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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 1
VAMOS CONHECER O MARAVILHOSO MUNDO
DA ELETRÔNICA
INDICE
1.Geração da energia elétrica..................................................2-8 2.Grandezas elétricas fundamentais.........................................6-10
3.Tipos de correntes elétricas..................................................11-15 4.Multiplos submultiplos.........................................................15
5.Multimetro digital...............................................................16-18 6.Multimetro analógico..........................................................19-26
7.Resistores fixos.................................................................27-33 8.Resistores ajustáveis e variáveis..........................................34-39
9.Capacitores.......................................................................40-50
10.Magnetismo.....................................................................51-53 11.Eletromagnetismo............................................................53-58
12.Transformadores..............................................................59-62 13.O relé eletromagnético......................................................63-64
14.O diodo semicondutor.......................................................65-72 15.Circuitos retificadores........................................................73-84
16.Filtros em fontes de alimentaçao .......................................84-92 17.O diodo zener..................................................................92-96
18.O diodo emissor de luz.....................................................97-101 19.O transistor de junção bipolar...........................................102-123
20.Fotodetetores e sensores de temperatura...........................124-130 21.O varistor.......................................................................131
22.O multivibrador astável....................................................132 23.O CI 555........................................................................133-134
24.O transistor darlington.....................................................135-136
25.Regulador de tensão á transistor.......................................137-140 26.Circuitos integrados reguladores de tensão.........................149-153
27.Amplificador de sinais elétricos com tjb..............................154-167 28.Amplificador operacional..................................................168-178
29.Transistor de efeito de campo...........................................178-188 30.Os tiristores...................................................................189-197
31.Acopladores ópticos........................................................198-199 32.Fundamentos de eletrônica digital.....................................200-207
33.Receptores de Radio AM/FM ...........................................208-224 34.Toca discos Lazer............................................................225-232
35.Receptor de TV...............................................................233-306 36.Monitor LCD...................................................................307-339
ELETRÔNICA
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ELETROTÉCNICA PARA ELETRÔNICA
O presente Módulo visa passar informações aos leitores a respeito de:
Leis que regem circuitos elétricos e eletrônicos, componentes
empregados em eletrônica e nos aparelhos eletrônicos, com o intuito de capacitar os participantes do curso, para a área de manutenção corretiva e
preventiva em equipamentos elétricos e eletrônicos. Em nosso dia-dia utilizamos diversas formas de energia desde o instante
que levantamos, tomamos um banho quente, assamos o pão na torradeira, passamos a roupa, ligamos uma TV em fim estamos rodeados de aparelhos
eletroeletrônicos e estamos usando constantemente uma forma de energia que é essencial para as atividades no planeta, que tipo de energia estamos
falando? Se você pensou em energia elétrica acertou. A eletricidade se manifesta de diversas formas através de um efeito
magnético, térmicos, luminosos, químicos e fisiológicos, como por exemplo: o
aquecimento de uma resistência para esquentar a chapa de um ferro de passar (energia térmica) a luz de uma lâmpada (energia luminosa) a eletrolise da
água (energia química) a contração de um músculo ao sofrer uma descarga elétrica (efeito fisiológico). A rotação de motor (energia mecânica).
Com base nestes exemplos podemos afirmar que a eletricidade não é criada e sim transformada e que a energia elétrica não pode ser destruída.
1. GERAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA
Como já vimos à eletrostática é a área que estuda a eletricidade estática. Esta por sua vez, referiu-se as cargas armazenadas em um corpo, ou
seja, a sua energia potencial. Por outro lado, a eletrodinâmica estuda a eletricidade dinâmica que se
refere ao movimento dos elétrons livres de um átomo para outro.
Para haver movimento dos elétrons livres de um corpo, é necessário aplicar nesse corpo uma tensão elétrica.
Essa tensão resulta na formação de um pólo com excesso de elétrons denominados pólos negativos e de outro com falta de elétrons denominados
pólo positivo. Essa tensão é formada por uma fonte geradora de eletricidade.
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Fontes geradoras de energia elétrica
A existência de tensão é fundamental para o funcionamento de todos os
aparelhos elétricos. As formas geradoras são os meios pelos quais se pode fornecer a tensão necessária ao funcionamento desses consumidores.
Estas fontes geram energia elétrica de varias formas.
Por ação térmica;
Por ação dos ventos; Por ação mecânica;
Por ação química; Por ação magnética;
-Geração elétrica por ação térmica
Uma Usina termoelétrica é uma instalação destinada a converter a energia de um combustível em energia elétrica. O combustível armazenado em
tanques (gás natural, carvão óleo, etc) é enviado para a usina, para ser queimado na caldeira, que gera vapor a partir da água que circula por tubos
em suas paredes. O vapor é que movimenta as pás de uma turbina, ligada diretamente a
um gerador de energia elétrica. Essa energia é transportada por linhas de alta
tensão aos centros de consumo. O vapor é resfriado em um condensador, a partir de um circuito de água de refrigeração.
Essa água pode provir de um rio, lago ou mar, dependendo da localização da usina, e não entra em contato direto com o vapor que será
convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo.
Como todo tipo de geração de energia causa impactos ambientais, com termeletricidade não é diferente: ela é a responsável pelo aumento do efeito
estufa, o aquecimento demasiado da superfície terrestre, chuva ácida, etc, além de exigir muito dinheiro para a compra de combustíveis.
A queima de gás natural lança na atmosfera grandes quantidades de poluentes, além de ser um combustível fóssil que não se recupera.
O Brasil lança por ano 4,5 milhões de toneladas de carbono na atmosfera, com as usinas termelétricas esse indicador chegará 16 milhões.
As termoelétricas têm a vantagem de podem serem instaladas mais
próximas dos centros consumidores, diminuindo assim a extensão das linhas de transmissão, minimizando conseqüentemente as perdas ao longo dessas
linhas, que poderiam chegar até a 16%.
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-Geração elétrica por ação dos ventos (eólica)
A energia eólica é a energia cinética resultante dos deslocamentos de
massas de ar, gerados pelas diferenças de temperatura na superfície do planeta. Resultado da associação da radiação solar incidente no planeta com o
movimento de rotação da terra, fenômenos naturais que se repetem. Por isso é considerada energia renovável.
-Geração elétrica por ação mecânica
Na hidroelétrica que usa a água represada a certa altura, quando abrir as comportas, a força das águas fará com que gire uma turbina que por sua
vês gerará uma tensão elétrica através da indução eletromagnética.
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-Geração elétrica por ação química
Outro meio de se obter eletricidade é por meio da ação química. Isso acontece da seguinte forma dois metais diferentes como cobre e zinco são
colocados dentro de uma solução química (ou eletrólito) composta de sal (H2O + Na CL) ou acido sulfúrico (H2O + H2SO4) constituindo-se de uma célula
primária. A reação química entre o eletrólito e os metais varia retirando os
elétrons do zinco. Estes passam pelo eletrólito e vão se depositando no cobre. Dessa forma, obtém-se uma diferença de potencial, ou tensão, entre os bornes
ligados no zinco (negativo) e no cobre (positivo).
-Geração elétrica por ação magnética
O modo mais comum de gerar eletricidade em larga escala sem duvida
é por efeito magnético. A eletricidade gerada por ação magnética é produzida quando um condutor é movimentado dentro do raio de ação de um campo
magnético. Isso cria uma D.D.P que aumenta ou diminui com o aumento ou diminuição da velocidade do condutor ou da intensidade do campo magnético.
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2. Grandezas elétricas fundamentais
Tensão, Corrente, Resistência e Potência Elétrica Se observarmos, veremos que estamos cercados de circuitos elétricos e
equipamentos eletro-eletrônicos, em nossa casa, no trabalho, diversão, ou
seja, são produtos que sem eles nossa vida sofreria uma grande transformação, ou até mesmo um caos. Todos esses equipamentos trazem a
integridade das três grandezas fundamentais para o estudo da eletricidade, são elas a Tensão, a Corrente e a Resistência elétrica.
Recorremos à estrutura básica do átomo para início de nossa análise e
estudos. O átomo e formado por um núcleo onde estão às cargas positiva (prótons) e as carga neutras (nêutrons); em órbita nas camadas orbitais se
localizam os elétrons com carga negativa. Serão estes elétrons responsáveis pela corrente Elétrica que estudaremos.
Carga Elétrica
Um corpo tem carga negativa se nele há um excesso de elétrons e positiva se há falta de elétrons em relação ao número de prótons. A
quantidade de carga elétrica de um corpo é determinada pela diferença entre o número de prótons e o número de elétrons que um corpo contém. O símbolo
da carga elétrica de um corpo é Q, expresso pela unidade Coulomb (C). A carga de um Coulomb negativo significa que o corpo contém uma carga de
6,24 x 1018 mais elétrons do que prótons.
-Tensão Elétrica (V) Graças à força do seu campo eletrostático, uma carga pode realizar
trabalho ao deslocar outra carga por atração ou repulsão. Essa capacidade de realizar trabalho é chamada potencial.
Quando uma carga for diferente da outra, haverá entre elas uma diferença de potencial (E). A soma das diferenças de potencial de todas as
cargas de um campo eletrostático é conhecida como força eletromotriz. A diferença de potencial (ou tensão) ou força eletromotriz, tem como
unidade fundamental o volt(V). Podemos afirmar para facilitar o entendimento
que: diferença de potencial ou tensão elétrica é uma força em forma de ddp capaz de mover cargas elétricas (elétrons) através dos condutores
elétricos.
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O equipamento destinado a medida da diferença de potencial (ddp) é o
voltímetro. Nas figuras abaixo ilustramos o voltímetro, e a forma em que o mesmo
é inserido no circuito (ligado em paralelo).
-Corrente Elétrica (I)
Corrente (I) é simplesmente o fluxo de elétrons. Essa corrente é produzida pelo deslocamento de elétrons através de uma ddp (diferença de
potencial) em um condutor. A unidade fundamental de corrente é o Ampère (A). 1 A é o deslocamento de 1 Coulomb de elétrons através de um ponto
qualquer de um condutor durante 1 segundo. O fluxo real de elétrons é do potencial negativo para o positivo.
O equipamento destinado à medida de corrente elétrica é o amperímetro.
Acima temos: um aparelho para medir a corrente elétrica (amperímetro), e a
forma em que o mesmo é inserido no circuito, em série com o consumidor a ser medido.
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-Resistência Elétrica (R) Resistência é a oposição à passagem de corrente elétrica. É medida em
ohms. Quanto maior a resistência, menor é a corrente que passa. Os resistores são elementos que apresentam resistência conhecida bem
definida. Podem ter uma resistência fixa ou variável. O instrumento destinado a medida de resistência elétrica é o Ohmímetro.
Estes equipamentos de medida estão agrupados num mesmo aparelho
chamado Multímetro. “A resistência elétrica de um condutor é diretamente proporcional à
sua resistividade e ao seu comprimento, e inversamente proporcional à sua área de seção transversal”. A resistividade é a resistência especifica de cada
material, e a área de seção transversal é a área do condutor (bitola dada pelo fabricante).
VALORES DE RESISTIVIDA DOS MATERIAIS (r)
Ouro=0,015Ω Prata=0.016Ω Cobre=0.017Ω Alumínio=0.030 Ω
Fórmula decorrente da lei:
R = r. L / A
Fatores que influenciam na resistência elétrica dos materiais
Comprimento(L)
Seção transversal(s)
Temperatura(t)
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Lei de Ohm A intensidade da corrente elétrica em um circuito é diretamente
proporcional à tensão elétrica e inversamente proporcional à resistência elétrica. A lei de ohm relaciona matematicamente as três grandezas elétricas.
Veja as equações abaixo:
Triangulo do REI
-Potência Elétrica (P) Quando uma corrente elétrica circula através de resistores,
especificamente, e nos condutores, em geral, esses sempre se aquecem. Neles ocorre conversão de energia elétrica em energia térmica. Essa energia térmica
produzida, via de regra, é transferida para fora do corpo do resistor sob a forma de calor.
Podemos dizer, a potência elétrica é a grandeza que mede a rapidez em transformar a corrente elétrica do circuito em energia (trabalho).
Energia térmica Energia mecânica energia luminosa
A lâmpada é um transdutor de saída, convertendo energia elétrica em energia térmica e posteriormente em calor (parcela inútil e indesejável) e luz
(parcela útil).
A maior ou menor quantidade de energia elétrica convertida em térmica num componente depende apenas de dois fatores: a resistência
ôhmica do componente e a intensidade de corrente elétrica que o atravessam. Esses dois fatores são fundamentais para se conhecer a rapidez com que a
energia elétrica converte-se em térmica.
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Em outras palavras, a Potência Elétrica é o trabalho elétrico realizado por um determinado consumidor na unidade de tempo. Sua
unidade de medida padrão é o Watt (W).
A POTÊNCIA ELÉTRICA É O RESULTADO DA TENSÃO X CORRENTE
O Valor da Potência elétrica influencia na quantidade de corrente
elétrica que percorre um circuito elétrico. Desta forma podemos utilizar a
equação abaixo para encontrar o valor da corrente.
I = P/V
INSTRUMENTO DE MEDIDA- O WATÍMETRO
Energia Elétrica (J): É a potência elétrica consumida por um tempo (kWh). No Sistema
Internacional de medidas, a unidade de energia elétrica é o Joule (J). A conta de consumo de eletricidade da sua residência vem nesta unidade,
portanto J= kWh (Quilo Watt Hora)
Resumo da Lei de Ohm
P = Vx I
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3. Tipos de correntes elétricas
-Corrente Contínua (CC OU DC)
É um tipo de corrente constante, ou seja, não muda de polaridade, de valor, e nem tão pouco de sentido.
GRAFICO DA C.C
Imagens ilustrativas de dispositivos que fornecem correntes contínuas
FONTE C.C
AS PILHAS
As pilhas são fontes geradoras de tensão usadas, por exemplo, em diversos aparelhos portáteis. Elas são constituídas basicamente por dois tipos
de metais mergulhados em um preparado químico. Este preparado químico reage com os metais retirando elétrons de um
e levando para o outro. Um dos metais fica com potencial elétrico positivo e o
outro fica com potencial elétrico negativo. Entre os dois metais existe, portanto, uma ddp ou tensão elétrica,
conforme mostrado na Fig.
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Pela própria característica de funcionamento das pilhas, um dos metais torna-se positivo e o outro negativo. Cada um dos metais é denominado de
pólo. As pilhas dispõem de um pólo positivo e um pólo negativo.
Associação de pilhas e baterias
Associação serie
Numa associação em série, duas pilhas são conectadas de forma que o
pólo positivo de uma se ligue ao pólo negativo da outra e os pólos da extremidade estão livres para se conectarem ao circuito.
Nesta associação, a ddp é a soma do potencial individual de cada pilha, ou seja, 3.0 V e a corrente total “it” fornecida ao circuito tem valor igual às
correntes que saem de cada pilha, nesta associação.
Associação paralela
Numa associação em paralelo, duas pilhas são conectadas de forma que o pólo positivo de uma se ligue ao pólo positivo da outra e o mesmo acontece
com os pólos negativos. E destes pólos saem as pontas que se ligarão ao restante do circuito.
Nesta associação, a ddp resultante da associação é igual em valor da ddp
individual de cada pilha. A corrente elétrica total “it” fornecida ao circuito é dividida entre as pilhas de forma que somando-se a corrente que cada pilha
fornece ao circuito se tem a corrente total consumida pelo circuito. em paralelo.
Associação com pilhas
Associação com baterias
Logo, estas associações possuem características distintas. Numa temos uma
soma de potenciais e na outra um potencial constante. Ou seja, se num circuito for necessário um potencial alto, associa-se pilhas em série, e se num
circuito for necessário um longo período de funcionamento, associa-se pilhas em paralelo.
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-Corrente Alternada (CA OU AC)
È um tipo de corrente inconstante,ou seja está mudando periodicamente de valor ,de polaridade e de sentido. As usinas geradoras de energia elétrica
produzem tensão e corrente elétrica alternada. É este tipo de tensão que encontramos nas tomadas de nossas
residências e fábricas.
Abaixo temos:o símbolo do gerador A.C e o gráfico da C.A.
Dispositivos que fornecem correntes alternadas
NOBREAK
INVERSOR
ALTERNADOR GERADOR
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PROPRIEDADES DA C.A Freqüência
É o número de ciclos produzidos por segundo. A freqüência é o inverso
do período (T). Período é o tempo necessário para se completar um ciclo, ou seja, é o tempo gasto pelo gerador elétrico para descrever uma volta completa
(ciclo). A unidade de freqüência é o hertz (Hz) e a unidade do período é o
segundo.
F = 1 / T T = 1 / F F= freqüência (Hertz)
T = Período (Segundo)
No Brasil a freqüência é 60 Hertz. O instrumento utilizado para medir a freqüência é o Frequencimetro.
AS FIGURAS ABAIXO ILUSTRAM MODELOS DE FREQUÊNCÍMETRO
O Frequencimetro é ligado da mesma forma do voltímetro, ou seja, em
paralelo.
Frequêncimetro de painel Multímetro digital com frequêncimetro
Frequêncimetro de bancada
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Valores de uma corrente alternada
Valor de Pico (Vp): é o valor máximo atingido pela onda senoidal.
Vp=Vef x 1.414
Valor de Pico a Pico (Vp-p): corresponde à variação entre o máximo valor
positivo e o máximo valor negativo.
Vp-p = 2 x Vp
Valor Eficaz (Vef): é um valor que corresponde a 70,7% do valor de pico. É essa tensão que o voltímetro indica quando realizamos uma medição.
Vef=Vp x 0,707
Valor Médio (Vm) : é um valor que corresponde a 63,7% do valor de pico.
Vm = Vp x 0,637
4. Múltiplos e Submúltiplos
Estas unidades foram criadas para facilitar a interpretação dos valores
altos ou baixos das grandezas elétricas, entretanto sem alterar a quantidade das mesmas.
Se for converter do maior para o menor deve-se multiplicar
Tera T
Giga G
Mega M
Kilo K
Unidade PADRÃO
Mili m
Micro µ
Nano n
Pico p
1012
109
106
103
V-A-Ω-W
10−3
10−6
10−9
10−12
Se for converter do menor para o maior deve-se dividir
Na regra acima a cada mudança de unidade, multiplicamos ou dividimos por mil conforme a conversão que desejamos realizar.
Ex.: para transformamos 1000v para 1KV devemos dividir 1000v por mil e
teremos 1kv.
Exemplos de equivalências;
1000V=1kV 13.8KV=13.800V 800mV=0,8V 1KHZ=1000HZ
1000A=1KA 1800mA=1.8A
1000W=1KW 800mW=0,8w
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5. Multímetro Digital Possui um visor de cristal líquido o qual já indica o valor medido
diretamente. Abaixo temos um exemplo deste tipo com as funções indicadas na chave seletora.
Medidas elétricas com o multímetro digital -Medição de Tensão Contínua DCV
Coloque a chave na escala DCV mais próxima acima da tensão a ser
medida. Ponha a ponta preta no terra ou qualquer outro ponto com potencial mais baixo(-) e a vermelha no ponto de tensão mais alta(+). A leitura será
próxima ao valor indicado. Isto dependerá da precisão mo multímetro.
TENSÂO CONTINUA
TENSÃO ALTERNADA
CORRENTE
CONTINUA
RESISTÊNCIA
TESTE DE DIODOS
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-Medição de Tensão Alternada ACV
Coloque a chave na escala ACV mais próxima e acima da tensão a ser medida. A maioria dos multímetros digitais só tem duas escalas ACV: até 200
V e até 750 V. Meça a tensão não se importando com a polaridade das pontas. A tensão alternada nos circuitos eletrônicos costuma ser medida na entrada da
rede ou nos secundários do transformador de alimentação do mesmo.
-Medição de Corrente Elétrica DCV e ACV
Para usar o amperímetro, coloque a chave seletora na escala mais próxima e acima da corrente a ser medida. Para isto é necessário saber qual o
valor da corrente que passa pelo circuito. Interrompa uma parte do circuito. Coloque a ponta vermelha no ponto mais próximo da linha de +B e a preta no
ponto mais próximo do terra,porem no dia a dia do eletricista,a medição de corrente será realizada com um outro tipo de multímetro,chamado de alicate
amperímetro. O alicate amperímetro é um multímetro que tem todas as funções de um
multímetro comum, mas com algumas vantagens, um exemplo é a medição de corrente alternada e sem a necessidade de abrir o circuito, ou seja, sem a
necessidade da corrente passar internamente no instrumento, o que poderia danificá-lo, devido a elevado campo magnético.
Mas como isso é possível?
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È bem simples. O alicate amperímetro possue uma espécie de “garra” que “abraça” o condutor, quando há passagem de uma corrente elétrica num
Condutor, ao redor do mesmo é formado um campo magnético. A “garra” nada mais é do que chapas de aço, essas chapas de aço funcionam como um
transformador secundário. Que dependendo da intensidade do campo magnético induzido existe um
circuito eletrônico que indica de quanto é o valor da intensidade da corrente elétrica, sem a necessidade de abrir o circuito.
-Medição de Resistência Elétrica
Escolha uma escala do ohmímetro mais próxima acima do valor do
resistor a ser medido (200, 2K, 20K, 200K, 2M, 20M se houver). Meça o componente e a leitura deve estar próxima do seu valor. Este teste pode ser
feito com bobinas, fusíveis, chaves, etc. Abaixo vemos o teste:
Testando a resistência de um chuveiro elétrico.
Atenção: antes de realizar este tipo de medição, desconecte o componente do circuito a fim de proteger o multímetro quanto ao recebimento de tensão em
suas ponteiras e posteriormente no seu circuito interno.
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6. Multímetro Analógico O multímetro analógico é um instrumento que tem a possibilidade de realizar medições não só de tensão, mas também de várias outras grandezas
de natureza elétrica. A figura abaixo mostra um tipo de multímetro comum nos laboratórios de eletrônica.
Aspecto de um multímetro analógico.
O multímetro é o principal instrumento na bancada de quem trabalha
com eletrônica e eletricidade. Esta importância é devida a sua simplicidade de operação, transporte e capacidade de possibilitar medições de diversas
grandezas elétricas.
Medição de tensão continua (VDC ou DCV)
Entre as grandezas elétricas que podem ser medidas com o multímetro
está a tensão contínua. Tendo em vista que o multímetro é um instrumento múltiplo isto é, pode ser utilizado para diversos tipos de medição, os
conhecimentos e procedimentos necessários para o seu uso correto serão
apresentados por parte, iniciando-se pela medição de tensão contínua.
A figura abaixo mostra o painel de um multímetro ressaltando as partes utilizadas para a medição de tensão contínua.
Painel de um multímetro.
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A função da chave seletora é determinar:
Que grandeza elétrica vai ser medida (por exemplo: tensão contínua). Qual o valor máximo que o instrumento pode medir nesta posição (por
exemplo 12V). As posições da chave seletora que são destinadas à medição de tensão
contínua são identificadas pela abreviatura DC V ou apenas DC.
PROCEDIMENTO PARA MEDIÇÃO DE TENSÃO CONTÍNUA
Sempre que se utiliza um multímetro para uma medição, deve-se seguir um procedimento padronizado. A correta utilização deste procedimento deve
tornar-se um hábito para que o instrumento não seja danificado em uma operação mal executada. Este procedimento está apresentado a seguir:
-Quando se conhece aproximadamente o valor que vai ser medido, posiciona-
se a chave seletora para a escala de tensão imediatamente superior ao valor
estimado.
A chave seletora deve ser sempre posicionada para um valor mais alto que a tensão que será medida.
Por exemplo, para medir-se a tensão de uma pilha que tem valor máximo de 1,5V, seleciona-se uma escala de 2,5V ou 3V, ou outras próximo a
estas, a depender das escalas de que o instrumento dispuser.
Se o valor a ser medido é completamente desconhecido, deve-se procurar uma pessoa que possa fornecer maiores informações (por
exemplo o instrutor). Caso contrário, a escolha de uma escala inadequada pode queimar o instrumento.
-Após a colocação das ponteiras e a correta seleção da escala, as extremidades
livres das pontas de prova são conectadas aos pontos de medição. A ponta de prova vermelha é conectada ao ponto de medida positivo (+) e a preta ao
negativo (-). Com a conexão correta das pontas de prova, o ponteiro do instrumento deve mover-se no sentido horário, como ilustrado na figura
abaixo:
Posição do ponteiro após mover-se no sentido horário.
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LEITURA DA ESCALA
Após a conexão das pontas de prova nos pontos de medição, o ponteiro se move e depois para em uma posição definida. Para realizar a leitura
corretamente, o observador deve posicionar-se frontalmente ao painel de escalas.
Posicionamento correto do observador.
Os multímetros de boa qualidade possuem uma faixa espelhada nas
escalas do painel, conforme ilustrado abaixo.
Superfície espelhada no painel do multímetro.
Ao fazer a leitura, o observador deve posicionar-se de tal forma que o reflexo do ponteiro no espelho não seja visível. Nesta situação, a posição do
observador é frontal.
O valor da tensão medida é determinado pela posição do ponteiro e pela posição da chave seletora.
Em geral, os multímetros têm 5 (cinco) ou mais posições na chave seletora para a medição de tensão DC e apenas 3 (três) escalas no painel de
leitura.
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Neste multímetro, as posições da chave seletora para tensão DC são:
0,3V, 3V, 12V, 60V, 120V, 300V e 600V. O painel apresenta apenas 3 (três) escalas. São elas: 0 a 6, 0 a 120 e 0 a 300. Por esta razão, cada escala do
painel é utilizada para mais de uma posição da chave seletora. A escala de 0 a 300 é usada para as posições 3 a 300V da chave seletora, conforme ilustrado .
Escala de 0 a 300V que é usada para as posições 3V e 300V da chave seletora.
Exemplo 1: Quando a chave seletora indica a posição DCV 300, a leitura
é feita na escala de 0 a 300, conforme ilustrado abaixo:
Leitura de uma tensão de 150V com a chave seletora posicionada na posição DCV 300 e leitura
na escala de 0 a 300V.
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Exemplo 2: Quando a chave seletora está na posição 3V, faz-se a leitura na escala de 0 a 300 e divide-se o valor lido por 100 (300100 = 3),
como ilustrado abaixo:
Leitura de uma tensão de 2V com a chave seletora posicionada na posição DCV 3 e leitura na
escala de 0 a 300V.
A escala de 0 a 120 é utilizada para as posições de 120V e 12V da chave seletora (múltiplos de 12), como mostrado na figura abaixo:
Escala de 0 a 120V que é usada para as posições 120V e 12V da chave seletora.
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Medição de corrente continua (DCA)
A utilização do multímetro para medição de corrente deve seguir um
procedimento definido, visando à preservação do instrumento e à precisão da medição.
CONEXÃO DAS PONTAS DE PROVA
Conectam-se as pontas de prova aos bornes - ou comum (ponta de prova preta) e DCV ou + (ponteira vermelha ), como mostrado abaixo:
Ponta deProva Preta
Ponta deProva
Vermelha
Conexão das pontas de prova preta e vermelha.
SELEÇÃO DA ESCALA
O posicionamento da chave seletora para uma das escalas de medição de correntes deve ser feita com base em uma estimativa do valor existente no
ponto a ser medido. Seleciona-se sempre uma escala com limite superior
ao valor estimado.
Se o valor a ser medido é completamente desconhecido não se deve realizar a medição. Nas escalas de corrente, um erro de posicionamento da chave seletora provoca danos irreparáveis ao
instrumento.
CONEXÃO DO MULTÍMETRO AO CIRCUITO
O procedimento de conexão do multímetro ao circuito para a medição da
intensidade da corrente é o mesmo dos miliamperímetros convencionais.
Desliga-se a alimentação. Interrompe-se o circuito.
Conecta-se o instrumento, observando as polaridades.
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A corrente deve entrar no multímetro pela ponta de prova vermelha (sentido convencional da corrente), como mostrado abaixo:
mA
Ponta de ProvaVermelha
Posição correta da ponta de prova vermelha.
LEITURA DAS ESCALAS
A leitura das escalas de corrente é feita da mesma forma que a leitura de
tensão. O valor da corrente é determinado pela posição do ponteiro e pela posição da chave seletora.
Exemplo: Quando a chave seletora está na posição DC mA 300, a leitura
é feita na escala de 0 a 300, como indicado na
Chave seletora na posição DC mA 300.
Inicialmente, a interpretação de valores de tensão a partir do
multímetro pode parecer difícil. Entretanto, com o uso constante deste instrumento, o procedimento de leitura será automaticamente exercitado e se
tornará fácil.
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CUIDADOS COM O MULTÍMETRO
O multímetro é um instrumento utilizado no dia a dia de quem lida com
eletrônica e eletricidade. A utilização de alguns procedimentos relativos à segurança, conservação e manejo contribuem para a manutenção do
equipamento em boas condições de uso durante muito tempo.
Estes procedimentos estão listados a seguir:
PROCEDIMENTOS DE SEGURANÇA
Mantenha o multímetro sempre longe das extremidades da bancada. O multímetro não deve ser empilhado sobre qualquer objeto ou
equipamento. Sempre que o instrumento não estiver em uso, posicione a chave seletora
de escala para a posição desligado (OFF). Caso isto não seja possível,
posicione a chave seletora para a posição ACV na maior escala.
PROCEDIMENTOS DE CONSERVAÇÃO
Faça a limpeza do instrumento apenas com pano limpo e seco.
PROCEDIMENTOS DE MANUSEIO
A chave seletora deve ser posicionada adequadamente para cada tipo de medição.
As pontas de prova devem ser introduzidas nos bornes apropriados. A polaridade deve estar sempre sendo observada nas medições de tensão
CC. A tensão a ser medida não deve exceder o valor determinado pela chave
seletora do instrumento.
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7. Resistores fixos
Os Resistores são componentes que têm por finalidade oferecer uma
oposição à passagem de corrente elétrica, através de seu material. A essa oposição damos o nome de resistência elétrica, que possui como unidade o
ohm. Entretanto é possível também reduzir e dividir a tensão elétrica.
Os resistores fixos são comumente especificados por três parâmetros: • O valor nominal da resistência elétrica;
• A tolerância, ou seja, a máxima variação em porcentagem do valor nominal; • Máxima potência elétrica dissipada.
Exemplo: Tomemos um resistor de 1k . +/- 5% - O,33W, isso significa que
possui um valor nominal de 1000 ohms ., uma tolerância sobre esse valor de mais ou menos 5% e pode dissipar uma potência de no máximo 0,33 watts.
Dentre os tipos de resistores fixos, destacamos os de: • Fio
• Filme de carbono • Filme metálico.
Resistor de fio: Consiste basicamente em um tubo cerâmico, que servirá de
suporte para enrolarmos um determinado comprimento de fio, de liga especial
para obter-se o valor de resistência desejado. Os terminais desse fio são conectados às braçadeiras presas ao tubo.
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Resistor de filme de Carbono
Consiste em um cilindro de porcelana recoberto por um filme (película) de carbono. O valor da resistência é obtido mediante a formação de um sulco,
transformando a película em uma fita helicoidal. Esse valor pode variar conforme a espessura do filme ou a largura da
fita. Como revestimento, encontramos uma resina protetora sobre a qual será impresso um código de cores, identificando seu valor nominal e tolerância.
Os resistores de filme de carbono são destinados ao uso geral e suas
dimensões físicas determinam a máxima potência que pode dissipar.
Resistor de filme metálico
A Sua estrutura é idêntica ao de filme de carbono, somente que, utilizamos uma liga metálica (níquel-cromo) para formarmos a película,
obtendo valores mais precisos de resistência com tolerâncias de 1 % e 2%.
Código de cores para resistores
Os resistores são identificados pelo código de cores por isso o uso de faixas coloridas pintadas em seu corpo. Os resistores de película de carbono
apresentam quatro faixas coloridas impressas em seu corpo, sendo que a 1º e 2º faixas indicam o 1º e 2º algarismos, a 3º o número de zeros, que deverá
ser acrescido à direita dos dois primeiros algarismos e a 4º faixa indica a sua tolerância.
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TABELA DE CÓDIGO DE CORES PARA RESISTORES DE 4 FAIXAS
TABELA DE CÓDIGO DE CORES PARA RESISTORES DE 5 FAIXAS
Cor 1º
algarismo
2º
algarismo
3º
algarismo
4º multiplicador
Tolerânci
a
Preto - 0 0 X 1 -
Marrom 1 1 1 x 10 1%
vermelho 2 2 2 x 100 2%
Laranja 3 3 3 x 1.000 -
Amarelo 4 4 4 x 10.000 -
Verde 5 5 5 x 100.000 0,5%
Azul 6 6 6 x 1.000.000 -
Violeta 7 7 7 - -
Cinza 8 8 8 - -
Branco 9 9 9 - -
Prata - - - x 0.01 -
Ouro - - - X 0.1 -
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RESISTORES SMD
Os componentes para montagem em superfície estão presentes na maioria dos equipamentos de consumo, industriais e embarcados modernos.
Dentre as dificuldades que os profissionais de manutenção e reparação encontram está a leitura dos códigos que indicam os valores desses
componentes. Em especial, destacamos nesse artigo os resistores.
Os resistores para montagem em superfície (SM ou Surface Mounting) da tecnologia SMD (Surface Mounting Devices) possuem um código de 3 ou 4
dígitos na sua configuração mais comum, conforme mostra a figura.
Código para resistores SMD
Nesse código, os dois primeiros números representam os dois primeiros
dígitos da resistência, no caso 33. O terceiro dígito significa o fator de
multiplicação ou número de zeros que deve ser acrescentado. No caso 0000. Ficamos então com 330 000 ohms ou 330 k ohms.
Para resistências de menos de 10 ohms pode ser usada a letra R tanto, para indicar isso como em lugar da vírgula decimal. Assim, escrevemos 10R para 10
ohms ou 4R7 para 4,7 Ohms. Em certos casos, com resistores na faixa de 10 a 99 ohms podemos ter o uso de apenas dois dígitos para evitar confusões: por
exemplo, 33 ou 56 para indicar 33 ohms ou 56 ohms. Também existem casos em que o k (quilo) e M (mega) é usado em lugar da vírgula.
No entanto, para as tolerâncias mais estreitas há diversos outros tipos de
códigos. Conforme a tabela.
Exemplos de códigos de 3
dígitos
Exemplos de códigos de 4
dígitos
220 é 22 ohms, e não 220 ohms
1000 é 100 e não 1000 ohms
331 é 330 ohms 4992 é 49 900 ohms, ou 49K9
563 é 56 000 ohms 1623 é 162 000 ohms, ou 162K
105 é 1 000 000 ohms, ou 1 M ohms
0R56 ou R56 é 0,56 ohms
6R8 é 6,8 ohms
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Circuitos elétricos - associando resistores e lâmpadas -Associação Série
O um circuito série constatam-se as seguintes propriedades:
a) Todos os componentes são percorridos por corrente de mesma intensidade;
b) A soma das tensões sobre todos os componentes deve ser igual à tensão total aplicada;
Circuito serie com lâmpadas.
c) A resistência total da associação é igual à soma das resistências dos
componentes individuais.
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-Associação Paralela
Em um circuito paralelo constatam-se as seguintes propriedades:
a) todos os componentes recebem um mesmo valor tensão elétricos;
b) a corrente total será dividida entre os componentes do circuito. Desta forma
a soma das intensidades de corrente nos componentes individuais deve ser igual à intensidade de corrente total (IT).
I1+I2+I3=IT
c) a resistência total da associação é resultante do produto (multiplicação) das
resistências dividido soma delas (CUIDADO: isso vale só é válido para 2 resistores em paralelo) veja o exemplo abaixo:
Formula para dois resistores
O valor da resistência equivalente de uma associação de resistores em paralelo é sempre menor que o resistor de menor valor.
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Associando-se, por exemplo, um resistor de 120 em paralelo com um
resistor de 100, a resistência equivalente da associação será,
obrigatoriamente menor que 100.
321
eq 1111
RRR
R
Formula para dois ou mais resistores
Exemplo:
Calcular a resistência equivalente da associação paralela dos resistores
R1=10, R2 = 25 e R3 = 20.
Solução :
321
eq 1111
RRR
R
26,505,004,01,0
1
201
251
101
1eqR
O resultado encontrado comprova que a resistência equivalente da
associação paralela (5,26) é menor que o resistor de menor valor (10).
Formula para resistores de mesmo valor
Utilizada para Calcular a resistência equivalente de dois ou mais resistores de mesmo valor Ôhmico.
Exemplo: qual o valor da resistência equivalente de três resistores de 120
associados em paralelo.
