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METROLOGIA - OSCILOSCÓPIO
Professor: Alexsander Michel dias Lima
“Suba o primeiro degrau com fé. Não é necessário que você
veja toda a escada. Apenas dê o primeiro passo”.
Martin Luther King
Imagem retirada de marinverso.blogspot.com – acesso em 02/02/2014 as 14:00
METROLOGIA - OSCILOSCÓPIO
Professor: Alexsander Michel dias Lima
SUMÁRIO
O osciloscópio ............................................................................................. Erro! Indicador não definido.
LIMITAÇÕES DOS MEDIDORES ........................................................................ Erro! Indicador não definido.
IMPORTÂNCIA DAS FORMAS DE ONDAS ........................................................ Erro! Indicador não definido.
CARACTERÍSTICAS DAS FORMAS DE ONDA ............................................... Erro! Indicador não definido.
O QUE É UM OSCILOSCÓPIO ................................................................................ Erro! Indicador não definido.
TUBOS DE RAIOS CATÓDICOS .......................................................................... Erro! Indicador não definido.
FUNCIONAMENTO DO OSCILOSCÓPIO ..................................................... Erro! Indicador não definido.
ELETROSTÁTICA ............................................................................................. Erro! Indicador não definido.
FORÇAS EM UM CAMPO ELETROSTÁTICO .................................................. Erro! Indicador não definido.
DISTRIBUIÇÃO DE FORÇA ELÉTRICA ................................................................ Erro! Indicador não definido.
DISTRIBUIÇÃO DAS LINHAS DE FORÇA .......................................................... Erro! Indicador não definido.
FORÇAS ELETROSTÁTICAS ENTRE PLACAS CIRCULARES E CILÍNDRICAS ......... Erro! Indicador não definido.
REFERÊNCIAS ................................................................................................................................................ 30
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Professor: Alexsander Michel Dias Lima
IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DOS TRANSISTORES
Se um transistor é ligado com os terminais invertidos em um circuito eletrônico, ele
poderá ser danificado. Por isso, é de grande importância que seus terminais sejam
identificados antes de sua instalação.
Nos transistores com invólucro de plástico moldado (SOT54/2 e SOT 30), ternos
como referência, para identificação dos terminais, o chanfro existente na parte lateral do
invólucro.
Observando a figura abaixo, teremos da direita para a esquerda:
Coletor, Base e Emissor.
Outros modelos poderão apresentar corno referência urna lingüeta metálica. A
identificação de seus terminais, no sentido horário,a partir da lingüeta, será: Emissor,
base, coletor.
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Professor: Alexsander Michel Dias Lima
Alguns transistores apresentam 4 terminais, sendo o 4º ligado internamente ao
invólucro metálico, funcionando como blindagem contra campos eletromagnéticos, e deve
ser ligado à massa do circuito.
Esse tipo de transistor é normalmente empregado em circuitos de RF.
Exemplo: Encapsulamento SOT 18/11
Os transistores que empregam o invólucro metálico TO-l possuem como referência
uma pinta colorida lateralmente. O terminal próximo a esta é o coletor; o do centro, a
base; e o outro, o emissor. Se a pinta for azul, será um transistor NPN, se for vermelha
será PNP.Os transistores de potência possuem geralmente o coletor ligado ao invólucro
metálico, facilitando assim a transferência do calor para o meio ambiente, tendo em vista
que neste terminal é desenvolvida a maior quantidade de calor.
Invólucros do tipo SOT-9 e TO-3 apresentam apenas dois terminais,pois o coletor
será o próprio invólucro metálico.No primeiro o tipo (SOT-9) procede-se da mesma
maneira, sendo que neste caso os terminais ficam abaixo da linha central tendo a base à
direita e o emissor à esquerda.No segundo, com os terminas do transistor voltado para o
observador, traça-se uma linha central imaginária. Localiza-se então, acima desta linha
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Professor: Alexsander Michel Dias Lima
imaginária, os dois terminais, o da esquerda é a base e o da direita o emissor.
Transistor com invólucro do tipo SOT-32/2 B (plástico moldado)possui em urna das
suas faces urna chapa metálica eletricamente ligada ao coletar, cuja finalidade é a
dissipação do calor. A identificação dos terminais deste tipo de transistor é feita da
esquerda para a direita, em relação à face oposta a que se encontra esta chapa, tendo
assim: emissor, coletar e base.
