prova negativa na base do transistor 2. Encosta-se a ponta de prova positiva no coletor do transistor O ohmímetro deve indicar resistência alta. 3. Muda-se a ponta de prova positiva para o emissor do transistor O ohmímetro deve indicar resistência alta. 4. Inverte-se as pontas de provas, isto é, encosta-se a positiva na base e repete os itens 2 e 3. As resistências devem ser baixas. Isto é válido para os multímetros digitais. Em geral, nos multímetros analógicos, a ponta de prova positiva está ligada ao pólo negativo da bateria. Montagem básica do transistor O lado negativo de cada fonte de tensão está conectado ao emissor. Neste caso denomina-se o circuito como montado em emissor comum. Além da montagem em emissor comum, existem a montagem em coletor comum e base comum. O circuito é constituído por duas malhas. A malha da esquerda que contém a tensão VBE e malha da direita com a tensão VCE. Vs = Rs x Ib + Vbe VCC =Ic Rc+Vce Transistor como chave A forma mais simples de se usar um transistor é como uma chave, significando uma operação na saturação ou no corte e em nenhum outro lugar ao longo da reta de carga. Quando o transistor está saturado, é como se houvesse 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 19 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br uma chave fechada do coletor para o emissor. Quando está cortado, é como uma chave aberta. A corrente de base controla a posição da chave. Se Ib for zero, a corrente de coletor é próxima de zero e o transistor estará em corte se Ib for máximo, a corrente do coletor é máxima e o transistor é satura. Para obter o extremo superior da reta de carga (corrente I C) devemos supor um curto entre coletor e emissor (VCE = 0), de forma que toda a tensão de alimentação se fixe no resistor de coletor. Teremos então: I C = VCC / RC Para obter o extremo inferior da reta de carga, devemos supor os terminais de coletor e emissor abertos. Teremos então: VCE = VCC Fica então caracterizado que o transistor opera apenas em um dos extremos da reta de carga: corte ou saturação. Pode-se então, tomando como exemplo o circuito mostrado anteriormente, calcular a corrente de base e a corrente de coletor. IBRB +VBE - VBB = 0 Onde: OBS: VBE típica é da ordem de 0,7V Supondo VBB = 4V e RB = 680k , a corrente de base (I B) será: IB = (4V - 0,7V) / 680k = 4,85 A Para calcular a corrente de coletor: VCC - VRC - VCE = 0 VRC = VCC - VCE IC = VRC / RC ou IC = (VCC - VRC) / RC No chaveamento eletrônico com transistores, deve-se levar em conta dois tipos de saturação: fraca e forte. Na saturação fraca, a corrente de base é suficiente para levar o transistor à saturação. Tal procedimento porém não é aconselhável visto que pode haver uma variação de CC e na própria corrente de base de saturação (IB SAT). Na saturação forte, que assegura a condição de saturação para todos os valores de considerar a corrente de base como 1/10 da corrente de saturação de coletor. CC. Uma regra prática é Desta forma, supondo que I C SAT = 12mA, então será fixada uma corrente de base de 1,2mA (relação 10:1). Se necessário dimensionar RC e RB, utiliza-se a análise das malhas de entrada: VRB = VE - VBE E de saída. VRC = VCC - VCE Assim tem-se : Rb =(Ve – Vbe) Rc = Vcc 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 20 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br Ib Ic Para encontrar as correntes: Ib = (Vcc – Vce) Ib = ( Vcc –Vce) Rb Exemplo de aplicação chaveamento por corrente de base: A Figura mostra um circuito de chaveamento com transistor acionado por uma tensão em degrau. Qual a tensão de saída? Solução: Quando a tensão de entrada for zero, o transistor está em corte, neste caso, ele se comporta como uma chave aberta. Sem corrente pelo resistor de coletor, a tensão de saída iguala-se a +5V. Quando a tensão de entrada for de +5V, a corrente de base será: Ib = 5-0,7/3k Ib = 1,43 mA Supondo o transistor com um curto entre coletor e o emissor (totalmente saturado). A tensão de saída vai a zero e a corrente de saturação será: Ic (max) = 5/330 Ic (max) 15,2mA Isto é aproximadamente 10 vezes o valor da corrente de base, ou seja, certamente há uma saturação forte no circuito. No circuito analisado, uma tensão de entrada de 0V produz uma saída de 5V e uma tensão de entrada de 5V, uma saída de 0V. Em circuitos digitais este circuito é chamado de porta inversora. Transistor como Amplificador O transistor como amplificador tem seu emprego na amplificação de sinais que poderão ser fornecidos por sensores ou quaisquer outras fontes de sinais de baixa intensidade. O circuito mais usado em amplificadores é chamado de polarização por divisor de tensão O valor de I deve ser bem maior que