Solução :
nRR eq
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8. Resistores Ajustáveis e variáveis
-Trimpot
São resistores cujo valor de resistência pode ser ajustado, dentro de uma
faixa pré-definida. Estes resistores são utilizados em circuitos que exigem calibração.
ASPECTOS REAIS
A constituição física dos resistores ajustáveis não é preparada para suportar trocas de valor freqüentes. Este tipo de componente é utilizado em
pontos de um circuito onde o ajuste é feito uma vez e não é mais alterado.
ABNT Símbolos dos resistores ajustáveis.
Nos esquemas, o valor ôhmico que aparece ao lado do símbolo dos
resistores ajustáveis corresponde à resistência entre os terminais extremos
(valor máximo). Existem trimpots verticais e horizontais, de forma a permitir uma opção
para uma montagem mais adequada a cada aplicação. A figura abaixo mostra trimpots desses dois tipos.
Trimpot vertical Trimpot horizontal.
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-Potenciômetro São resistores com derivação que permite a variação do valor resistivo
pelo movimento de um eixo. Os potenciômetros são usados nos equipamentos para permitir a
mudança do regime de operação.
ASPECTOS REAIS
Por exemplo, o potenciômetro de volume permite o aumento ou
diminuição do nível de intensidade do som. Já o potenciômetro de brilho permite o controle de luminosidade das imagens.
ABNT
CoberturaContato deslizante Elemento
resistivo(carvão)
Eixorotativo
Terminaisextremos
Terminal ligado ao contato móvel
Símbolos dos potenciômetros.
Entre os dois terminais extremos o potenciômetro é um resistor comum. Sobre esse resistor desliza um 30 terminal, chamado de cursor, que permite
utilizar apenas uma parte da resistência total do componente (de um extremo até o cursor).
A diferença entre os símbolos dos resistores ajustáveis e potenciômetros aparece na ponta do traço diagonal.
Os componentes cujo valor está sujeito à modificação constante (potenciômetros usados no controle de volume, por exemplo) são
denominados variáveis. Nos seus símbolos aparece uma seta na ponta do traço diagonal.
Os componentes cujo valor de resistência é ajustado na calibração e não sofre mais alteração, são chamados de ajustáveis. O resistor ajustável é um
exemplo característico desse tipo de componente.
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Variação da resistência em função da posição do cursor -VARIAÇÃO LINEAR A resposta na variação da resistência é proporcional ao ângulo de rotação do eixo.
O gráfico da figura abaixo mostra como a resistência varia com relação à posição do eixo nos potenciômetros lineares.
Representação gráfica da variação da resistência com a posição do cursor dos potenciômetros lineares.
-VARIAÇÃO LOGARÍTMICA
Os potenciômetros logarítmicos se comportam de forma diferente, com
respeito à relação entre posição do cursor e resistência. Quando se inicia o movimento do cursor, a resistência sofre pequena
variação. Na medida em que o cursor vai sendo movimentado, a variação na resistência torna-se cada vez maior.
A variação da resistência entre um extremo e o cursor é desproporcional ao movimento do eixo.
O gráfico da figura abaixo mostra como a resistência varia com relação à posição do eixo nos potenciômetros logarítmicos.
Representação gráfica da variação da resistência com a posição do cursor dos potenciômetros logarítmicos.
Os potenciômetros logarítmicos são usados principalmente em controles de volume.
320
320
240
160
80
50% 100%
Ângulo de rotação do eixo
Resistência
entre o cursor e o extremo de referência
320
320
240
160
80
100%
Ângulo de rotação
do eixo
Resistência entre
o cursor e o extremo
de referência
20% 42%
Metade
do curso
total
Pequena
variação
resitiva
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POTENCIÔMETROS COM CHAVE
Em algumas ocasiões, utiliza-se o potenciômetro para controle de
volume e ligação do aparelho. Para cumprir esta finalidade, são fabricados potenciômetros logarítmicos com uma chave presa ao eixo. A figura abaixo
apresenta um potenciômetro logarítmico com chave.
Potenciômetro logarítmico com chave.
POTENCIÔMETROS DUPLOS
Os potenciômetros duplos são utilizados principalmente em aparelhos de
som estereofônicos. Existem modelos de potenciômetros duplos em que um único eixo comanda os dois potenciômetros, e também modelos em que cada
potenciômetro tem um eixo próprio. Essas concepções podem ser vistas nas figuras a seguir.
POTENCIÔMETROS DESLIZANTES
Potenciômetros em que o movimento rotativo do eixo é substituído por
um movimento linear do cursor.
Potenciômetro deslizante.
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Aplicação dos resistores ajustáveis e potenciômetros
Os resistores ajustáveis e principalmente os potenciômetros são utilizados principalmente para obtenção de divisores de tensão com tensão de
saída variável. A tensão de saída dos divisores é estabelecida pela relação entre os resistores que os compõem.
Incluindo resistores ajustáveis ou potenciômetro na constituição dos
divisores, a tensão de saída torna-se variável em função da resistência com que estes elementos são ajustados. Este tipo de divisor é muito utilizado nos
pontos dos circuitos que exigem calibração de ponto de operação.
De acordo com a posição do elemento variável, o divisor pode fornecer:
Um valor de tensão com limite máximo, mínimo e outro com limite Máximo
e mínimo.
DIVISOR DE LIMITE COM TENSÃO MÁXIMA
Quando o divisor variável é colocado no extremo de referência do divisor,
fornece tensões que vão desde 0V até um valor especificado menor que a alimentação.
Entrada
saída
R
P
1
1
V
V
Divisor de limite com tensão máxima.
DIVISOR COM LIMITE DE TENSÃO MÍNIMA
Quando o resistor variável é colocado no extremo da tensão de
alimentação, o divisor fornece tensões que vão desde um valor mínimo até o
valor da tensão de alimentação.
Entrada
saída
R
P
1
1
V
V
Divisor com limite de tensão mínima.
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DIVISOR COM LIMITE DE TENSÃO MÁXIMA E MÍNIMA
O resistor variável é colocado entre outros resistores fornecendo tensões
entre um valor mínimo e máximo maiores que 0V e menores que Vcc.
Entrada
saída
R
R
P
1
2
1
V
V
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9. Capacitores
Os capacitores têm a função de armazenar cargas elétricas, em forma de campo eletrostático.
O capacitor é um componente basicamente formado por duas placas metálicas, separadas por um isolante chamado de dielétrico. O material de que
é feito o dielétrico (material isolante colocado para separar as placas uma da outra) é quem define o nome do capacitor.
Ex: Dielétrico de mica= capacitor de mica; Dielétrico de plástico = capacitor de poliéster.
SIMBOLO DO CAPACITOR
Características e propriedades dos capacitores
Como qualquer componente eletrônico, os capacitores apresentam
características elétricas e mecânicas, através dos quais são especificados Abaixo veremos as mais importantes:
Capacitância (C) – É a propriedade (capacidade) dos capacitores
armazenarem cargas elétricas. A unidade de capacitância é o FARAD,
representada pela letra F e se define como a capacitância de reter uma carga de 1 coulomb (1C), quando é aplicada a tensão de 1 volt(1V).
Para as medidas usuais dos capacitores, utiliza-se geralmente o seu submúltiplo.
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Fatores que influenciam na capacitância
A) Dimensões das placas – Quanto maior a área das placas maior a capacidade
de armazenamento de carga. B) Distância entre as placas – Quanto menor à distância entre as placas, ou
seja, quanto menor a espessura do dielétrico maior é a capacidade de armazenamento-Capacitância.
C) Material de que é feito o dielétrico – Quanto maior for a rigidez dielétrica do capacitor, maior será a capacitância.
Tolerâncias – A capacitância real de um capacitor deve ficar dentro dos
limites de tolerância de fabricação, que pode ser tão baixa quanto 5% (capacitores de precisão) ou tão alta quanto 30%, como acontece com os
capacitores eletrolíticos.
Tensão de Isolação – É a tensão máxima que pode ser aplicada ao capacitor
sem que o mesmo seja danificado.
Obs. Não se deve submeter um capacitor a uma tensão acima da
recomendada pelo fabricante. Sob pena de danificar e até furar o dielétrico e provocar fuga no capacitor. Em caso de substituição de componentes, a
isolação do capacitor substituto poderá ser maior que a isolação do capacitor original, nunca poderá ser menor.
Tipos dos Capacitores
Existem diversos tipos de capacitores, de acordo com o material empregado como dielétrico. Cada dielétrico confere um valor diferente de
capacitância, considerando as mesmas dimensões físicas do capacitor. Os dielétricos podem ser sólidos, líquidos ou gasosos, sendo mais comuns os dois
primeiros tipos. Exemplos de materiais dielétricos utilizados em capacitores
são: cerâmica, poliéster, tântalo, mica, óleo mineral, soluções eletrolíticas etc.Cada tipo de capacitor apresenta suas peculiaridades, vantagens e
desvantagens:
Formatos em SMD
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Cerâmicos: Capacitores pequenos, de baixo custo, adequados para
altas frequências. São fabricados com valores de capacitância de picofarads (pF) até 1 microfarad (µF). Sua capacitância pode variar
dependendo da tensão aplicada.
Poliéster: Muito utilizados para sinais AC de baixa frequência, mas
inapropriados para altas frequências. Seu valor típico de capacitância
reside na ordem dos nanofarads (nF).
Tântalo: Alta capacitância, tamanho reduzido, ótima estabilidade.
Existem modelos polarizados e não-polarizados. Possuem maior custo de produção em relação aos capacitores eletrolíticos e tensão
máxima de isolamento em torno de 50V.
Mica: São inertes, ou seja, não sofrem variação com o tempo e são
muito estáveis, porém, de alto custo de produção.
Óleo: Possuem alta capacitância e são indicados para aplicações industriais, pois suportam altas correntes e picos de tensão
elevados. Possuem tamanho superior em relação a outros tipos de capacitores e seu uso é limitado a baixas frequências.
Eletrolíticos: Nome comumente empregado aos capacitores cujo
dielétrico é o óxido de alumínio imerso em uma solução eletrolítica. São capacitores polarizados de alto valor de capacitância, muito
utilizados em fontes de alimentação. Possuem custo reduzido em relação ao valor da capacitância, porém, proporcionam grandes
perdas e seu uso é limitado a baixas freqüências.
A maioria dos capacitores não possui polaridade, isto é, não existe
terminal positivo ou negativo, podendo ser ligados "de qualquer jeito".
Entretanto, muita atenção deve ser dada aos modelos polarizados (cujos principais representantes são os eletrolíticos),Pois os mesmos podem
explodir, se ligados de forma invertida. Outro cuidado importante é observar a tensão máxima de isolação, a qual é especificada no próprio
componente. Se for aplicada uma tensão maior do que a especificada, o componente será danificado de forma irreversível.
Ao escolher um capacitor comercial, deve-se atentar para as seguintes características: tipo de dielétrico, capacitância, tensão máxima de
isolamento e tolerância.
Esses três últimos valores, geralmente vêm especificados no próprio componente. Em alguns casos, a tolerância é omitida, em outros a
tensão máxima de isolamento.
Tais valores podem estar escritos de forma explícita ou por meio de
códigos universalmente aceitos. Capacitores eletrolíticos sempre trazem os valores de forma explícita, o mesmo não ocorrendo com os demais tipos.
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Existem dois códigos principais para a identificação de capacitores:
um código numérico e outro de cores. Este último, atualmente, é empregado apenas para resistores.
O código numérico é composto por três algarismos, seguido, opcionalmente, por uma letra. Esta letra corresponde à tolerância do
componente, ou seja, à variação máxima do valor da capacitância
especificada pelo fabricante. Da esquerda para a direita, os dois primeiros números correspondem aos dois algarismos do valor da capacitância,
enquanto que o terceiro número corresponde ao fator multiplicativo. Tais valores são expressos em picofarads.
Os exemplos a seguir servem para ilustrar a forma correta de interpretar o código numérico:
Da esquerda para a direita, os valores da capacitância são obtidos da seguinte forma:
154: 15 x 104 = 150.000 pF = 150 nF.
474: 47 x 104 = 470.000 pf = 470 nF.
202: 20 x 102 = 2.000 pf = 2 nF.
225: 22 x 105 = 2.200.000 pf = 2,2 µF.
Os dois capacitores da direita ainda possuem especificada a sua tensão de isolamento: 12kV e 250V. Há nos mesmos, também, a
especificação da tolerância, por meio das letras M (202M) e K (225K). Logo abaixo encontra-se uma tabela com a relação entre as letras e a tolerância
correspondente.
TOLERÂNCIA
Até 10pF Acima de 10pF
B = ±0,10pF F = ±1% M = ±20%
C = ±0,25pF G = ±2% P = +100% -0%
D = ±0,50pF H = ±3% S = +50% -20%
F = ±1pF J = ±5% Z = +80% - 20%
G = ±2pF K = ±10%
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Por exemplo, os capacitores citados acima, de códigos 202M e 225K,
possuem tolerância de 20% e 10% respectivamente. Isto significa que o capacitor de 2.000 pF pode ter seu valor de capacitância entre 1600 e 2400
pF, enquanto que o capacitor de 2,2 µF pode ter seu valor entre 1,98 e 2,42 µF.
Capacitores eletrolíticos
Os capacitores eletrolíticos são capacitores fixos cujo processo de fabricação permite a obtenção de altos valores de capacitância com pequeno volume.
A figura abaixo permite uma comparação entre as dimensões de um capacitor eletrolítico e um não eletrolítico de mesmo valor.
+
-
O símbolo dos capacitores eletrolíticos expressa a polaridade das armaduras.
Comparação entre os volumes de um capacitor eletrolítico com um não eletrolítico.
O fator que diferencia os capacitores eletrolíticos dos demais capacitores fixos é o dielétrico.
Nos capacitores fixos comuns o dielétrico é de papel, mica ou cerâmica.
O dielétrico dos capacitores eletrolíticos é um preparado químico chamado de eletrólito que oxida pela aplicação de tensão elétrica, isolando uma armadura
da outra. A utilização do eletrólito permite a redução da distância entre as
armaduras a valores mínimos, o que possibilita a obtenção de maiores valores de capacitância (desde 1microF até os valores maiores que 200.000microF). O
capacitor é selado em um invólucro de alumínio que isola as armaduras e o eletrólito da ação da umidade.
Os capacitores eletrolíticos apresentam algumas desvantagens que são decorrentes do seu processo de fabricação. São elas:
Polaridade.
Alteração de capacitância. Tolerância.
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POLARIDADE
A formação da camada de óxido entre as placas depende da aplicação de tensão nas armaduras com polaridade correta.
A ligação com polaridade incorreta sobre as armaduras do capacitor provoca a destruição do eletrólito, permitindo a circulação de corrente entre as
armaduras. O capacitor sofre um processo de aquecimento que faz o eletrólito
ferver, podendo inclusive provocar uma explosão do componente devido à formação de gases no seu interior.
Os capacitores eletrolíticos polarizados são utilizados apenas em circuitos
alimentados por corrente contínua. Nos circuitos de corrente alternada a troca de polaridade da tensão danifica o componente.
ALTERAÇÃO DE CAPACITÂNCIA
O capacitor eletrolítico sofre alteração de capacitância quando não está
sendo utilizado. Esta alteração se deve ao fato de que a formação da camada
de óxido entre as armaduras depende da aplicação de tensão no capacitor. Quando o capacitor eletrolítico permanece durante um período sem
utilização, o dielétrico sofre um processo de degeneração que afeta sensivelmente a sua capacitância.
Capacitores eletrolíticos que não estão em uso têm a sua
capacitância alterada.
Por esta razão, sempre que for necessário utilizar um capacitor que estava estocado durante algum tempo, deve-se conectá-lo a uma fonte de
tensão contínua durante alguns minutos para permitir a reconstituição do dielétrico antes de aplicá-lo no circuito.
TOLERÂNCIA
Os capacitores eletrolíticos estão sujeitos a uma tolerância elevada no valor real, com relação ao valor nominal. Esta tolerância pode atingir valores
de 20 a 30% e até mesmo 50% em casos extremos.
Existem ainda os capacitores eletrolíticos múltiplos, que consistem em dois, três ou até mesmo quatro capacitores no mesmo invólucro Em geral,
nesses capacitores o invólucro externo ou carcaça é comum a todos os capacitores.
++
-
Símbolo dos capacitores eletrolíticos múltiplos.
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Defeitos dos Capacitores.
Como todo e qualquer componente ou dispositivo, os capacitores estão
sujeitos a apresentarem falhas, que descreveremos a seguir.
Fuga – ocorre quando existe falha no dielétrico permitindo a circulação da corrente entre as placas.
Curto
Parcial – O curto parcial é a condição em que, ao se medir a resistência ôhmica entre as placas do capacitor, encontramos um valor qualquer diferente de
zero. Total - O curto total é a condição em que ao se medir a resistência ôhmica
entre as placas do capacitor, encontramos o valor igual a zero. Neste caso teremos uma corrente muito alta entre as placas do capacitor.
Aberto – Um capacitor se encontra aberto quando ao medirmos sua resistência ôhmica o valor encontrado é igual a ∞ (infinito).Este defeito poderá
ocorrer devido ao desligamento de um dos terminais da placa correspondente. Alterado – Um capacitor apresenta este estado de deficiência quando ao ser
medido em um capacímetro a sua capacitância apresenta um valor diferente daquele que vem de fábrica.
Como testar os capacitores com o multímetro.
Capacitor eletrolítico – Começar com a Menor escala (X1) e medir dois sentidos. Aumente a escala até achar uma que o ponteiro deflexiona e
volta. Quanto maior o capacitor, menor é a escala necessária. Este é apenas de carga e descarga do capacitor. Veja a próxima ilustração:
Capacitores despolarizados - Em X10K, medir nos dois sentidos. No Maximo o ponteiro dará um pequeno pulso se o capacitor tiver valor médio.
Se tiver valor baixo o ponteiro não moverá. O melhor método de testar capacitor é medi-lo com o capacímetro ou troca-lo:
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Como testar capacitores como capacímetro.
Descarregue o capacitor, tocando um terminal no outro, escolha uma escala mais próxima acima do seu valor ( independente dele ser comum ou
eletrolítico ) e coloque nos terminais do capacimetro ( ou nas ponteiras do mesmo se ele tiver ). A leitura deverá ser próxima do valor indicado no
corpo. Se a leitura for menor, o capacitor deve ser trocado. Veja este abaixo:
No caso dos capacitores eletrolíticos, podemos colocá-los no capacímetro
em qualquer posição, conforme pode ser visto na afigura acima.
O Capacitor em C.A e C.C
O capacitor em corrente contínua comporta-se como uma chave aberta. Permitindo a passagem da corrente elétrica apenas no momento da ligação,
que é o período que ele está carregando.
Processo de Carregamento e Descarregamento do Capacitor
O capacitor em corrente alternada comporta-se como uma chave
fechada permitindo a passagem da corrente elétrica constantemente, devido a inversão de polaridade o capacitor se carrega num semiciclo e descarrega-se
no semiciclo seguinte. Esse processo de carga e descarga do capacitor em CA é realizado com uma resistência do capacitor a inversão de polaridade a essa
resistência dá-se o nome de reatância capacitiva.
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Reatância Capacitiva
É a oposição do capacitor a passagem da corrente alternada (CA). O símbolo que representa a reatância Capacitiva é o (Xc) e é medido em ohms
Onde,
F – Freqüência (Hz)
C – Capacitância (F) Xc – Reatância Capacitiva (ohms)
O Dielétrico é submetido a solicitações alternadas, pois variam de sinal
rapidamente e sua polarização muda com o mesmo ritmo. Se a freqüência aumenta, o Dielétrico não pode seguir as mudanças com a mesma velocidade
com que ocorrem, e a polarização diminui o que acarreta uma redução da capacitância.
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, chega-se a uma das principais aplicações dos capacitores: a de
separar a Corrente Alternada da Corrente Contínua, quando estas se apresentam simultaneamente.
Tensão e corrente num capacitor
Em geral: O capacitor comporta-se como um Circuito Aberto em Corrente Contínua e como uma Resistência Elétrica em Corrente Alternada.
CONCLUSÃO
Submetido ao sinal contínuo (invariável), o capacitor se carrega e a corrente cessa rapidamente (ocorre o "bloqueio"); submetido ao sinal alternado (variável), sempre há corrente no circuito.
Associações de Capacitores
Assim como fazemos com resistores, os capacitores também podem ser interligados para obtermos um determinado valor de capacitância. Podemos
ligar os capacitores em série ou em paralelo, como veremos abaixo:
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1. Associação em série - Os capacitores são ligados no mesmo fio, um após o outro, como podemos ver abaixo:
Para calcular a capacitância equivalente do circuito em série, o processo
é o mesmo da associação de resistores em paralelo, ou seja, usamos duas regras:
A. Valores iguais - Basta dividir o valor de um dos capacitores pela quantidade de peças, como vemos abaixo:
B. Valores diferentes - Multiplique o valor dos dois e divida pela soma do valor dos mesmos. Veja abaixo:
A regra é a mesma para os capacitores eletrolíticos, mesmo que eles estejam ligados em oposição formando um capacitor não polarizado e qualquer
unidade que eles estejam usando, porém a unidade usada para todos os capacitores deve ser a mesma. As tensões de trabalho dos capacitores se
somam na associação em série.
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2. Associação em paralelo - Os capacitores são ligados aos mesmos pontos, um ao lado do outro, como vemos abaixo:
Para calcular a capacitância equivalente deste circuito, basta somar o valor dos capacitores e a tensão de trabalho corresponde à menor de todos os
capacitores. Veja abaixo:
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10. Magnetismo O magnetismo é uma forma de energia cuja principal propriedade é
atrair outros corpos. Os corpos que possuem o magnetismo são chamados de ímãs. Os imãs podem ser naturais ou artificiais.
Ímãs naturais – São compostos de ferro conhecidos como magnetita,
encontrados com certa facilidade na natureza.
Ímãs artificiais - São ímãs produzidos pelo homem. Existem hoje ímãs artificiais tão poderosos que, trabalhando em conjunto com guindastes,
conseguem levantar até carros.
Os ímãs também podem ser classificados como temporários ou permanentes. Um ímã é permanente quando as propriedades magnéticas
adquiridas pelo corpo são mantidas por toda a sua existência. Por outro lado um ímã é temporário quando as propriedades magnéticas adquiridas pelo
corpo são perdidas em pouco tempo.
-Imantação ou magnetização
É o ato de fazer com que um corpo apresente propriedades magnéticas. Existem vária formas de se imantar um corpo, sendo talvez a mais fácil de
todas, imantação por aproximação. Quando aproximarmos um corpo magnético de um ímã, o corpo adquirir propriedades magnéticas, tornando-se,
deste modo, um ímã temporário. Uma experiência simples pode ser feita para provar este fenômeno: encoste a
ponta de uma chave De fenda em um ímã e depois a aproxime de um parafuso. Você verá que a
chave de fenda irá atrair o parafuso. Isso ocorreu por que a chave de fenda foi imantada, ou seja, adquiriu propriedades magnéticas.
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-Campo magnético É a região ou matéria onde são observadas as propriedades magnéticas.
Graficamente, o campo magnético é representado por linhas que nós chamamos de LINHAS DE FORÇA.
Um ímã possui extremidades (ou pólos) norte e sul, tendo sido
convencionado que as linhas de força saem sempre da extremidade norte e
entram na extremidade sul do ímã. Veja na figura a seguir como as linhas de força se difundem em um ímã em forma de barra.
Observe como a agulha da bússola indica a direção e o sentido das linhas de
força do campo magnético. Isso acontecerá sempre que uma bússola for colocada dentro de um campo magnético.
-Atração e repulsão entre imãs
Quando aproximamos pólos iguais de dois ímãs, haverá repulsão
entre eles. Veja a experiência a seguir, onde um ímã em forma de barra foi colocado sobre dois lápis. Ao aproximarmos do seu pólo sul o pólo sul de outro
ímã, observamos que o ímã sobre os lápis começa a se deslocar devido a repulsão que existe entre pólos de mesmo nome.
Da mesma forma, se nós aproximarmos os pólos de nomes diferentes
de dois ímãs, veremos que haverá uma atração entre eles. A figura a seguir mostra que o pólo sul do ímã sobre o lápis será atraído pelo pólo norte do
outro ímã. Isto ocorre porque pólos de nomes diferentes se atraem.
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COMPORTAMENTO DAS SUBSTÂNCIAS EM RELAÇÃO AO MAGNETISMO
Substâncias Ferro magnéticas - São substâncias que se imantam de forma
intensa. Como exemplo de substâncias ferromagnéticas pode citar o Ferro, o Cobalto e o Níquel.
Substâncias Paramagnéticas - São substâncias que se imantam de forma pouco intensa. Alumínio, Cromo, Estanho e Ar são exemplos de substâncias
paramagnéticas. Substâncias Diamagnéticas – São substâncias que enfraquecem o campo
magnético ao qual são submetidas. Cobre Zinco, Mercúrio, Chumbo e Água são exemplos de substâncias com esta característica.
11. Eletromagnetismo
O que é eletromagnetismo?
É a produção de fenômenos magnéticos a partir da corrente elétrica, ou seja, a partir de fenômenos elétricos.
Quando um condutor é percorrido por uma corrente elétrica,surgirá ao seu redor um campo magnético oriundo da passagem da corrente elétrica.
- E para que serve o eletromagnetismo?
O eletromagnetismo serve para produzir energia elétrica a partir do movimento do motor do carro, por exemplo.
- E como funciona?
Quando ligamos um automóvel o motor vai girar (independentemente de o automóvel estiver se movendo ou não).
Existe uma correia que faz o rotor do alternador ou o dínamo girar e através da variação do fluxo eletromagnético (que pode ser feito ao
movimentarmos um ímã próximo a uma bobina), vai aparecer uma tensão, que chamaremos de tensão induzida.
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- Mas o que é um dínamo e um alternador?
Dínamo: gerador de tensão continua;
Alternador: gerador de tensão alternada.
- Onde é utilizado esse tal de eletromagnetismo?
Toda energia elétrica que chega a nossa residência é produzida a partir do eletromagnetismo. Deu para sentir a importância do eletromagnetismo.
-Campo magnético em espiras (Bobina ou indutor)
Um indutor é um componente eletrônico muito simples, constituído por uma bobina de material condutor, por exemplo, fio de cobre. Entretanto, pode-
se fazer algumas coisas bem interessantes devido às propriedades magnéticas de indutor (bobina). Pode ser criado, um tipo de imã utilizando-se desta
propriedade magnética da bobina, O componente criado chama-se eletroímã. Devido ao fato de que o campo magnético ao redor de um fio é circular e
perpendicular a ele, uma maneira fácil de amplificar esse campo magnético é enrolar o fio como uma bobina, como mostrado abaixo:
Campo magnético de uma volta
Por exemplo, se você enrolar o seu fio ao redor de um prego 10 vezes
(10 espiras), conectar o fio à pilha e trazer uma extremidade do prego perto da bússola, você vai descobrir que ele exerce um efeito muito maior sobre a
bússola. Na verdade, o prego se comporta da mesma maneira que um ímã em barra.
No entanto, o ímã existe somente quando houver corrente fluindo da pilha. Você acabou de criar um eletroímã e vai descobrir que este ímã tem a
capacidade de içar pequenos objetos de aço como clipes de papel, grampos e tachinhas.
Um eletroímã simples
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O que acontecerá se as espiras forem aproximadas umas das outras? Isso mesmo, será formado um único campo magnético, com as linhas de força
passando por dentro das espiras e retornando por fora.
Observe na figura a seguir a semelhança deste campo magnético com o campo magnético de um ímã em forma de barra.
- Mas o que é uma bobina?
Uma bobina nada mais é do que muitos metros de fio enrolado num núcleo (local que serve como base para enrolar os fios, que pode ser uma
barra de ferro, por exemplo), cada volta desse fio nós chamamos de espira e um conjunto de espiras forma uma bobina.
SÍMBOLO DO INDUTOR
Como já foi dito anteriormente, o indutor é um solenóide ou bobina que foi projetado para fazer uso de sua indutância. Os indutores encontrados
no mercado normalmente são especificados em mili Henry (mH) ou micro Henry (μH). Sua utilização é bastante ampla em circuitos elétricos e também
eletrônicos, principalmente aqueles usados em telecomunicações.
Vejamos algumas características das bobinas:
-Indutância
É uma propriedade que caracteriza o fato de uma bobina induzir em si uma tensão sempre contrária à tensão aplicada na mesma. Essa tensão contrária é
conhecida como força contra eletromotriz (fcem). Se a corrente elétrica varia de intensidade, o campo magnético em torno do
condutor também varia.
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Como o condutor está submetido ao Campo magnético variável (devido a variação da corrente elétrica que o percorre) aparecerá em seus terminais uma
tensão induzida.
É importante ressaltar que a indutância só e manifesta se a corrente
que passa pelo condutor varia. Isso significa que quando a corrente que passa pelo condutor é contínua e constante, a indutância não se manifesta.
A tensão induzida em um condutor percorrido por uma corrente elétrica é uma resposta oferecida por ele as variações de intensidade de corrente elétrica,
devido a sua característica em se opor a tais variações. É por isso que a
indutância só se manifesta quando a corrente varia. A indutância é uma grandeza física e como toda grandeza física tem
um símbolo e uma unidade de medida. O símbolo da indutância é o L e a unidade de medida é o Henry representado pela letra H. Mas, o Henry é uma
grandeza muito grande sendo mais comum a utilização de seus submúltiplos, como o mH e micro H.
Quando passa corrente elétrica no fio da bobina, ela produz um campo magnético (igual ao de um ímã). Se a corrente for alternada, o campo
produzido também será alternado e induzirá outra tensão na bobina. Esta tensão fica em oposição à tensão aplicada. Desta forma as
bobinas dificultam a passagem da corrente alternada num circuito. Essa dificuldade dá-se o nome de Reatância Indutiva, que o contrário da reatância
capacitiva.
Obs: Só vai haver indutância quando houver um fluxo de campo magnético
variável, ou seja, com tensão continua pulsante ou alternada.
Fatores que influenciam na indutância
A indutância depende de vários fatores entre os quais destacamos:
Número de espiras;
Espaçamento entre as espiras; Secção do fio;
Secção do núcleo; Tipo de enrolamento.
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Reatância Indutiva
É a oposição do indutor a passagem da corrente alternada (CA). O símbolo que
representa a reatância indutiva é o (XL) e é medido em ohms.
XL = Reatância capacitiva XL=2. π .F.L f = Freqüência L = Indutância
π = 3,14
-FORÇA ELETROMOTRIZ INDUZIDA (FEM)
Sempre que um condutor se movimentar dentro de um campo magnético, aparecerá em seus terminais uma DDP. Esta DDP é chamada de
FORÇA ELETROMOTRIZ INDUZIDA e o fenômeno em questão é chamado de INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA. O mesmo acontecerá se o condutor se mantiver
em repouso dentro de um campo magnético variável.
Uma DDP também aparecerá nos terminais de um condutor em repouso se um ímã for aproximado e afastado do mesmo.
Destas três situações nós podemos concluir que: para que apareça uma DDP nos terminais de um condutor, tem de haver um movimento relativo entre o
condutor e o campo magnético, ou seja, as diversas linhas de força do campo
magnético têm de atravessar o condutor.
O que ocorre dentro do condutor que resulte na DDP?
É de nosso conhecimento que os elétrons são pequeníssimos ímãs e que os mesmos, estando livres, movimentam-se aleatoriamente dentro do condutor.
Ao ser atravessado pelas linhas de força do campo, os elétrons livres são obrigados a se deslocar para uma das extremidades do condutor. A
extremidade do condutor para onde os elétrons se deslocam será a polaridade negativa da DDP, a outra extremidade do condutor será a positiva.
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-INDUTÂNCIA MÚTUA
Suponha que dois condutores sejam colocados lado a lado e uma corrente variável é feita passar por um deles. Se as linhas de força do campo magnético
produzido pela corrente corta o outro condutor, aparecerá nele uma fem. O mesmo acontecerá se, ao invés de condutores, forem dois indutores colocados
lado a lado. Este fenômeno é conhecido como indutância mútua. Este é o princípio de funcionamento de um dispositivo chamado
transformador, de grande aplicação em circuitos elétricos e eletrônicos.
Associação de indutores Assim como os resistores e capacitores, os indutores podem ser associados
obtendo assim indutâncias equivalentes. As associações podem ser série e paralelo.
ASSOCIAÇÃO SÉRIE ASSOCIAÇÃO EM PARALELO
TESTE DE BOBINAS (INDUTORES)
Em X1, medir os terminais da bobina e o ponteiro deve mexer. Se não mexer, a bobina está aberta (interrompida). Veja abaixo o estado das bobinas
testadas:
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12. Transformadores
Os transformadores são componentes capazes de aumentar ou diminuir uma tensão e uma corrente através do eletromagnetismo que flui por suas
espiras quando energizadas. O transformador é um dispositivo que permite elevar ou abaixar
os valores de tensão ou corrente em um circuito de CA.
Todo o fluxo magnético é conduzido pelo núcleo.
A aplicação de uma corrente variável com o tempo em uma das bobinas gera
um fluxo magnético que, por sua vez, induz uma tensão na outra conforme lei de Faraday.
A bobina que recebe a corrente é denominada bobina ou enrolamento
primário. Na bobina ou enrolamento secundário, está presente a tensão induzida.
Os Transformadores práticos costumam ter apenas um enrolamento primário, mas podem ter mais de um secundário.
Relação do transformador
Quando aplicamos uma tensão alternada na bobina de entrada, denominada “primário”, induzirá uma tensão no secundário, cujo valor
dependerá da relação entre o número de espiras das duas bobinas e do valor da tensão aplicada ao Primário. Assim, se a bobina de saída tiver o dobro do
número de espiras da entrada, a tensão de saída será dobrada,
Da mesma forma, se tiver metade do número de espiras, a tensão será reduzida à metade.
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Transformadores- Simbologias
Transformador
com núcleo de
ar
Transformador
com núcleo de
ferrito
Transformador
com núcleo de
ferro
Tipos de transformador quanto à relação de transformação
Quanto à relação de transformação os transformadores podem ser classificados em três grupos:
Transformador elevador
Denomina-se transformador elevador todo o transformador com uma relação de transformação maior que 1 (NS > NP). Devido ao fato de que o
número de espiras do secundário é maior que do primário a tensão do
secundário será maior que a do primário ( NS>NP ,logo VS>VP).
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Transformador abaixador É todo o transformador com relação de transformação menor que 1
(NS<NP). Neste tipo de transformadores a tensão no secundário é menor que no primário (NS<NP, logo VS<VP).
Transformador Isolador Denomina-se de isolador o transformador que tem uma relação de transformação 1 (NS = NP). Como o número de espiras do primário e secundário é igual, a tensão no secundário é igual a tensão no primário(NS=NP logo VS=VP)
Este tipo de transformador é utilizado para isolar eletricamente um
aparelho da rede elétrica. Os transformadores isoladores são muito utilizados em laboratórios de eletrônica para que a tensão presente nas bancadas seja
eletricamente isolada da rede.
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Transformadores com múltiplos terminais
Estes transformadores poderão operar com tensão em 110/220v e
dependendo do tipo, podem também fornecer dois ou mais valores de tensão no secundário.
Secundário com duplo enrolamento
Transformador com center tapy
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13 . O Relé eletromagnético
Os relés são componentes eletromecânicos capazes de controlar circuitos externos de grandes correntes a partir de pequenas correntes ou tensões, ou seja, acionando um relé com uma pilha podemos controlar um motor que
esteja ligado em 110 ou 220 volts, por exemplo.
Sem carcaça.
As figuras abaixo ilustram alguns modelos de relés
O funcionamento dos relés é bem simples: quando uma corrente circula pela bobina, esta cria um campo magnético que atrai um ou uma série de
contatos, fechando ou abrindo circuitos. Ao cessar a corrente da bobina o campo magnético também cessa, fazendo com que os contatos voltem para a
posição original.
Os relés podem ter diversas configurações quanto aos seus contatos:
podem ter contatos NA, NF ou ambos, neste caso com um contato comum ou central (C). Os contatos NA (normalmente aberto) são os que estão abertos
enquanto a bobina não está energizada e que fecham, quando a bobina recebe corrente. Os NF (normalmente fechado) abrem-se quando a bobina recebe
corrente, ao contrário dos NA.
O contato central ou C é o comum, ou seja, quando o contato NA fecha é com o C que se estabelece à condução e o contrário com o NF.
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Especificações elétricas do relé.