Alguns transistores com mesmo tipo de invólucro tem urna alça metálica (SOT-32/2
A), a qual também está ligada ao coletar. Esta alça tem a mesma finalidade que a chapa
do transistor anterior. Seu invólucro apresenta um de seus vértices chanfrado, servindo
como referência para identificação de seus terminais. Olhando-o pela parte inferior com o
chanfrado à direita, teremos: base, coletor e emissor.
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Professor: Alexsander Michel Dias Lima
CÓDIGO EMPREGADO PARA SEMICONDUTORES
Para uma designação mais fácil dos semicondutores, os fabricantes criaram
códigos.
CÓDIGO EUROPEU
Este código é formado de duas ou três letras maiúsculas seguidaspor um número
composto de dois ou três algarismos.
Para uma melhor diferenciação entre os semicondutores, quanto ao seu emprego,
o código é dividido em dois grupos:
1º Grupo - são os semicondutores empregados em aparelhos domésticos, como
rádio, TV, etc... Esse grupo é representado porduas letras e três algarismos de 100 a 999,
códigos de série para componentes comerciais.Três letras e dois algarismos,
componentes de uso industrial, militar e científico
Ex.: BY 127; BC 548; BD 330.
A primeira letradesse grupo, tabela abaixo, indica o tipo de cristal semicondutor
com que é feito o componente eletrônico:
A Germânio
B Silício
C Arsenato de Gálio
D Antimônio de Índio
R materiais para células foto condutoras.
A segunda letra indica o tipo de semicondutor e sua apIicação, tabela abaixo.
CÓDIGO EUROPEU PARA SEMICONDUTORES
SEGUNDA SIGNIFICADO
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LETRA
A DIODOS:detetores, de comutação e misturadores
B DIODOS: de capacitância variável (VARICAP)
C TRANSISTORES: para AF(áudio-freqüência), baixo sinal
D TRANSISTORES: para AF, de potência
E DIODOS: túnel
F TRANSISTORES: para RF(rádio-freqüência), baixo sinal
G DISPOSITIVOS MÚLTIPLOS:triplicador de tensão por exemplo
L TRANSISTORES: para RF, de potência
N FOTOACOPLADORES: (dispositivos para acoplamento õpt i.co )
P DISP. SENSÍVEIS A RADIAÇÕES: fotodiodos, foto transistores
Q DISPOSITIVOS GERADORES DE RADIAÇÕES: LED, por
exemplo
R TIRISTORES: para comutação, de baixa potência
S TRANSISTORES: para comutação, de baixa potência
T TIRISTORES: de alta potência
U TRANSISTORES: para comutação, de alta potência
X DIODOS: multiplicadores de freqüência
Y DIODOS: retificadores
Z DIODOS: de referência ou reguladores de tensão (Zêner)
2º Grupo - são os semicondutores empregados em equipamentos industriais, corno
computadores, controle de potência, etc... Esse grupo é representado por três letras e
dois algarismos de 10 a 99.
Ex.: BRY 56. BPX 95
A primeira letra desse grupo indica tipo de cristal semicondutor, conforme a
primeira letra do 1º Grupo.
A segunda letra indica o tipo de semicondutor e sua aplicação, conforme a segunda
letra do 1º Grupo.
A terceira letra e os algarismos (10 a 99) representam a série de fabricação.
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Corno exemplo da interpretação do código europeu,podemos citar o diodo BY 127
onde:
B = semicondutor de silício
Y = retificador
127 = série de fabricação.
Para alguns semicondutores espec1a1s, de características diferentes, é acrescido
um sufixo corno no caso dos diodos Zenêr. Este é constituído por urna LETRA e um
NÚMERO, onde a LETRA indica a tolerância da tensão Zenêr e o NÚMERO, a tensão
Zenêr nominal. Em alguns casos, a vírgula decimal do valor é substituída pela letra v.
Tolerância=
O sufixo é separado da parte principal do código por um hífen.
Exemplo: BZX 79 - C9Vl, onde:
B = cristal semicondutor de silício
Z = diodo Zêner
X79 = série de fabricação
C = tolerância = 5%
9V1 = 9, 1 Volts.
CÓDIGO JAPONÊS
Os semicondutores de origem japonesa podem ser identificados por um
código composto por letras e números, assim distribuídos:
Número, S, Letra, Número, Letra
O PRIMEIRO NÚMERO pode ser algarismos:
0 indica foto transistor
1 indica diodo em geral
2 indica transistor retificador controlado.