IB para a corrente IB não influenciar na tensão sob R2. Como regra prática, considerar a corrente I 20 vezes maior que IB. Como amplificador o transistor atua na região ativa, que é caracterizada por: Junção BE diretamente polarizada; Junção BC inversamente polarizada; Determinação dos resistores polarizadores Para simplificar a analise matemática, podemos considerar algumas aproximações e estimativas, que em nada prejudicam os resultados obtidos, tais como: IC = IE ß> 100 A tensão sobre o resistor de coletor RC e a tensão de alimentação está relacionada entre si. Neste tipo de estágio adota-se normalmente uma tensão no resistor de coletor igual ou próximo a metade da tensão de alimentação. Vrc = Vcc/2 Exemplo: Dados I C = 1.38 mA 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 21 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br VBE = 0,7 V; ΒCC = 250 VCC = 10 V; VCE = 5 V (VCC/2); VRE = 1 V (VCC/10); Cálculo de I B 1.38/450 =3.06µA Cálculo de RB Cálculo de RC Cálculo de IE f) Cálculo de RE TIRISTORES Os tiristores são semicondutores semi controlados, em que estado bloqueado pode suportar cargas positivas e negativas, normalmente são usados para controle de potência em sistemas eletrônicos e elétricos . Scr De todos tiristores, o SCR ( silicon-controlled rectifier ) é o mais antigo, possui o menor custo por kVA, e é capaz de controlar a maior quantidade de potência.Dispositivos de 5000 a 7000 V que suportam milhares de ampares são disponíveis no mercado. O símbolo do SCR e um circuito equivalente contendo transistores NPN e PNP do tipo BJT. Ele é um diodo controlado por pulso, aplicado no gatilho ( gate ). Sua estrutura PNPN é igual à da trava ideal, sendo o pulso positivo aplicado no terminal que corresponde à base do transistor NPN, o gatilho. O emissor do PNP é o anodo e o do NPN, o catodo do diodo. 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 22 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br Diac Pode ser entendido como dois diodos Schokley em antiparalelo. O seu disparo ocorre quando se atinge a tensão de bloqueio em qualquer sentido, da ordem de 25 a 40 V. É usado em geral para disparar o TRIAC, em circuitos de controle de tensão CA por ângulo de disparo. Sua estrutura é PNP, e funciona como um transistor cuja base só é alimentada quando se atinge a tensão de ruptura, o que leva à saturação, caindo a tensão nos terminais para uns 0.2 V. Triac É o equivalente ao SCR, para operação em CA, a sua estrutura é a mais complexa entre os tiristores, contendo diversas regiões PNPN que atuam como travas ideais interligadas, o que permite que o disparo seja feito com tensão + ou -, e a polarização entre terminais principais 1 e 2 (análogos ao K e A do SCR) + ou - , o que é chamado operação em 4 quadrantes. A corrente de disparo é menor no quadrante 1 (gatilho e terminal principal 2 - MT2 positivos em relação ao terminal principal 1- MT1) e maior no quadrante 4, (G + e MT2 -). O TRIAC seria mais comum em aplicações CA se não fosse menos robusto e sensível (exige bem maior corrente de disparo), além de mais caro que 2 SCR’s ou GTO’s em antiparalelo de grandes correntes. É usado em controle de lâmpadas e motores universais, e chaveamento de cargas até uns 50A. Os tiristores podem ser disparados de diversos modos: através de pulso, por ângulo de fase em CA e por CC. O disparo por CC é usado em chaveamento de cargas por longos períodos, como lâmpadas, calefatores, eletroimãs e motores, em sistemas de controle tipo liga-desliga e por ciclos. Nestes casos manter a alimentação de gatilho, apesar do consumo de energia desnecessário e o aquecimento da junção, simplifica o circuito de comando. O disparo por ângulo de fase é típico de controle de luminosidade de lâmpadas em CA (dimmer), e de velocidade de motores universais ou de CC. Como testar SCR e TRIACs Podemos testar um SCR ou um TRIAC usando um multímetro analógico com rapidez e eficiência. Para isto lembre-se de identificar quem é anodo, catodo e gate no SCR ou M1, M2, e gate no TRIAC. Componentes com o encapsulamento TO 220(aquele do TIP 31 por exemplo), tem a seguinte pinagem olhando-o de frente: SCR: Da esquerda para a direita = Catodo – Anodo – Gate TRIAC: Da esquerda para a direita = M1 – M2 – Gate 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 23 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br Coloque a ponta de prova negativa no catodo do SCR e a positiva no anodo do SCR. Agora, mantendo a ponta positiva encostada no anodo, enconte-a também no gate. Quando fizer isto o ponteiro deve se mover e indicar uma resistência. Se o SCR for de pequena potência, mesmo desencostando a ponta, só do gate, ele manterá