Devem ser observadas as limitações dos relés quanto a tensão nominal
da bobina à corrente máxima dos contatos e tensão máxima admitida entre os terminais. Se não forem observados estes fatores a vida útil do relé estará
comprometida, ou até a do circuito controlado.
O Reed switch
São relés magnéticos, mais o seu formato é muito diferente do relé eletromagnético. Os contatos estão situados no interior de uma ampola de
vidro, com o qual se consegue uma proteção muito eficaz contra qualquer tipo de sujeira e umidade. As laminas são basicamente de uma liga de
ferro, ao aproximar um campo magnético da ampola, provocará o fechamento entre elas, permitindo assim, a passagem de corrente elétrica. Os Reed`s
switch operam com corrente muito baixa (mA).
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14. O Diodo semicondutor O diodo semicondutor é um componente que pode comportar-se como
condutor ou isolante elétrico, dependendo da forma como a tensão é aplicada aos seus terminais. Essa característica permite que o diodo semicondutor
possa ser utilizado em diversas aplicações, como, por exemplo, na transformação de corrente alternada em corrente contínua.
FORMAÇÃO DO DIODO - JUNÇÃO pn
Um diodo semicondutor é formado a partir da junção entre um semicondutor tipo p e um semicondutor tipo n. Existem vários processos que
permitem a fabricação desse tipo de estrutura e que utilizam técnicas altamente sofisticadas para o controle de crescimento dos cristais
semicondutores com os graus de dopagens desejados. A estrutura formada
recebe a denominação de junção pn.
Diodo semicondutor.
Logo após a formação da junção pn, alguns elétrons livres se difundem do
semicondutor tipo n para o semicondutor tipo p. O mesmo processo ocorre com algumas lacunas existentes no semicondutor tipo p que difundem para o
semicondutor tipo n.
Difusão de elétrons e lacunas logo após a formação da junção pn.
Durante o processo de difusão, partes dos elétrons livres se recombinam
com lacunas na região próxima à junção.
Imediatamente após a formação da junção pn, aparece uma barreira de potencial que é positiva do lado n e negativa do lado p da
junção.
A tensão VB proporcionada pela barreira de potencial no interior do diodo, depende do material utilizado na sua fabricação. Valores aproximados
para os diodos de germânio e silício são VB = 0,3 V e VB = 0,7 V, respectivamente.
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ASPECTO E REPRESENTAÇÃO DO DIODO
p n
O diodo semicondutor é representado em diagramas de circuitos eletrônicos pelo símbolo ilustrado na figura acima. O terminal da seta
representa o material p, denominado de ânodo do diodo, enquanto o terminal da barra representa
o material n, denominado de cátodo do diodo.
A identificação dos terminais do componente real pode aparecer na forma de um símbolo impresso sobre o corpo do componente ou
alternativamente, o cátodo do diodo pode ser identificado através de um anel impresso na superfície do componente.
Aspectos reais
Formatos em SMD configuração interna
APLICAÇÃO DE TENSÃO SOBRE O DIODO
A aplicação de tensão sobre o diodo estabelece a forma como o
componente se comporta eletricamente. A tensão pode ser aplicada ao diodo pela polarização direta ou pela polarização inversa do componente,
conforme examinado a seguir.
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POLARIZAÇÃO DIRETA
Polarização direta é uma condição que ocorre quando o lado p é
submetido a um potencial positivo relativo ao lado n do diodo.
Nessa situação, o pólo positivo da fonte repele as lacunas do material p em direção ao pólo negativo, enquanto os elétrons livres do lado n são repelidos
do pólo negativo em direção ao pólo positivo.
Quando o diodo é polarizado diretamente sob a condição V > VB, diz-se então
que o diodo está em condução.
POLARIZAÇÃO INVERSA
A polarização inversa de um diodo ocorre quando o lado n fica submetido
a um potencial positivo relativo ao lado p do componente. Nessa situação, os pólos da fonte externa atraem os portadores livres
majoritários em cada lado da junção; ou seja, elétrons do lado n e lacunas do lado p são afastados das proximidades da junção.
Quando o diodo está sob polarização inversa, impedindo o fluxo de corrente
através de seus terminais, diz-se que o diodo está em bloqueio ou na condição de corte.
Circuitos equivalentes para o diodo
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Diodo em condução
Com respeito às características de condução do diodo semicondutor,
deve-se levar em conta que o diodo entra em condução efetiva apenas a partir do momento em que a tensão da fonte externa atinge um valor ligeiramente
superior ao valor VB da barreira de potencial. Deve-se também considerar a existência de uma resistência elétrica
através da junção quando o diodo está sob polarização direta. Essa resistência existe em qualquer semicondutor, devido a colisões dos
portadores com a rede cristalina do material. O valor da resistência interna dos diodos em estado de condução é normalmente inferior a 1ohm.
Assim, um modelo mais aprimorado para o circuito equivalente do diodo em condução pode ser obtido pela associação série de um resistor Rc,
representativo da resistência direta de condução, com uma fonte de tensão VB correspondente ao valor da barreira de potencial na junção.
Diodo em bloqueio
O diodo em bloqueio pode, portanto, ser modelado a partir do circuito
equivalente.
CURVA CARACTERÍSTICA DO DIODO
A curva característica do diodo serve para determinar seu comportamento real qualquer que seja o seu estado de polarização, conforme
examinado a seguir.
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Região de condução
Através da curva verifica-se também que, enquanto a tensão sobre o
diodo não ultrapassa um valor limite, que corresponde ao potencial da barreira VB, a corrente através do diodo permanece muito pequena.
Essa condição está indicada na Fig. A seguir, para um tipo de diodo de
silício, onde Id < 6 mA para Vd < 0,7 V. A partir do valor limite VB = 0,7 V, a corrente através do diodo pode aumentar substancialmente sem que isso
cause um aumento significativo na queda de tensão através do diodo. Verifica-se, portanto, que na faixa de valores Vd > 0,7 V, o diodo comporta-se
praticamente como um resistor de baixíssima resistência.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Vd(V)
Id(mA)
6
0,7
Curva característica para um tipo comum de diodo de silício.
Região de bloqueio
Como discutido anteriormente, existe uma corrente de fuga quando o diodo é inversamente polarizado. Essa corrente de fuga aumenta
gradativamente com o aumento da tensão inversa nos terminais do diodo.
-100
-50
0
50
100
150
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
I d(mA)
V d(V)
Id(A)
Curva característica de um diodo de silício com escala vertical dupla para detalhar
os regimes de polarização direta e inversa.
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LIMITES DE OPERAÇÃO DO DIODO
Os limites de operação do diodo em cc estabelecem os valores máximos
de tensão e corrente que podem ser aplicados ao componente em circuitos de corrente contínua, sem provocar danos a sua estrutura.
Analisando o comportamento do diodo no regime de condução, verifica-
se que a corrente de condução é o fator diretamente influenciado pelo circuito de alimentação do diodo. A queda de tensão nos terminais do diodo no regime
de condução é praticamente independente do circuito, mantendo-se em um valor próximo ao valor do potencial da barreira do dispositivo, ou seja, 0,7 V
para o silício e 0,3 V para o germânio. Dessa forma, os limites de operação do diodo são definidos pela
corrente de condução máxima e tensão inversa máxima descritas a seguir.
Corrente de condução máxima
A corrente máxima de condução de um diodo é fornecida pelo fabricante
em um folheto de especificações técnicas. Nesses folhetos, a corrente máxima de condução aparece designada pela sigla IF, com a abreviação F simbolizando
a palavra inglesa forward que significa para a frente, direto(a) etc. Na Tabela 2 são especificados valores de IF para dois tipos comerciais de diodos.
Tabela 2 Valores de IF para dois diodos.
TIPO IF
SKE 1/12 1,0 A
1n4004 1,0 A
Tensão inversa máxima
Sob polarização inversa, o diodo opera no regime de bloqueio. Nessa
condição, praticamente toda tensão externamente aplicada atua diretamente entre os terminais do diodo, conforme ilustrado na Fig. Abaixo.
Circuito alimentando diodo sob polarização inversa.
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Cada diodo tem a estrutura preparada para suportar um determinado
valor máximo da tensão inversa. A aplicação de um valor de tensão inversa superior àquele especificado pelo fabricante, provoca um aumento
significativo da corrente de fuga suficiente para danificar o componente.
Os fabricantes de diodos fornecem nos folhetos de especificação o valor da tensão inversa máxima que o diodo suporta sem sofrer ruptura. Esse valor
é designado por VR. Na Tabela estão listadas as especificações de alguns diodos comerciais com os respectivos valores do parâmetro VR.
Tabela: Especificações de diodos e tensões inversas máximas correspondentes.
TIPO VR
1N4001 50 V
BY127 800 V
BYX13 50 V
SKE1/12 1.200 V
TESTE DE DIODOS SEMICONDUTORES
As condições de funcionamento de um diodo podem ser verificadas pela
medição da resistência através de um multímetro.
Os testes realizados para determinar as condições de um diodo resumem-se a uma verificação da resistência do componente nos sentidos de
condução e bloqueio, utilizando a tensão fornecida pelas baterias do ohmímetro.
Entretanto, existe um aspecto importante com relação ao multímetro que deve ser considerado ao se testarem componentes semicondutores:
Os multímetros analógicos que, quando usados como ohmímetros, têm
polaridade real invertida com relação à polaridade indicada pelas cores das pontas de prova.
Isso implica que, para estes multímetros:
Ponta de prova preta---------------Terminal positivo Ponta de prova vermelha----------Terminal negativo
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EXECUÇÃO DO TESTE
Para o teste de condução (polarização direta) deve-se selecionar x1 e x10k para o teste de bloqueio (polarização inversa)
A seguir são descritos possíveis testes de diodos que podem ser realizados com o multímetro.
Diodo em boas condições: O ohmímetro deve indicar baixa resistência para um
sentido de polarização e alta resistência ao se inverterem as pontas de prova nos terminais do diodo.
Diodo em curto: Se as duas leituras indicarem baixa resistência, o diodo está
em curto, conduzindo corrente elétrica nos dois sentidos.
Diodo aberto (interrompido eletricamente): Se as duas leituras indicarem alta
resistência o diodo está em aberto, bloqueando a passagem de corrente elétrica nos dois sentidos.
Selecionar x1
Selecionar x10k
Neste exemplo, o diodo está em boas condições.
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15. Circuitos retificadores
Os diodos como já foi visto anteriormente possuem propriedades retificadoras. Mas na verdade o que é que isso significa?
Isso quer dizer que eles só deixam a corrente fluir em um único sentido, sendo o contrário impossível. Essa propriedade dos diodos é largamente utilizada nos
retificadores.
Os Retificadores são artifícios utilizados na eletrônica para transformar a corrente alternada em corrente contínua. Isso pode se dar de diversas
maneiras. Seja através de retificadores de meia onda ou de onda completa.
Os retificadores de onda completa dividem-se em dois tipos: Os que precisam de tomada central no transformador e os que não necessitam.
Retificadores de Meia Onda
Partindo de um transformador simples, basta acrescentar-lhe um diodo para retificar a corrente em meia onda, onde só os semiciclos positivos são
aproveitados e transformados em uma corrente constante (contínua):
Retificadores de Meia Onda - negativo
Se a posição do diodo for invertida, conforme ilustrado na próxima
figura, a tensão na carga simplesmente muda de sinal.
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Na retificação de meia onda alternam-se os períodos de existência e
inexistência de tensão sobre a carga. Conseqüentemente, o valor medido de tensão cc média sobre a carga é muito inferior ao valor efetivo ca que seria
medido na entrada do circuito.
Tensão na carga e valor médio cc.
A tensão média Vcc medida na carga , pode ser calculada pela expressão
Bmáxcc
VVV
onde:
Vcc = Tensão contínua média sobre a carga.
Vmáx = Valor máximo da tensão de entrada. VB= Queda de tensão no diodo durante o regime de condução, que
equivale aproximadamente ao valor do potencial de barreira.
INCONVENIENTES DA RETIFICAÇÃO DE MEIA ONDA
A retificação de meia onda apresenta alguns inconvenientes decorrentes
do princípio de funcionamento, conforme sumarizado a seguir.
Variação na tensão de saída
A tensão de saída é pulsante, variando, portanto, de forma significativa e
diferindo sensivelmente de uma tensão contínua pura.
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Baixo rendimento
O rendimento, definido pelo percentual da tensão contínua na saída relativo a uma dada tensão ca de entrada, é de apenas 45%.
Sub utilização da capacidade do transformador.
Nas retificações empregando um transformador na entrada, existe um mau aproveitamento da capacidade de transformação pois a corrente circula
em apenas um semiciclo.
FONTE DE ALIMENTAÇÃO DE MEIA ONDA
O circuito retificador de meia onda pode ser utilizado como fonte de
alimentação para um circuito eletrônico. Para que se tenha uma fonte de alimentação completa, devem-se acrescentar ao circuito retificador os
seguintes componentes:
Uma chave liga-desliga.
Um fusível de proteção. Uma chave seletora 110/220V.
O diagrama de circuito de uma fonte de alimentação utilizando esses
componentes básicos é ilustrado na Fig.seguinte, onde se pode observar a possibilidade de operação tanto em 220 quanto em 110 V na entrada.
Diagrama elétrico da fonte aspecto real da fonte
Retificador de Onda Completa (trafo com tomada central)
Outro método usado para retificar uma corrente alternada é através de um transformador que possua tomada central. Esses transformadores são
facilmente encontrados atualmente.
Neles estão geralmente gravados "12 V + 12 V", por exemplo, o que indica a tensão e o que não quer dizer que ele seja equivalente a um de 24 V.
Para realizar a retificação, basta colocar um diodo em cada um dos terminais e reservar o terminal central para o negativo:
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FUNCIONAMENTO
O princípio de funcionamento do circuito retificador de onda completa
com derivação central pode ser compreendido analisando-se a operação do
circuito por semiciclos da tensão de entrada, conforme exposto a seguir.
Primeiro tempo
Estabelecendo-se a referência de potencial no primário e secundário do
transformador, conforme indicado na Fig.seguinte verifica-se, que durante o
semiciclo negativo da tensão de entrada, o ânodo do diodo D1 fica submetido a um potencial positivo, ao passo que o ânodo do diodo D2 fica submetido a um
potencial negativo.
Dessa forma, o diodo D1 entra no estado de condução enquanto o diodo D2 entra em bloqueio.
Segundo tempo
Como pode ser observado anteriormente, a condição de condução de D1
permite a circulação de corrente através da carga do terminal positivo para o terminal de referência. Nessas condições, a tensão existente no primário é
transferida, com uma inversão de sinal, diretamente para a carga
Durante o semiciclo positivo, ocorre a inversão de polaridade no
secundário do transformador, conforme ilustrado na próxima Figura. Conseqüentemente, o diodo D1 torna-se inversamente polarizado entrando em
bloqueio. O estado de polarização direta nesse caso ocorre no diodo D2, que entra no regime de condução.
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A corrente agora circula pela carga, através do diodo D2 que está em condução.
O fluxo de corrente mantém-se no mesmo sentido daquele obtido
durante o semiciclo negativo, e a tensão no primário é transferida diretamente para a carga,
Analisando-se, portanto, um ciclo completo da tensão de entrada, verifica-se que o circuito retificador transfere para a carga dois semiciclos de
tensão positiva com relação à referência de potencial, lembrando que os diodos conduzem isoladamente em cada semiciclo.
Resposta do retificador durante um ciclo completo na entrada.
Como a tensão de saída é formada de pulsos idênticos de tensão,a tensão cc que seria medida na carga pode ser obtida determinando-se o valor
médio da tensão de saída em apenas um semiciclo da tensão de entrada.
Tensão na saída do retificador.
Uma vez que a média pode ser calculada em um único semiciclo, o valor
a ser obtido deve corresponder ao dobro daquele determinado no caso do retificador de meia onda.
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Dessa forma, e com base nos resultados obtidos para o retificador de
meia onda, a tensão Vcc medida na carga é dada por
2 Bmáxcc
VVV
O rendimento da retificação de onda completa com derivação central é o dobro daquele obtido na retificação de meia onda.
Se as posições dos diodos forem invertidas, conforme ilustrado na
próxima figura, a tensão na carga simplesmente muda de sinal.
Retificador de Onda Completa
Com o mesmo transformador do exemplo anterior é possível fazer um retificador de onda completa. Sua vantagem é que ele conduz os semiciclos
positivos e os negativos, de um modo que haja uma tensão contínua positiva durante os dois semiciclos. Durante cada semiciclo, sempre dois diodos estão
em condução e dois em corte:
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FUNCIONAMENTO
Primeiro tempo
Considerando o semiciclo de tensão positiva na entrada do circuito
ilustrado abaixo:
Retificador em ponte durante o semiciclo positivo. Tabela Polarizações e regimes de operação dos diodos durante o semiciclo
positivo da tensão de entrada.
Diodo Polarização Regime de operação
D1 ânodo positivo em relação ao cátodo
condução
D2 cátodo positivo em relação ao
ânodo
bloqueio
D3 cátodo negativo em relação ao ânodo
condução
D4 ânodo negativo em relação ao cátodo
bloqueio
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Considerando a tabela
Circuito equivalente do retificador em ponte durante o semiciclo positivo.
Simplificação do circuito
Segundo tempo
Durante o semiciclo negativo, ocorre a inversão de polaridade nos
terminais de entrada do circuito, os regimes de operação dos diodos são modificados conforme listado na próxima tabela.
Retificador em ponte durante o semiciclo negativo.
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Tabela Polarizações e regimes de operação dos diodos durante o semiciclo
negativo da tensão de entrada.
Diodo Polarização Regime de operação
D1 ânodo negativo em relação ao cátodo
bloqueio
D2 cátodo negativo em relação ao ânodo
condução
D3 cátodo positivo em relação ao ânodo
bloqueio
D4 ânodo positivo em relação ao
cátodo
condução
Com base na Tabela acima
Circuito equivalente para a ponte retificadora durante o semiciclo
negativo.
O circuito equivalente com as chaves em aberto removidas é mostrado
na próxima figura, Um exame do circuito indica que a tensão de entrada é
transferida, com uma inversão de sinal, para a carga. Como a tensão de entrada é negativa, aquela na carga permanece positiva, completando, assim,
o processo de retificação.
Circuito equivalente resultante do retificador em ponte durante o
semiciclo negativo.
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A próxima figura ilustra como a corrente flui no circuito durante o
semiciclo negativo da tensão de entrada, onde se pode verificar que o fluxo de corrente se dá no mesmo sentido daquele obtido durante o semiciclo positivo.
Fluxo de corrente na ponte retificadora durante o semiciclo negativo da tensão de entrada.
A ponte retificadora é muitas vezes
representada nos esquemas elétricos pelo símbolo mostrado ao lado, com a barra e a seta do símbolo
do diodo indicando os terminais positivo e negativo, respectivamente. Os outros dois terminais
representam os pontos de conexão da tensão de entrada.
TENSÃO SAÍDA
A ponte fornece na saída o mesmo tipo de forma de onda que aquela
obtida no processo de retificação com derivação central. Na retificação em ponte, no entanto, há uma alteração no valor de pico da tensão na carga,
devido à existência de dois diodos em regime de condução durante cada semiciclo da tensão de entrada. Conseqüentemente, a tensão de pico na carga
é diminuída de uma quantidade correspondente ao dobro da queda de tensão VB através de cada diodo, conforme a próxima ilustração.
Parâmetros definindo as tensões de entrada e saída no
retificador em ponte.
Fig.21 Representação da ponte
retificadora.
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A partir dessas considerações, pode-se concluir que a tensão cc medida
na carga é dada pela expressão
2
2 Bmáxcc
VVV
Na prática, para o caso de diodos de silício, a queda de tensão 2VB na
poderá ser desprezada se a tensão de entrada satisfizer a condição Vca > 20 V.
Nessa aproximação, a tensão Vcc poderá ser obtida por intermédio da seguinte
equação:
Vcc(saída)= Vef(entrada)x90%
VANTAGENS DO RETIFICADOR EM PONTE
O retificador em ponte possa operar a níveis mais elevados de potência do
que o retificador center tap.
A tensão no secundário do transformador é utilizada quase que integralmente para alimentação da carga em cada semiciclo. JÁ Para o
retificador com derivação central, metade do secundário do transformador fica energizada apenas para manter um dos diodos em bloqueio; o que
implica em uma menor eficiência.
IMPORTANTE: Em ambos os tipos de retificadores, um diodo em curto
normalmente produz curtos nos diodos restantes. Verificada a possibilidade de existência de um diodo em curto, é prática comum fazer-se a troca de
todos os diodos restantes, mesmo que estes não acusem defeito quando testados com um ohmímetro.
PONTES RETIFICADORAS COMERCIAIS
A configuração da ponte retificadora é muito empregada em
equipamentos eletrônicos. Isso levou os fabricantes de diodos a produzir pontes retificadoras pré-fabricadas. Essas pontes nada mais são do que os 4
diodos já ligados entre si, encapsulados em um só componente.
Aspecto de pontes retificadores disponíveis comercialmente.
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A Fig.abaixo mostra o diagrama elétrico e o aspecto de uma fonte de
alimentação montada com uma ponte retificadora comercial.
16. Filtros em fontes de alimentação A tensão contínua pura se caracteriza por ter uma única polaridade e por
um valor que não varia ao longo do tempo, como mostrado no gráfico abaixo.
Tensão puramente contínua como função do tempo.
A tensão de saída produzida pelos circuitos retificadores, tanto de meia onda como de onda completa, fornecem em suas saídas um c.c pulsante,
tornando-se imprópria para a alimentação dos circuitos eletrônicos, que necessitam de uma c.c pura.
Essa deficiência presente no retificador comum é resolvida pelo emprego
de um filtro conectado entre a saída do retificador e a carga.
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O filtro atua no sentido de aproximar a tensão na carga, tanto quanto
possível, da tensão contínua ideal, de valor constante como mostrado no diagrama em blocos abaixo:
Diagrama de blocos de um circuito retificador com filtro na saída.
O CAPACITOR COMO ELEMENTO DE FILTRAGEM
A capacidade de armazenamento de energia elétrica dos capacitores
pode ser utilizada como recurso para realizar um processo de filtragem na tensão de saída de um circuito retificador. Essa filtragem é realizada
conectando-se o capacitor diretamente nos terminais de saída do circuito retificador, como mostrado nos dois diagramas abaixo:
Circuitos retificadores de meia onda e onda completa com capacitor de saída.
Considere, por exemplo, a operação do retificador de meia onda com
capacitor de saída. Nos intervalos de tempo em que o diodo entra em regime
de condução, uma parte da corrente flui através da carga com a parte restante fluindo para o capacitor, como mostrado a seguir:
Operação do retificador de meia onda com capacitor de saída durante o regime
de condução.
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Nesses intervalos de tempo, carga elétrica é transferida da armadura
conectada ao cátodo do diodo para a segunda armadura do capacitor.
Nos intervalos de tempo em que o diodo opera no regime de bloqueio, o capacitor inicia o processo de transferência da carga elétrica da armadura
negativa para a positiva. Com o circuito retificador em bloqueio, não é possível a ocorrência de um fluxo de corrente através do circuito retificador.
Conseqüentemente, a corrente produzida pela descarga do capacitor flui através do resistor de carga, conforme ilustrado a seguir:
Operação do retificador de meia onda com capacitor de saída
durante o regime de bloqueio.
Por estar em paralelo com o capacitor, o resistor de carga fica sempre
submetido à mesma diferença de potencial existente entre as armaduras do capacitor. À medida que ocorre a descarga do capacitor, a diferença de
potencial entre as armaduras diminui.
Tensão de saída do circuito retificador durante o processo de descarga do capacitor.
Esse processo de descarga continua até o momento em que a tensão na
entrada atinja um valor V1 suficiente para colocar o diodo novamente no
regime de condução. Este valor V1 é exatamente igual à tensão no capacitor após um certo intervalo de tempo de descarga. A partir desse instante de
tempo, o ânodo do diodo torna-se positivo em relação ao cátodo, e a carga elétrica armazenada na armadura positiva do capacitor começa novamente a
aumentar.
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Gráfico da tensão de saída do retificador de meia onda com filtro capacitivo.
Observando-se o gráfico anterior,nota-se que o diodo permanece em
condução até o instante em que a tensão de entrada atinge o valor máximo
Vmáx. Dessa forma, a colocação do capacitor permite que a tensão de saída, embora variável, permaneça sempre próxima ao valor máximo Vmáx, obtendo-
se efetivamente um aumento no valor médio da tensão de saída.
O aumento no valor médio da tensão no resistor de carga pode ser
observado comparando-se os gráficos das tensões de saída do circuito retificador com e sem filtro capacitivo.
Comparação das tensões de saída do circuito retificador de meia onda com e sem filtro capacitivo.
A colocação de um capacitor na saída de um circuito retificador
aumenta o valor da tensão média na carga.
TENSÃO DE ONDULAÇÃO
O capacitor na saída do circuito retificador sofre sucessivos processos de
carga e descarga. Nos períodos de condução do diodo o capacitor sofre carga e sua tensão aumenta, enquanto nos períodos de bloqueio o capacitor
descarrega e sua tensão diminui.
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Os intervalos de tempo t1 e t2 indicados na próxima figura definem as
durações dos processos de carga e descarga, respectivamente.
t1 = intervalo de tempo do processo de carga do capacitor.
t2 = intervalo de tempo do processo de descarga do capacitor.
Como se pode observar no gráfico a seguir, a tensão de saída não
assume o valor constante característico de uma tensão puramente contínua, variando no tempo entre os valores extremos V1 e Vmáx.
Essa variação na tensão de saída é denominada de ondulação, termo derivado do inglês ripple.
Ondulação na tensão de saída do circuito retificador de meia onda com
filtro capacitivo.
Ondulação ou ripple, é a variação observada na tensão de saída do circuito retificador com filtro capacitivo.
A diferença entre os valores Vmáx e V1 é definida como a tensão de ondulação Vond.
Tensão de ondulação na saída do retificador de meia onda com filtro
capacitivo.
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Quanto menor o valor da tensão de ondulação presente na saída
de uma fonte retificadora melhor é sua qualidade.
FATORES QUE INFLUENCIAM A ONDULAÇÃO
A ondulação na saída de um circuito retificador depende fundamentalmente dos três fatores descritos a seguir.
Capacidade de armazenamento do capacitor
A capacidade de armazenamento de um capacitor é proporcional ao valor
de sua capacitância. Fixado o valor da resistência de carga, um maior valor da capacitância implica um processo de descarga mais lento e,
conseqüentemente, uma menor tensão de ondulação.
Resistência de carga
Quanto maior for o valor da resistência de carga, menor será a corrente
suprida pelo capacitor durante o processo de descarga. Dessa forma, a carga elétrica armazenada na armadura positiva do capacitor diminui mais
lentamente na descarga, resultando em uma menor tensão de ondulação.
Tipo de circuito retificador
No circuito retificador de onda completa o capacitor é carregado duas
vezes a cada ciclo da tensão de entrada. Esse tipo de circuito opera, portanto, com a metade do tempo do retificador de meia onda, exibindo assim uma
menor tensão de ondulação.
Gráficos das tensões no capacitor de saída dos retificadores de onda completa
e de meia onda.
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Na ausência de um resistor de carga, ou equivalentemente com a saída em
aberto, o capacitor nunca descarrega. Nessas condições, Vond = 0V. A tensão de saída nesse caso assume a forma mostrada no gráfico
seguinte, tanto para o retificador de onda completa quanto para o de meia onda.
Tensões de saída dos retificadores de onda completa e meia onda, na ausência
de carga.
Especificação do capacitor de filtro
De acordo com as figuras anteriormente a tensão no capacitor de saída
de uma fonte retificadora depende da tensão de ondulação. Esta, por sua vez,
depende do tipo de circuito retificador, do valor da capacitância do filtro e do resistor de carga ou equivalentemente da corrente na carga. Essa dependência
torna difícil a obtenção de uma expressão exata que possibilite a determinação da capacitância do filtro para operação em um valor Vcc pré-especificado.
Entretanto, devido à grande tolerância nos valores de capacitância dos
capacitores eletrolíticos, que pode chegar a 50% do valor nominal, pode-se formular uma expressão simplificada para obtenção de um valor adequado da
capacitância do filtro. Essa expressão pode ser utilizada no projeto do filtro capacitivo, sem introduzir erro significativo em situações em que a tensão de
ondulação seja inferior a 20% do valor Vcc . Nessas condições, a capacitância
do filtro pode ser obtida da expressão.
ond
máx V
ITC
onde:
Vond Tensão de ondulação medida em Volts
Imáx Corrente máxima na carga em mA
T Período aproximado da descarga do capacitor
C = Valor da capacitância do filtro em F
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Para uma freqüência ac de 60 Hz utiliza-se :
T = 16,6 ms para um retificador de meia onda T = 8,33 ms para um retificador de onda completa
A seguir são apresentados dois exemplos de dimensionamento do filtro
capacitivo.
Exemplo 1: Deseja-se montar uma fonte retificadora de meia onda com
tensão de saída de 12V, corrente de 150mA, e com ondulação de 2V. Assumindo a freqüência da rede elétrica de 60 Hz, determinar a capacitância.
Utilizando T = 16,6 ms, Imáx = 150 mA e Vond = 2 V,
F 1245 2
150 6,16 CC
Exemplo 2: Repetir o Exemplo 1 para o caso de um circuito de onda completa.
Neste caso, o valor T = 8,33 ms, que fornece
F 625 2
150 33,8 CC
Ao se projetar uma fonte retificadora, além do valor da capacitância do filtro, deve-se, também, especificar sua tensão de isolação. A tensão de
isolação deve ser sempre superior ao maior valor da tensão de operação do capacitor.
FILTRO CAPACITIVO IDEAL
O filtro capacitivo ideal seria aquele que possibilitasse a obtenção de uma tensão de saída não ondulada. Certamente este tipo de capacitor deveria exibir
uma capacidade de armazenamento de carga elétrica elevadíssima para poder manter a tensão de saída absolutamente constante.Nota-se, portanto, que a
utilização prática de um filtro capacitivo que produza pequena ondulação na saída requer uma certa ponderação:
Diminuir o percentual de ondulação implica no uso de filtros de alta capacitância, que além de serem mais volumosos, aumentam o custo do projeto.
Na prática, os filtros capacitivos normalmente utilizados na construção de
fontes retificadoras são do tipo eletrolítico, pois esse tipo de filtro apresenta um alto valor de capacitância por unidade de volume.
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Vale também observar que, se a tensão de ondulação de uma fonte
retificadora é elevada demais para alimentação de um determinado equipamento, utilizam-se normalmente circuitos eletrônicos destinados
especificamente à regulação da tensão de alimentação, evitando, assim, a necessidade de alteração do filtro capacitivo.
FONTE DE ALIMENTAÇÃO SIMÉTRICA
Fornece na sua saída dois valores iguais de tensão, porem com
polaridades opostas, é utilizada principalmente na alimentação de amplificadores simétricos de potência de áudio.
15. O Diodo zener O diodo Zener é um tipo especial de diodo utilizado como regulador de
tensão. A sua capacidade de regulação de tensão é empregada principalmente nas fontes de alimentação, para obtenção de uma tensão de saída
praticamente constante.
A Fig.mostra o símbolo geralmente utilizado para representação do diodo Zener nos diagramas de circuito.
Símbolo do diodo Zener. Aspecto real Smd
COMPORTAMENTO DO DIODO ZENER
O comportamento do diodo Zener depende fundamentalmente da forma
como é polarizado, conforme discutido a seguir.
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POLARIZAÇÃO DIRETA
Quando polarizado diretamente, o diodo Zener se comporta como um diodo convencional; ou seja, operando no regime de condução com uma queda
de tensão típica através de seus terminais.
0
50
100
150
200
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1V (Volts)
I (mA)
A figura abaixo mostra um circuito utilizado para polarizar diretamente
um diodo Zener de silício, juntamente com a porção da curva característica
representativa da região de condução do diodo.
Normalmente o diodo Zener não é utilizado com polarização direta nos circuitos eletrônicos.
POLARIZAÇÃO INVERSA
Até um determinado valor da tensão inversamente aplicada, o diodo Zener comporta-se como um diodo comum, ou seja, operando no regime de
bloqueio. Neste regime, circula através do diodo uma pequena corrente de fuga, conforme ilustrado no gráfico o gráfico ao lado.
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
-1 -0.
8
-0.
6
-0.
4
-0.
2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1V
I
I s
I s
condução
bloqueio
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-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
-2 -1
.8
-1
.6
-1
.4
-1
.2
-1 -0
.8
-0
.6
-0
.4
-0
.2
0 0.
2
0.
4
0.
6
0.
8
1 1.
2
1.
4
1.
6
1.
8
2V
I
V z
ruptura
z
o sinal negativo associado à corrente de fuga ou de saturação (Is )
indica que, no regime de bloqueio, a corrente flui no sentido inverso através do diodo.
A partir de um determinado valor da tensão inversa aplicada ao diodo,
ocorre o efeito de ruptura, que faz com que o diodo entre subitamente em
condução, mesmo estando submetido a uma polarização inversa, conforme ilustrado na figura anterior. A partir dessa condição, a corrente inversa
aumenta rapidamente e a queda de tensão através do diodo se mantém praticamente constante.
O valor VZ da tensão inversa a partir da qual o diodo Zener entra no regime de condução é denominado de tensão Zener.
O valor Vz da tensão inversa que coloca o diodo Zener em regime de condução é denominado de tensão Zener.
Enquanto houver corrente inversa fluindo através do diodo Zener, a
tensão entre os seus terminais mantém-se praticamente fixada no valor VZ.
O funcionamento típico do diodo Zener é com corrente inversa, o que
estabelece uma tensão constante entre os seus terminais.
É importante observar que quando polarizado inversamente, qualquer junção semicondutora pode sofrer o efeito de ruptura. A diferença fundamental
entre um diodo Zener e aquele aqui denominado de diodo comum ou convencional, reside no fato de o diodo Zener ser fabricado com materiais
semicondutores condicionados a resistir ao valor intenso da corrente inversa
presente no regime de ruptura, ao passo que um diodo convencional seria danificado permanentemente se submetido às mesmas condições de operação.
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CARACTERÍSTICAS DO DIODO ZENER
São os seguintes os parâmetros utilizados na caracterização do diodo
Zener:
Tensão Zener.
Potência máxima de dissipação.
TENSÃO ZENER
O valor da tensão Zener, ou tensão de ruptura de um diodo é controlada
durante o processo de fabricação e depende da resistividade da junção semicondutora. A escolha adequada das dimensões, tipo de material e grau de
dopagem, possibilitam a operação normal do diodo mesmo quando submetido a alto valor de corrente inversa.
Os diodos Zener são fabricados com valores do parâmetro Vz que variam de 2 V até algumas dezenas de volts. O valor da tensão Zener é fornecido pelo
fabricante nos folhetos técnicos do componente.
POTÊNCIA MÁXIMA DE DISSIPAÇÃO
O diodo Zener operando com uma tensão fixa Vz na região de ruptura, é
percorrido por uma alta corrente inversa, dissipando, portanto, potência na forma de calor. A potência dissipada Pz pode ser obtida do produto
Pz = Vz Iz
Cada diodo Zener pode operar até um valor máximo da potência de
dissipação, valor este que assegura a operação normal do componente. Esse limite de potência é fornecido pelo fabricante no folheto de especificações do
diodo.
Utilizando as especificações do parâmetro Vz e da potência máxima de dissipação Pz,máx, a corrente inversa máxima de operação do diodo Iz,máx, pode
ser calculada:
zV
PI
máxz,máxz,
O valor da corrente, calculado, não pode ser excedido sob pena de
danificação do diodo Zener por excesso de aquecimento. Os Diodos Zener com potência máxima de dissipação de cerca de 1 Watt
podem ser encontrados com encapsulamentos de vidro ou plástico.
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Leitura da Referência encontrada nos diodos zener.