S é uma designação genérica de semicondutor
A= 1% B=2% C=5% D=10% E=20%
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1º Letra = (A, B, C, D, F, G, H) - Indica a aplicação do semicondutor nos circuitos
eletrônicos, onde:
A PNP, alta freqüência
B PNP, baixa freqüência
C NPN, alta frequência
D NPN, baixa freqüência
F PNPN, para comutação (gatilho "P")
G NPNP, para comutação (gatilho “N")
H Transistor unijunção
2º Número - formado por 2º algarismos a partir do número 11;indica a série.
2º Letra - é o sufixo que representa uma alteração no tipo original (sem sufixo = 2º
letra), podendo substituí-Io.
É importante salientar que este semicondutor aperfeiçoado não poderá ser
substituído pelo original.
Exemplo 1: 2SB 56, onde:
2=transistor
S = semicondutor
B = baixa freqüência
56 = série
Exemplo 2: 2SB56A, onde:
2 = transistor
S = semicondutor
B = baixa freqüência
56 = série
A = aperfeiçoado do transistor 2SB56
No caso dos diodos a primeira letra não é representada.
Exemplo: 1S34, onde:
1 = diodo
S = semicondutor
34 = série
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TABELAS DE TRANSISTORES
Para que o aluno tenha condições de verificar as características de alguns
transistores bastante comuns no nosso mercado, vamos apresentar tabelas de
transistores fabricados pela IBRAPE, e que serão muito úteis ao técnico reparador.
O uso da tabela é muito simples. Mas, em primeiro lugar, vamos explicar as
características que constam na tabela, que interessam o técnico reparador.
Tipo: é o nome do transistor.
pol.: polarização; N quer dizer NPN. P significa PNP.
Vceo: - é a máxima tensão que pode ser aplicada entre o coletor e o emissor de
um transistor, com a base aberta.
Ic:é a máxima corrente de coletor que pode circular. Na nossa tabela, Ic está
especificada em ampéres.
Ptot: é a máxima potência que pode dissipar um transistor. Está especificada em
Watts, para uma dada temperatura. (À medida em que a temperatura sobe, Ptot
diminui).
hfe: equivale aproximadamente ao ganho do transistor. É especificado para urna
dada corrente de coletor e é apresentado o valor mínimo. Quer dizer que o ganho
de corrente do transistor está compreendido entre estes dois valores.
ft:freqüência de transição. Está especificada em MHz. É valor normalmente bem
acima da máxima freqüência em que será utilizado o transistor.
Encapsulamento: nos diz de que maneira o fabricante encapsulou o transistor e
nos fornece a identificação dos terminais do mesmo. Nos mostra o aspecto externo
do transistor.
Um uso prático da tabela: vamos supor que você tenha um BC547 e não sabe
identificar a sua base, emissor e coletor. Consultando a tabela vemos que o BC 547 é o nº
70. Seu encapsulamento é SOT-54(2). Verificando na folha 10, polígrafo 11, intitulada
INVÓLUCROS, facilmente identificamos os terminais do transistor (segurando o transistor
com a mão, da maneira como estão desenhados, os terminais estão apontados para
você.
Outra aplicação da tabela: Se o transistor BC 547 em questão está danificado e
você não dispõe de outro em sua oficina, a solução é procurar se existe um outro que
tenha as mesmas características e que pode ser usado. Consultando a tabela,
verificamos que o BC 546 tem praticamente as mesmas características, inclusive permite
que seja aplicada entre o seu coletor e emissor uma tensão superior ao do BC 547
(Vceo=65V). Pode ser usado sem problemas. Agora, supondo que você disponha na sua
oficina apenas BC548, ou seja, tensão máxima entre emissor-coletor é 30V. Isto não será
inconveniente, se for utilizado num receptor e rádio cuja tensão da fonte será, por
exemplo 6V.O melhor método para você substituir um transistor é: consultar a tabela,
verificar as características do transistor e procurar um outro que tenha as mesmas
características ou que tenha pelo menos características similares.