a leitura de resistência. Isto indica que ele conduz quando tem um pulso positivo aplicado no gate e que está bom. Se o SCR for de alta potência ao desencostar a ponta do gate o ponteiro do multímetro irá indicar resistência infinita, mas este SCR também está bom, é que a corrente de manutenção, que é a mínima corrente que ele precisa entre anodo e catodo para continuar conduzindo sem pulso no gate, é maior que a corrente que o multímetro fornece. Um SCR não deve indicar resistência entre anodo e catodo, se indicar o mesmo está com problemas. Um scr deve indicar uma resistência entre gate e catodo,mas apenas em um sentido. Se ele nâo indicar esta resitência pode estar com problemas. O mesmo procedimento se aplica em relação aos TRIACs, mas devemos usar a terminologia correta, ou seja, M1, M2 e gate. Estes teste feitos com a maioria dos SCRs e TRIACs da linha TIC (TIC 106, TIC226 e quivalentes) apresenta resultados corrretos. Circuitos integrados Um circuito integrado, também conhecido por chip, é um dispositivo microeletrônico que consiste de muitos transístores e outros componentes interligados capazes de desempenhar muitas funções. Suas dimensões são extremamente reduzidas, os componentes são formados em pastilhas de material semicondutor. A importância da integração está no baixo custo e alto desempenho, além do tamanho reduzido dos circuitos aliado à alta confiabilidade e estabilidade de funcionamento. Uma vez que os componentes são formados ao invés de montados, a resistência mecânica destes permitiu montagens cada vez mais robustas a choques e impactos mecânicos, permitindo a concepção de portabilidade dos dispositivos eletrônicos. No circuito integrado completo ficam presentes os transistores, condutores de interligação, componentes de polarização, e as camadas e regiões isolantes ou condutoras obedecendo ao seu projeto de arquitetura. Timer 555 O 555 é um circuito integrado composto de um Flip-Flop do tipo RS, dois comparadores simples e um transistor de descarga. Projetado para aplicações gerais de temporização, este integrado é de fácil aquisição no mercado especializado de Eletrônica. Ele é versátil e possui tantas aplicações que se tornou um padrão industrial, podendo trabalhar em dois modos de operação: monoestável (possui um estado estável) e astável (não possui estado estável). Sua tensão de alimentação situa-se entre 5 e 18v, o que o torna compatível com a família TTL de circuitos integrado e ideal para aplicações em circuitos alimentados por baterias. A saída deste C.I. pode fornecer ou drenar correntes de até 200mA ou 0,2A, podendo assim comandar diretamente reles, lâmpadas e outros tipos de carga relativamente grandes. Nas figuras abaixo são mostrados os pinos e o diagrama simplificado. Geralmente o pino 5, entrada de controle, não é conectado, deixando assim a tensão de controle fixa em 2/3Vcc (de acordo com a fórmula de divisor de tensão: Vcontrole = (R+R)*Vcc/R+R+R = 2R*Vcc/3R = 2/3Vcc). Toda vez que a tensão de limiar (Sensor de nível, pino 6) exceder a tensão de controle (2/3Vcc), a saída do comparador 1 vai para nível alto, setando o flip-flop RS e saturando o transistor de descarga, devido ao nível alto na saída Q do flip-flop. Para funcionamento mais preciso, algumas observações devem ser seguidas: 1. Alimentação 5 a 18v; 2. Corrente de saída compatível com TTL (alimentação 5V) 200mA; 3. Temporização mínima 10(ms.); 06/11/2013 00:43 apostila eletronica analogica basica - apostila em word de eletronica anal... 24 de 24 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbLMAJ/apostila-eletronica-an... www.cliqueapostilas.com.br 4. Temporização máxima 5(minutos); 5. Período máximo 1400(s); 6. Frequência máxima 70(kHz). Configuração genérica 5 Comentários Comentar... Publicar no Facebook Publicando como Marcelo Barboza (Trocar) Marcos Melo · IFTM - Campus Uberaba me ajudo bastente ..obrigado pela orientação Responder · Curtir · Seguir publicação · 5 de agosto às 22:12 Antônio Carlos Pereira · Facit muito interessante este material Responder · 1 · Curtir · Seguir publicação · 31 de março de 2012 às 16:14 Eugênio Pascelli · Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Santo Agostinho - FACET Antônio Carlos! Responder · Curtir · 27 de julho às 22:23 Eugênio Pascelli · Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Santo Agostinho - FACET Estarei rezando pela saúde do seu pai. Muita força e fé. Quando for possível, transmita o nosso abraço a ele. Abraço. Responder · Curtir · 27 de julho às 22:25 Plug-in social do Facebook Sobre o Ebah: Cursos: O Ebah é uma rede social dedicada exclusivamente ao O que é o Ebah? 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