Diodos Zener 0,5W
1N746 – 3V3
1N747 – 3V6
1N748 – 3V9
1N749 – 4V3
1N750 – 4V7
1N751 – 5V1
1N752 – 5V6
1N753 – 6V2
1N754 – 6V8
1N755 – 7V5
1N756 – 8V2
1N757 – 9V1
1N758 – 10V
1N962 – 11V
1N759 – 12V
1N964 – 13V
1N965 – 15V
1N966 – 16V
1N967 – 18V
1N968 – 20V
1N969 – 22V
1N970 – 24V
1N971 – 27V
1N972 – 30V
1N973 – 33V
1N974 – 36V
1N975 – 39V
1N976 – 43V
1N977 – 47V
1N978 – 51V
1N979 – 56V
1N980 – 62V
1N981 – 68V
1N982 – 75V
1N983 – 82V
1N984 – 91V
1N985 – 100V
Diodos Zener 1W 1N4728 – 3V3
1N4729 – 3V6
1N4730 – 3V9
1N4731 – 4V3
1N4732 – 4V7
1N4733 – 5V1
1N4734 – 5V6
1N4735 – 6V2
1N4736 – 6V8
1N4737 – 7V5
1N4738 – 8V2
1N4739 – 9V1
1N4740 – 10V
1N4741 – 11V
1N4742 – 12V
1N4743 – 13V
1N4744 – 15V
1N4745 – 16V
1N4746 – 18V
1N4747 – 20V
1N4748 – 22V
1N4749 – 24V
1N4750 – 27V
1N4751 – 30V
1N4752 – 33V
1N4753 – 36V
1N4754 – 39V
1N4755 – 43V
1N4756 – 47V
1N4757 – 51V
1N4758 – 56V
1N4759 – 62V
1N4760 – 68V
1N4761 – 75V
1N4762 – 82V
1N4763 – 91V
1N4764 – 100V
Diodos Zener 5W 1N5333 – 3V3
1N5334 – 3V6
1N5335 – 3V9
1N5336 – 4V3
1N5337 – 4V7
1N5338 – 5V1
1N5339 – 5V6
1N5340 – 6V0
1N5341 – 6V2
1N5342 – 6V8
1N5343 – 7V5
1N5344 – 8V2
1N5345 – 8V7
1N5346 – 9V1
1N5347 – 10V
1N5348 – 11v
1N5349 – 12v
1N5350 – 13v
1N5351 – 14V
1N5352 – 15V
1N5353 – 16V
1N5354 – 17V
1N5355 – 18V
1N5356 – 19V
1N5357 – 20V
1N5358 – 22V
1N5359 – 24V
1N5360 – 25V
1N5361 – 27V
1N5362 – 28V
1N5363 – 30V
1N5364 – 33V
1N5365 – 36V
1N5366 – 39V
1N5367 – 43V
1N5368 – 47V
1N5369 – 51V
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18. O Diodo emissor de luz
O diodo emissor de luz é um tipo especial de junção semicondutora
que emite luz quando diretamente polarizada. A sigla LED surgida do
termo inglês Light Emitting Diode, é a denominação amplamente utilizada nas referências a esse componente.
SMD
O cátodo do LED pode ser identificado como sendo o terminal
localizado próximo ao corte lateral na base do encapsulamento,
Identificação do cátodo de um tipo comum de LED.
LEDs são largamente utilizados como mostradores luminosos em
uma variedade de equipamentos eletro/eletrônicos, em dispositivos de controle remoto, em sensores de alarmes residenciais ou industriais, ou
mesmo como fontes de luz em sistemas de comunicações ópticas.
Dentre as características principais do diodo emissor de luz, pode-se destacar:
Baixo consumo de energia.
Imunidade a vibrações mecânicas. Pequenas dimensões.
Alta durabilidade.
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PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
Como ilustrado na Fig.seguinte quando o diodo emissor de luz é polarizado diretamente, entra em condução, permitindo a circulação de
corrente.
A corrente através do LED se processa através da injeção de lacunas
provenientes do lado p e de elétrons, do lado n da junção. Dessa forma, uma grande quantidade de elétrons e lacunas coexistem em uma estreita
região nas proximidades da junção.
Diodo emissor de luz no regime de condução.
A coexistência de elétrons e lacunas possibilita a ocorrência de
processos de recombinação elétron/lacuna. Recombinação é o nome
que se dá ao processo de captura de elétrons por lacunas existentes nas
ligações entre átomos do cristal semicondutor. Nesse processo, o elétron libera energia na forma de um fóton de luz.
Emissão de fótons por processos de recombinação na junção pn.
PARÂMETROS CARACTERÍSTICOS DO LED
A seguir são apresentados alguns dos parâmetros de especificação
de um LED.
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CORRENTE DIRETA NOMINAL
A corrente direta nominal, denotada pelo parâmetro IF é o valor de corrente de condução especificado pelo fabricante para o qual o LED
apresenta um rendimento luminoso ótimo. Esse valor é tipicamente 20mA para LEDs disponíveis comercialmente.
CORRENTE DIRETA MÁXIMA
A corrente direta máxima, denotada pelo parâmetro IFM, corresponde ao valor máximo da corrente de condução que pode fluir
através do LED, sem que este venha a sofrer ruptura estrutural.
TENSÃO DIRETA NOMINAL
A tensão direta nominal, denotada pelo parâmetro VF é a
especificação fornecida pelo fabricante para a queda da tensão típica através do LED quando a corrente de condução atinge o valor nominal IF ,
como ilustrado na figura abaixo:
Queda de tensão e corrente nominais em um LED.
TENSÃO INVERSA MÁXIMA
A tensão inversa máxima, denotada pelo parâmetro VR, é a
especificação para o valor máximo da tensão inversa que pode ser
aplicada ao LED sem que este venha a sofrer ruptura. A tensão inversa máxima em LEDs comerciais é tipicamente da ordem de 5V.
Tabela: Parâmetros característicos de alguns LEDs comerciais.
LED Cor VF (IF = 20mA)
IF máx
LD 30C vermelho 1,6V 100mA
LD 37I verde 2,4V 60mA
LD 35I amarelo 2,4V 60mA
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O diodo emissor de luz pode ser testado seguindo o mesmo
procedimento de teste do diodo comum; ou seja, com o emprego de um multímetro selecionado para medição de resistência. O painel do
instrumento deve indicar valores de alta e baixa resistência ao se alternar a posição dos terminais de conexão do multímetro aos terminais do LED.
Geralmente o LED acende durante o teste com polarização direta.
OUTROS TIPOS DE LEDs
LED BICOLOR
O LED bicolor consiste essencialmente de dois LEDs colocados em um
único encapsulamento. Esse dispositivo tem três terminais, um dos quais é comum a ambos os LEDs do encapsulamento. A cor da luz emitida pode ser
selecionada alimentando-se o par de terminais referente a essa cor.
LED bicolor e representação de circuito das conexões elétricas.
LED INFRAVERMELHO
Existem LEDs que emitem luz no infravermelho, que é uma forma de
radiação invisível ao olho humano. Apesar de não se poder observar a luz
emitida de um LED infravermelho, esse dispositivo apresenta o mesmo princípio de funcionamento dos LEDs convencionais.
Os LEDs infravermelhos são utilizados principalmente em alarmes residenciais e industriais, em dispositivos de controle remoto e em
sistemas de comunicações ópticas.
Câmera com LED infra
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UTILIZAÇÃO DO LED
O emprego do LED em tensões contínuas exige a fixação da sua
corrente direta nominal. A limitação da corrente pode ser feita através de um resistor conectado em série com o LED.
O diagrama de um circuito retificador de onda completa que utiliza um LED como indicador de fornecimento da tensão de saída do circuito.
Circuito retificador de onda completa com LED indicador da tensão cc.
O valor de resistência do resistor limitador pode ser obtido da expressão
F
Bcc lim
I
VVR
onde
Vcc= tensão de saída da fonte.
VF = tensão nominal de condução do LED. IF = corrente nominal de condução do LED.
Exemplo 1: Determinar a resistência do resistor limitador para uma fonte
que fornece uma tensão cc de 10 V, para utilização de um LED LD30C, como mostrador luminoso.
Da segunda linha da Tabela , tem-se que
VF = 1,6 V , IF = 20 mA
Utilizando o valor Vcc=10 V da Tabela , resulta,
0,02
4,8
0,02
6,110 lim
R Rlim = 420
Nessas condições, a potência dissipada no resistor seria,
P = (Vcc - VB ) IF = (10 – 1,6) 0,02 = 8,4 0,02
P = 168 mW
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19. O Transistor de junção bipolar(TJB)
Estrutura básica
O transistor bipolar é um componente eletrônico constituído de cristais semicondutores, capaz de atuar como controlador de corrente, o
que possibilita o seu uso como amplificador de sinais ou como chave eletrônica.
Em qualquer uma das duas funções o transistor encontra uma ampla gama de aplicações, como por exemplo:
Amplificador de sinais: Equipamentos de som e imagem e controle industrial.
Chave eletrônica: Controle industrial, calculadoras e computadores
eletrônicos.
O transistor bipolar proporcionou um grande desenvolvimento da eletrônica, devido a sua versatilidade de aplicação, constituindo-se em
elemento chave em grande parte dos equipamentos eletrônicos.
A estrutura básica do transistor se compõe de duas camadas de material semicondutor, de mesmo tipo de dopagem, entre as quais é
inserida uma terceira camada bem mais fina, de material semicondutor com um tipo de dopagem distinto dos outros dois, formando uma
configuração semelhante à de um “sanduíche”, conforme ilustrado na
figura abaixo.
Estrutura básica de um transistor.
A configuração da estrutura, em forma de sanduíche, permite que se
obtenham dois tipos distintos de transistor:
Um com as camadas externas de material tipo p e com a camada central
formada de um material tipo n. Esse tipo de transistor é denominado de transistor bipolar pnp.
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Outro com as camadas externas de material tipo n e com a camada
central formada com um material tipo p. Esse tipo de transistor é denominado de transistor bipolar npn.
Estruturas dos transistores pnp e npn.
Os dois tipos de transistor podem cumprir as mesmas funções
diferindo apenas na forma como as fontes de alimentação são conectadas aos terminais do componente.
O transistor bipolar pode se apresentar em duas configurações: pnp e npn.
TERMINAIS DO TRANSISTOR
Como mostra a figura ao lado cada uma
das camadas que formam o transistor é conectada a um terminal que permite a
interligação da estrutura do componente aos circuitos eletrônicos.
Os terminais recebem uma designação que permite distinguir cada uma das camadas:
A camada central é denominada de base, sendo representada pela
letra B.
Uma das camadas externas é denominada de coletor, sendo
representada pela letra C.
A outra camada externa é denominada de emissor, sendo
representada pela letra E.
Estrutura básica de um
transistor de três
terminais.
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As figuras abaixo mostram os dois tipos de transistor, com a identificação
dos terminais.
Transistores pnp e npn com a identificação dos terminais.
O transistor possui três terminais: coletor, base e emissor.
Embora as camadas referentes ao coletor e ao emissor de um transistor tenham o mesmo tipo de dopagem, elas diferem em dimensão
geométrica e no grau de dopagem, realizando, portanto funções distintas quando o componente é conectado a um circuito eletrônico.
SIMBOLOGIA
A figura ao lado apresenta os símbolos utilizados na representação de circuito dos transistores npn e pnp. Como pode ser aí observado, os
dois símbolos diferem apenas no sentido da seta entre os terminais da base e do emissor.
ASPECTO REAL DOS TRANSISTORES
Os transistores podem se apresentar em diversos encapsulamentos, que variam em função do fabricante, do tipo de aplicação e da capacidade de
dissipar calor.
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Baixa potência Média potência
Alta potência
Formatos em SMD
CÓDIGOS DOS TRANSÍSTORES
É a maneira de identificar um transistor. Por trás deste código estão uma série de características da peça, tais como a máxima corrente que ele agüenta, máxima tensão, ganho, etc. Abaixo temos alguns dos mais usados:
Baixa potência -BC548, BC558, BC337, BC327, BF494, BF422, BF423, 2SC1815, 2SA1015, 2N2222, etc
Média potência -BD139, BD140, TIP41, TIP42, BUW84, BF459, 2SD401, 2SD1414, 2SB667, 2SB578,etc
Alta potência -2N3055, 2SC2365, 2SD1554, 2SD1877, 2SC4769, BU2508, BU208, etc.
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Teste de transistores
Existem instrumentos sofisticados destinados especificamente ao teste das condições de operação de um transistor. No entanto, o uso de
um multímetro também permite detectar possíveis defeitos no componente.
Como no teste de diodos com o uso de um multímetro, o teste de transistores pode não fornecer um resultado definitivo, e o uso do
multímetro serve apenas para detectar os defeitos mais comuns nos transistores e diodos.
No caso do diodo, são os seguintes os defeitos de detecção imediata com o uso de um multímetro:
Junção pn em curto. Junção pn em aberto.
Como descrito em fascículos anteriores, o teste de qualquer junção
pn com o uso de um multímetro é feito em duas etapas:
Etapa 1: Realiza-se inicialmente a identificação da polaridade real das pontas de prova do multímetro.
Etapa 2: Após a identificação de polaridade, realiza-se o teste do diodo, que consiste em detectar a existência de baixa e alta resistências ao se
intercambiarem os dois contatos entre as pontas de prova e os terminais da junção pn. a estrutura de um transistor consiste em uma junção pn
entre a base e o coletor e de uma segunda junção pn entre a base e o emissor.
Portanto, para a detecção de defeitos, o transistor pode ser
considerado como composto de dois diodos conectados.
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Representação de transistores npn e pnp por diodos equivalentes.
A detecção de defeitos no transistor consiste em verificar a existência de curto ou de circuito aberto entre os pares de terminais BC, BE e CE.
TESTE COM O USO DO MULTÍMETRO
O procedimento de teste das junções base-coletor e base-emissor é
descrito a seguir tomando como exemplo o caso de um transistor npn.
DETECÇÃO DE DESCONTINUIDADES NAS JUNÇÕES
Com o potencial positivo da ponta de prova aplicado à base do transistor e o potencial negativo aplicado ao coletor ou ao emissor, como
ilustrado na figura a seguir, as junções correspondentes ficam polarizadas diretamente.
Na ausência de defeitos, o instrumento deverá indicar baixa resistência
das junções BC e BE. Se houver uma junção em aberto, o instrumento fornecerá a indicação de uma resistência altíssima quando essa junção
estiver sendo testada.
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DETECÇÃO DE CURTOS NAS JUNÇÕES
Para este teste as pontas de prova devem ser conectadas conforme
mostrado na abaixo.
Com a ponta de prova negativa conectada à base, a segunda ponta de prova polariza inversamente a junção BC ou BE. Na ausência de
defeitos, o multímetro deverá fornecer a indicação de altas resistências nas junções. Se houver uma junção em curto o instrumento indicará uma
baixa resistência naquela junção.
Teste para detecção de curtos nas junções BC e BE de um transistor npn.
DETECÇÃO DE CURTO-CIRCUITO ENTRE COLETOR E EMISSOR
Para completar os testes deve-se ainda verificar a condição elétrica
entre os terminais do coletor e do emissor. Com o terminal da base em aberto, o circuito equivalente entre os
terminais B e C corresponde a dois diodos em série conectados inversamente. Dessa forma o multímetro deverá fornecer uma indicação
de altíssima resistência para as duas possibilidades de conexão das pontas de prova. Veja na figura:
Teste para detecção de curto-circuito entre os terminais C e E de um transistor npn.
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Para o caso de um transistor pnp os testes podem ser conduzidos seguindo o procedimento descrito anteriormente, exceto que as pontas de
prova devem ser invertidas com relação às configurações ilustradas anteriormente.
Todos os testes devem ser realizados com o seletor do
multímetro posicionado na escala R10 ou R100 e com o
transistor desconectado de qualquer circuito externo.
Os testes realizados com multímetro não permitem detectar
alterações nas características do transistor. Mesmo que o multímetro não detecte defeitos, existe ainda a possibilidade de
que existam alterações nas características do transistor que o tornem impróprio para uso em circuitos.
Princípio de operação
Para que os portadores se movimentem no interior da estrutura de
um transistor é necessário aplicar tensões entre os seus terminais. O movimento dos elétrons livres e lacunas está intimamente relacionado à
polaridade da tensão aplicada a cada par de terminais do transistor, como descrito a seguir.
OPERAÇÃO DO TRANSISTOR NA REGIÃO ATIVA
A estrutura física do transistor propicia a formação de duas junções
pn, conforme ilustrado na próxima figura.
Uma junção pn entre o cristal da base e o cristal do emissor, chamada de junção base-emissor.
Uma junção pn entre o cristal da base e o cristal do coletor, chamada
de junção base-coletor.
As Junções base-coletor e base-emissor em um transistor.
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A formação das duas junções no transistor faz que ocorra um
processo de difusão dos portadores. Como no caso do diodo, esse processo de difusão dá origem a uma barreira de potencial em cada
junção.
No transistor, portanto, existem duas barreiras de potencial, que se
formam a partir da junção dos cristais semicondutores:
A barreira de potencial na junção base-emissor. A barreira de potencial na junção base-coletor.
Barreiras de potencial formadas nas duas junções de um transistor.
As características normais de polarização dos terminais do transistor
são sumarizadas a seguir.
JUNÇÃO BASE-EMISSOR
Na condição normal de funcionamento, denominada de
funcionamento na região ativa, a junção base-emissor fica polarizada
diretamente:
Polarização da junção base-emissor de transistores pnp e npn para operação na região
ativa.
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A condução através da junção base-emissor é provocada pela
aplicação de uma tensão externa entre a base e o emissor, com polarização direta, ou seja, com o material tipo p tendo polarização
positiva com relação ao material tipo n.
Na região ativa a junção base-emissor de um transistor fica diretamente polarizada.
JUNÇÃO BASE-COLETOR
Para operação na região ativa, a junção base-coletor fica polarizada
inversamente, ou seja, com o material tipo p polarizado negativamente em relação ao material tipo n, conforme mostrado na próxima figura.
Na região ativa a junção base-coletor de um transistor fica inversamente polarizada.
Polarização da junção base-coletor de transistores pnp e npn para operação na região
ativa.
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POLARIZAÇÃO SIMULTÂNEA DAS DUAS JUNÇÕES
Para que o transistor funcione adequadamente, as duas junções
devem ser polarizadas simultaneamente. Isso é feito aplicando-se tensões externas nas duas junções do componente.
A figura a seguir mostra a forma de polarização de um transistor para operação na região ativa.
.
Polarizações dos transistores npn e pnp para operação na região ativa.
Uma forma alternativa de configuração, que permite obter a
operação do transistor na região ativa é mostrada na figura baixo, para o caso de um transistor npn.
Configuração alternativa para operação de um
transistor npn na região ativa.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 113
Uma inspeção do diagrama de circuito mostrado na figura anterior permite extrair as seguintes observações:
A bateria B1 polariza diretamente a junção base-emissor.
A bateria B2 submete o coletor a um potencial mais elevado do que aquele aplicado à base.
Dessa forma, a junção base-coletor está submetida a uma
polarização inversa, o que juntamente com a polarização direta aplicada à junção base-emissor, possibilita operação na região ativa do transistor.
Conclui-se, portanto que os dois esquemas mostrados a seguir produzem polarizações equivalentes nas junções do transistor.
Diagramas de circuito que permitem a operação de um transistor npn na região ativa.
Em resumo, para operação de um transistor na região ativa, tem-
se:
Polarização direta da junção base-emissor. Polarização inversa da junção base-coletor.
A alimentação simultânea das duas junções, através de baterias
externas, dá origem a três tensões entre os terminais do transistor:
Tensão base-emissor, representada pelo parâmetro VBE.
Tensão coletor-base, representada pelo parâmetro VCB. Tensão coletor-emissor, representada pelo parâmetro VCE.
Esses parâmetros estão representados nas próximas figuras para os
transistores pnp e npn. Como pode ser aí observado, as tensões entre os terminais são definidas matematicamente pelas relações
EBBE VVV
BCCB VVV
ECCE VVV
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Onde VB, VC e VE são os potenciais elétricos na base, coletor e emissor,
respectivamente.
Tensões nas junções dos transistores pnp e npn.
Com base na figura anterior ou alternativamente, somando as
tensões Vcb+Vbe,o resultado será igual a Vce.
BECBCE VVV
Na figura anterior as baterias externas estão polarizadas de forma a
permitir a operação do diodo na região ativa.
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO TRANSISTOR BIPOLAR
A aplicação de tensões externas ao transistor provoca o movimento de elétrons livres e lacunas no interior da estrutura cristalina, dando
origem às correntes nos terminais do transistor.
Sentido das correntes nos transistores npn e pnp para operação na região ativa.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 115
As correntes recebem as seguintes denominações:
IB = corrente de base.
IC = corrente de coletor. IE = corrente de emissor.
O princípio básico que explica a origem das correntes no transistor é o mesmo para estruturas npn e pnp, e a análise do movimento de
portadores de carga pode ser realizada tomando-se como exemplo qualquer das duas estruturas. Isso é feito a seguir para a análise das
correntes em um transistor pnp posto em operação na região ativa.
CORRENTE DE BASE
A corrente de base é produzida pela aplicação de uma tensão que polariza diretamente a junção base-emissor e cujo efeito é semelhante
àquele observado em um diodo semicondutor polarizado diretamente. Com um valor superior ao potencial de barreira da junção base-
emissor, facilita a injeção de lacunas do emissor para a base e de elétrons livres no sentido inverso. Como no caso de uma junção semicondutora
comum, o potencial de barreira é tipicamente 0,6 a 0,7 V para o silício e 0,2 a 0,3V para o germânio.
Movimento de portadores nas proximidades da junção base-emissor
quando esta é polarizada diretamente.
Transistores são construídos com o emissor tendo um grau de
dopagem muito superior àquele da base. Dessa forma o fluxo de portadores ocorre predominantemente por parte das lacunas injetadas na
base.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 116
A pequena quantidade de elétrons disponíveis na base se recombina com parte das lacunas aí injetadas, dando origem à corrente
de base. Com o pequeno grau de dopagem da base, poucas recombinações ocorrem, resultando em um pequeno valor para a corrente
de base, normalmente na faixa de microampères a miliampères.
Assim, a maior parte das lacunas provenientes do emissor não se
recombina com os elétrons da base, podendo portanto atingir a junção base-coletor.
Em um transistor pnp corrente de base é provocada pela aplicação de uma tensão VEB > 0 ligeiramente superior ao potencial
de barreira da junção base-emissor. Essa corrente é muito pequena devido ao pequeno grau de dopagem da base.
CORRENTE DE COLETOR
Devido à pequena espessura da região da base e também ao seu
pequeno grau de dopagem, o excesso de lacunas que não se
recombinaram com os elétrons naquela região atingem a junção base-coletor, conforme ilustrado na próxima figura. Como a junção base-coletor
está inversamente polarizada, essas lacunas são aceleradas pela queda de potencial existente naquela junção, dando origem à corrente de coletor.
Movimento de portadores e correntes resultantes nos terminais de um
transistor pnp.
A corrente de coletor tem um valor muito superior à corrente de
base porque a grande maioria das lacunas provenientes do emissor não se recombina com os elétrons da base, sendo, portanto injetadas
diretamente no coletor.
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Tipicamente, um máximo de 5% do total de lacunas provenientes do
emissor produz a corrente de base, com o restante dando origem à
corrente de coletor. Essa grande diferença entre as correntes de base e de coletor está ilustrada na figura abaixo:
Comparação entre as correntes de base e de coletor em um transistor pnp.
CORRENTE DE EMISSOR
A corrente do emissor é resultante da soma da corrente da base com a corrente do coletor.
Ie=Ib+Ic
Sentidos das correntes em um transistor pnp operando na região ativa.
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CONTROLE DE CORRENTE NO TRANSISTOR
A principal característica do transistor reside no fato de a corrente de base poder controlar eficientemente a corrente de coletor. A corrente
de base pode ser modificada pelo ajuste externo da tensão na junção base-emissor.
Dessa forma, qualquer variação na tensão da fonte aparece diretamente como uma variação na altura da barreira de potencial da
junção base-emissor, fazendo que mais ou menos portadores provenientes do emissor sejam injetados na base. Como as correntes de
base e de coletor variam em proporção direta com o número de portadores provenientes do emissor, conclui-se que variações na tensão
aplicada à junção base-emissor, ou equivalentemente na corrente de
base, causam variações na corrente de coletor.
Influência da corrente de base na corrente de coletor de um transistor.
Nota-se que apesar de a corrente de base ser de pequeno valor, ela
atua essencialmente de forma a liberar a passagem de mais ou menos corrente do emissor para o coletor. Dessa forma a corrente de base atua
como corrente de controle, e a corrente de coletor, como corrente controlada.
GANHO DE CORRENTE DO TRANSISTOR
Como discutido na seção anterior, através de um transistor é
possível utilizar um pequeno valor de corrente IB para controlar a
circulação de uma corrente IC, de valor bem mais elevado. Uma medida da relação entre a corrente controlada IC e a corrente
de controle IB pode ser obtida do parâmetro
Definido como o ganho de corrente contínua entre base e coletor.
B
CDC
I
I
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 119
Como na região ativa as correntes IC e IB têm o mesmo sinal, nesse
regime de operação o parâmetro DC é um número positivo.
Cada transistor é fabricado com um valor bem definido para o
parâmetro DC, que depende das características materiais e estruturais do
componente e do regime de operação do transistor.
BDCC II
A equação mostra que a corrente de coletor é diretamente
proporcional à corrente de base, e que IC pode ser calculado a partir do conhecimento dos valores de DC e IB.
É importante salientar que o fato de o transistor permitir a obtenção
de um ganho de corrente entre base e coletor não implica em criação de correntes no interior da estrutura. Todas as correntes que circulam
em um transistor são provenientes das fontes de alimentação, com a corrente de base atuando no sentido de liberar a passagem de
mais ou menos corrente do emissor para o coletor.
Os transistores não geram ou criam correntes internamente,
atuando apenas como controladores do nível de corrente fornecido externamente.
O circuito do coletor
Na grande maioria dos circuitos transistorizados, o coletor do transistor é conectado à fonte de alimentação através de um resistor de
coletor, representado pelo parâmetro RC, conforme ilustrado abaixo:
Circuito a transistor com resistor de coletor.
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O resistor de coletor completa a malha do coletor,que é a porção do circuito composta pelo grupo de componentes onde circula a corrente
de coletor. Como pode ser aí observado estes componentes são o resistor RC, a
fonte de alimentação VCC e a porção do transistor entre os terminais do
coletor e do emissor.
A aplicação da segunda lei de Kirchhoff à malha do coletor fornece
CERcCC VVV
onde: VCC representa a tensão da fonte de alimentação.
VRc representa a queda de tensão no resistor RC. VCE representa a tensão coletor-emissor.
Desprezando-se a resistência interna da fonte de alimentação, a
tensão por ela fornecida independe da corrente solicitada pelo circuito. Da lei de Ohm, a queda de tensão no resistor de coletor é relacionada à
corrente na malha pela relação
CCRc IRV
Como se pode notar, a queda de tensão no resistor varia
proporcionalmente à corrente de coletor.
A tensão coletor-emissor VCE é o último termo da equação da malha
de coletor.
CCCCE CIRVV
O que indica que a tensão coletor-emissor depende dos valores da tensão de alimentação e da queda de tensão no resistor RC.
O exemplo a seguir ilustra o emprego das equações da malha do
coletor.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 121
Exemplo : Para o circuito abaixo, o resistor de coletor é de 680. Com a
fonte de alimentação fornecendo uma tensão de 12 V, a corrente de
coletor é de 6 mA. Determinar a tensão coletor-emissor.
A queda de tensão no resistor de coletor pode ser calculada da
V 084A0060680Rc ,,V
Utilizando VC 12 V e o valor obtido para a tensão no resistor de
coletor, tem-se que
V927V084V12CE ,,V
Influência da corrente de base
Como discutido em fascículos anteriores, na região ativa a corrente
de coletor é proporcional a corrente de base de acordo com a relação
BC II
com representando o ganho de corrente do transistor.
Influência da corrente de base nos parâmetros da malha do coletor.
IB IC VRc VCE
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 122
Exemplo: Para o circuito representado abaixo, a base do transistor é
conectada à fonte VBB por um resistor limitador RB. Determinar os
parâmetros da malha do coletor para: (a) IB = 40 A, (b) IB = 70 A.
Encontrando a corrente de coletor
Tem-se que, RC = 820 , VCC = 10 V, = 100. Resulta
BC II
mA 4A 4000A 40100C I
Encontrando a tensão no resistor de coletor
CCRc IRV
V 243A 0040 820Rc ,,V
Encontrando a tensão entre coletor e emissor
V 766V 243V 10CE ,,V
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 123
Pratica com transistores em laboratório
Temporizador Temporizador Relé fotocélula
Acionando um led. Comando um carga em C.A comandando uma carga em C.A
Controlador de velocidade controlador de velocidade bidirecional
Espaço para anotações:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 124
20. Fotodetectores e sensores de temperatura
O termo sensor é geralmente utilizado para designar um dispositivo
capaz de transformar variações de uma determinada grandeza física em
variações correspondentes de uma grandeza elétrica. Muitas propriedades físicas dos materiais são utilizadas na construção de sensores dedicados a
uma larga gama de aplicações, tais como:
Sensores para detecção e medição de aceleração, ou acelerômetros. Sensores de viscosidade de líquidos.
Sensores de pressão.
Sensores de umidade. Sensores para detecção e medição de luz, ou fotodetectores.
Termistores, para medição de temperatura.
Devido à abrangência do tema, e ao importante papel desempenhado pelos fotodetectores e termistores na área da Eletrônica,
as seções seguintes se limitam à análise das propriedades dessas duas classes de dispositivos.
FOTODETECTORES
Um dispositivo fotosensível ou fotodetector é aquele que produz
uma corrente elétrica quando exposto à radiação na região do espectro eletromagnético compreendida entre as porções do infravermelho próximo
e ultravioleta. Esses dispositivos são geralmente fabricados com materiais
semicondutores, cuja condutividade é alterada sob a ação de um fluxo luminoso.
Fotodetectores são utilizados em várias aplicações, tais como:
Detecção de luz: sensores de presença em sistemas de alarme,
contagem de objetos em processos industriais etc.
Medição do nível de iluminamento: fotômetros em processos
fotográficos.
Caracterização da variação de iluminamento: sistemas de controle
automático de iluminação em rodovias, sensores de proximidade de
câmaras fotográficas de focalização automática etc.
Nas seções seguintes, é feito exame mais detalhado de alguns tipos
de fotodetectores de uso freqüente na Eletrônica.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 125
-LDR
O fotoresistor ou LDR (do inglês light dependent resistor) é um
componente constituído à base de material semicondutor cuja condutividade é alterada sob iluminação. O LDR recebe também a
denominação de fotocélula
ou célula fotoelétrica. Os LDRs apresentam resistência elevada quando colocados no
escuro, e sofrem redução de resistência à medida que a intensidade da luz incidente sobre o componente aumenta. A resistência do LDR varia não-
linearmente de alguns megaohms em ambientes escuros a algumas centenas de ohms sob iluminação, conforme ilustrado no gráfico baixo:
O LDR pode ser configurado para produzir uma tensão dependente
do fluxo luminoso nele incidente. Um circuito divisor de tensão, do tipo mostrado na figura abaixo, permite esse tipo de operação.
O valor da tensão de saída irá subir
na medida em que o nível de iluminamento sobre o LDR for diminuindo,
e reduzirá com o aumento de luz sobre o
sensor. A queda de tensão estabelecida pelo
LDR corresponde ao valor da tensão de saída.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 126
-FOTODIODO
O fotodiodo é constituído por um diodo especialmente encapsulado
de forma a permitir a exposição da junção pn do dispositivo à luz ambiente.
Símbolo aspectos reais
A indicação do ânodo ou cátodo do dispositivo varia entre diferentes tipos de encapsulamento, e a identificação dos terminais pode ser feita
através do catálogo do fabricante ou do teste com multímetro. O fotodiodo é configurado para operar com polarização inversa.
Na ausência de iluminação, flui uma pequena corrente de fuga através de seus terminais.
Quando o dispositivo é exposto à luz, pares elétron-lacuna são gerados na região de depleção da junção pn do dispositivo. Devido ao alto
campo aí existente, os elétrons e lacunas são acelerados para fora da região de depleção, o que provoca um aumento na corrente inversa
através do diodo. Nesse tipo de fotodetector, até um limite máximo de fluxo luminoso, a corrente inversa varia proporcionalmente com a
intensidade luminosa incidente sobre o dispositivo.
Em um fotodiodo inversamente polarizado, a corrente inversa é proporcional à intensidade luminosa incidente sobre o
dispositivo.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 127
-FOTOTRANSISTOR
O fototransistor é constituído por um transistor especialmente
encapsulado de forma a permitir a exposição da estrutura semicondutora do dispositivo à luz ambiente.
O fototransistor é semelhante àquela do transistor convencional, com exceção das setas indicativas da sensibilidade do dispositivo à luz
nele incidente.
Conforme mostrado, em um fototransistor, geralmente o terminal base é desconectado do circuito. Nessas condições, e na ausência de
iluminação, circula uma corrente de fuga ICEO entre coletor e emissor, e a corrente de coletor pode ser obtida da relação
CEOC II
O terminal do coletor tem um potencial ligeiramente superior àquele
do terminal da base, tornando a junção base-coletor inversamente polarizada. Quando luz incide na região próxima à junção base-coletor,
os portadores aí gerados produzem uma corrente de fuga adicional Il na junção base-coletor. Como qualquer corrente de fuga nessa junção é
amplificada por um fator (+1), a corrente de coletor, sob iluminação,
passa a ser
1CEOC lIII
A corrente gerada na junção base-coletor é amplificada por um fator (+1) no terminal do coletor do transistor. Como a corrente Il é
proporcional à intensidade luminosa, uma relação de linearidade existe
entre a corrente de coletor e a intensidade de luz incidente sobre o dispositivo.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 128
A corrente de coletor em um fototransistor varia linearmente com a intensidade luminosa incidente sobre o dispositivo.
O gráfico a seguir mostra as curvas características de um fototransistor típico. Como pode ser aí observado, a intensidade luminosa
influencia a relação ICVCE de forma semelhante àquela exercida pela
corrente de base no transistor convencional.
Em alguns casos se torna necessário alterar a tensão VCE para um determinado nível de iluminamento. Isso pode ser realizado pela injeção
de uma corrente de base no dispositivo através de um resistor conectado à fonte de alimentação, conforme indicado na figura abaixo . Esse
método, contudo, reduz a sensibilidade do circuito.
Fig.26 Circuito a
fototransistor com base conectada à fonte através de um resistor.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 129
TERMISTORES
A dependência com a temperatura da condutividade elétrica dos
materiais semicondutores permite a fabricação do sensor de temperatura denominado de termistor. Neste tipo de dispositivo, uma variação de
temperatura modifica sua resistência elétrica. Essa modificação pode ser detectada, por exemplo, como uma modificação da corrente através do
dispositivo quando adequadamente polarizado por uma tensão externa.
Dependendo da forma como a resistência do dispositivo é alterada pela temperatura, os termistores podem ser do tipo PTC ou NTC.a figura
abaixo mostra o aspecto típico de um termistor e as representações de circuito geralmente utilizadas.
Aspecto real aplicação gráfico
TERMISTOR PTC
O termistor tipo PTC (positive temperature coefficient), exibe
coeficiente de temperatura positivo, ou seja, sua resistência elétrica aumenta com a elevação de temperatura.
Para cada tipo de termistor PTC existe uma faixa de temperaturas de operação, onde existe grande variação da resistência elétrica do
dispositivo. A figura abaixo ilustra a variação de resistência do PTC com a
variação crescente da temperatura, utilizaremos um termistor PTC típico. Como pode ser aí observado, para esse dispositivo a faixa de
temperaturas de operação está situada entre 50ºC e 120ºC.
símbolo
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TERMISTOR NTC
O termistor tipo NTC (negative temperature coefficient), exibe coeficiente de temperatura negativo, ou seja, sua resistência elétrica
diminui com a elevação de temperatura. A figura abaixo ilustra a variação com a temperatura da resistência elétrica de um termistor NTC.
Símbolo
APLICAÇÕES
O termistor, tanto NTC como PTC, pode ser utilizado em um circuito ou equipamento, de duas formas distintas:
Apenas como sensor da temperatura do equipamento.
Como atuador sobre as condições de operação do equipamento.
O termistor NTC pode ser utilizado, por
exemplo, para manter constante o ponto de operação de um transistor perante variações na
temperatura de operação, conforme ilustrado na figura ao lado, Nesse circuito um aumento de
temperatura tende a provocar aumento na corrente de coletor, como resultado do acréscimo da
corrente de fuga ICBO. Por outro lado, o aumento de temperatura também provoca redução na
resistência elétrica do termistor NTC, reduzindo
assim a tensão base-emissor do transistor. Com isso diminui a corrente de base e o ponto de
operação volta ao seu estado original.
Recapitulando NTC's: são termistores que diminuem a sua resistência com o aumento da
temperatura. PTC`s: São termistores que aumentam a sua resistência com o aumento
de temperatura.