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Professor: Alexsander Michel Dias Lima
ÍNDICE E TABELA DE TRANSISTORES
TIPO LINHA TIPO LINHA TIPO LINHA TIPO LINHA TIPO LINHA
BC107 49 BCY32A 87 BD333 125 BF2458 36 BSS68 7
BC106 50 BCY33A 88 BD334 126 BF235C 37 BSV64 8
BC109 51 BCY34A 89 BD335 127 BF254 171 BSW66 9
BC177 52 BCY58 90 BD336 128 BF255 172 BSW67 10
BC176 53 BCY59 91 BD433 129 BF324 173 BSW68 11
BC179 54 BCY70 92 BD434 130 BF410A 38 BSX19 12
BC237 55 BCY71 93 BD435 131 BF410B 39 BSX20 13
BC238 56 BCY72 94 BD436 132 BF410C 40 BU205 150
BC239 57 BCY78 95 BD437 133 BF410D 41 BU208A 151
BC307 58 BCY79 96 BD438 134 BF422 174 BU426 152
BC308 59 BD115 97 BDV64 135 BF423 175 BU433 153
BC309 60 BD135 98 BDV64A 136 BF457 176 BUW84 154
BC327 61 BD136 99 BDV64B 137 BF458 177 BUX80 155
BC328 62 BD137 100 BDV65 138 BF459 178 BUX82 156
BC337 63 BD138 101 BDV65A 139 BF480 179 BUX86 157
BC338 64 BD139 102 BDV65B 140 BF494 180 2N914 14
BC368 65 BD140 103 BDV91 141 BF495 181 2N918 184
BC369 66 BD232 104 BDV92 142 BF496 182 2N1613 185
BC375 67 BD233 105 BDV93 143 BF936 183 2N1711 186
BC376 68 BD234 106 BDV94 144 BFR84 47 2N2218 15
BC546 69 BD235 107 BDV95 145 BFR90 190 2N2218A 16
BC547 70 BD236 108 BDV96 146 BFR981 48 2N2219 17
BC548 71 BD237 109 BDY90 147 BFW10 42 2N2219A 18
BC549 72 BD238 110 BDY91 148 BFW11 43 2N2221 19
BC550 73 BD262 111 BDY92 149 BFW12 44 2N2221A 20
BC556 74 BD262A 112 BF115 159 BFW13 45 2N2222 21
BC557 75 BD262B 113 BF167 160 BFW16A 187 2N2222A 22
BC558 76 BD263 114 BF173 161 BFW61 46 2N2483 23
BC559 77 BD263A 115 BF180 162 BFX89 188 2N2484 24
BC560 78 BD263B 116 BF181 163 BFY90 189 2N2904 25
BC635 79 BD291 117 BF182 164 BRY39 33 2N2904A 26
BC636 80 BD292 118 BF183 165 BRY56 34 2N2905 27
BC637 81 BD293 119 BF184 166 BSR50 1 2N2905A 28
BC638 82 BD294 120 BF185 167 BSR51 2 2N2906 29
BC639 83 BD329 121 BF198 168 BSR60 3 2N2906A 30
BC340 84 BD330 122 BF199 169 BSR61 4 2N2907 31
BCY30A 85 BD331 123 BF200 170 BSS38 5 2N2907A 32
BCY31A 86 BD332 124 BF245A 35 BSS52 6 2N3055 158
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SÍMBULOS
SIGNIFICADO DOS SÍMBOLOS
VCEO Tensão de coletor emissor (base aberta)
VCER Tensão coletor emissor (Com resistor de valor especificado entre emissor base)
IC Corrente contínua de coletor
IB Corrente continua de base
ICM Valor de pico da corrente de coletor
Ptot Potência dissipada total
Tamb Temperatura ambiente
Tmb Temperatura da base de montagem
Tenc Temperatura do encapsulamento
hFE Ganho em corrente continua
VCESat Tensão de saturação coletor-emissor
Toff Tempo de desligamento
VGA Tensão entre porta de ânodo e ânodo
VGK Tensão entre porta do cátodo e cátodo
IARM Corrente de ânodo repetitiva de pico
dIA/dt Taxa de incremento da corrente de ânodo
VAK Tensão deânodo/cátodo
IH Corrente de retenção
tr Tempo de subida
VDS Tensão dreno-fonte
IGSS Corrente do corte daporta (fonte em curto-circuito com dreno)
IDSS Corrente do dreno (fonte em curto-circuito com a porta)
V(P)GS Tensão do corte porta-fonte
Vfn Adimitância de transferência (fonte comum)
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DISPARADORES PNPN
N°
Tipo
VGA
(V)
VGK
(V)
IARM
10us,ᵹ=0,01 (A)
dIAdt (A/us
)
Ptot
(mW)
VAK MAX.
(V)
IH
MAX. (mA)
tr
MAX. (ns)
ENCAPSULAMENTO
33 BRY39
70 5 2,5 20 275 1,4 1 80 SOT-18(14)
34 BRY39
70 70 2,5 20 300 1,4 ---- 80 SOT-54(12)
Crs Capacitância de realimentação
GUM Máximo de ganho unilateral de potência
f Frequência
F Fator de ruído
fT Frequência de transição
Po Potência de saída
Gp Ganho de potência
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CIRCUITOS INTEGRADOS - CI's
Como sabemos, com o aparecimento do transistor, houve uma revolução no campo
da eletrônica, substituindo, praticamente, as válvulas termiônicas. Surgiram assim
equipamentos de menor porte e peso, menor custo, maior confiabilidade e reduzido
consumo.