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21. O Varistor
Os varistores estão sempre associados a proteção de fontes e circuitos de alimentação, pois seu funcionamentos se baseia na forte
condução, ou seja, na queda brusca da resistência com o aumento da
tensão. Esse componente é feito colocando-se entre duas placas metálicas
um dielétrico (não confundir com capacitores) que, com o aumento da tensão tem sua resistência quase igual a zero. Deve-se prestar atenção para a tensão de ruptura desejada.
Aspecto real simbologia diagrama de ligação
Localização funcionamento
códigos
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22. Multivibrador astável
O multivibrador astável é um circuito que possui dois estados semi-
estáveis. Em outras palavras, o circuito exibe uma alternância de estados
como função do tempo, mesmo na ausência de estímulos externos.
A figura abaixo mostra um circuito típico do multivibrador astável, onde se pode notar a existência dos capacitores C1 e C2 conectados às
bases dos dois transistores. Esses capacitores são elementos essenciais para manter o circuito alternando entre seus dois estados possíveis,
conforme examinado a seguir.
Circuito típico de um multivibrador astável.
Multivibrador astável com led´s(pisca-pisca)
R1 e R4 = 1K R2 e R3 = 47K C1 e C2 = 47uF (Eletrolíticos) Q1 e Q2 = BC548 (NPN) L1 e L2 = LEDs R2 e R3 = 10K
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23. CONHECENDO O CI 555
O CI NE555 mais conhecido como o CI 555, fabricado inicialmente
pela firma Signetics, é um circuito integrado de baixo custo e diversas aplicações, entre suas principais, o mesmo é aplicado como
multivibradores astável e monoestável, casador e/ou detector de pulsos, etc.
Aspecto real diagrama interno
Descrição dos terminais
O CI 555 COMO MULTIVIBRADOR ASTÁVEL
Esta montagem é necessária para que o CI555 funcione como Multivibrador Astável, a entrada RESET( pino 4 ) conecta-se a +V para
evitar reset indesejável na saída. Quanto a conexão de C2 não é obrigatória, mas melhora o funcionamento do CI ao derivar possívei
ruídos induzidos em tal entrada.
A constante de carga depende da resistência equivalente (R1 + R2) e C1, enquanto a constante de descarga, de R2 e C2.
A união das entradas de disparo( pino 2 ) e de Threshold( pino 6 ), isto significa que no estado inicial( C1 descarregado ) ambos terminais
estarão no mesmo potencial de massa, o que acarreta da saída( pino 3 ) estar em nível alto e o transistor em corte.
CI
555
+
V
Descarga
Descarga
Tensão de controle
Massa
- Disparo
Saída
RESET
1
2
3
4
7
6
5
8
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 134
Prática de laboratorio Multivibrador astável (oscilador) com CI 555
A frequência de saida será dederminada pela equação abaixo:
F = T
1 =
121 )2(
44.1
CRR
Perceba que a frequência de oscilação é independente da tensão de
alimentação.
FORMAS DE ONDA
Sinal de saida pino 3 sinal no pino 2(desgarca do capacitor)
Multivibrador monoestável (temporizador)
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24. Transistor Darlington A configuração Darlington, mostrada na próxima figura, é uma
forma específica de ligação entre dois transistores.
Configuração interna símbolo aspecto real
O princípio de funcionamento da configuração Darlington pode ser compreendido a partir da análise do circuito simples mostrado na próxima
figura. Como pode ser aí observado, o resistor RB fornece uma corrente de base IB1 ao transistor T1. Essa corrente é amplificada por T1, gerando uma
corrente de coletor.
Devido aos valores tipicamente altos para os ganhos dos dois
transistores, uma carga exigindo um alto valor de corrente pode ser
controlada através de uma corrente na base do transistor T1, que pode chegar a ser centenas ou até milhares de vezes inferior.
Por exemplo, comparando-se as duas situações mostradas na figura
abaixo, para se obter uma corrente de carga de 2 A, com apenas um transistor de ganho =50, a corrente de base necessária vale
mA 40=50
2=
1
RB1
II
Correntes nos transistores da configuração
Darlington.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 136
Por outro lado, para a configuração Darlington com dois transistores de ganhos 1=2=50 obtém-se
A 800=
5050
2
5150
2=
121B1
RI
I
(a) Amplificador de corrente com apenas um transistor.
(b) Amplificador na configuração Darlington.
Esse resultado mostra que a configuração Darlington permite a utilização de uma corrente de base muito menor do que aquela obtida
com o uso de apenas um transistor.
A configuração darlington é bastante utilizada na amplificação de
sinais nos estágios de potência dos aparelhos de áudio,como mostrado na figura abaixo:
A configuração npn irá amplificar as variações positivas do sinal de
áudio, enquanto que a configuração pnp amplificará as variações negativas. Este tipo de amplificador é alimentado tensão simétrica.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 137
25. Regulação de tensão á transistor em fontes de
alimentação
A necessidade de projetar e montar fontes reguladas de boa qualidade provém do fato de as fontes não reguladas nem sempre
atenderem aos requisitos exigidos na maioria das aplicações. Existem fundamentalmente duas razões pelas quais as fontes não reguladas são
inadequadas em certas aplicações:
Regulação pobre: Como resultado de uma regulação pobre, verifica-se uma variação na tensão de saída quando a carga é alterada. A influência
de uma regulação pobre no desempenho de uma fonte cc pode ser
observada através de dois gráficos: um correspondente a uma fonte ideal e o outro, a uma fonte real.
Dependência da tensão de saída com a corrente de carga para uma fonte ideal e uma
fonte real.
Estabilização pobre: Nas fontes não reguladas, a tensão de saída
acompanha as variações na tensão de entrada, conforme ilustrado abaixo:
Redução na tensão de saída provocada por uma redução no nível de entrada.
A finalidade de um regulador de tensão é melhorar o desempenho das fontes de alimentação, fornecendo um valor preestabelecido de
tensão na saída, independentemente das variações na corrente de carga ou no nível da tensão ca, como mostrado a seguir:
Efeito de um circuito regulador sobre a tensão de saída de uma fonte retificada.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 138
É importante considerar que não existe um sistema regulador de
tensão perfeito. As variações na tensão de entrada sempre provocam pequenas alterações na tensão de saída. Os sistemas reguladores devem
funcionar de tal forma que a variação na tensão de saída seja a menor possível.
Circuitos reguladores
Os circuitos reguladores são classificados em dois grupos, segundo a
posição do elemento regulador em relação à carga. Um dos grupos é
denominado de regulador paralelo,
pois o elemento regulador é disposto em paralelo com a carga, conforme
ilustrado na figura ao lado. Um exemplo típico de um circuito pertencente a esse
grupo é o regulador a diodo Zener.
O segundo grupo, denominado de regulador série, corresponde a
uma configuração em que o elemento regulador fica disposto em série
com a carga na regulação série, variações na tensão de entrada são transferidas para o elemento regulador, com a tensão de saída
permanecendo praticamente constante.
REGULAÇÃO SÉRIE COM TRANSISTOR
Os reguladores de tensão do tipo série com transistor são largamente empregados na alimentação de circuitos eletrônicos por
apresentarem uma boa capacidade de regulação. Na próxima figura está apresentado o modelo mais simples de um regulador série a transistor.
Modelo de um regulador paralelo
Modelo de um regulador série.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 139
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
O princípio de funcionamento do regulador série a transistor pode
ser compreendido analisando-se as tensões nos vários elementos do circuito mostrado na próxima figura. Como pode ser aí observado, a
associação diodo Zener/resistor, conectada à tensão de entrada, permite a obtenção de uma tensão constante VZ independentemente das variações
da tensão de entrada. A tensão constante do diodo Zener, é aplicada à base do transistor,
ou seja, a tensão de base do transistor é dada por
ZB VV
A tensão na carga é relacionada à tensão base-emissor e a tensão
na base pela relação
BEZS VVV
Como mostrado na próxima figura, a diferença entre a tensão de
entrada e a tensão na carga fica aplicada entre os terminais do coletor e
do emissor.
CEentS VVV
Tensões no regulador série a transistor.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 140
ESTABILIZAÇÃO
No regulador série a transistor, a tensão aplicada à base do transistor corresponde à tensão Zener e pode ser considerada constante.
Nessas condições, a tensão na carga também se mantém constante com um valor de 0,2 a 0,7 V inferior à tensão Zener.
Como ilustrado na próxima figura, as variações na tensão de entrada são assimiladas pelo transistor através de modificações na tensão
coletor-emissor.
Como pode ser aí observado, a tensão de entrada é sempre
superior à tensão de saída. Essa condição é necessária pois garante que a tensão coletor-emissor do transistor possa variar sem alterar a tensão de
saída do circuito. Em geral, a tensão de entrada é aproximadamente 50% superior à tensão regulada na saída.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 141
REGULAÇÃO
A observação do comportamento das correntes do circuito permite
analisar a forma como o regulador reage às variações na corrente de carga.
As correntes do circuito regulador estão mostradas na próxima
figura, onde se considera que a corrente de carga esteja inicialmente em um valor IS. Considera-se que a corrente de coletor seja igual à corrente
de carga, devido à aproximação.
CES III
Correntes no regulador série a transistor.
Como se pode observar na próxima figura, a corrente de base necessária para que o transistor forneça a corrente de carga é obtida da
combinação resistor/diodo Zener. Qualquer modificação no valor da carga altera a corrente de coletor o que produz uma variação na corrente de
base na mesma proporção.
Fixando-se o valor da tensão de entrada Vent, a corrente no resistor R.
ZentR
R
VVI
IS IC IC/=IB
IS IC IC/=IB
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Permanece fixa, devido ao valor constante da tensão VZ. Tem-se que
ZBR III
e as variações em IB e IZ ocorrem em sentidos opostos de forma a
manter IR no seu valor constante.
Dessa forma, cabe ao diodo Zener liberar mais ou menos corrente para a base do transistor de forma a manter a corrente de carga
constante. Verifica-se que no regulador série, a condição fundamental para
manter a tensão de saída constante é o efeito regulador do diodo Zener. A tensão sobre o diodo deve manter-se no valor VZ independentemente de
variações na carga ou na tensão de entrada.
DIODO COMPENSADOR
A tensão de saída no regulador série pode ser obtida da seguinte forma:
BEZS VVV
A próxima figura mostra que a tensão de saída é sempre inferior à tensão Zener por uma quantidade igual à tensão base-emissor. Para
compensar esse decréscimo na tensão de saída, é prática comum
adicionar um diodo compensador, diretamente polarizado, em série com o diodo Zener.
Regulador série com diodo compensador.
IB IZ IS=cte.
IB IZ IS=cte.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 143
Com a adição do diodo, a tensão aplicada à base do transistor torna-se
DZB VVV
Onde VD é a queda de tensão no diodo diretamente polarizado.
A tensão de saída nessa nova configuração torna-se
BEDZS VVVV
Sendo o diodo constituído do mesmo semicondutor utilizado na fabricação do transistor, tem-se que
0=BED VV
Então:
ZS VV
Dissipação de potência no regulador série
Os reguladores de tensão sempre apresentam elementos que dissipam potência em forma de calor. No circuito regulador série a
transistor, o elemento responsável pela maior porção da potência
dissipada é o transistor.
Dado que a potência dissipada no transistor pode ser obtida da expressão aproximada.
CCEC IVP
Os transistores utilizados nos circuitos reguladores são em geral transistores de potência, dimensionados de forma que a dissipação real
não provoque o disparo térmico que produz a danificação do
componente.
ENCAPSULAMENTO
Os componentes semicondutores de um circuito dissipam potência nas junções em forma de calor. Em muitos casos a quantidade de calor
gerada nas junções chega a provocar uma elevação de temperatura considerável no encapsulamento externo do componente. Para evitar a
destruição do dispositivo, é muito importante que as temperaturas nas junções não atinjam a temperatura de fusão do material semicondutor.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 144
A temperatura das junções de um dispositivo semicondutor depende fundamentalmente da relação:
Quantidade de calor gerada nas junções
Quantidade de calor transferida para o ambiente externo
Quando a quantidade de calor gerada nas junções é totalmente transferida, através do encapsulamento, para o ambiente externo, a
temperatura das junções mantém-se estável.
Se, no entanto, a quantidade de calor transferida para o ambiente externo for menor que aquela gerada nas junções, existirá uma elevação
de temperatura no material semicondutor.
Devido aos efeitos provenientes da geração de calor, o
encapsulamento do dispositivo tem grande importância, pois é através dele que o calor é escoado das junções para o ambiente externo.
O material utilizado na fabricação do encapsulamento sempre apresenta uma certa oposição ao fluxo de calor. Um parâmetro utilizado
para avaliar esse grau de oposição é o que se denomina de resistência térmica do material.
Resistência térmica é um parâmetro que mede o grau de
oposição ao fluxo de calor através do material.
Calor gerado =
Calor transferido
Temperatura estável
Calor gerado >
Calor transferido
Elevação de temperatura
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A resistência térmica é representada pelo parâmetro Rth e medida
em unidades de C/W (grau centígrado por Watt).
Quanto menor for a resistência térmica do encapsulamento entre a junção geradora de calor e o meio ambiente, mais facilmente o calor será
dissipado. Por essa razão, os transistores de potência são fabricados com encapsulamento metálico, de baixa resistência térmica.
DISSIPADORES DE CALOR Os dissipadores de calor são dispositivos metálicos acoplados aos
dispositivos semicondutores com o objetivo de facilitar a transferência de calor do interior do componente para o ambiente externo.
Dissipador para acoplamento a um transistor de corpo cilíndrico.
O dissipador reduz a resistência térmica entre a junção e o meio-ambiente, possibilitando assim operar o dispositivo semicondutor a uma
potência mais elevada que aquela limitada pelo encapsulamento do componente.
Usando essa técnica, a resistência térmica do transistor irá diminuir. Essa redução permite que o transistor possa operar a um nível de
potência até quatro vezes superior àquele permitido na ausência do dissipador, sem que isso provoque uma maior elevação de temperatura do
componente.
MONTAGEM DO TRANSISTOR NO DISSIPADOR
Existe no comércio uma grande variedade de formas e dimensões de dissipadores, com uma ampla gama de valores de resistência térmica. A
próxima figura mostra um tipo comum de dissipador, para fixação do transistor TO-3.
Dissipador para fixação do transistor TO-3.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 146
Quando for necessário isolar eletricamente o transistor do dissipador, utiliza-se um isolante elétrico delgado de mica que,
dependendo de quão fina seja a espessura utilizada, pode apresentar uma resistência térmica tipicamente baixa.
Devem-se também utilizar arruelas de passagem isolantes para evitar o contato elétrico dos parafusos de fixação ao dissipador.
As figuras abaixo mostram em detalhes a forma de fixação do transistor ao dissipador, para obtenção de isolação elétrica entre os dois
componentes.
OTIMIZAÇÃO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR
Algumas providências podem ser tomadas para otimizar-se a
transferência de calor entre a junção semicondutora e o ambiente externo, tais como:
Estabelecer a maior área de contato possível entre o componente semicondutor e o dissipador.
Afixar firmemente o componente ao dissipador, através de parafusos.
Juntar as regiões de contato entre componente e mica e entre mica e
dissipador utilizando graxa de silicone, eliminando possíveis bolhas de ar que aumentam a resistência térmica.
Usar dissipadores enegrecidos.
Aumentar a área do dissipador.
Posicionar o dissipador de forma que na montagem final as aletas fiquem orientadas na posição vertical.
Utilizar refrigeração forçada, através de ventiladores, ou circulação de água ou óleo no interior do dissipador.
Afastar os dissipadores e os dispositivos semicondutores de elementos
que também sofram aquecimento, tais como transformadores e resistores de potência.
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Fonte regulada com comparador
A fonte regulada com comparador é um circuito eletrônico destinado
a fornecer um valor de tensão contínua constante na saída, quando a corrente de carga e a tensão de entrada variarem entre valores limites
preestabelecidos. Uma representação simplificada de uma fonte regulada
com comparador está mostrada na figura abaixo:
Bloco representativo da função de uma fonte regulada.
A fonte regulada com comparador é uma versão mais elaborada dos circuitos reguladores convencionais, sendo utilizada para alimentação de
equipamentos que demandem uma alta estabilidade nas tensões de operação.
DIAGRAMA DE BLOCOS
Os três primeiros blocos,representam a transformação da tensão
alternada da rede em tensão contínua filtrada, e desempenham as seguintes funções:
Conversão de nível: Esse bloco é utilizado para a obtenção do nível de
tensão alternada necessário na retificação, a partir das tensões padronizadas das redes elétricas (110V, 220V).
Retificação: Esse bloco faz a transformação de tensão alternada em contínua pulsada. Esse processo é executado com o emprego de diodos,
ligados de forma a fornecer uma retificação de meia onda ou de onda completa.
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Filtragem: Esse bloco tem por objetivo aproximar a forma de tensão, na saída da retificação, de uma tensão contínua pura.
Os blocos restantes compõem o módulo regulação e desempenham
as seguintes funções:
Referência: Esse bloco representa o componente ou circuito que tem por
finalidade fornecer a tensão de referência necessária para o funcionamento do comparador.
Amostragem: A finalidade desse bloco é fornecer uma parcela da tensão
de saída ao comparador.
Comparação: Esse bloco compara as tensões de amostra e referência, fornecendo na saída uma tensão proporcional à diferença entre aqueles
dois sinais. O circuito comparador atua também como amplificador da diferença entre as tensões da amostra e da referência.
Controle: Representa o transistor regulador, que recebe na base a tensão
de saída do comparador e realiza a correção na tensão de saída da fonte.
A compreensão da função desempenhada por cada bloco, bem como
a identificação de seus componentes é muito importante, pois facilita a manutenção e reparo da fonte regulada.
DIAGRAMA DE CIRCUITO
Circuito de uma fonte regulada com comparador.
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26. Circuitos integrados reguladores de tensão
A configuração do regulador de tensão com componentes discretos
(transistor e diodo zener) é muito empregada em equipamentos eletrônicos. Isso levou os fabricantes de circuitos integrados a produzir os
chamados reguladores de tensão integrada.
O CI regulador de tensão mantém a tensão de saída constante (estabilizada) mesmo havendo variações na tensão de entrada ou na
corrente de saída.
Diagrama em blocos de uma fonte de alimentação com tensão de saída regulada.
Símbolo Aspectos reais
Formatos em SMD
Os reguladores de tensão na forma de C.Is são mais precisos e tornam o circuito mais compacto pois ocupam menor espaço.
Têm-se vários tipos de reguladores de tensão, dentre os quais
podemos citar os CIs da série 78XX para tensão positiva e os da série 79XX para tensão negativa.
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Nota: As funções dos pinos 1 e 2 da série 79XX são trocadas em relação à série 78XX
Nos reguladores 78XX, o pino 1 é a entrada e o pino 2 é o comum (ligado ao terra). Nos reguladores 79XX, o pino 2 é a entrada e o pino 1 é o comum (ligado ao
terra). O pino 3 é a saída tanto para o 78XX quanto para o 79XX. Tabela: referencias dos circuitos reguladores de tensão
CI Tensão de saída CI Tensão de saída
7805 + 5V 7905 - 5V
7806 + 6V 7906 - 6V
7812 + 12V 7912 - 12V
7815 + 15V 7915 - 15V
7824 + 24V 7924 - 24V
Especificações elétricas
As características dos reguladores de tensão 78XX são: -Máxima tensão de entrada = 35 V
-Tensão mínima de entrada é de aproximadamente 3V acima da tensão de saída -Máxima corrente de saída = 1 A
-Máxima potência dissipada = 15 W ==> PD = (V.entrada-V. Saída). IL IL é a corrente de saída.
Tabela: tensão de entrada
Conversor de 12 v para 5 v com o C.I 7805.
Os reguladores integrados podem ser utilizados para reduzir valores de Vcc.
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RL é a resistência da carga (LOAD) ou o circuito eletrônico que está sendo alimentado com 5V.Os capacitores C1 e C2 eliminam ruídos de RF e dão
maior estabilidade na tensão de saída. Considerando IL = 500 mA , tem-se uma potência dissipada no CI de:
PD = ( 12V -- 5V ).0,5 A => PD = 3,5W
Fonte regulada com uma tensão de +5V na saída Para uma tensão de ondulação muito pequena como o que é
exigido pelos circuitos pré-amplificadores de áudio, transmissores de RF, circuitos digitais, etc, deve-se utilizar um regulador de tensão na saída do
retificador com filtro.
O transformador abaixa a tensão alternada de 127V (rede elétrica) para 7,5V. Os diodos retificam esta tensão alternada de 7,5V. A saída dos
diodos é uma tensão contínua pulsante. O capacitor C de 2200 F filtra
esta tensão pulsante e a torna mais próxima de uma tensão contínua
pura. O regulador de tensão 7805 estabiliza a tensão de saída em 5V.
A tensão de saída é praticamente igual a uma tensão contínua pura de 5V.
Fonte regulada com uma tensão de +12v na saída
Para uma tensão de +12V na saída, troque o 7805 pelo 7812 e utilize o retificador em ponte como mostrado abaixo.
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Fonte simétrica com tensão de saída regulada
Fonte regulada e ajustável de 1,25V a 16,5V com o LM317 O CI regulador LM 317 permite o ajuste de sua tensão de saída. Esta
fonte poderá ser utilizada na bancada para alimentar circuitos ou aparelhos eletrônicos em condições de teste.
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27. Amplificação de sinais elétricos com tjb Denomina-se sinal elétrico qualquer variação de tensão ou
corrente através da qual seja possível transferir informação.
Representação gráfica de um sinal elétrico.
O sinal de televisão, por exemplo, constitui-se de variações de
tensão que fornecem uma "versão elétrica" das imagens captadas pela câmara. A música, reproduzida por um alto falante corresponde a um sinal
elétrico transformado em som pelo alto-falante.
Sinais elétricos são variações de tensão ou corrente que transportam informação.
Dependendo da aplicação a que se destinam, os sinais elétricos
podem ser de grande ou pequena intensidade. Por exemplo, para movimentar os alto-falantes de um estádio de futebol necessita-se que o
sinal elétrico a ser reproduzido tenha uma grande intensidade, enquanto que um sinal de pequena intensidade é suficiente para movimentar os
fones de ouvido de um rádio ou gravador.
Para possibilitar a transformação de um sinal de pequena intensidade em outro de maior intensidade, faz-se uso de um processo
denominado de amplificação que permite manter a freqüência e a forma
do sinal original inalteradas, conforme ilustrado abaixo:
Efeito da amplificação em um sinal elétrico.
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AMPLIFICADOR E ESTÁGIO AMPLIFICADOR
O termo amplificador refere-se a todo um conjunto de
componentes e circuitos que realizam a amplificação de um sinal. O amplificador é geralmente representado em diagramas de circuito pelo
bloco triangular mostrado na figura abaixo:
Representação simplificada de um amplificador.
O amplificador de um toca-discos, por exemplo, é composto de uma série de pequenos circuitos que, no conjunto, amplificam por mais de
1.000 vezes o sinal de entrada, gerado pelos movimentos verticais da agulha, de forma a permitir o funcionamento adequado do alto-falante.
Fatores de amplificação da ordem de 1.000 a 2.000 são empregados
constantemente em circuitos de rádio, televisão e em equipamentos de
controle industrial. Entretanto, devido a limitações de ordem prática, não é sempre possível atingir aqueles altos fatores com o uso de apenas um
amplificador. Para contornar esse tipo de limitação, a amplificação é feita parceladamente, através de uma série de circuitos, ou estágios
amplificadores, que realizam amplificações sucessivas do sinal, conforme ilustrado na figura a seguir:
Estágios amplificadores utilizados para aumentar o fator de amplificação.
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GANHO DE UM ESTÁGIO AMPLIFICADOR
O fator de amplificação de um estágio amplificador é denominado de
ganho. Este parâmetro define portanto quantas vezes o sinal é amplificado pelo estágio.
Admitindo que o sinal de entrada de um estágio amplificador seja senoidal, conforme ilustrado na figura abaixo, pode-se calcular o ganho
de amplitude pela expressão
pp1
pp2
S
SG
onde:
Spp2 = amplitude do sinal de saída, medida de pico a pico.
Spp1 = amplitude do sinal de entrada, medida de pico a pico.
Parâmetros utilizados na definição do ganho de amplitude de um estágio
amplificador.
A amplitude do sinal pode ser a tensão ou corrente a ele associada.
Pode-se também definir um ganho de potência para um estágio amplificador como a relação entre a potência de saída e a potência de
entrada, como descrito a seguir.
TIPOS DE ESTÁGIOS AMPLIFICADORES
Os estágios amplificadores podem ser de três tipos:
Estágio amplificador de tensão.
Estágio amplificador de corrente.
Estágio amplificador de potência.
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Estágio amplificador de tensão
Esse tipo de estágio é utilizado para aumentar a amplitude de tensão do sinal de entrada que se situa tipicamente na faixa de microvolts
a milivolts, propiciando um ganho típico da ordem de 100. Os estágios amplificadores de tensão funcionam com correntes
pequenas não podendo ser utilizados para acionar, por exemplo, um alto-
falante que necessita de correntes elevadas.
Estágio amplificador de corrente
Como o nome sugere, esse tipo de estágio amplificador destina-se a fornecer grandes variações de corrente de saída a partir de pequenas
variações na corrente de entrada do estágio.
Estágio amplificador de potência
Esse tipo de estágio tem um pequeno ganho de tensão, usualmente inferior a 10, podendo propiciar simultaneamente um ganho de corrente.
Destina-se ao acionamento de cargas, como por exemplo, alto-falantes, relés etc.
Como descrito anteriormente, o ganho dos estágios de potência é normalmente definido pela relação
ent
saídaP
P
PG
Onde:
Psaída= potência de saída.
Pent = potência de entrada.
Um estágio amplificador de potência pode liberar para a carga uma
potência de alguns Watts para uma potência de entrada de alguns
miliwatts.
AMPLIFICADOR DE SOM
O amplificador de som é composto de alguns estágios amplificadores de tensão e de um estágio amplificador de potência na saída, como
ilustrado na figura a seguir:
Diagrama representativo de um amplificador de som.
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No diagrama mostrado na figura anterior, os estágios amplificadores
de tensão têm por finalidade amplificar o sinal de entrada até que a amplitude da tensão seja suficiente para maximizar o rendimento do
amplificador de potência. Quando utilizados com esse fim, os estágios amplificadores de tensão são também denominados de pré-
amplificadores.
O estágio amplificador de potência, após receber o sinal pré-
amplificado, libera a potência necessária para acionar os alto-falantes do sistema de som.
ESTÁGIO AMPLIFICADOR A TRANSISTOR NA CONFIGURAÇÃO EMISSOR COMUM
O estágio amplificador que utiliza um transistor na configuração
emissor comum, ilustrada na figura abaixo, proporciona um alto ganho de tensão e de corrente. Isso permite que essa configuração seja
largamente empregada na construção de amplificadores de potência.
Estágio amplificador com transistor na configuração emissor comum.
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
O princípio de funcionamento do estágio amplificador na
configuração emissor comum pode ser analisado com base na abaixo:
Circuito de um estágio amplificador na configuração emissor comum.
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a corrente de base pode ser obtida da expressão
ent1B + III
onde Ient é a corrente associada ao sinal de entrada e I1 é a corrente no
resistor R1.
Componentes da corrente de base para uma corrente de entrada senoidal.
A corrente de coletor é amplificada por um fator , correspondente ao
ganho de corrente do transistor em relação à corrente de entrada.
A tensão de coletor, ou equivalentemente, a tensão de saída, é
também uma versão amplificada da tensão de entrada. Existe no entanto um deslocamento no tempo de um semiciclo entre aquelas
duas grandezas.
ACOPLAMENTO DE SINAIS
Um sinal elétrico existente em um circuito eletrônico pode ter um
valor médio não nulo, ou seja, contendo uma componente ou nível cc, conforme ilustrado na figura abaixo:
(a) Sinal com média temporal nula. (b) Sinal com média temporal não nula.
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Como a informação transportada pelo sinal é relacionada apenas às suas variações no tempo, não é de interesse que a componente cc nele
presente seja transferida entre os diversos estágios que compõem um circuito eletrônico, pois aquela componente, além de não conter nenhuma
informação, pode alterar significativamente o ponto de operação do circuito na ausência do sinal.
Como ilustrado na figura a seguir , o emprego de um capacitor ou de um transformador interconectando estágios sucessivos de um circuito
eletrônico, bloqueia a componente cc, permitindo apenas a passagem da porção variável do sinal.
Técnicas de bloqueio da componente cc do sinal entre estágios de um circuito
eletrônico.
O princípio ilustrado é utilizado freqüentemente em estágios
amplificadores. Esses estágios estão sempre acompanhados na entrada e na saída de um capacitor ou de um transformador.
A figura a seguir, mostra um amplificador transistorizado com
capacitores série de entrada e saída. Como pode ser aí observado, o circuito amplificador propriamente dito recebe apenas a parte variável do
sinal. A fonte cc, utilizada para polarizar o transistor, introduz uma componente cc no sinal amplificado que também é bloqueada pelo
capacitor de saída.
Arranjo série de um amplificador com dois capacitores para eliminação das componentes
cc presentes nos sinais de entrada e de saída.
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Nos estágios amplificadores transistorizados para operação em freqüências de áudio (20 Hz a 20 kHz), os capacitores de entrada e saída
são, geralmente, eletrolíticos.
Em resumo, o circuito amplificador a transistor na configuração emissor comum é composto, fundamentalmente, de dois grupos de
elementos:
Elementos de polarização.
Elementos de bloqueio da componente cc do sinal.
Os elementos de polarização são aqueles que têm por finalidade estabelecer o ponto de operação do transistor, e incluem os resistores de
coletor, de base e de emissor. Os elementos de bloqueio da componente cc do sinal são
denominados de acopladores e são os transformadores ou os capacitores de entrada e saída mostrados na figura abaixo:
Elementos de um amplificador a transistor na configuração emissor comum.
DESACOPLAMENTO DO EMISSOR
Nos estágios amplificadores em que o emissor está conectado diretamente ao terra, como mostrado na figura a seguir, o ganho é
elevado, geralmente maior do que 50. Como desvantagem, aquele tipo de circuito tem baixa estabilidade térmica, sendo adequado para estágios
amplificadores que não estejam sujeitos a variações muito amplas de temperatura. Por outro lado, o resistor de emissor, quando incluído no
circuito, reduz sensivelmente o seu ganho, que passa a se situar tipicamente em um valor próximo a 10.
Amplificador com o emissor do transistor conectado ao terra.
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Em um estágio amplificador polarizado por divisor de tensão a estabilidade térmica pode ser melhorada acrescentando-se um
resistor de emissor ao circuito. Por outro lado, essa modificação reduz o ganho do estágio.
Para otimizar o desempenho do amplificador, utiliza-se um
capacitor de desacoplamento conectado em paralelo com o resistor de emissor, conforme indicado na figura abaixo, que permite a obtenção de
um estágio amplificador termicamente estável e com ganho elevado.
Amplificador com capacitor de desacoplamento conectado em
paralelo com o resistor de emissor.
Se o capacitor de desacoplamento tiver uma reatância muito baixa, ele atuará como um curto-circuito apenas em relação à componente
variável do sinal amplificado.
Como ilustrado na próxima figura, na ausência de um sinal de
entrada o capacitor comporta-se como um circuito aberto, não alterando as tensões de polarização, e portanto o ponto de operação do circuito.
Atuação do capacitor de desacoplamento na ausência de um sinal
na entrada do circuito amplificador.
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Aplicando-se um sinal na entrada do amplificador, o capacitor comporta-se idealmente como um curto-circuito em relação à parcela variável da
tensão do emissor, como ilustrado na próxima figura. Do ponto de vista da parcela variável da tensão do emissor, tudo se passa como se o
emissor estivesse ligado diretamente ao terra. Dessa forma pode-se obter um estágio amplificador com ganho da ordem de 50 e com boa
estabilidade térmica.
Atuação do capacitor de desacoplamento na presença de
um sinal na entrada do circuito amplificador.
Para que o capacitor realize o desacoplamento adequado, sua reatância deve ser pequena.. Na prática, na menor freqüência de
operação do amplificador, o valor da reatância deve ser pelo menos 10 vezes menor do que a resistência do resistor de emissor. Por essa razão,
capacitores de desacoplamento utilizados em amplificadores, são do tipo eletrolítico com capacitâncias entre 1F e 50F.
A figura abaixo mostra um estágio amplificador completo, com os
elementos de polarização, de acoplamento e de desacoplamento.
Estágio amplificador completo.
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PARÂMETROS DO ESTÁGIO AMPLIFICADOR
Os parâmetros comumente utilizados na caracterização de um
estágio amplificador são os seguintes:
Ganho de corrente.
Ganho de tensão. Impedância de entrada.
Impedância de saída.
GANHO DE CORRENTE
O ganho de corrente de um estágio amplificador, representado pelo parâmetro AI, é definido como sendo a relação entre as variações das
correntes de saída IS, e de entrada Ient, ou equivalentemente
ent
SI
I
IA
O ganho de corrente do estágio amplificador na configuração
emissor comum equivale ao próprio ganho de corrente do transistor , e
pode ser considerado genericamente como alto, com um fator de algumas
dezenas.
GANHO DE TENSÃO
O ganho de tensão de um estágio amplificador é definido pela relação
ent
SV
V
VA
Na configuração emissor comum o ganho de tensão é fortemente
dependente dos valores dos elementos polarizadores e das correntes de polarização, dificultando a determinação analítica desse parâmetro.
Entretanto, o ganho de tensão pode ser obtido diretamente, medindo-se
as tensões de saída e de entrada com um osciloscópio.
Em termos de classificação genérica, o ganho de tensão na configuração emissor comum também pode ser considerado como alto,
tendo um fator típico de algumas dezenas.
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IMPEDÂNCIA DE ENTRADA
A impedância de entrada Zi é a resistência oferecida pelos terminais de entrada do amplificador à passagem da corrente associada ao sinal,
como ilustrado na figura abaixo:
Impedância de entrada de um amplificador.
A impedância de entrada de amplificadores na configuração emissor comum é geralmente de algumas centenas de ohms, sendo classificada
genericamente como média.
A determinação teórica da impedância de entrada requer a manipulação matemática das equações do circuito amplificador. Para
evitar as complicações envolvidas no tratamento analítico, pode utilizar-se uma técnica simples de medição desse parâmetro. A técnica requer o
emprego de um potenciômetro conectado em série a um dos terminais de entrada do estágio amplificador, como mostrado na figura abaixo.
Técnica de medição da impedância de entrada de um amplificador.
A técnica de medição consiste na execução dos seguintes passos:
Selecionando um valor nulo para a resistência do potenciômetro mostrado na figura acima , ajusta-se a tensão pico a pico no ponto A
para um valor pré-definido VApp.
Ajusta-se então o potenciômetro até que a tensão no ponto B, VBpp diminua para a metade da tensão aplicada ao ponto A, ou seja, na
condição
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VV
BppApp
2
Quando essa condição for atingida, a resistência do potenciômetro torna-se igual à impedância de entrada do estágio, pois metade da tensão
é aplicada entre os terminais do potenciômetro, com a outra metade residindo entre os terminais de entrada do circuito equivalente,Pode-se,
então, desconectar o potenciômetro do circuito, sem alterar a posição do cursor, e medir a sua resistência que fornece o parâmetro Zi do
amplificador. O conhecimento da impedância de entrada de um amplificador é
importante para a obtenção do correto casamento de impedâncias na conexão com uma fonte de sinal.
IMPEDÂNCIA DE SAÍDA
O conhecimento da impedância de saída de um amplificador,
representada pelo parâmetro Zo, também é importante para a conexão adequada da saída do estágio com outro circuito. O valor da impedância
de saída pode ser determinado analiticamente, a partir de um tratamento matemático das equações do circuito. Entretanto, o valor pode também
ser medido de uma forma simples, utilizando-se um potenciômetro na saída do circuito, conforme indicado na figura abaixo.
A técnica de medição consiste na execução dos seguintes passos:
Com a chave do circuito, desligada, mede-se a tensão pico a pico VApp
do sinal presente no ponto A.
Liga-se a chave e ajusta-se então o potenciômetro até que a tensão
VApp diminua para a metade de seu valor inicial
Quando essa condição for atingida, a resistência do potenciômetro tem o mesmo valor da impedância de saída do estágio.
Técnica de medição da impedância de saída de um amplificador.
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Nos processos de medição dos parâmetros Zi e Zo o gerador de sinais deve ser ajustado de forma a não distorcer o sinal de
saída, evitando assim a obtenção de valores incorretos para aqueles parâmetros.