O transistor marcou o inicio de uma nova era eletrônica, dando origem ao circuito
integrado.
Os circuitos integrados são dispositivos eletrônicos que num mesmo bloco
semicondutor reúnem capacitores, resistores, transistores e diodos, adequadamente
ligados, formando circuitos completos. Todo este conjunto é muitíssimo pequeno e todos
os componentes são feitos com materiais semicondutores, na mesma estrutura em que
são ligados aos componentes externos através de terminais.
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Professor: Alexsander Michel Dias Lima
Um circuito feito com componentes individuais, também chamados de
componentes discretos, são aqueles estudados até aqui. O circuito integrado, também
conhecido abreviadamente por CI, apresenta,portanto, dentro do seu encapsulamento,
todo um circuito;não é apenas mais um componente individual, como transistor ou o
diodo.
CIRCUITOS INTEGRADOS E A MINIATURIZAÇÃO
Antes do advento do circuito integrado, houve muitas tentativas de fazerem-se
circuitos pequenos, compactos, mas sem sucesso. Não se conseguiu fazer circuitos
realmente pequenos, porque as válvulas a vácuo eram muito grandes para a função que
deviam desempenhar. Mesmo depois, com o desenvolvimento do transistor, que é bem
menor, o tamanho dos circuitos ainda era grande, devido à grande quantidade de
componentes discretos utilizados.
A construção de circuitos eletrônicos de tamanho reduzido e de grande eficiência
foi finalmente obtida com o circuito integrado.
Para que o aluno tenha uma idéia, o primeiro computador eletrônico, totalmente
valvulado, pesava 50 toneladas, possuía 18.000 válvulas e ocupava um volume de 80
metros cúbicos (que equivalência um equipamento com 20m de comprimento, 2 de
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Professor: Alexsander Michel Dias Lima
largura e2 de altura). Hoje, um computador equivalente com circuitos integrados pesa 500
gramas.
Um circuito integrado, utilizando técnicas modernas (do tipoLSI – Large Scale
Integrated Circuits, que quer dizer: integração em grande escala), pode conter mais de
8.000 componentes por cm.
Um circuito complexo de um computador pode estar contido numa pastilha do
tamanho de um grão de feijão.
Todos os componentes de um circuito integrado são construídos usando-se as
mesmas técnicas utilizadas na construção de transistores.
O invólucro de um circuito integrado possui 4 funções distintas:
1°-proteger a pastilha do componente eletrônico contra a ação do meio ambiente;
evitando que suas características sejam alteradas;
2° - proteger mecanicamente e eletricamente a pastilha do circuito integrado;
3° -facilitar a interligação do CI com outros componentes externos;
4° dissipar o calor gerado internamente durante o seu funcionamento.
VANTAGENS APRESENTADAS PELOS CI's
Graças ao CI que se conseguiu o grande desenvolvimento da eletrônica nos dias
atuais. E para o futuro, o seu uso vai ser ai da maior. A seguir, vamos comentar algumas
vantagens apresentadas pelos integrados.
TAMANHO REDUZIDO - um CI pode ser construído ocupando uma á rea menor
do que alguns milímetros quadrados. Mesmo após o CI ser encapsulado, ou embalado,
seu tamanho é ainda muito pequeno. Os primeiros CI "s desenvolvidos ocupavam uma
área menor do que 0,2
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Professor: Alexsander Michel Dias Lima
mm2, o que na prática demonstrou ter sido menor do que o realmente necessário, devido
ao grande tamanho dos componentes discretos associados externamente ao CI e que
determina, o tamanho do equipamento.
O tamanho reduzido, associado ao pouco peso, é uma vantagem significativa na
indústria espacial (satélites), na área militar (nos mísseis), nos complexos sistemas de
computadores, nas calculadoras portáteis, enfim, em todos os campos da eletrônica que
se deseja redução no tamanho dos equipamentos.
MENOR CONSUMO - relacionado com o tamanho do CI, outras vantagens se
somam, pois quanto menor for um dispositivo, menor será o seu consumo. Permitem que
os equipamentos sejam alimentados com baterias. Consumindo menos energia, ~issipam
menos calor, o que evita a utilização de sistemas de refrigeração e ventilação.