Os estágios amplificadores em emissor comum têm uma impedância
de saída que pode ser classificada como alta, podendo atingir alguns milhares de ohms.
As características principais de um amplificador na configuração emissor comum estão sumarizadas na Tabela 1.
Tabela 1: Ordens de grandeza dos parâmetros de um
amplificador na configuração emissor comum.
Parâmetro Ordem de grandeza
AI Alto ( dezenas de vezes)
AV Alto ( dezenas de vezes)
Zi Média ( centenas de ohms)
Zo Alta (centenas a milhares de ohms)
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28. Amplificador operacional
O amplificador operacional (AO) é um circuito eletrônico, disponível
na forma de circuito integrado, com características que se aproximam
daquelas de um amplificador ideal. Sua versatilidade o torna aplicável em
uma variedade de equipamentos eletrônicos, tais como aqueles utilizados em circuitos industriais, circuitos de áudio, e na filtragem de sinais, entre
outros.
SMD
O termo amplificador operacional tem origem nas primeiras aplicações dessa classe de dispositivos que eram dirigidas para a
realização de operações matemáticas de adição, subtração e multiplicação, executadas eletronicamente nos antigos computadores
analógicos.
REPRESENTAÇÃO DE CIRCUITO DE UM AMPLIFICADOR OPERACIONAL
O símbolo utilizado para representar o amplificador operacional em
diagramas de circuito, corresponde a um triângulo que aponta no sentido de amplificação do sinal, conforme ilustrado na figura a seguir. Ao
triângulo são acrescentados terminais que representam pontos de conexão com o circuito externo.
Representação de circuito de um amplificador operacional.
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Como mostrado na figura anterior, existem fundamentalmente 5
terminais que fazem parte de todos os tipos de amplificadores operacionais:
Dois terminais para alimentação.
Um terminal de saída.
Um terminal de entrada não inversora. Um terminal de entrada inversora.
TERMINAIS DE ALIMENTAÇÃO DO AO
Devido às suas características de construção, os amplificadores
operacionais devem ser alimentados com tensões simétricas. A Fig.2 ilustra o emprego de uma fonte simétrica para alimentação de um AO.
Forma de alimentação de um AO.
É importante observar que os AOs não são ligados diretamente ao
terminal terra(0V) da fonte simétrica, pois o circuito compondo o
amplificador operacional dispõe internamente desse terminal, como ilustrado abaixo:
Diagrama da estrutura interna de um AO.
Outros componentes ou circuitos que estejam ligados ao AO e que necessitem do terminal terra podem utilizar aquele terminal diretamente
da fonte simétrica, como mostrado no próximo exemplo.
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Amplificador operacional conectado a um circuito com fonte simétrica.
TERMINAIS DE ENTRADA DO AO
A finalidade básica de um amplificador operacional é realizar a amplificação tanto de tensões contínuas como alternadas. O componente
possui dois terminais de entrada.
Um terminal de entrada inversora, indicado pelo sinal () no símbolo do
AO.
Um terminal de entrada não inversora indicado pelo sinal (+) no símbolo do AO.
Para os sinais ou tensões aplicadas na entrada inversora () o AO se
comporta como um amplificador que introduz uma defasagem de 180º no
sinal de saída em relação ao sinal de entrada. Esse efeito está ilustrado na figura abaixo para um sinal aplicado ao terminal inversor.
Para os sinais ou tensões aplicadas na entrada não inversora (+), o
AO não introduz nenhuma defasagem entre a entrada e a saída, conforme ilustrado abaixo:
Relação entre os sinais de entrada e saída de um AO para um sinal aplicado à
entrada inversora do dispositivo.
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Relação entre os sinais de entrada e saída de um AO para um sinal aplicado
à entrada não inversora do dispositivo.
CARACTERÍSTICAS DE UM AO
As características ou parâmetros de um AO são fornecidos no folheto de especificações do fabricante e possibilitam ao usuário determinar, entre
os diversos tipos de dispositivos, aquele que se adapta a uma determinada necessidade. Entre os parâmetros especificados, aqueles que
merecem atenção especial são os seguintes:
Impedância de entrada. Impedância de saída.
Ganho de tensão em malha aberta. Tensão offset de saída.
Rejeição de modo comum. Banda passante.
As características de um amplificador operacional real podem ser
analisadas com base nos parâmetros característicos de um AO ideal.
Nesse sentido, os fabricantes procuram continuamente desenvolver novos circuitos cujas características se aproximam das ideais. São definidos nas
seções seguintes os parâmetros característicos listados anteriormente.
IMPEDÂNCIA DE ENTRADA
A impedância de entrada Zi de um AO é aquela que seria medida
entre os terminais de entrada do dispositivo, conforme mostrado abaixo:
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Idealmente o AO deveria ter terminais de entrada totalmente isolados, e conseqüentemente, o AO ideal deve exibir um impedância de
entrada infinita. A aplicação de uma tensão de entrada resultaria em uma corrente injetada nula, pois a condição Zi fornece
IV
Z
Vi
i
i
i 0
Um AO real, construído na forma de um circuito integrado tem uma
impedância de entrada da ordem de vários megahoms. Esse alto valor
permite, em muitos casos, utilizar o valor ideal Zi para o amplificador
operacional real, e nessa aproximação pode-se considerar que a corrente
injetada em um AO real é praticamente nula.
IMPEDÂNCIA DE SAÍDA
A impedância de saída Zo de um AO é aquela que seria medida entre o terminal de saída e o terra do circuito. O modelo de circuito para a saída
de um AO corresponde a uma fonte de tensão ideal em série com um resistor de resistência Zo.
Representação do parâmetro Zo de um AO.
Idealmente um amplificador operacional deve exibir Zo = 0 de
forma a ter uma saída que se comporte como uma fonte de tensão ideal
para a carga, ou seja, uma fonte com resistência interna nula, como indicado na Fig.9.
Modelo de circuito para a saída de um AO ideal.
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Com impedância de saída nula, a tensão de saída de um AO ideal depende apenas do valor do sinal de entrada e do ganho do dispositivo,
sendo independente da corrente solicitada pela carga.
Em um amplificador operacional real a impedância de saída pode estar situada na faixa 10 < Zo < 1 k. Através de um circuito externo a
impedância de saída de um AO pode, em alguns casos, ser reduzida a
valores Zo < 1.
Um valor não nulo para a impedância de saída de um AO real é um fator indesejável pois a tensão de saída tende a diminuir com o aumento
da corrente solicitada pela carga. Isso pode ser concluído com base na figura abaixo, que indica a existência de uma tensão de carga
V V I Z Vo o o
Parâmetros elétricos de um AO real com saída conectada à carga.
Em resumo, a tensão de saída Vo de um AO real depende dos
seguintes fatores:
Tensão de entrada. Ganho do AO.
Corrente solicitada pela carga.
GANHO DE TENSÃO DIFERENCIAL
O sinal a ser amplificado por um AO pode ser aplicado de três maneiras:
Entre a entrada inversora () e o terminal terra.
Entre a entrada não inversora (+) e o terminal terra.
Entre as entradas (+) e ().
Quando o sinal é aplicado entre os dois terminais de entrada, na forma mostrada na próxima figura, o AO atua como amplificador
diferencial. Existem dois tipos de ganho associados ao amplificador diferencial:
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Ganho em malha aberta. Ganho em malha fechada.
Configurado como amplificador diferencial.
Ganho em malha aberta: Esse parâmetro é definido como sendo o
ganho do amplificador diferencial quando não há ligação entre o terminal de saída e um dos terminais de entrada, conforme mostrado na figura
anterior. O ganho em malha aberta depende apenas das características intrínsecas do AO.
Ganho em malha fechada:
Esse parâmetro é definido como sendo o
ganho do amplificador diferencial quando é feita uma realimentação externa, conectando o
terminal de saída a um dos terminais de entrada, conforme mostrado ao lado. O ganho
em malha fechada depende, além das propriedades intrínsecas do AO, dos
parâmetros elétricos dos elementos de circuito utilizados na realimentação.
Os folhetos de especificações do
fabricante fornecem o ganho diferencial em malha aberta (Ad).
Idealmente o ganho diferencial em malha aberta de um amplificador operacional deveria ser infinito, ou seja, Ad . No entanto, o
componente real apresenta um ganho que pode variar de 103 a 106.
O ganho de um AO pode ser reduzido a um valor específico com o emprego de um circuito de realimentação, do tipo mostrado na figura
anterior. Essa é uma das características mais importantes do amplificador
operacional, pois o ganho em malha fechada torna-se dependente apenas dos parâmetros elétricos associados aos componentes do circuito de
realimentação.
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TENSÃO OFFSET DE SAÍDA
Um amplificador operacional ideal deveria exibir tensão de saída
nula, se ambos os terminais de entrada estivessem aterrados, conforme ilustrado na figura abaixo. No entanto, o componente real exibe tensão
de saída não nula mesmo com os terminais de entrada aterrados.
AO ideal com os dois terminais de entrada aterrados.
Qualquer valor de tensão que surge na saída de um AO com terminais de entrada aterrados é denominado de tensão offset de saída,
VOS. Em geral, a tensão offset de um AO pode chegar a alguns milivolts.
Um dos terminais do AO, denominado de offset null, pode ser conectado a um circuito externo, de forma a permitir o ajuste da tensão
de saída até um valor nulo, quando as entradas estiverem aterradas. Esse
terminal adicional está mostrado na representação de circuito do AO da figura abaixo:
Representação de circuito de um AO com a inclusão do terminal
offset null.
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AMPLIFICADOR OPERACIONAL 741
Um amplificador operacional freqüentemente utilizado em circuitos eletrônicos é o 741, devido ao seu baixo custo e relativamente bom
desempenho. O campo de aplicações deste AO é tão extenso que um grande número de fabricantes de circuitos integrados produz
amplificadores operacionais com características e designações
praticamente idênticas, como por exemplo, MA741, LM741, MC741, SN72741, AD741 etc.
A Tabela abaixo resume os valores típicos dos parâmetros do AO
741 juntamente com os valores correspondentes a um AO ideal. Os parâmetros aí listados mostram que o 741 tem características próximas
àquelas de um amplificador operacional ideal.
Parâmetros típicos do AO 741 e valores correspondentes de um AO ideal.
Parâmetro AO ideal 741
Zi 2 M
Zo 0 75
Ad 106dB
CMRR 90dB
O folheto de especificações do fabricante também fornece uma série de informações adicionais, que permitem estabelecer o desempenho do
componente e valores máximos admitidos para as grandezas elétricas de alimentação e entrada, bem como temperatura de operação do
componente. A Tabela abaixo lista os valores máximos permitidos para os componentes da série AD741(J, K, L ou S), fabricados pela Analog
Devices.
Valores máximos permitidos para os componentes da série AD741 (J, K, L ou S).
Parâmetro Valor máximo permitido
Tensão de alimentação 22 V
Dissipação interna de potência 500 mW
Tensão diferencial de entrada1 30 V
Tensão de entrada2 15 V
Faixa de temperatura durante armazenagem 65 oC a 150 oC
Temperatura durante soldagem (até 60 seg) + 300 oC
Duração de curto-circuito na saída Indefinido
Temperatura de operação 70 oC
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AJUSTE DE OFFSET DO AO 741
A figura a seguir mostra a disposição dos terminais do 741. Como
pode ser aí observado, existem dois terminais que são utilizados para o ajuste da tensão offset na saída.
Disposição dos terminais do 741
O procedimento recomendado pelo
fabricante para a efetuação do ajuste de offset é mostrado na figura ao lado. A técnica utiliza um
potenciômetro de 10k conectando ambos os
terminais, com o terminal ajustável do
potenciômetro conectado diretamente ao
terminal VCC da fonte os terminais de entrada,
ajusta-se o potenciômetro até o ponto em que a
tensão de saída se reduz a um valor nulo.
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29. Transistor de efeito de campo(FET) O transistor de efeito de campo tem capacidade de exercer o
controle de corrente através da tensão aplicada em um de seus terminais, sendo utilizado, principalmente, nos estágios de entrada de instrumentos
de medida, tais como osciloscópios, voltímetros eletrônicos, receptores
etc., onde seja necessário uma elevada impedância de entrada. O transistor de efeito de campo é geralmente designado pela
abreviação FET cujas letras correspondem às iniciais do termo inglês field effect transistor. Existem duas categorias de dispositivos de efeito de
campo:
-O transistor de efeito de campo de junção, designado pela sigla JFET. -O transistor de efeito de campo de porta isolada, designado pela sigla
MOSFET.
As características principais dessas duas categorias de dispositivos são examinadas a seguir.
TRANSISTOR DE EFEITO DE CAMPO DE JUNÇÃO
O JFET é constituído por um substrato de material semicondutor
exibindo um tipo de dopagem, no qual é formado, por técnicas de implantação iônica, um canal de dopagem distinta daquela correspondente
ao substrato, conforme ilustrado abaixo:
Estrutura básica de um JFET.
Dois tipos de dispositivos podem ser fabricados, conforme ilustrado
na figura abaixo:
Substrato do tipo p e canal do tipo n, denominado de JFET canal n
Substrato do tipo n e canal do tipo p, denominado de JFET canal p.
JFETs canal n e canal p.
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TERMINAIS DE LIGAÇÃO DO JFET
Os JFETs possuem 3 terminais. Dois terminais estão ligados às
extremidades do canal e são denominados de fonte e dreno, como mostrado na figura abaixo: O terminal fonte é identificado pela letra S (do inglês source)
e o terminal dreno pela letra D (do inglês drain). O terceiro terminal, denominado de porta é identificado pela letra G (do inglês gate), sendo
conectado diretamente ao substrato.
Terminais de um JFET.
Os terminais dreno e fonte servem a propósitos distintos e
conseqüentemente não podem ser trocados um pelo outro, nas montagens envolvendo FETs.
FORMAS DE ENCAPSULAMENTO
Os transistores de efeito de campo são fabricados em invólucros semelhantes àqueles utilizados em transistores bipolares. A figura abaixo
mostra dois tipos básicos de encapsulamento disponíveis comercialmente.
REPRESENTAÇÃO SIMBÓLICA
A figura abaixo mostra a representação simbólica de JFETs canal n e canal p, onde se pode notar que a diferença nas representações, indicativa do
tipo de canal do dispositivo, ocorre no sentido da seta no terminal G.
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POLARIZAÇÃO DE JFETs
Como ocorre com o transistor bipolar, o JFET funciona com um terminal
comum à entrada e à saída do circuito. A configuração mais usual é aquela em que o terminal fonte é escolhido como terminal comum, como mostrado na
figura a seguir, Como pode ser aí observado, a forma de ligação com a fonte externa é função do tipo de canal do dispositivo.
Formas de polarização de JFETs canal n e canal p.
A análise do comportamento do JFET em circuitos, desenvolvida nas seções seguintes, utiliza o JFET canal p como modelo. Com a devida troca de
polaridade das fontes de alimentação no circuito, os resultados da análise são também aplicáveis para o caso do JFET canal n.
Fonte
Em condições normais de operação, o terminal fonte do p-JFET é ligado
ao pólo positivo da fonte de alimentação, como mostrado na figura abaixo:
Ligação do terminal S de um JFET à fonte de alimentação.
O terminal fonte funciona como terminal de referência para o FET assim como o emissor funciona como terminal de referência para o transistor bipolar.
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Dreno
O terminal dreno é ligado ao pólo negativo da fonte de alimentação
através de um resistor de dreno RD, como mostrado na figura abaixo:
Ligação do terminal D de um JFET à fonte de alimentação, por
intermédio de um resistor.
O resistor de dreno desempenha uma função semelhante àquela referente ao resistor de coletor em circuitos com transistores bipolares.
Porta
A porta é o terminal de controle de um FET, desempenhando um papel semelhante ao terminal de base de um transistor bipolar. Existe uma diferença
fundamental no entanto, nas condições de operação de um FET com respeito ao princípio de funcionamento do transistor bipolar:
Em operação normal, a junção pn formada entre porta e fonte de
um FET deve estar inversamente polarizada.
Para obter a condição normal de operação, uma fonte externa deve ser utilizada para polarizar inversamente a junção formada entre porta e fonte,
como mostrado na figura abaixo:
Emprego de uma fonte externa para polarizar inversamente a junção formada entre a porta e
a fonte de um FET.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 182
Dessa forma, no p-JFET o terminal da porta fica mantido a um potencial
positivo com relação ao terminal fonte, e a configuração do dispositivo no circuito assume a forma mostrada na figura seguinte. Essa condição de
polarização inversa atribui ao FET uma altíssima impedância de entrada, que pode chegar a algumas dezenas de megaohms.
Condições normais de polarização de um p-JFET.
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
O estudo do princípio de funcionamento do FET é feito com base em uma
análise de parâmetros elétricos do componente, cujas relações podem ser representadas em termos de curvas características. Os parâmetros utilizados
na representação das curvas características estão representados na próxima figura, e recebem as seguintes denominações:
ID =corrente que flui para o terminal dreno, também denominada de corrente
de dreno. VDS VD VS = tensão entre dreno e fonte.
VGS VG VS = tensão de controle entre porta e fonte.
Parâmetros elétricos associados ao FET.
O FET é um transistor cujo princípio de funcionamento baseia-se no
controle que a tensão VGS exerce sobre o corrente ID.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 183
Esse controle é semelhante ao tipo de controle de fluxo de fluido em um
sistema hidráulico, do tipo ilustrado na figura seguinte.
Como mostrado abaixo, o sistema hidráulico é composto de um duto e de um pistão com a finalidade de controlar o fluxo de fluido através do canal.
Sistema hidráulico com controle de fluxo de fluido.
O fluxo máximo de fluido ocorre quando o pistão de controle é deslocado
totalmente para cima, proporcionando a abertura total do canal, como mostrado nas ilustrações abaixo. Como pode ser aí observado, a medida que o
canal vai sendo obstruído pela penetração do pistão, o fluxo de fluido diminui
até o ponto de se tornar totalmente bloqueado quando o pistão é totalmente inserido no canal.
Fluxo de fluido para diferentes penetrações do pistão no canal.
Da mesma forma que o pistão atua sobre o fluxo de fluido, abrindo ou fechando fisicamente o canal, a tensão de controle VGS efetua um controle
eletrostático do fluxo de corrente através do canal do FET.
TRANSISTOR DE EFEITO DE CAMPO DE PORTA ISOLADA - MOSFET
Os transistores de efeito de campo do tipo porta isolada (IGFET -
Isolated Gate Field Effect Transistor), assim como os JFETs, são dispositivos unipolares cujo controle de corrente é realizado por intermédio de um campo
eletrostático.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 184
A sigla MOSFET advinda do termo inglês Metal-Oxide-Semiconductor,
Field Effect Transistor, é adotada como padrão de referência aos transistores de efeito de campo de porta isolada.
A figuras ilustra as diferenças estruturais entre dispositivos MOSFET e JFET.
Estruturas básicas dos dispositivos JFET e MOSFET.
Como mostrado na figura anterior, em dispositivos JFET o canal está localizado inteiramente no interior do substrato, existindo portanto duas
junções semicondutoras entre o substrato e o canal. Em dispositivos MOSFET, por outro lado, o eletrodo metálico do terminal porta é separado do canal por
uma fina camada isolante de óxido, conforme mostrado. Forma-se portanto
uma estrutura entre porta e canal do tipo metal-óxido-semicondutor (MOS).
A presença da camada isolante entre porta e canal do dispositivo MOSFET permite atingir níveis de impedância de entrada extremamente altos
(da ordem de 1015
).
Existem dois tipos de dispositivos MOSFET: depleção e enriquecimento. Cada tipo tem características próprias, como descrito a seguir.
MOSFET TIPO DEPLEÇÃO
O canal de um dispositivo MOSFET depleção exibe dopagem distinta do substrato. Um eletrodo metálico isolado do canal forma o terminal porta. A
Fig.29 mostra o aspecto estrutural dos MOSFETs depleção canal p e canal n.
Estruturas MOSFET tipo depleção de canal p e de canal n.
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O controle de corrente em MOSFETs depleção, da mesma forma que em
dispositivos JFET, é feito pelo controle da extensão da região de depleção no interior do canal através do potencial aplicado à porta do dispositivo.
As representações de circuito de MOSFETs depleção estão ilustradas
abaixo, Como pode ser aí observado, essas representações diferem apenas nos sentidos da seta no terminal fonte. Vale notar que o isolamento entre porta e
canal está também representado em ambos os símbolos.
Princípio de funcionamento
O princípio de funcionamento do MOSFET depleção é quase que semelhante ao do JFET e será analisado inicialmente para o caso de um
dispositivo com canal p.
Como ilustrado na Fig.a,
quando o terminal porta fica submetido ao mesmo potencial
do terminal fonte, os portadores
movem-se livremente no canal, propiciando o aparecimento de
uma corrente entre fonte e dreno.
A aplicação de uma tensão
positiva à porta do dispositivo provoca o aparecimento de uma
região de depleção que estreita a faixa de passagem de
portadores através do canal, como mostrado na Fig.b,
reduzindo assim a corrente ID.
Dessa forma, através do controle do potencial aplicado à porta, pode-se controlar a corrente no canal.
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Há, contudo uma diferença singular entre MOSFETS depleção e JFETs. No caso
de dispositivos JFET, a junção pn formada entre canal e substrato não pode ser polarizada diretamente, para evitar o surgimento de uma corrente de fuga
excessiva através do terminal porta trazendo como conseqüência uma queda acentuada na impedância de entrada.
Em MOSFETs depleção essa situação não ocorre pois o terminal porta é
isolado do canal, independentemente da polaridade dos terminais. Dessa forma, em MOSFETs depleção tipo p a aplicação de um potencial negativo à
porta provoca um aumento na corrente ID, uma vez que nessa situação a
região de depleção no interior do canal é diminuída substancialmente,
conforme ilustrado na figura seguinte.
Funcionamento do MOSFET tipo depleção, canal p, com
potencial negativo aplicado à porta.
MOSFET TIPO ENRIQUECIMENTO
O MOSFET tipo enriquecimento é composto por duas regiões semicondutoras isoladas entre si pelo material semicondutor do substrato.
Sobre esse conjunto estão depositadas uma camada de óxido isolante e uma camada metálica formadora da porta de controle, conforme ilustrado abaixo:
Estrutura de um MOSFET tipo enriquecimento, canal p.
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As representações de circuito de MOSFETs tipo enriquecimento canal p e canal
n estão mostradas a seguir , e diferem apenas no sentido das setas do terminal fonte.
Princípio de funcionamento
Para o caso de um dispositivo de
canal p, ilustrado na figura ao lado
,quando o terminal porta fica submetido ao mesmo potencial do terminal fonte, a
junção pn formada entre dreno e substrato fica inversamente polarizada, impedindo o
fluxo de corrente. Por essa razão estes dispositivos são muitas vezes
denominados de bloqueadores.
Aplicando-se um potencial negativo à porta do dispositivo, a estrutura capacitiva metal-óxido-semicondutor propicia a indução de cargas positivas na
região do substrato próxima à junção com o óxido, conforme ilustrado abaixo:
Indução de cargas positivas em um MOSFET tipo enriquecimento, canal p, quando a porta fica
submetida a um potencial negativo.
.
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A região de cargas induzidas positivas no substrato forma um canal de condução entre as regiões semicondutoras da fonte e do dreno, permitindo o
fluxo de uma corrente ID, como mostrado na próxima figura . Como pode ser
aí observado, esse efeito equivale à formação de um canal p entre fonte e
dreno.
Fluxo de corrente em um MOSFET tipo enriquecimento, canal p.
A corrente ID depende diretamente do potencial aplicado à porta, uma
vez que este é o fator determinante da quantidade de cargas induzidas no canal. As curvas características de saída de um dispositivo MOSFET tipo
enriquecimento, canal p estão mostradas no gráfico abaixo:
Curvas características de saída de um dispositivo MOSFET tipo enriquecimento, canal p.
Proteção da porta
O terminal porta é isolado do restante da estrutura de um MOSFET pela camada de óxido. Essa camada é extremamente fina de forma que sua
capacidade dielétrica de isolação é efetiva apenas a baixas tensões. Quando o MOSFET não está sendo utilizado, a estrutura capacitiva metal-óxido-
semicondutor tende a armazenar eletricidade estática, o que pode ao fim de um período provocar a degradação da película isolante. Por essa razão, a
seguinte precaução deve ser observada:
Dispositivos MOSFET que não estejam em uso devem ser armazenados com os terminais inseridos em espuma condutiva ou curto-circuitados, não
devendo-se tocar nos terminais para que sejam evitados danos ao dispositivo.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 189
30. Os Tiristores
São os componentes básicos da Eletrônica Industrial, chaveando grandes
cargas, como motores, eletroimãs, aquecedores, convertendo CA em CC, CC em CA e gerando pulsos de controle para outros tiristores. Podem ser usados
como comutadores biestáveis, passando de um estado não condutor a um estado condutor. Para muitas aplicações pode-se supor que os Tiristores são
interruptores ou comutadores ideais, entretanto, os tiristores práticos exibem certas características e limitações.
- O SCR-Retificador controlado de silício
Os Retificadores Controlados de Silício, ou simplesmente SCR são componentes dotados de camadas PNPN dopadas de tal maneira que é
formado um conjunto de três junções. Para um fim didático, podemos representar um SCR por meio de dois transistores interligados: um NPN e
outro PNP, como se verá a seguir.
Aspectos reais
O SCR atuará em um único sentido de condução da corrente elétrica (unidirecional). Caracteriza-se pela comutação entre dois estados o estado de
condução ou o estado de corte ou bloqueio. A corrente aplicada nos seus terminais pode se proveniente de uma fonte CC ou CA.
Funcionamento
Os SCR não são construídos para operar com tensão de avalanche direta, são projetados para fechar por meio de disparo e abrir por meio de baixa corrente.
Em outras palavras, Um SCR permanece aberto até que um disparo acione sua porta (gate).
Observando-se o circuito equivalente, fazendo-se uma análise da polarização
dos transistores, chega-se a conclusão que após um pulso no gate (porta), o
transistor que satura condiciona o outro a permanecer saturado mesmo que o pulso que provocou o disparo seja retirado.
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Então o SCR trava e permanece fechado (conduzindo) mesmo que o disparo desapareça.
A única forma de desativar o SCR é por meio de um destravamento por
baixa corrente. Na prática é feito desligando-se a sua alimentação, abrindo S1 no circuito abaixo, ou curtocircuitando anodo com catodo por alguns segundos,
fazendo-se com que esta tensão resulte a um valor menor que o necessário
para proporcionar a existência da corrente mínima de manutenção.
Por exemplo: o um SCR TIC 106D tem uma corrente de manutenção (IH) de 8 mA, abaixo desse valor ele subitamente deixará de conduzir e irá tornar-se
um circuito aberto, mesmo que a tensão entre o anodo e catado seja restabelecida. Só irá conduzir novamente se houver um novo disparo.
Comportamento do SCR em C.A
Quando alimentado diretamente com C.A, o SCR conduzirá apenas um semiciclo da rede para a carga.
Não podemos esquecer-nos de retificar a C.A para ser aplicada ao terminal de disparo do SCR, gate.
Gráfico: SCR em C.A SCR ACIONANDO UMA LÂMPADA EM C.A
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Fatores que influenciam no disparo indesejado do SCR
1. A capacitância da junção interna por efeito da corrente capacitiva pode provocar disparo indesejado.
2. Tensão elevada entre o anodo e o catodo, mesmo com Ig=0 pode provocar
disparo indesejado.
Métodos para evitar disparos indesejados
Dois métodos se destacam para evitar disparos indesejado no SCR, são
eles o resistor de gate, conectado entre o gate e o catodo para desviar parte da corrente capacitiva e o snubber que amortece as variações bruscas de
tensão entre anodo e catodo.
Circuitos para evitar o disparo indesejado do SCR
Circuitos e aplicações com SCR´s
Controle de brilho em onda completa Controle de brilho em meia onda
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- O Triac (tiristor de corrente alternada)
É um dispositivo que atua nos dois sentidos de condução da corrente
elétrica (bidirecional), o pulso de disparo pode ser positivo ou negativo. O TRIAC tem as mesmas características básicas de comutação que o SCR,
porém, exibem estas características em ambas as direções, Isto proporciona
aos TRIACs maior simplicidade mantendo eficiência, na elaboração de circuitos controladores de potência de cargas alimentadas com C.A.
Funcionamento
Os TRIACs assim como os SCRs, não são construídos para operar com
tensão de avalanche direta, são projetados para fechar por meio de disparo e
abrir por meio de baixa corrente. Porém, exibe as mesmas características de corrente e tensão nas duas direções. O dispositivo é ativado quando submetido
a uma corrente de gate.
Aspectos reais
Este componente não possui catodo, mas sim anodo 1 e anodo 2. Todos
os terminais, inclusive a porta estão conectados em ambos os tipos de cristais (P ou N), portanto a porta pode ser acionada tanto por pulsos negativos como
positivos. Enquanto não receber um pulso, o Triac está em estado de não condução, ou seja, bloqueio.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 193
A figura anterior mostra um controlador de potência com triac e o circuito de disparo representado em bloco,e as representações das formas de
ondas: da corrente alternada que alimenta o circuito, dos pulsos de disparo do TRIAC e da carga.
Circuitos e aplicações
A seguir apresentamos circuitos práticos com triac´s
Controle de brilho (dimer) controle de velocidade pela temperatura
Controle de velocidade via potenciômetro controle de temperatura para chuveiro
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- O DIAC- (Diodo de Corrente Alternada)
É um dispositivo semicondutor constituído de dois terminais, funcionando como um diodo bidirecional, passa do bloqueio à condução com qualquer
polaridade de tensão aplicada aos seus terminais.
Aspecto real
Curva característica - A curva característica do DIAC exibe no primeiro e terceiro quadrante as mesmas características de tensão e corrente. possuem a mesma
corrente de engate ou tranca (Il) em qualquer das duas direções conforme mostra a figura abaixo.
Funcionamento
O DIAC conduz quando a tensão em seus terminais excede o valor da avalanche direta em qualquer sentido, após o disparo o dispositivo conduz e a
tensão passa de um valor de disparo para um valor inferior (VH), onde se mantém enquanto o DIAC conduz. Uma vez conduzindo a única forma de abri-
lo é por meio de um desligamento por baixa corrente, ou seja, reduzindo a corrente abaixo de um valor especificado para o dispositivo. o diac é utilizado
geralmente em serie com o gate dos triac´s.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 195
Tabela dos principais Tiristores!
Retificador controlado de Silício - SCR
SCR Máxima
Tensão (V) Máxima
Corrente (A) Corrente de
Gate (mA)
TIC44 30 0.6 --
TIC45 60 0.6 --
TIC46 100 0.6 --
TIC47 200 0.6 --
TIC48 300 0.6 --
TIC106A 100 5 0.2
TIC106B 200 5 0.2
TIC106C 300 5 0.2
TIC106D 400 5 0.2
TIC106E 500 5 0.2
TIC106M 600 5 0.2
TIC106N 800 5 0.2
TIC106S 700 5 0.2
TIC108B 200 5 0.2
TIC108D 400 5 0.2
TIC108M 600 5 0.2
TIC108N 800 5 0.2
TIC116A 100 8 20
TIC116B 200 8 20
TIC116C 300 8 20
TIC116D 400 8 20
TIC116E 500 8 20
TIC116M 600 8 20
TIC116N 800 8 20
TIC116S 700 8 20
TIC126A 100 12 20
TIC126B 200 12 20
TIC126C 300 12 20
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 196
TIC126D 400 12 20
TIC126E 500 12 20
TIC126M 600 12 20
TIC126N 800 12 20
TIC126S 700 12 20
Duplo Retificador controlado de Silício - TRIAC
TRIAC Máxima
Tensão (V) Máxima
Corrente (A) Corrente
de Gate (mA)
TIC206A 100 4 5
TIC206B 200 4 5
TIC206C 300 4 5
TIC206D 400 4 5
TIC206E 500 4 5
TIC206M 600 4 5
TIC216A 100 6 5
TIC216B 200 6 5
TIC216C 300 6 5
TIC216D 400 6 5
TIC216E 500 6 5
TIC216M 600 6 5
TIC225A 100 8 5
TIC225B 200 8 5
TIC225C 300 8 5
TIC225D 400 8 5
TIC225E 500 8 5
TIC225M 600 8 5
TIC226A 100 8 50
TIC226B 200 8 50
TIC226C 300 8 50
TIC226D 400 8 50
TIC226E 500 8 50
TIC226M 600 8 50
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 197
TIC226N 800 8 50
TIC236A 100 12 50
TIC236B 200 12 50
TIC236C 300 12 50
TIC236D 400 12 50
TIC236E 500 12 50
TIC236M 600 12 50
TIC236N 800 12 50
TIC236S 700 12 50
TIC246A 100 16 50
TIC246B 200 16 50
TIC246C 300 16 50
TIC246D 400 16 50
TIC246E 500 16 50
TIC246M 600 16 50
TIC246N 800 16 50
TIC246S 700 16 50
TIC253A 100 20 50
TIC253B 200 20 50
TIC253C 300 20 50
TIC253D 400 20 50
TIC253E 500 20 50
TIC253M 600 20 50
TIC253N 800 20 50
TIC253S 700 20 50
TIC263A 100 25 50
TIC263B 200 25 50
TIC263C 300 25 50
TIC263D 400 25 50
TIC263E 500 25 50
TIC263M 600 25 50
TIC263N 800 25 50
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 198
31. Acopladores ópticos
Os Acopladores Ópticos ou Opto acopladores são componentes muito simples, porém de grande importância para a eletrônica.
Estes componentes são capazes de isolar com total segurança dois circuitos eletrônicos, mantendo uma comunicação ou controle entre ambos.
O isolamento é garantido porque não há contato elétrico, somente um
sinal luminoso.
O seu funcionamento é simples: há um emissor de luz (geralmente um LED) e um receptor (fototransistor). Quando o LED está aceso, o fototransistor
responde entrando em condução. Com o LED apagado o fototransistor entra em corte. Sabendo que podemos alterar a luminosidade do LED, obtemos
assim diferentes níveis na saída.
Podemos também controlar o fototransistor através de sua base, como
se fosse um transistor normal.
Os Acopladores Ópticos possuem diversas vantagens sobre outros tipos de acopladores: alta velocidade de comutação, nenhuma parte mecânica,
baixo consumo e isolamento total. Na figura a seguir vemos o esquema de um optoacopldor:
Tipos
Receptor FotoDiac
Formato SMD
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 199
Outros modelos de acopladores ópticos
Chaves ópticas
As chaves ópticas são dispositivos sensores formados por um emissor de
luz infravermelho, normalmente um led e um foto-sensor que pode ser um
foto-transistor ou um foto-diodo. Quando um objeto passa pela abertura existente a luz do emissor que
incide no sensor é cortada e com isso um sinal elétrico é gerado. O objeto pode ser parte de uma máquina ou ainda um disco contendo
raias transparentes e escuras, conforme mostra na próxima figura:
Com essa estrutura temos um encoder ou codificador óptico que gera
pulsos com o movimento de uma peça rotativa possibilitando o controle de sua posição ou a medida de sua velocidade. As chaves ópticas também são usadas
para detectar a inserção de cartões numa máquina, a presença de papel em impressoras e em muitas outras aplicações semelhantes.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 200
32. NOÇÕES DE ELETRÔNICA DIGITAL
Funções e Portas Lógicas
Função lógica
Faremos a seguir, o estudo das principais funções lógicas que na realidade derivam dos postulados da álgebra de Boole, sendo as variáveis e
expressões envolvidas denominadas de variáveis booleanas. Nas funções lógicas, temos apenas dois estados distintos:
=> o estado lógico 0 (zero ou nível baixo) e
=> estado lógico 1 (um ou nível alto).
Tabela Verdade
Chamamos Tabela Verdade um mapa onde colocamos todas as
possíveis situações com seus respectivos resultados. Na tabela, iremos encontrar o modo como a função se comporta.
Porta lógica E (AND)
A função AND é aquela que executa uma multiplicação de duas ou mais variáveis
Sua representação algébrica para duas variáveis é:
onde se lê S = A e B, A e B são variáveis de entrada e S é o resultado do
lógico de A e B. “A AND B” só será igual a 1 se A = 1 E B = 1, caso contrário a saída será
‘0’.