ALTA VELOCIDADE. DE OPERAÇÃO - característica importantíssima nos
computadores, onde milhares de operações são executadas por segundo.
ALTA CONFIABILIDADE - Um CI é menos sujeito a defeitos do que um circuito
com componentes discretos. Dentro do CI, os componentes são interligados por finas
camadas de metal, não sendo soldados como nos circuitos convencionais, de modo que
maus contatos praticamente inexistem. Depois de prontos, os CI's são testados
dependendo das características finais apresentadas, são seleciona dos para aplicação
nas áreas militar, espacial, industrial ou comercial. O fato de serem testados, mais as
modernas técnicas utilizadas na sua confecção, fazem com que os integrados se tornem
muito seguros. E não poderia ser de outra forma. Veja, por exemplo, o caso dos satélites
de comunicações, que nos permitem assistir "ao vivo" fatos que se passam em todo o
mundo. São de custo elevado, e foram projetados para funcionar vários anos. Uma falha
num dos circuitos integrados pode inutilizá-lo por completo.
BAIXO CUSTO - devido à grande popularização e a produção em larga escala, o
custo dos integrados, pelo menos daqueles de grande procura, é relativamente baixo,
razão pela qual estão sendo ca da vez mais utilizados, mesmo nos circuitos domésticos,
de rádio e televisão. No entanto, alguns integrados tem custo elevado.
São aqueles que tratam de aplicações especificas, pouco comuns, e que exigem
projetos especiais dos fabricantes.
Outras vantagens que poderiam ainda ser citadas: os equipa mentos com
integrados têm menos componentes, e menor fiação. O fabricante vai precisar estocar um
menor número de peças. Resumindo, pode-se conseguir um produto final de boa
qualidade a um custo menor, beneficiando o consumidor.
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Professor: Alexsander Michel Dias Lima
DESVANTAGENS APRESENTADAS PELOS CI's
Infelizmente, algumas desvantagens no uso dos CI's existem. Afinal, nada neste
mundo é perfeito. Vamos enumerar algumas
INCAPACIDADE PARA A OPERAÇÃO COM CORRENTES E TENSÕES
ELEVADAS:
Os integrados, de um modo geral, tem pouca capacidade de dissipar calor, devido
ao seu reduzido tamanho. E como o calor gerado é proporcional à corrente, isto limita as
correntes nos integrados a valores baixos. Tensões elevadas também não podem ser
utilizadas, porque provocam o rompimento da isolação entre os componentes internos do
CI, devido à grande proximidade existente. São normais tensões que variam de 5 até 20V
e correntes em torno de alguns poucos mili ampéres.
Necessitando-se de correntes e tensões elevadas, são utilizados transistores de
potência ligados externamente, controlados pelos CI's.
Apesar da grande maioria dos CI's possuírem pouca dissipação de potência, ja
existem circuitos integrados que conseguem dissipar potências médias (em torno de 20
watts ou mais), como os utilizados nos circuitos de saída dos auto-rádios modernos.
Geralmente possuem circuito interno de proteção contra superaquecimento e seu
encapsulamento é próprio para permitir que sejam montados sobre dissipadores.
LIMITAÇÃO NA CONSTRUÇÃO DOS COMPONENTES INTERNOS
Dentro do CI, podem ser construídos apenas resistores, capacitores, diodos-e
transistores. Resistores e capacitores são mais difíceis de construir e ocupam espaço
maior do que os transistores.
Tanto os resistores como os capacitores precisam de mais espaço, na proporção
em
que seu valor é aumentado. Por esta razão, os valores de capacitância e resistência
dentro do CI são construídos de modo a terem o menor valor de capacitância e
resistência possíveis. Devido a isto, é que os transistores e diodos são feitos no maior
número possível, desempenhando o máximo de funções dentro do CI. Analisando o
circuito elétrico de um CI, você poderá observar a grande quantidade de transistores e
diodos e a pequena quantidade de resistores e 'capacitores.
INCAPACIDADE DE SEREM REPARADOS OS COMPONENTES INTERNOS
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Professor: Alexsander Michel Dias Lima
Os componentes internos do CI não podem ser reparados. Isto significa que,
estragando um componente dentro do CI, todos os outros estarão perdidos, obrigando o
técnico fazer a troca do CI.
APLICAÇÕES DOS CIRCUITOS INTEGRADOS
De acordo com a sua aplicação, os circuitos integrados podem ser classificados em
dois grandes grupos: OS DIGITAIS e os LINEARES.