Representação de uma porta lógica AND
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 201
Apenas para melhor compreensão, vamos analisar a função AND com um circuito equivalente:
Tabela Verdade
Situações possíveis:
1) Chave A aberta (nível lógico 0)
Chave B aberta (nível lógico 0) 2)
Chave A aberta (nível lógico 0)
Chave B fechada (nível lógico 1) 3)
Chave A fechada (nível lógico 1) Chave B aberta (nível lógico 0)
4) Chave A fechada (nível lógico 1)
Chave B fechada (nível lógico 1)
Até agora, descrevemos a função AND para duas variáveis de entrada.
Podemos estender esse conceito para qualquer número de entradas. Para exemplificar, mostraremos uma porta AND de três variáveis de entrada, sua
tabela verdade e ainda, sua expressão booleana:
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Porta lógica OU (OR)
A função OR é aquela que assume o valor 1 quando uma ou mais variáveis da entrada forem iguais a 1 e assume valor 0 se, somente se, todas
variáveis de entrada forem iguais a 0.
Sua representação algébrica para duas variáveis de entrada é:
onde se lê S = A ou B.
Representação de uma porta lógica OR
Apenas para melhor compreensão, vamos analisar a função OR com um
circuito equivalente:
Situações possíveis: Tabela Verdade 1)
Chave A aberta (nível lógico 0) Chave B aberta (nível lógico 0)
2) Chave A aberta (nível lógico 0)
Chave B fechada (nível lógico 1) 3)
Chave A fechada (nível lógico 1) Chave B aberta (nível lógico 0)
4)
Chave A fechada (nível lógico 1) Chave B fechada (nível lógico 1)
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 203
Porta lógica Não(NOT)
É aquela que inverte o estado da variável, ou seja, se estiver 0, na
entrada a saída vai a 1, e se estiver em 1 a saída vai a 0. É representada algebricamente da seguinte forma:
onde se lê S = A BARRADO ou NÂO A.
Representação de uma porta lógica NOT
A inversão é indicada pela bolinha na saída do símbolo da porta NOT. Uma
bolinha na saída ou na entrada de qualquer símbolo de circuito digital indica
a inversão do valor lógico daquele sinal.
2.5.2 Tabela Verdade de uma função NOT
Situações possíveis: Tabela Verdade
1)
Chave A aberta (nível lógico 1) 2)
Chave A fechada (nível lógico 0)
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 204
Resumo das portas lógicas não inversora e inversoras
As portas lógicas estão disponibilizadas no interior dos encapsulamentos em forma de circuito integrado, veja as ilustrações a seguir:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 205
Família TTL-lógica de transistor á transistor A família TTL é derivada da antiga família DTL, sendo o resultado de
uma série de inovações tecnológicas. Uma delas é a utilização nos seus circuitos internos de transistores bipolares de vários emissores, também
conhecidos como multiemissores.
Trata-se de uma família pioneira, tradicional e muito utilizada ao longo dos anos, devido principalmente ao seu fácil manuseio, e à colocação no
mercado de uma série de circuitos integrados comerciais e padronizados. Apresenta varias subfamílias: 74L, 74F, 74H, 74S, 74LS, 74AS, 74ALS, etc.
Cada uma é adequada a um tipo de aplicação. Originalmente, os circuitos integrados foram destinados para uso militar
onde tamanho, consumo e potencia e confiabilidade era preponderante. somente em 1964, surgiu a versão comercial de custo inferior.apresentando
assim duas séries:
74XX – série comercial, Temperatura: 0 a 70ºC , Alimentação: 4,75 a 5,25V 54XX – série militar ou profissional (devido sua margem de variação nas
especificações de temperatura e Alimentação), Temperatura: -55 a 125ºC, Alimentação: 4,5 a 5,5V.
Pinagem de CI's Da Familia TTL
7400 - 04 portas NAND de 02 entradas 7401 - 04 portas NAND de 02 entradas
7402 - 04 portas NOR de 02 entradas 7403 - 04 portas NAND de 02 entradas
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7404 - 06 portas INVERSORAS 7405 - 06 portas INVERSORAS
7432 - 04 portas OR de 02 entradas 7433 - 04 portas NOR de 02 entradas
7410 - 03 portas NAND de 03 entradas 7411 - 03 portas AND de 03 entradas
7420 - 02 portas NAND de 04 entradas 7427 - 03 portas NOR de 03 entradas
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Família CMOS
A tecnologia MOS tem uma estrutura básica formada por um eletrodo de metal conectado a uma camada de óxido isolante que é depositada sobre um
substrato de silício. Os transistores construídos na técnica MOS são circuitos constituídos a partir de transistores mos FETs construídos a partir da
tecnologia CMOS. As características básicas desta família lógica é o reduzido consumo de
corrente (baixa potencia), a alta imunidade a ruídos e a taxas de alimentação de 3V,15V e 18V dependendo do modelo.
Pinagem de CI's Da Família CMOS
CI 4049 NOT CI 4071 OR CI 4001 NOR CI 4011 NAND
Circuito Lógico
É um circuito digital formado por uma combinação de portas lógicas, e
que realiza alguma função lógica complexa. Toda função ou expressão lógica somente pode resultar em um de dois valores possíveis, 0 ou 1.
Até agora apenas vimos três tipos de portas lógicas, mas a partir de agora iremos ver combinações das portas lógicas que estudamos
anteriormente. Mas antes vejamos como isso funciona:
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33.CIRCUITOS DOS RÁDIOS AM/FM
A função de um rádio é receber os sinais das emissoras na sua antena, selecionar um deles, amplificar e reproduzir no alto falante (ou alto falantes). Nesta parte da página ensinarei ao visitante como funcionam os circuitos dos
rádios AM e FM, tanto aqueles que ainda usam transistores como os que usam CIs. Um rádio é formado pelos seguintes circuitos: sintonia, etapa de
FI/detector, decodificador (os estéreos) e áudio. Abaixo vemos o esquema em
blocos de um rádio AM/FM mono.
Princípios básicos de transmissão A. Sinais de radiofreqüência (RF) – Possuem freqüências acima de 100 kHz
e são usados pelas emissoras para transportar os sinais de áudio pelo espaço. Funcionam como “portadoras do áudio.
B. Sinal de áudio (AF)- informação que deseja transmitir (noticias e
musicas) C.Amplitude modulada (AM): O sinal de áudio modula a amplitude da
portadora. D.Freqüência modulada (FM) - O sinal de áudio modula a freqüência da
portadora
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DIAGRAMA EM BLOCOS DO RADIO AM O rádio recebe os sinais das emissoras em forma de ondas na sua
antena,seleciona o sinal de uma delas (áudio + RF),amplifica, separa o áudio e aplica no alto- falante. Abaixo vemos o esquema em blocos:
Antena do rádio – O sinal de AM é transmitido para cima, chegando ao rádio na vertical. Portanto a antena do AM é um bastão de Ferreti ou uma antena
externa.
Já o FM é transmitido em linha reta e a antena destes rádios é do tipo
telescópica. Abaixo vemos as antenas usadas nos rádios:
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B. Amplificador e sintonizador de RF- têm a função de amplificar e selecionar o sinal de RF de uma das emissoras vindas da antena que estejam
na faixa de ondas media (OM ou SW) de 530 a 1650 kHz. A sintonia é realizada basicamente por um capacitor variável de sintonia. Veja a seguir:
C. Misturador – faz o batimento (Mistura) do sinal Sintonizado com o sinal
proveniente do oscilador local. O resultado desta mistura será uma FI (freqüência intermediaria) de 455 kHz independentemente da emissora
sintonizada.
D. Oscilador local – Produz um sinal com freqüência de 455khz acima do sinal sintonizado. Para que as duas entrem em batimento no misturador e seja
possível gerar a FI fixa de 455 kHz serão interligados dois capacitores variáveis comandados por único eixo de sintonia.
Figura: sintonizador-oscilador local e misturador
Descrição da figura anterior:
-A bobina L1 e o capacitor variável CV1 e o trimer CT1 formam um circuito
sintonizador numa certa freqüência, Apenas a emissora com a mesma freqüência deste circuito consegue entrar no rádio. As demais vão para o GND
(terra) através da bobina ou do capacitor. - A bobina L2(blindada com parafuso vermelho) em paralelo com outro
variável, outro trimer (CV2 e CT2) e um transistor (Q2) formam oscilador local cuja freqüência depende do valor destes dois componentes.
- o misturador é formado por um transistor (Q1) e após ele começa a etapa de FI.
E. Amplificador de FI- Tem como função amplificar e filtrar o sinal de 455
kHz vindo do misturador. A função amplificadora fica com os transistores (geralmente dois) e a filtragem é feita pelas bobinas de FI. Os rádios AM
transistorizados possuem três bobinas na etapa de FI nas cores amarela branca e preta. Os rádios com CI na etapa de FI podem ter 1, 2 ou três
bobinas de FI, sempre nestas cores padronizadas. A seguir vemos o circuito
simplificado de uma etapa de FI e detector do rádio AM transistorizado:
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F.Detetor de áudio - No circuito abaixo D1 é o diodo detector ou
demodulador do AM. Funciona assim: O áudio modula a amplitude do sinal de FI, daí o nome amplitude modulada (AM). Modula tanto a parte positiva quanto
a negativa da FI. O diodo aproveita apenas a parte negativa da FI (menos afetada por ruídos). Os capacitores e o resistor após o diodo eliminam o
restante do sinal de FI, ficando apenas o áudio que irá para a etapa
correspondente. Abaixo podemos ver uma etapa de FI de AM.
G-Controle Automático de Ganho (CAG) - a partir do sinal de recepção cria uma tensão que irá aumentar ou diminuir o ganho do rádio. Normalmente a
entrada deste circuito está ligada com o detector ou entre o detector e o pré-amplificador de áudio. É formado por capacitores eletrolíticos e resistores
formando um filtro RC e comandam o ganho do transistor amplificador de RF e, normalmente, do primeiro transistor amplificador de FI. Em alguns rádios só
está ligado em um destes dois pontos.
H- Amplificador de áudio- Circuito usado para amplificar os sinais de áudio para serem reproduzidos no alto-falante. Abaixo vemos dois circuitos
amplificadores, sendo o primeiro transistorizado e o segundo do tipo integrado, ambos possuem; pré-amplificador, driver e saída de potencia. utilizados nos
receptores de radio AM/FM.
Amplificador transistorizado amplificador integrado
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SINTONIZADOR DO RÁDIO FM
O sintonizador é o circuito que tem como função receber o sinal das
emissoras vindas pela antena, selecionar o sinal de uma delas e transformar num outro sinal denominado freqüência intermediária (FI). A FI do rádio
FM é de 10,7 MHz. Abaixo vemos um circuito básico de sintonizador de FM e ao
lado o tipo de sinal que chega na antena. Observe como a freqüência varia de acordo com a modulação do áudio da emissora:
A bobina L1 e o capacitor C1 formam um pequeno filtro que só deixam entrar no rádio os sinais com freqüências entre 88 e 108 MHz, onde estão as emissoras de FM.
O transistor Q1 é um amplificador de radiofreqüência (RF) usado para
amplificar o sinal das emissoras de FM que chegam fracas na antena.
A bobina L2, o capacitor variável CV1 e o trimmer CT1 formam o
circuito de sintonia. Este circuito LC (bobina e capacitor em paralelo) tem uma freqüência própria de ressonância. Apenas a emissora que coincidir com a
freqüência do circuito, consegue entrar no rádio. As demais emissoras vão para a terra. Alterando o valor da bobina ou do capacitor, podemos escolher
outra emissora para entrar no rádio. Por isto o capacitor do circuito de sintonia é do tipo variável e o trimmer é usado na calibração, ou seja, no ajuste das
emissoras a serem recebidas (posição e intensidade de sinal).
A bobina L3, o variável CV2, trimmer CT2 formam o circuito oscilador
local. Este outro circuito LC (parecido com a sintonia) tem a função de gerar um outro sinal de RF com freqüência 10,7 MHz maior que a da emissora
sintonizada. Por exemplo: se a emissora sintonizada for 100,1 MHz, o oscilador locar deve gerar um sinal de 110,8 MHz e assim por diante. Observe como o
variável da sintonia CV1 e o do oscilador CV2 estão ligados por um pontilhado. Significa que eles são acionados pelo mesmo eixo. Abaixo vemos o capacitor
variável e as bobinas de antena (circuito de sintonia) e a osciladora.
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Observe como estas bobinas têm poucas espiras, devido às altas freqüências que trabalha o sintonizador de FM:
O variável de rádio AM/FM possui seis terminais, sendo três para cada faixa.
O transistor Q2 faz parte do oscilador local e desempenha outra função chamada misturador. Portanto ele é um oscilador/misturador ao mesmo tempo
(há rádios no qual estas duas funções são feitas por transistores separados). O misturador faz o batimento (heterodinação) entre o sinal da emissora e o do
oscilador local, resultando no sinal de FI de 10,7 MHz. A partir do misturador o rádio trabalha sempre com a mesma freqüência, produzindo desta forma o
mesmo ganho para todas as emissoras.
Existem vários tipos de sintonizador para rádio FM, uns com transistores, outros com CI. Abaixo temos os tipos relacionados. Clique em cada um para
ver a explicação correspondente:
CIRCUITO DE SINTONIA DE FM COM 2 TRANSÍSTORES
Neste circuito o 1º transistor é o amplificador de RF e o 2º é o oscilador/misturador. Geralmente eles aparecem "deitados" no esquema.
Abaixo vemos o exemplo do sintonizador de FM de um rádio.
Q1 é amplificador de RF e Q2 é oscilador/misturador ao mesmo tempo. Dele já
sai o sinal de FI. L2 é a bobina de antena (sintonia) e L4 é a bobina osciladora. L1 e C3 formam os filtros de entrada de FM.
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CIRCUITO DE SINTONIA DE FM COM 3 TRANSÍSTORES
Aqui o 1º é o amplificador de RF, o 2º é o oscilador local e o 3º é o
misturador. Normalmente eles aparecem "em pé" no esquema do rádio.
T101 é o amplificador de RF, T102 o oscilador e T103 é o
misturador. A bobina de antena é a L104 e a osciladora é a L 105. Os filtros de entrada são L101, 102 e 103 e C101, 102 e 103. O diodo varicap
destacado é um diodo que funciona como um pequeno capacitor, cuja capacitância é ajustada alterando-se a tensão nos seus terminais. É usado no
oscilador local para mantê-lo numa freqüência estável. Ele recebe uma tensão vinda da etapa de FI e se ela ficar abaixo de um certo valor, corrige a
freqüência do oscilador local do FM.
CIRCUITO DE SINTONIA DE FM USANDO CI
Nos rádios mais modernos os transistores do circuito de sintonia de FM
(amplificador de RF, oscilador e misturador) ficam dentro de um único CI denominado CI de sintonia de FM. Abaixo vemos um circuito deste tipo usado
num rádio da "Sharp":
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Q001 é o CI de sintonia de FM. A bobina de antena é L001 e a osciladora é a L002. Neste rádio as bobinas e capacitores dos filtros de entrada foram
substituídos pelo filtro de cerâmica Z001.
O CI que faz a função de FI e áudio é o Q101. Observe no esquema o caminho percorrido pelos sinais dentro e fora do CI. A bobina L102 é chamada
de bobina detetora de FM. Ela produz outro sinal de 10,7 MHz em conjunto
com o CI. Este sinal é misturado à FI e desta forma cancela este último, restando apenas o áudio que sai pelo pino 5 do CI, passa pelo potenciômetro
de volume, vai para a etapa de áudio dentro do próprio CI e finalmente para o alto falante.
A etapa de FI (455 kHz), o circuito misturador e o oscilador de AM
também estão dentro do CI. Observe a bobina L106. Ela é a detetora de AM e funciona da mesma forma que a detetora de FM. O áudio do rádio AM é
chaveado junto com o de FM dentro do CI e aquele que for selecionado irá para a etapa de áudio e o falante. Nos rádios de maior consumo, a etapa de
áudio fica dentro de um CI separado, geralmente preso num dissipador de
calor.
ETAPA DE FI DE FM
Este circuito amplifica o sinal de FI de 10,7 MHz obtido pelo transistor
misturador. Nesta etapa encontramos as bobinas de FI. Elas são pequenos transformadores com um capacitor ligado em paralelo com o primário para deixar
passar apenas o sinal de FI e bloquear qualquer outro tipo de interferência. Portanto elas funcionam como filtros. A etapa de FI começa após o transistor
misturador e termina no circuito demodulador ou detector. Abaixo vemos o princípio deste circuito. Observe que algumas bobinas de FI são substituídas por
um filtro de cerâmica para a mesma finalidade, ou seja, deixar passar apenas a FI:
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Q1 a Q3 são os três transistores amplificadores de FI, T1 a T4 são as bobinas de FI. Os diodos D1 e D2 são os demoduladores ou detectores. A função deles
é separar o sinal de áudio da emissora do sinal de FI. Eles funcionam assim: O áudio faz a freqüência da FI ficar variando constantemente (daí o nome
freqüência modulada - FM). Quando a FI está acima de 10,7 MHz ela sai pela metade de cima de T4, sendo retificada por D1. Portanto D1demodula a parte
positiva do áudio. Quando a FI está abaixo de 10,7 MHz, ela sai pela metade de baixo de T4, sendo retificada por D2. D2 demodula a parte negativa do
sinal de áudio.
A etapa de FI pode ser formada por transistores como esta do exemplo ou ser
formada por um CI. Abaixo clique em cada tipo de etapa de FI para ir até a explicação:
ETAPA DE FI COM TRANSÍSTORES
Os rádios mais antigos usavam 3 transistores na etapa de FI de FM e dois diodos de germânio no circuito detector. Abaixo vemos a etapa de FI e o
circuito detector de um rádio.
T103 é o misturador, T301 a T303 são os transistores de FI. As bobinas de FI
de FM (10,7 MHz) são: L107, L301, L 305 e L306. A quantidade de bobinas de FI de um rádio FM não é padronizada. As cores também não são
padronizadas, porém num rádio transistorizado as duas últimas bobinas costumam ser rosa e azul. Estas bobinas também podem ser chamadas de
bobinas detetoras, porque vêm antes dos diodos detectores D303 e D304.
Normalmente os transistores da etapa de FI de FM também são
usados para amplificar a FI de AM, porém as bobinas são separadas, já que a FI de AM tem outra freqüência (455 kHz). É o caso desta etapa mostrada
acima. O T301 (1º transistor de FI de FM) também funciona como oscilador e misturador para o rádio AM.
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FILTRO CERÂMICO
É usado nos rádios e televisores com a finalidade de deixar passar o
sinal de uma determinada freqüência e impedir a passagem de outros sinais de interferência. Portanto pode ser usado na substituição das bobinas de FI
(freqüência intermediária). Abaixo vemos o aspecto de dois tipos de filtro:
um para rádio FM e outro para rádio AM.
ETAPA DE FI E DETETOR USANDO UM CI
Nos rádios modernos, todos os transistores de FI e o circuito detector, tanto de AM como de FM ficam dentro de um único CI. Abaixo vemos
a etapa de FI de AM/FM, os detectores de AM/FM e a etapa de áudio dentro de um único CI. Este circuito pertence a um rádio da "Sharp":
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CI DECODIFICADOR DE FM ESTÉREO
Os rádios de FM estéreo possuem um CI chamado decodificador estéreo. Este CI, também chamado de multiplex ou mpx separa (decodifica)
os sinais de áudio esquerdo (L) e direito (R) enviados pelas emissoras de FM. Após o decodificador os sinais vão para as duas etapas de áudio (canais) e
sairão nos falantes do rádio. Abaixo vemos o princípio de funcionamento do CI decodificador
AMPLIFICADOR DE SAIDA DE ÁUDIO
Este circuito é encontrado em todos os equipamentos que produzem som desde rádios portáteis até grandes aparelhos de som profissionais. Este
circuito tem como função amplificar (aumentar) os sinais de áudio (20 Hz a 20khz) para produzem som no alto falante ou no fone de ouvido. Abaixo
vemos o princípio de funcionamento deste circuito:
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ETAPA DE ÁUDIO COM TRANSÍSTORES
Possui vários transistores (quatro ou mais) para amplificar o sinal a um
nível suficiente de produzir som no falante (ou falantes) do aparelho. Abaixo vemos um exemplo deste circuito:
T1 é o transistor pré - amplifica o sinal de áudio ainda pequeno;
T2 é o "driver" – amplifica em forma de corrente o sinal recebido do pré e o envia às saídas de áudio;
T3 e T4 são as “saídas de áudio" ou "par casado" - Fornecem potência suficiente para o sinal produzir som nos falantes. Estes transistores são de
mesmas características, podendo ser um NPN e um PNP ou os dois do mesmo tipo e geralmente vão parafusados num dissipador de calor porque esquentam
muito;
C1, C2 e C3 são os capacitores de acoplamento. A função deles é levar o
sinal de uma etapa para outra e bloquear as tensões contínuas de polarização de uma etapa para outra. C3 é o maior de todos. Ele leva o sinal até o alto
falante e bloqueia a tensão contínua (metade do +B) que há no meio do par casado.
Os resistores são usados para fornecer as tensões contínuas de polarização
para os transistores.
Quanto maior for a potência do amplificador de áudio, maior será a
quantidade de transistores.
ETAPA DE ÁUDIO COM CI
A maioria dos aparelhos de som e televisores possui o amplificador de
áudio dentro de um CI. Dependendo da potência do aparelho, o CI pode ser pequeno ou grande com abas metálicas para parafusar num dissipador de
calor. A seguir temos o exemplo de uma etapa de áudio usando um CI substituindo os transistores:
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ETAPA DE ÁUDIO ESTÉREO
A. Som estéreo – Também chamado de espacial, é aquele que nos dá uma noção da direção de onde está vindo. Este sistema divide a faixa de áudio em
dois sinais de áudio: esquerdo (left – L) e direito (right – R).
B. Aparelho estéreo – É capaz de reproduzir os dois sinais de áudio (L e
R) separadamente em dois ou mais alto falantes. Para isto o aparelho estéreo possui duas etapas de áudio, também chamadas de canais.
Os aparelhos deste tipo também podem vir com a indicação estéreo (do
inglês) e atualmente são os mais encontrados no mercado. Abaixo podemos ver:
Observe que o aparelho estéreo tem dois potenciômetros de volume (R e L)
geralmente no mesmo eixo e um potenciômetro de balanço ligado entre os canais para equilibrar o nível de som nos dois falantes.
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ETAPA DE ÁUDIO ESTÉREO USANDO CI
Atualmente a maioria dos aparelhos de som possui amplificador de
áudio estéreo com CI. Podem ser dois CIs separados, um para cada canal ou os dois canais de áudio dentro de um único CI chamado CI estéreo. Abaixo
vemos estes dois tipos de circuitos:
Abaixo vemos uma etapa de áudio usando o CI TDA1510. Observe como os
dois amplificadores ficam dentro dele:
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O ALTO FALANTE O alto falante é o componente usado para transformar
Sinais elétricos em som. Encontraremos este componente em rádios, equipamentos de som em geral e televisores. Abaixo podemos observar o
princípio de funcionamento deste componente:
O sinal de áudio é uma corrente alternada com intervalo de freqüências entre 20 Hz (hertz) e 20 kHz. Esta corrente circula na bobina
móvel e esta cria um campo magnético. O campo da bobina interage com o do imã fixo e assim a bobina movimenta o cone para cima e para baixo
produzindo o som.
TIPOS DE ALTO FALANTES
Para uma melhor reprodução de toda a faixa de áudio (20 Hz a 20 kHz),
um aparelho de maior qualidade usa um alto falante para cada intervalo de freqüências. Assim temos o Woofer para os sons graves (baixa freqüência), o
Mid range para os sons médios e o tweeter para os sons agudos (de alta freqüência). Abaixo clique em cada um para ver alguns modelos:
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CARACTERÍSTICAS DOS ALTO FALANTES
Abaixo vemos a foto de um tipo de alto falante com as suas principais
características destacadas:
Impedância - É a resistência oferecida por ele ao sinal de áudio. Na saída de
áudio dos aparelhos de som também vem especificada uma impedância. A do falante deve ser igual à da saída do aparelho. Se a impedância do falante for
menor que a do aparelho, a saída de áudio pode queimar pelo excesso de aquecimento. Se a do falante for maior, a potência de som ficará reduzida,
porém a saída de áudio não queimará.
Potência - É o máximo de som que o falante pode reproduzir sem queimar. O
falante deve ter potência máxima superior à do aparelho para poder trabalhar com folga.
ASSOCIAÇÕES DE ALTO FALANTES
Assim como os resistores, os falantes podem ser ligados em série, em paralelo ou de forma mista. A regra para calcular a impedância equivalente é a mesma
dos resistores, como vemos abaixo:
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Divisores de freqüência – São bobinas e capacitores ligados nos Falantes para distribuir as freqüências corretamente entre eles, como visto a baixo. As
bobinas deixam passar com facilidade as Freqüências baixas (graves). Os capacitores deixam passar com Facilidade as freqüências altas (agudos).
TESTE DO ALTO FALANTE
Usar a escala de X1 do multitester, colocar uma ponta fixa num terminal
do falante e a outra ponta raspar no terminal restante. O ponteiro deverá deflexionar e sair um ruído no cone. Se o ponteiro não mexer, o falante está
aberto. Se o ponteiro for ao zero e não sair ruído, o falante está em curto. No multímetro digital indicará a resistência da bobina, mas não produzirá ruído.
Veja abaixo:
Este teste não é 100% confiável. Às vezes a bobina do falante está boa, mas
ele está com outro tipo de defeito como, por exemplo, cone rasgado, sujeira no entreferro da bobina móvel, etc. Nesta situação ele funciona, mas produz
som fanhoso ou de "taquara rachada".
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 225
34.TOCA-DISCOS LASER (CD PLAYER) Este aparelho reproduz o sinal de áudio, convertido em informações
digitais, gravado num disco espelhado chamado “compact disc” (CD).
A. O compact disc (CD) – É um disco de plástico com 12 cm de diâmetro. A
gravação dos sinais é feita nele em forma de furos (covas). As covas são feitas do lado da etiqueta do CD e a leitura é feita pelo outro lado (face
espelhada). As covas são de diâmetros diferentes e estão a distâncias diferentes, dependendo do sinal gravado. Estas covas estão organizadas em
trilhas (num CD tem cerca de 20 mil trilhas). Abaixo vemos o aspecto de um CD com
As trilhas de covas são lidas por um fino feixe de “laser” fornecido pela
unidade ótica do aparelho. Quando o “laser’ atinge uma cova, a luz que volta para a unidade ótica é mais fraca. Quando o “laser” atinge o espaço entre as
covas (espelho), a luz volta mais forte. A diferença de luz que volta para a
unidade durante a leitura é o sinal gravado no disco. A leitura das trilhas de covas é feita numa velocidade de 1,3 m/s, indo do
centro para a borda do disco. Na primeira música, as trilhas são mais curtas e o disco gira mais rápido. Na última música as trilhas são mais longas e o disco
gira mais devagar. O sinal a ser reproduzido é o áudio convertido em pulsos digitais (onda quadrada) chamado EFM. Além do áudio convertido
também há os sinais de controle e corretores de distorção gravados no disco. O circuito eletrônico transforma o sinal EFM gravado no disco em sinal de áudio
novamente. B. Unidade ótica (“pick up”) – É o principal componente do aparelho.
Fornece o “laser” para a leitura do disco. Abaixo vemos o princípio de funcionamento. Existem vários tipos de unidade ótica.
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• Canhão – Tem um LED especial para produzir um feixe de “laser” avermelhado para a leitura do disco e um fotodiodo que controla a emissão do
laser; • Grade de difração – Divide o “laser” em três: um principal para a leitura e
dois para guiar o feixe principal pelas trilhas de covas; • Lente colimadora – Deixa os três feixes paralelos;
• Lente objetiva – Fica acima da unidade ótica para projetar os feixes de “laser” no CD. É feita de acrílico e deve estar limpa e sem riscos para uma boa
leitura do disco; • Prisma – Divide o feixe que volta do CD em dois: um vai para o canhão
controlar a emissão do LED e o outro vai para os fotodiodos recolherem a
informação gravada no disco; • Fotodiodos – Seis no total: quatro (A,B,C e D) recolhem o sinal do disco e
fornecem a tensão para controle de foco e dois (E e F) fornecem a tensão para controle de trilhagem do disco.
• Bobinas de foco – Movem a lente para cima e para baixo a fim de ajustar o perfeito foco do “laser” na face do CD;
• Bobinas de trilhagem (“tracking”) – Movem a lente para os lados a fim de ajustar o caminho do “laser” sobre as trilhas de covas.
Na unidade ótica tem um trimpot ligado no fotodiodo do canhão para controlar a emissão do “laser”.
Importante – Ao trocar a unidade ótica do aparelho não se esqueça de retirar o pingo de solda (lacre) da unidade nova, caso contrário ela não funcionará.
Como vemos ao lado, algumas unidades possuem o canhão de “laser” embaixo e uma camada de vidro holográfica no lugar de uma lente interna.
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Tipos de unidade óticos mais usados:
KSS – KSS210 – Usada nos aparelhos da SONY, CCE, importados, talvez a
unidade mais Encontrada no mercado. As equivalentes são KSS212 e KSS150; KSS213 – Usada no AIWA, SONY, etc. É parecida com a anterior, mas a
ligação é feita com fita plástica de trilhas (“flat cable”); KSS240 – SONY; KSS410 – Auto CD GRADIENTE. Veja abaixo:
OPTIMA – Aparelhos GRADIENTE, JVC, etc.;
SF – GRADIENTE, TOSHIBA, SANYO, discman, etc. SF – P100 e P101 – PHILLIPS, PIONNER, AIWA, JVC, etc.
RAE 150 Z, DS11 e DS12 – PANASONIC; H8147AF e H8151AF (holográficas) – SHARP;
ATD 55 – GRADIENTE (antigo); 4806 691 37031 – PHILLIPS (antiga).
Algumas unidades vêm junto com o mecanismo. Na página seguinte vemos algumas destas unidades:
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Como limpar e testar a unidade ótica:
Limpeza – Se a lente estiver empoeirada, passe um cotonete seco de forma suave até remover toda a poeira e a lente ficar brilhante. Se a lente está muito
suja podemos umedecer o cotonete no álcool isopropílico. Em caso extremo podemos deixar a unidade um dia de molho na água com detergente. Ao trocar
a unidade, não à segure pelos terminais. Apenas de lado.
B. Teste a frio – É feito na escala de X1 nos terminais das bobinas e do
canhão, como vemos abaixo:
Meça os terminais das bobinas nos dois sentidos e observe o movimento da lente. Na bobina de foco, a lente deve se mover para cima e para baixo. Na
bobina de trilhagem, a lente deve se mover para os lados.
Se o ponteiro não mexer, a bobina está interrompida, o que significa a troca da unidade. Nos terminais do canhão, com a vermelha no pino central, a
preta em cada extremo, num deles o “laser” deve acender.Devemos medir cada par de pinos nos dois sentidos, tanto o do fotodiodo, quanto o do LED.
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Importante: Às vezes as bobinas estão boas, o “laser” acende, mas mesmo assim a unidade não faz a leitura, devido ao enfraquecimento da emissão do
feixe de “laser”
Mecanismo do CD player: Tem duas funções principais: girar o disco e deslizar a unidade ótica para a
correta leitura da face espelhada. Existem vários tipos de mecanismos: para 1, 2, 3, 5, 7 e até mais CDs. Há
também os modelos de “gaveta” e os modelos “carrossel”. Neste curso falaremos apenas dos modelos mais simples. Abaixo vemos o princípio dos
mecanismos do CD player:
A. Motores – No mecanismo central há dois motores: “SPINDLE” para girar o
disco e o “SLED” ou “SLIDE” para deslizar a unidade para frente e para trás. Quando a unidade ótica chega ao centro do disco, ela aciona a chave de
parada, a qual está ligada no circuito eletrônico. Desta forma o circuito desliga o motor “SLED”, acende o “laser” e faz a lente da unidade ótica procurar o foco
(subir e descer). B. Engrenagens do mecanismo central – Transmitem a rotação do motor
“SLED” para o carinho da unidade ótica. Normalmente estas engrenagens são
lubrificadas. C. Gaveta – É um dos tipos mais simples de mecanismo para CD player. A
gaveta é aberta e fechada através de um terceiro motor chamado “LOADING” (carregamento). A transmissão deste motor para as engrenagens da gaveta é
feita através de uma correia. Embaixo da gaveta há uma micro chave que avisa ao circuito eletrônico se ela está aberta ou fechada.
Se esta chave não for acionada corretamente, o circuito fica abrindo e fechando a gaveta sozinha. Ao lado vemos o aspecto desta chave:
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Testes a serem feitos no mecanismo simples (para um CD):
A. Teste dos motores – Os motores do disco e do carrinho (deslizamento) funcionam com tensão muito baixa (de 2 a 3 V), portanto podemos testá-los
na escala de X1. O motor do disco deve girar rapidamente. Se ele não girar ou girar com certa dificuldade, devemos trocá-lo. O motor do carrinho deve
deslizar a unidade ótica lentamente e de maneira uniforme. Se a unidade parar antes de chegar no limite ou der algum “tranco”, verifique o motor
separadamente e o estado das engrenagens. B. Teste da gaveta desligada do circuito – Verifique se a gaveta desliza
manualmente sem dificuldade. A seguir coloque um disco na gaveta e aplique tensão de uma fonte (entre 7 e 9 V) no motor da gaveta. A gaveta deve
fechar, a unidade deve subir e ao girarmos o disco não devemos notar nenhum atrito no mesmo. Se a gaveta não fechar ou houver atrito no giro do disco, o
mecanismo está com defeito ou fora de posição. Neste caso basta desmontá-lo
e recolocar suas peças na posição. C. Teste da gaveta em funcionamento – Sem disco ao ligar o aparelho,
verifique se: a gaveta fecha, a unidade vai ao centro e pára, a lente sobe e desce de 1 a 3 vezes e o “laser” acende. Se tudo isto acontecer, a mecânica
está funcionando. Se não faz leitura do CD, o defeito é na unidade ou no circuito.
Circuito eletrônico do CD player
A parte eletrônica do CD player é formada basicamente por CIs do tipo SMD. Abaixo vemos o esquema em blocos do circuito do CD player:
A. Amplificador de RF e servo – recebe os sinais da unidade ótica e fornece as tensões para controle de foco e trilhagem correta do disco pela unidade;
B. Processador de sinais – Converte o sinal digital gravado no disco em áudio;
C. Drivers – Acionam os motores do aparelho. O transistor driver acende D. Micro – Controla todas as funções do aparelho
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ROTEIRO PARA CONSERTO E PRINCIPAIS DEFEITOS EM CD
PLAYER
A. O display não acende e não abre a gaveta:
- Se for um aparelho com tampa do CD em cima, verifique a micro chave acionada por esta tampa;
- Meça os +B que alimentam a placa do CD (geralmente 5 V para os CIs e 7 ou 9 V para a gaveta);
- Não tem +B – Teste os componentes da fonte que alimenta a placa do CD
(transistores, resistores, etc.); - Tem os +B normais – O defeito está no circuito eletrônico. Ressolde ou
troque o CI micro e teste os componentes associados.
B. O display acende, a gaveta abre, o carrinho da unidade ótica vai até o centro, a lente procura o foco, o “laser” acende, mas o aparelho não
lê o CD (indica “00” ou “no disc” ou “erro” no visor):
- Verifique se o disco não está muito riscado ou sujo; - Disco sujo – Limpe-o com um pedaço de camurça ou uma flanela. Se estiver
muito sujo podemos limpá-lo com álcool isopropílico ou produto para limpeza de CD encontrado em lojas de discos;
- Limpe a lente da unidade ótica; - Verifique se os conectores da unidade ótica estão bem encaixados – Se o
aparelho usa “flat cable” na unidade ótica, veja se o mesmo não está um
pouco rasgado. Neste caso a solução é a troca da unidade, pois a mesma já vem com o “flat cable”;
- Quando a gaveta fechar com o CD dentro, verifique se ele gira livremente (gire-o de leve com a mão) – Se ele girar com dificuldade (atrito), o defeito é
mecânico, podendo ser a correia ou engrenagens da gaveta. Se o CD girar com facilidade, o mecanismo está em bom estado;
- Teste a frio os motores do disco (“spindle”), do carrinho (“sled”) e as bobinas da unidade ótica;
- Teste a frio os conectores da unidade ótica e dos motores; - Meça a tensão sobre o resistor em série com o transistor driver do “laser”.