Os CIRCUITOS DIGITAIS; são circuitos que manipulam informações, baseando-se
em níveis lógicos. Esses níveis lógicos são utilizados nas técnicas digitais, aplicadas nos
computadores eletrônicos digitais e nas calculadoras eletrônicas. A matéria de técnicas
digitais é muito extensa e não faz parte do programa do curso de radio técnica.
Os CIRCUITOS LINEARES; fornecem saídas proporcionais aos sinais de entrada.
São muito usados para desempenhar funções nos circuitos de rádio, TV e FM, fontes de
alimentação, enfim, em todos os modernos aparelhos eletrônicos que nos cercam. Este
tipo de circuito integrado o radio técnico vai encontrar frequentemente no desempenho do
seu trabalho.
UM EXEMPLO DE APLICAÇÃO DE CIRCUITO INTEGRADO
No boletim "Ibrape Informa", de novembro de 1977, tivemos a apresentação de um
receptor portátil, utilizando um circuito integrado do tipo TBA 570 que, com a inclusão de
alguns componentes externos, vem a constituir um receptor completo, tornando a
montagem muito compacta.
O circuito integrado TBA 570 apresenta internamente 31 transistores, 31 resistores
e dois diodos (que funcionam como capacitores), e compõe-se dos seguintes estágios:
- misturador
- oscilador local
- amplificador de CAG (controle automático de ganho)
- amplificador de FI
- detetor
- pré-amplificador de áudio
- excitador
Na saída do integrado, temos um sinal de áudio de intensidade suficiente para
acionar dois transistores de saída, como o BC338/BC 328 , que formam um par
complementar e podem alimentar um alto falante de 8 ohms. A seguir, a titulo de
ilustração, apresentamos a imagem de um receptor montado, com o circuito integrado em
questão.
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Outra aplicação muito comum dos integrados é na saída dos auto-rádios, onde um
único CI substitui todo o amplificador de áudio do receptor. Um exemplo destes integrados
é o TDA1010, com encapsulamento de 9 pinos numa linha, e que pode ser utilizado em
amplificadores de áudio com potência de 7 a 8 watts.
O circuito elétrico do TDA1010 está dividido em duas partes independentes, um
pré-amplificador de áudio e um amplificador de potência, que podem ser interligados por
um capacitar externo, permitindo a alteração do ganho e da resposta de frequência.
Apresenta ainda proteção interna contra sobreaquecimento. Um circuito típico, de um
amplificador estereofônico para sarda de auto-rádio, pode ser visto no circuito abaixo.
Os exemplos citados servem muito bem para ilustrar as grandes aplicações dos
integrados. Mas a sua aplicação não pára por ai. Cada vez mais os integrados estão se
popularizando, tornando os circuitos mais compactos e mais confiáveis. Mas, o aluno
deve estar se perguntando: como sabemos quando o circuito integrado está bom ou ruim?
Como testá-lo?
Como não temos acesso ao circuito interno do CI, para testá-lo, ficamos limitados a
medir as tensões em cada pino, e compara mos estas tensões com as indicadas pelo
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fabricante do equipamento, no circuito elétrico do aparelho. Valores de tensão muito
diferentes das tensões indicadas geralmente indicam um CI em mau estado. Quando
dispomos do circuito elétrico, mas nele não estão apresentadas as tensões em cada pino,
podemos ainda verificar se os sinais estão presentes nas entradas e nas saídas do CI. Se
estamos trabalhando em áudio, este teste pode ser feito com um pesquisador de sinais.
No exemplo de aplicação do TDA1010, da figura 6, não são apresentadas as
tensões em cada pino, mas observando o esquema, podemos notar que no pino 3 é
aplicado, diretamente, a tensão de alimentação, que naquele caso particular é de 14,4V.
No pino 5 também está aplicada a tensão de alimentação, mas cujo valor exato não
podemos determinar, pois existe uma queda no resistor de 330k ohms. Se o defeito é só
num dos canais, podemos comparar as tensões do canal que está sendo testado com o
canal que está em bom estado.
Dispondo-se do pesquisador de sinais, podemos verificar se o sinal de áudio está
presente no pino de entrada n° 8 do CI. Para isso, basta colocar a garra do aparelho na
massa e, com a sua ponta, encostarmos no pino 8 do CI. Com o receptor sintonizado
numa estação, devemos escutar um som qualquer. Não se escutando coisa alguma, é
provável que o defeito esteja localizado num estágio anterior. Escutando-se o som,
sabemos que o som está sendo aplicado ao integrado, que vai ser processado nos seus
circuitos, e que de verá nos fornecer um som amplificado na sua saída, já no pino 7.
Nada sendo escutado no pino 7, desde que o sinal tenha sido escutado no pino 8,
é indício de que o integrado está defeituoso, que o pré-amplificador, dentro do CI não está
funcionando. Se escutarmos o som, este deverá estar num nível bem maior do que o
aplicado ao pino da entrada. Do pino 7, o sinal é acoplado através de um capacitor ao
pino 6 e logicamente, no pino 6, teremos o mesmo sinal presente na saída do pré-
amplificador, pino 7. Nosso próximo ponto de teste será na saída do amplificador de
potência, pino 2. Se no pino 2 escutamos algum som no pesquisador de sinais, e nada no
alto falante do receptor, o defeito s6 pode estar localizado no alto falante ou no capacitor
eletrolítico em série com ele. Se nada for escutado, o CI está defeituoso.
Para substituir um CI, o ferro de soldar deverá ser no máximo de 30W. Com o
auxilio de um sugador de solda, removemos a solda de cada pino do CI e deixamos os
pinos livres. Remove-se então o CI, e coloca-se novo, cuidando que a posição do CI novo
seja exatamente a mesma do CI defeituoso. Se invertermos a posição do CI, o mesmo
poderá se danificar e, logicamente, o circuito não vai funcionar.
Para identificar os pinos do CI, existe um chanfrado que serve de referência. No
TDA1010, o pino mais próximo deste chanfrado é o pino 1. Os demais estão em ordem
crescente. Nos CI's do tipo dual-in-line, mostrados na figura 2, os pinos são identifica dos
a partir do chanfrado também. Com o chanfro apontado para a pessoa, o pino 1 fica
sempre na direita do chanfrado.
Existem muitos formatos de CI, com números de pinos diferentes, com
encapsulamento plástico ou metálico. O cuidado maior que se deve ter na troca do CI, é
não inverter a sua posição, o que é possível de ocorrer. Â identificação dos pinos de um
CI, em particular, pode ser obtida a partir das especificações dos fabricantes; muitas
vezes nas revistas técnicas encontramos publicadas especificações técnicas dos
componentes, que se colecionadas vão constituindo um acervo técnico de grande valia.
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O método mais prático para testar um CI é medir as tensões entre seus terminais e
comparar com o esquema.
CÓDIGO EUROPEU PARA CIRCUITOS INTEGRADOS
Como vimos anteriormente, os circuitos integrados estão classificados em digitais e
lineares (conhecidos por analógicos).
Para os CI's digitais, não há uma padronização de códigos, pois cada fabricante
emprega um sistema próprio de identificação. Devido, a isto, o método mais empregado é
a consulta em manuais de fácil aquisição em livrarias especializadas.
No caso dos CI's lineares, o código Europeu é formado por três letras maiúsculas
seguidas de um número composto de três ou quatro algarismos.
A primeira letra é "T", a qual indica que o CI é linear.
A segunda letra não possui um significado especial.
A terceira letra indica a temperatura ambiente de funcionamento, utilizando para
isso as letras de "A" até "F", conforme especificações a seguir.
A = faixa não especificada
B = de 0°C até +70°C
C = de,-55°C até +125°C
D = de -25°C até +70°C
E = de -25°C até +85°C
F = de -40°C até +85°c
Exemplo: TDA1010
T = CI Linear
D = sem especificação especial
A , não possui faixa especifica de temperatura
1010 série de fabricação
Em alguns casos, para diferenciar do tipo original, é acrescentada uma letra
maiúscula no final do código, ao qual indicará uma característica elétrica ou mecânica.
Podemos citar como exemplo o CI TBA 520 que possui um total de 16 terminais
em duas filas de 8 terminais cada uma.
O CI TBA 520 Q possui o mesmo número de terminais, porém em 4 filas de 4
terminais cada uma.
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REFERÊNCIAS
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- Enciclópedia Record de Eletricidade e Eletrônica – Volume 4 - Instrumentos de
Prova – Tradução Ronaldo Sergio de Biasi, Ph.D – Editora Record – Rio de Janeiro –
1968
- Eletrônica Básica – Van Valkenburger & Neville, INC – 6 Volumes
- Curso de Eletrônica – Titulo Original Basic Eletronics - Tradutores Marcio Pugliesi
e Noberto de Paula Lima - 4 volumes - Livraria e Editora LTDA – São Paulo -1976
- Manual de Treinamento Sharp TV
-Manual de Treinamento Gradiente TV / DVD