Ele é sempre menor que 100 Ω. Divida a tensão pelo valor dele e multiplique por mil. Esta é a acorrente que passa pelo “laser” – Se estiver acima de 50
ma, a unidade está fraca e deve ser trocada. Se estiver abaixo de 40 ma, a unidade está boa;
- Troque a unidade ótica – Não se esqueça de tirar o lacre da unidade nova;
- Por último o defeito pode ser na eletrônica – CI com defeito, trimpot descalibrado, etc
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 232
C. Mecanismo funciona normalmente, mas o “laser” da unidade não
acende: - Teste o canhão em X1 e verifique se o ”laser” acende;
- O laser não acende em X1 – Neste caso a unidade ótica está com defeito e deve ser trocada;
- O “laser” acende em X1 – Teste os conectores e o transistor driver do “laser”. Se estiverem bons, o defeito é no CI amplificador de RF/servo que não está
fornecendo o comando para acender o “laser”.
D. Não lê alguns discos: - Limpe os discos não lidos e a lente da unidade ótica;
- Dê um reajuste no trimpot da unidade – Se passar a ler os discos não lidos antes, a unidade ótica está fraca e deve ser trocada. Por último pode ser
defeito na placa (trimpot descalibrado).
E. Pula músicas:
- Pula o mesmo trecho de todos os CDs – Defeito no carrinho da unidade ou engrenagens do mesmo;
- Pula trechos diferentes – Discos sujos, unidade ótica fraca ou defeito na placa.
F. Display acende, mas a gaveta não abre:
- Verifique a correia, motor e engrenagens da gaveta e se o motor não gira o CI driver da gaveta.
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35.LOCALIZAÇÃO DOS PRINCIPAIS COMPONENTES
NA PLACA DO TV
Quando abrimos o televisor para consertar, podemos identificar seus circuitos através de peças principais, inconfundíveis. Nesta aula daremos uma
noção de como identificar estes principais componentes na placa do televisor. Observe com atenção abaixo:
O TUBO DE IMAGEM E OS CIRCUITOS DE TRAMA
O tubo ou cinescópio é o principal componente do TV. É dividido em
duas partes: A tela frontal é feita de vidro chumbado. Atrás deste vidro tem milhares de pontos de fósforos que acendem quando atingidos com força por
um feixe de elétrons. Atrás da tela fica o canhão de elétrons. Dentro do
canhão há um filamento que acende e aquece um tubinho chamado catodo que emite os elétrons com o calor gerado. Os elétrons são impulsionados com
força até a tela através de uma alta tensão (MAT) aplicada na parte de cima através de uma chupeta com presilhas. O cabo de MAT sai de um
transformador de Ferreti chamado "fly-back". Para que o feixe de elétrons se movimente rápido pela tela, no pescoço do tubo há um conjunto de bobinas
defletoras ou yoke.
A bobina defletora horizontal (BDH) movimenta o feixe 15.750 vezes por segundo da esquerda para a direita na tela (525 linhas x 30 quadros que é o
padrão da TV no Brasil). Para isto a BDH recebe uma corrente "dente-de-serra"
de 15.750 Hz do circuito horizontal do TV. Este circuito também possui o fly-back para gerar a MAT para o tubo.
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A bobina defletora vertical (BDV) movimenta o feixe 60 vezes por segundo de cima para baixo na tela (30 quadros, porém cada quadro é varrido duas
vezes). A BDV recebe uma "dente-de-serra" de 60 Hz do circuito vertical. Veja abaixo o princípio básico do tubo do TV:
Veja abaixo uma foto de um tubo de TV com os detalhes já explicados e alguns que serão explicados posteriormente nesta matéria:
IMPORTANTE - Para que o TV tenha trama (tela acesa) devem estar
funcionando: A fonte de alimentação, o circuito horizontal e vertical, os circuitos que polarizam o tubo e CI micro (no caso dos TVs mais modernos)
FONTE DE ALIMENTAÇÃO DO TELEVISOR
A fonte recebe a tensão alternada da rede e a transforma em contínua para
alimentar os circuitos do TV. É dividida em duas partes: A fonte comum que transforma a tensão da rede em 150 VCC não estabilizada (má qualidade) e a
fonte chaveada que transforma os 150 VCC em um ou vários +B estabilizados (boa qualidade). Abaixo temos os menus para esta parte do TV:
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A FONTE COMUM E O CIRCUITO DE DESMAGNETIZAÇÃO DO TUBO
A fonte comum é encontrada através do cabo de força e dos quatro diodos retificadores, tanto no esquema quanto na placa do TV. Também há o
fusível de proteção, o capacitor de filtro principal (o maior eletrolítico do TV), o fusistor de entrada (resistor de potência de fio de baixo valor que funciona
como um fusível) e uma chave liga/desliga geral em alguns TVs. Veja abaixo o
princípio da fonte comum:
Os diodos transformam a tensão alternada da rede em pulsante e o
capacitor de filtro, transforma em tensão continua de 150 V ou 300 V se a rede for 220 V. Esta tensão vai para a fonte chaveada. O fusistor de entrada é o
resistor grande de baixo valor já mencionado. Tem duas funções: Proteger a fonte chaveada do pico inicial da tensão de 150 V e abrir se algum componente
entrar em curto na fonte. As duas bobinas e o capacitor de poliéster na entrada da rede não permitem que a frequência da fonte chaveada saia pela
rede e interfira em outros aparelhos. Este filtro está presente em todos os tipos de fonte chaveada.
Circuito de desmagnetização - A bobina de desmagnetização fica enrolada numa fita isolante em volta do tubo. Tem a função de criar um campo
magnético alternado com a tensão da rede para desmagnetizar a máscara de sombras (uma chapa de ferro que há dentro do tubo). Desta forma evita-se
que a imagem apresente manchas coloridas nos cantos da tela. Esta bobina funciona por poucos segundos até que o termistor PTC se aqueça, aumente
sua resistência e diminua bastante a corrente. Em alguns TVs o termistor PTC é duplo, em outros é simples.
COMO ACHAR A FONTE COMUM NA PLACA DO TV
Conforme já explicado, a fonte comum pode ser encontrada na placa seguindo-se o cabo de força. A seguir acharemos os diodos retificadores (há TVs que
usam a ponte retificadora numa peça só), o filtro principal, fusível, fusistor,
termistor e o conector da bobina de desmagnetização. Veja abaixo dois exemplos:
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FONTE CHAVEADA EM SÉRIE
Neste tipo um transistor chamado regulador fica em série com a linha de +B
do televisor. Ele recebe o +B de 150 V da fonte comum através do primário de um transformador de ferrite chamado "chopper". Através da oscilação deste
transformador juntamente com alguns componentes ligados, o transistor funciona como uma chave liga/desliga, conduzindo e cortando cerca de 15.000
vezes por segundo. Quando ele conduz, carrega o capacitor da saída com 100 V. Quando ele corta, a tensão deste capacitor mantém o TV alimentado. Veja o
funcionamento abaixo:
Quando o TV é ligado, R2 polariza a base do regulador e este conduz,
fazendo passar corrente no chopper que induz um pulso no secundário, sendo aplicado na base através de R3 e C3. O regulador então corta, interrompe a
corrente, e o chopper induz outro pulso para a base fazendo o regulador
conduzir novamente e este ciclo se repete milhares de vezes por segundo. Portanto a fonte chaveada também pode ser chamada de fonte auto
oscilante. O +B na saída desta fonte já está estabilizado (boa qualidade) e vai alimentar o circuito horizontal do TV.
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FONTE CHAVEADA EM SÉRIE COM CI STR
É aquela na qual o regulador fica dentro de um CI chamado STR junto com
outros transistores e vários componentes para manter a tensão na saída da fonte estável e no valor correto de 100 V. Tal CI possui 5 pinos, sendo que o
pino 5 não está ligado ao circuito. Veja abaixo um exemplo:
No pino 3 entra o +B não estabilizado de 150 V da fonte comum e no
pino 4 sai o +B estável de 100 V. O pino 2 tem três funções: disparo inicial, oscilação e sincronismo da fonte com o circuito horizontal do TV através de
pulsos de 15.750 Hz vindos do flyback. Desta forma a fonte não fica apitando nem produzindo uma "barrinhas" horizontais na imagem. Observe como os
componentes que mantém a tensão estável de 100 V na saída da fonte ficam todos dentro do STR. Neste exemplo, como ocorre em várias TVs, o chopper
além de manter a oscilação da fonte, também fornece uma tensão que será retificada e alimentará outros circuitos. O capacitor CF entre os pinos 3 e 4
elimina os ruídos gerados pelo chaveamento do CI. Tal ruído apareceria na tela em forma de "fumaça" preta no centro. Esta fonte já é bi volt automática.
Quando o TV é ligado em 220 V, a fonte comum fornece 300 V para o pino 3 do STR, mas ele muda a freqüência de oscilação e mantém os mesmos 100 V
no pino 4.
COMO IDENTIFICAR A FONTE COM STR NA PLACA DO TV
Veja no desenho abaixo a estrutura básica de uma fonte chaveada em série que usa o CI STR de 5 pinos:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 238
Veja abaixo dois televisores onde estão identificados o chopper e o CI STR de 5 pinos:
FONTE CHAVEADA EM PARALELO
Esta fonte é a mais usada pelos TVs modernos devido ao seu menor consumo
de energia elétrica do que a fonte em série. Aqui o transistor regulador liga e desliga o primário do chopper através de uma onda quadrada (PWM) em sua
base vinda de um circuito oscilador (CI ou outros transistores). Veja abaixo o funcionamento:
Quando o transistor conduz, o chopper cria um campo magnético.
Quando ele corta, a energia magnética armazenada no chopper induz um pulso de tensão no secundário. Tal tensão é retificada e filtrada, resultando num +B
de boa qualidade para alimentar o televisor. Neste exemplo, D2 e C2 mantém o oscilador alimentado e desta forma o funcionamento da fonte. PWM significa
modulação por largura de pulso, ou seja, o valor do +B desta fonte depende da largura dos pulsos na base do transistor. Quanto mais largos
maior a tensão induzida no secundário e maior o valor do +B. O circuito de
controle altera a largura dos pulsos para corrigir qualquer alteração no valor do +B.
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FONTE EM PARALELO COM CI STR
Como podemos observar abaixo, esta fonte tem o transistor regulador
chaveador, o circuito oscilador e controle dentro de um único CI STR de 9 pinos.
O +B de 150 V entra no pino 1 onde está o transistor chaveador. Tal
transistor tem ligações fora do CI pelos pinos 1, 2 e 3. O CI gera os pulsos PWM internamente, saindo pelos pinos 4 e 5 e indo para a base do chaveador
(pino 3). O pino 9 do CI recebe dois +B: Um deles vindo da ponte retificadora para o disparo da fonte e o outro retificado e estabilizado pelo transistor Q1,
mantendo o CI alimentado. Estabilização do +B - O fotoacoplador IC2 e o regulador IC3 retiram uma
amostra do +B e enviam ao pino 7 do STR. Desta forma ele pode saber como
anda a tensão na saída da fonte. Quando o +B aumenta, o LED do fotoacoplador acende mais forte e aumenta a tensão no pino 7 do STR. Isto
aumenta a frequencia do oscilador interno do STR, fazendo o chaveador cortar mais rápido e reduzir a tensão induzida no secundário do chopper, e desta
forma o valor do +B ao normal. IMPORTANTE - Defeito no IC2 ou IC3 pode deixar o +B muito baixo ou muito
alto. Veja abaixo a estrutura da fonte em paralelo com STR:
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TELEVISOR COM FONTE CHAVEADA EM PARALELO COM STR
Veja abaixo um televisor Mitsubishi usando um STR de 9 pinos na fonte. É um componente fácil de encontrar, já que é grande e está num dissipador.
Também podemos ver o CI SE115, parecido com um transistor de média potência e o fotoacoplador (CI de 4 ou 6 pinos):
FONTE EM PARALELO COM TRANSISTOR MOSFET
Esta é a fonte que vem sendo usada pelos televisores mais modernos devido à
sua simplicidade e um menor consumo de energia. Veja um exemplo abaixo:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 241
O transistor chaveador desta fonte é um MOSFET que consome menos
energia que um transistor comum para esta mesma finalidade. O oscilador e o controle da fonte estão dentro do IC1, um CI de 8 pinos.
Ao ligar o TV, os pinos 2 e 6 recebem uma tensão inicial de disparo e a fonte começa a oscilar. O MOSFET recebe 150 V no dreno (D) e o sinal PWM no gate
(G). O source (S) vai ligado no terra. Assim ele chaveia o primário do chopper que transfere a tensão para os secundários originando os +B da fonte. O pino
1 monitora os +B e ajusta a frequência do CI para efetuar a correção da fonte quando necessária. Também é possível mudar a frequência da fonte e o valor
dos +B manualmente através de um trimpot ligado neste mesmo pino 1. O diodo D2 e os componentes associados a ele formam um circuito
chamado snubber com duas funções: eliminar os ruídos gerados pela oscilação do MOSFET e impedir que os pulsos de tensão negativa induzidos no
chopper voltem para a ponte retificadora e queimem estes diodos. Veja abaixo a estrutura da fonte em paralelo usando CI e transistor MOSFET:
TELEVISOR COM FONTE CHAVEADA USANDO CI E MOSFET
Veja abaixo um TV Sharp moderno usando um CI de 8 pinos e um transistor
MOSFET na fonte chaveada. Observe como a identificação dos principais componentes é simples:
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FONTE EM PARALELO COM CI STK
Abaixo podemos observar um tipo de fonte na qual o transistor MOSFET e os
circuitos de oscilação e controle estão dentro de um CI grande chamado STK. Este tipo de fonte foi usado por vários modelos de televisores da Sharp na
metade da década de 90:
O CI grande é o STK79037 (STK79038) ou IX1791 de 12 pinos. Ao ligar o TV, o pino 5 recebe o +B da ponte retificadora, através do resistor
de disparo, alimenta o gate do MOSFET chaveador interno e a partir daí a fonte começa a oscilar. Os pinos 1 e 3 recebem uma amostra da tensão da saída
através do regulador SE115 IC3 e do fotoacoplador IC2. Assim podem alterar a frequência e o valor do +B caso haja necessidade de forma idêntica à fonte
que usa o CI STR de 9 pinos.
Importante - Estas 3 fontes que apresentamos (STR, STK e MOSFET com CI
oscilador separado) funcionam bem com 150 V ou 300 V vindos da ponte retificadora. Portanto tais fontes são bivolt automática. Quando a tensão da
rede é 220 V, o retificador e filtro fornecem 300 V. Desta forma a fonte oscila numa freqüência mais alta, fazendo o transistor chaveador (comum ou
MOSFET) cortar mais rápido para compensar um +B maior vindo da ponte retificadora. Assim a tensão induzida no secundário do chopper (que é quando
o transistor corta) se mantém a mesma de quando a ponte retificadora fornece 150 V (rede de 110 V). Porém se houver uma brusca mudança de tensão da
rede (passar de 110 a 220 V repentinamente), não dá tempo da fonte ajustar
sua freqüência para aquela tensão e acaba queimando (diodos, transistor ou CI).
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 243
Veja abaixo a estrutura da fonte em paralelo usando CI STK de 12 pinos:
SEPARAÇÃO DOS TERRAS DO TELEVISOR
As maiorias dos televisores atuais possuem entradas auxiliares de áudio e vídeo (AV). Nestas entradas são ligados outros aparelhos tais como
câmeras, DVD, videogames, etc. O terra destes aparelhos não pode ficar em contato com o terra da fonte do televisor sob o risco de queima por inversão
do cabo blindado com o conector RCA nas extremidades. A ponta de um RCA pode estar ligada na carcaça do RCA do outro lado do cabo. Portanto tais
televisores com entradas AV auxiliares possuem dois terras isolados por um resistor de valor bem alto ou dois capacitores de cerâmica, como vemos no
exemplo abaixo:
Um dos terras chama-se terra da fonte e corresponde ao negativo do eletrolítico de filtro principal. O outro é o terra do restante e pode ser a
malha do tubo, a carcaça do seletor varicap ou qualquer dissipador que não o
da fonte.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 244
Normalmente quando vamos medir a tensão em algum componente que está ligado ao primário do chopper, usamos o terra da fonte (negativo do filtro
principal).
Quando vamos medir em qualquer outro componente a partir do secundário do chopper usamos o terra do restante. Abaixo vemos dois exemplos de
separação de terras:
OBS: Em alguns televisores a separação dos terras é feita ao redor do
conector de AV. Os TVs sem entradas de AV auxiliares (mais antigos) possuem um único terra.
COMPONENTES MAIS USADOS NAS FONTES DOS TVs
Observe abaixo quais são os transistores e CIs mais encontrados nas fontes chaveadas dos televisores modernos:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 245
O CIRCUITO HORIZONTAL
O circuito de deflexão horizontal tem duas funções principais:
movimentar o feixe eletrônico da esquerda para a direita na tela e produzir alta tensão (MAT) para o tubo acender. Este circuito tem três componentes
principais fáceis de achar na placa do televisor: 1° flyback (transformador de
saída horizontal), de onde sai o cabo de MAT para o tubo, 2° Saída horizontal, transistor grande ao lado do flyback, 3° CI faz tudo, CI grande
com muitos componentes em volta. Veja abaixo o princípio de funcionamento do horizontal:
CI faz tudo - Gera um sinal de 15.750 Hz da seguinte forma: Dentro dele há
um oscilador de 503 kHz controlado pelo cristal ligado no pino 28 do exemplo. O sinal de 503 kHz produzido neste oscilador passa por um divisor interno por
32, resultando numa freqüência de cerca de 15.750 Hz que sai no pino 27 do CI.
Pré - Recebe o sinal de 15.750 Hz do CI, amplifica e o envia para o saída horizontal.
Driver - É um pequeno trafo usado para levar o sinal do pré ao saída horizontal e bloquear o +B do coletor do pré à base do saída horizontal.
Saída horizontal - Como já dito é um transistor de potência perto do fly-back. Recebe o sinal do pré na sua base e chaveia (conduz e corta) 15.750
vezes por segundo. Desta forma aparecem pulsos de 15.750 Hz e com tensão
de 1.000 V no seu coletor. Estes pulsos são aplicado no flyback e no yoke ao mesmo tempo. Observe como tem um diodo dentro da saída horizontal.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 246
Tal diodo recebe o nome de diodo de proteção, amortecedor ou
damper. Ele conduz para o terra os pulsos negativos de retorno do flyback com duas finalidades: evitar a queima do transistor e fornecer parte da
corrente para o yoke. flyback - Recebe os pulsos do saída horizontal e produz uma alta tensão de
25.000 V (MAT) que será aplicada no tubo para ele atrair os elétrons do canhão até a tela e esta acender.
O fly-back também produz outras tensões tais como: foco (7.000 V) com ajuste para controlar a nitidez da imagem; screen (400 V) com ajuste para
controlar o brilho da trama; tensões para as fontes de flyback e para acender o filamento do tubo (cerca de 6
VAC). O filamento do tubo funciona com tensão contínua ou alternada. Como o flyback funciona com C.A. de alta frequência (15.750 Hz), seu núcleo é de
ferrite.
Bobina defletora (BDH ou yoke) e capacitor de acoplamento - A BDH
recebe os pulsos do coletor do saída horizontal, os quais farão circular uma corrente dente-de-serra de 15.750 Hz pelos enrolamentos. Assim será criado o
campo magnético que movimentará os elétrons da esquerda para a direita na tela. A BDH são as bobinas de dentro do yoke. O capacitor de acoplamento
é de poliéster de valor alto (0,22 a 0,82 µF) e de tensão entre 200 e 400 V ligado em série com a BDH. Tem como função bloquear o +B de 100 V do
coletor do saída horizontal, impedindo-o de ir para o terra. Capacitor de largura - É um capacitor de poliéster ligado do coletor do saída
para o terra. Controla a largura (tamanho horizontal) da imagem. Este capacitor tem baixo valor (2,2 a 10 nF), porém tensão de trabalho de 1.600 ou
2.000 V). Quando este capacitor está com valor muito reduzido pode queimar o saída horizontal ou aumentar demais o MAT a ponto de trincar o pescoço do
tubo em alguns casos. O televisor pode ter vários capacitores de largura.
Vamos navegar pelos detalhes do circuito horizontal nos menus abaixo:
ESTRUTURA BÁSICA DO CIRCUITO HORIZONTAL
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 247
Veja na ilustração a seqüência das etapas que compõem o circuito horizontal dos televisores. É claro que a fonte de alimentação pode usar outros
componentes.
IDENTIFICAÇÃO DOS PRINCIPAIS COMPONENTES DO HORIZONTAL
Abaixo temos uma visão geral dos principais componentes do circuito
horizontal dos televisores:
O FLY-BACK
Como já explicado, o flyback é o principal componente do circuito horizontal. Trata-se de um transformador com núcleo de ferrite que produz o MAT e
outras tensões para o correto funcionamento do tubo. Também fornece tensão para as fontes de flyback. Funciona com o sinal de 15.750 Hz gerado pelo
oscilador horizontal interno ao CI faz tudo. Nesta parte falaremos a respeito deste componente, assim como devemos testá-lo. Veja abaixo um tipo de
flyback usado no TV a cores:
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AJUSTES DO FLY-BACK
O potenciômetro de foco torna a imagem mais nítida ou embaçada. Já o de
screen controla o brilho da trama. Veja abaixo:
CONTAGEM DOS PINOS DO FLY-BACK
É feita no sentido horário começando do lado esquerdo. Na maioria dos tipos,
os pinos 1 e 2 são usados para alimentar o transistor de saída horizontal. Veja abaixo:
FLY-BACK PARA TV E MONITOR
O tipo de flyback usado nos monitores de computador possuem maior
isolamento que os de televisor, por isto são mais caros. Também usam um capacitor de filtro de MAT interno uma vez que a capacitância do tubo de
monitor é baixa e não é suficiente para filtrar o MAT. Já a capacitância do tubo de TV é alta, não sendo necessário o capacitor interno ao flyback. O defeito
mais comum no flyback de TV é o curto entre espiras do mesmo enrolamento ou entre os enrolamentos. Os defeitos mais comuns do flyback do monitor são:
curto no capacitor interno de MAT, vazamento de alta tensão e defeito nos potenciômetros, causando embaçamento na imagem. Este defeito costuma ser
corrigido colocando o KIT de foco. Veja abaixo os dois tipos:
É claro que o método 100% para saber o estado de um fly-back é a troca por outro em bom estado a não ser que o mesmo esteja defeituoso
visualmente. Porém antes de proceder a troca do fly-back, podemos realizar alguns testes como indicado a seguir:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 249
INSPEÇÃO VISUAL
Consiste em ver se o flyback não está estourado, com vazamento de
alta tensão, estufado, com ferrite solto ou quebrado. Nestas condições a troca deve ser imediata. Observe abaixo:
TESTE DE CURTO NO CAPACITOR INTERNO
Usando o multitester na escala de X10K, coloque uma ponta na presilha da chupeta de MAT e a outra toque em cada pino do flyback. Se o
ponteiro mexer em algum deles, o flyback está em curto. Veja o teste abaixo:
TESTE DE ABERTURA E CURTO ENTRE ENROLAMENTOS
Se tiver o esquema do TV, usando a escala de X10K, meça a
continuidade das bobinas de acordo com os pinos do flyback indicados no esquema. Também faça o teste de curto entre um enrolamento e outro.
Lembre-se: o flyback deve estar fora do TV. Veja um exemplo abaixo:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 250
No exemplo acima, os pinos 1,2,3 e 5 devem conduzir entre si, mas não podem conduzir com 4,6,7,8 e 9. Se não tiver o esquema do TV, usando o
X10K separe os pinos do flyback em grupos. Se algum dos pinos onde passa o +B para o coletor do saída horizontal conduzir para algum pino que vai para o
terra, o flyback está em curto. Se sobrar algum pino que não conduz com nenhum outro, veja se há trilha nele lá na placa do TV. Se não houver, é
normal. Se houver trilha neste pino, o flyback está aberto.
TIPOS DE CI FAZ TUDO
Do início até mais ou menos a metade da década de 90, os televisores usavam um cristal de 503 kHz parecendo uma caixinha para gerar o sinal
dente de serra de 15.750 Hz para o horizontal e o de 60 Hz para o vertical. A partir da metade da década de 90 até agora, a maioria dos televisores usa o
cristal de 3,58 MHz do circuito de cor para gerar os sinais dente de serra para os circuitos horizontal e vertical. Veja abaixo um exemplo de CI faz tudo que
possui cristais separados para croma e horizontal e vertical e outro que usa um cristal só para tudo:
Quando o televisor usa o mesmo cristal da croma (cor) para gerar a freqüência
para o horizontal e vertical, se este der defeito, o televisor não funciona. Alguns exemplos de CI faz tudo que usam cristais separados - LA7680,
LA7685, IX1828, TA8690, etc.
Alguns exemplos de CI faz tudo modernos que usam um cristal para tudo - TDA8360 *, TDA8374, TDA8375, TDA8841, TDA9570, etc
*TDA8360 - Funciona no sistema PAL M - usa um cristal só;
TDA8361 - Funciona nos sistemas PAL M e NTSC - pode funcionar com dois cristais;
TDA 8362 - Sistemas PAL M, PAL N e NTSC - pode funcionar com três
cristais.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 251
Obs 1 - O TDA8360 pode ser trocado pelo 61 ou 62; o TDA8361 pode ser
trocado pelo 62 e o TDA8362 só pode ser trocado por ele mesmo. Até podemos trocá-lo pelo 60 ou 61 apenas para testar.
Obs 2 - O TDA8360/61/62 com final 4x tem um resistor de 8K2 no pino 35, ao passo que os com final 3y, 5y ou 5 usam um resistor de 47 K no pino 35.
Obs 3 - Os cristais do circuito de croma têm as seguintes freqüências de operação:
PAL M - 3,575611 MHz PAL N - 3,582056 MHz
NTSC - 3,579545 MHz
COMPONENTES MAIS USADOS NO CIRCUITO HORIZONTAL
Veja abaixo os CIs e transistores mais usados no circuito horizontal dos
televisores:
COMO O MICRO LIGA O TV
O micro controlador ou micro é o CI usado para controlar todas as funções do TV, incluindo o liga/desliga. Quando ligamos o TV na tomada ou
apertamos a chave geral máster, o micro recebe alimentação de 5 V no seu pino de +B (Vcc ou Vdd). Nesta condição, dizemos que o TV está em "Stand
by". Quando apertamos a tecla liga no controle-remoto ou no painel do TV, um pino do micro chamado "power", "liga/desl" ou "on/off", muda sua tensão de 0
para 5 V ou de 5 para 0 V para ligar o TV. Nesta parte do curso veremos como
isto é feito:
COMO O MICRO PODE LIGAR O TELEVISOR
Como já explicado, o micro tem um pino para ligar o TV, chamado "power". Tal pino teve mudar sua tensão de 0 para 5 ou de 5 para 0 para o TV ligar,
conforme o tipo de micro indicado abaixo:
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Micro de 5 V direto - Este tipo é mais usado nos TVs que possuem um relê. Quando o TV está em "stand by", o pino "power" fica em 0 V. Quando
apertamos a tecla liga, o pino vai para 5 V.
Micro de coletor aberto - Tem um transistor dentro, que mantém o pino "power" em 5 V quando o TV está em "stand by". Quando apertamos o liga, o
transistor interno conduz, aterra a tensão e o pino "power" vai para 0 V. Veja
abaixo estes dois tipos de micro:
Resumindo, alguns micros ligam o TV com 5 V, outros com 0 V. Observe que
nos micros de coletor aberto (ligam o TV com 0 V), há um resistor do pino "power" para a linha de +B.
LIGA/DESLIGA COM RELÊ
Veja abaixo o princípio de funcionamento. Costuma ser usado nos TVs
importados.
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Na condição de "stand by", o pino "power" do micro fica em 0 V e não polariza a base do transistor que por sua vez não atraca o relê. Assim o televisor não
recebe alimentação da rede elétrica. Na condição de ligado, o micro polariza a base do transistor que faz passar corrente na bobina do relê. Assim o televisor
pode entrar em funcionamento.
Observe como neste sistema costuma ter um trafo na entrada da rede só
para alimentar o micro e o relê. Desta forma o televisor só pode funcionar em 110 V.
LIGA/DESLIGA CONTROLANDO O CI FAZ TUDO
Abaixo vemos este sistema o qual é usado pela maioria dos televisores:
Aqui o micro controla dois ou três transistores, sendo que um deles (de média
potência) levará o +B ao pino HVCC do CI faz tudo. Assim o oscilador
horizontal funcionará fazendo todo o TV entrar em ação. Em "stand by" o micro despolariza o transistor que leva +B ao faz tudo, desligando o TV.
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LIGA/DESLIGA CONTROLANDO A FONTE
Este sistema é usado por alguns televisores da Mitsubishi e da Phillips. Veja-o
abaixo:
Consiste num transistor controlado pelo micro. Tal transistor vai ligado num foto acoplador ou outro componente que controla o valor dos +B das
saídas da fonte. Quando o TV está em "stand by", o micro polariza este transistor que fará os +B da fonte diminuírem pela metade. Não serão
suficientes para o TV ligar, apenas para manter o micro alimentado com 5 V. Quando o TV é ligado, o micro despolariza o transistor e desta forma os +B
são restabelecidos.
CONSERTOS NA FONTE - HORIZONTAL - LIGA/DESLIGA
Estes são os circuitos que apresentam a maior quantidade de defeitos nos televisores. Abaixo temos várias telas de TV com defeitos relacionados a estes
circuitos. Basta clicar na de sua preferência que irá direto para a página onde está o roteiro de conserto para aquele defeito:
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O CIRCUITO VERTICAL
Este circuito movimenta o feixe de elétrons de cima para baixo na tela 60 vezes por segundo. Vai ligado nas bobinas de deflexão vertical (BDV) do
Yoke. Na placa do TV identificamos facilmente o CI de saída vertical. É um CI
de potência ligada no conector do yoke. No circuito vertical temos também o oscilador vertical dentro do CI faz tudo. Além disso, temos os ajustes do
vertical (altura e linearidade). Os TVs mais antigos (anos 80) possuem dois transistores de potência (par casado) na saída vertical. Veja abaixo o princípio
de funcionamento do vertical:
Oscilador vertical - Produz um sinal "dente-de-serra" de 60 Hz. Nos TVs antigos este oscilador está num CI pequeno junto com o horizontal. Nos TVs
modernos, está dentro do CI faz tudo.
Saída vertical - Amplifica o sinal de 60 Hz para produzir um campo magnético na BDV. Os TVs modernos usam um CI de potência para esta finalidade.
Capacitor de acoplamento (C3 na figura) - Deixa passar o sinal de 60 Hz e bloqueia a tensão contínua (metade do +B) presente no pino de saída do CI.
Este capacitor tem alto valor (1000 μF ou mais) e não é usados pelos TVs com saída vertical em ponte ou simétrica (mais adiante falaremos sobre isto).
Resistor em série com a BDV (R2 no desenho acima) - É um resistor de baixo valor (menor que 10 Ω) usado no controle de altura da imagem. Quanto
maior o tamanho da tela do TV, menor será o valor deste resistor. Também podemos encontrar dois resistores ligados em paralelo para esta finalidade.
Trimpot de altura - Também chamado de "v. size" ou "v.height" vai ligado no resistor em série com a BDV para controlar a altura do quadro. Os TVS mais
modernos não usam mais este trimpot, sendo esta função executada pelo controle-remoto.
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ESTRUTURA BÁSICA DO CIRCUITO VERTICAL
Como podemos ver abaixo, o vertical é formado por dois CIs: o faz tudo e o de
saída. Estes circuitos são alimentados por fontes de flyback. O CI de saída é alimentado por uma fonte geralmente de 24 V e o oscilador (pino Vcc do CI faz
tudo) é alimentado por 9 V estabilizados. Em alguns TVs, um dos pinos do CI
de saída (pino 1 do LA7837) também é alimentado pelo +B de 9 V.
COMO ACHAR OS PRINCIPAIS COMPONENTES DO VERTICAL NA PLACA DO TV
Veja abaixo o aspecto físico dos principais componentes do vertical de dois modelos de televisores. Um visto pelo lado dos componentes e outro pelo lado
das trilhas. Normalmente a seqüência dos componentes é a seguinte: Um dos pinos do yoke vai ligado num dos pino do CI de saída. O outro terminal do
yoke vai no capacitor de acoplamento (um eletrolítico grande).
Após este capacitor e ligado no seu pólo negativo encontramos o resistor de
baixo valor que vai ao terra e controla a altura. Neste mesmo resistor vai ligado o trimpot de altura.
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O TRIMPOT DE LINEARIDADE
É usado em alguns TVs e também vai ligado no resistor em série com a
BDV. Tem como função devolver uma parte do sinal ao faz tudo ou ao CI de saída para corrigir o formato da dente-de-serra e assim distribuir a imagem
por igual de cima para baixo. Se está desajustado a imagem aparece achatada
ou esticada em pontos diferente na tela. Os TVs modernos não usam mais este ajuste. Veja abaixo:
SAÍDA VERTICAL SIMÉTRICA
Os CIs de saída vertical mais comuns nos TVs é o assimétrico. Tem os
pinos de +B e o pino que vai para a BDV fica com a metade do +B. Em razão disto é necessário um capacitor eletrolítico de alto valor em série com o yoke.
Já os TVs mais modernos estão usando outros tipos de saída vertical dispensando o uso do capacitor em série. Uma dela é a saída simétrica. Vai
ligado em duas fontes de flyback: uma positiva de +12 V e outra negativa de -12 V. Assim, o pino que vai para o yoke fica com 0 V e não necessita ter um
capacitor de acoplamento (em série) com o yoke. Veja um exemplo a seguir:
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Observe que tal CI tem poucos terminais, sendo duas entradas, pinos
1 e 7, dois +B, pinos 2 e 6, um -B, pino 4 e o pino de saída 5 tem 0 V de tensão contínua e mais o sinal de 60 Hz amplificado. Não é necessário um
capacitor em série com o yoke. Você deve estar notando que este CI não usa um trimpot para controle de altura. Isto porque nos TVs modernos esta função
é realizada no CI faz tudo através dos comandos digitais de "data" (SDA) e "clock" (SCL) fornecidos pelo micro e ajustados via controle remoto.
Importante - O CI de saída vertical tem o dissipador funcionando com -12 V
e não deve encostar em nenhum outro dissipador do TV. Se isto ocorrer, queima a fonte de fly-back que fornece este -B e pode até queimar o saída
vertical.
SAÍDA VERTICAL EM PONTE
Este tipo é usado por alguns televisores e pela maioria dos monitores de computador. O CI possui dois pinos de saída. Cada pino vai num terminal
da BDV. Em série com a bobina temos o resistor de baixo valor para ajuste da altura. A grande vantagem deste circuito está na maior capacidade de fornecer
corrente para o yoke. Dentro do CI há dois pares casados de transistores de potência.
Cada par trabalha com metade da potência que será enviada à bobina defletora. Não há capacitor de acoplamento pelo fato dos dois pinos de saída
ficarem exatamente com a mesma tensão contínua. O CI em ponte mais usado pelos TVs é o TDA8356 e nos monitores temos o TDA8351 e o TDA4866. Veja
o princípio abaixo:
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SAÍDA VERTICAL EM PONTE DO TV SHARP C20ST57
Veja abaixo um televisor da Sharp usando o saída vertical em ponteTDA8356.
CIS DE SAÍDA VERTICAL MAIS USADOS NOS TVS
Observe abaixo:
DEFEITOS DO CIRCUITO VERTICAL
Abaixo temos vários defeitos relacionados com o circuito vertical dos televisores. Basta clicar em cada um para ir a página onde está o roteiro para
conserto:
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CIRCUITOS DE POLARIZAÇÃO DO TUBO
São os circuitos que fornecem a tensões necessárias ao funcionamento do
tubo de imagem. A maioria destes circuitos está localizada na placa do tubo. O primeiro passo é encontrar os transistores de média potência na placa do tubo.
Tais transistores são chamados de saídas RGB. Em alguns TVs há um CI de
potência fazendo o papel de saídas RGB. Veja abaixo o princípio da placa do tubo:
Saídas RGB – Amplificam os sinais vindos do CI faz tudo para produzirem
imagens na tela do tubo. No caso do desenho acima, cada transistor também mistura cada sinal de cor entrando na base com o sinal de luminância (Y -
imagem preto e branco) entrando no emissor. Desta forma cada transistor faz
o papel de "matriz". Nos TVs modernos, a matriz é interna ao faz tudo. Assim os transistores já recebem os sinais RGB nas bases. Como já explicado
podemos encontrar um CI de potencia no lugar dos transistores. Alguns TVs possuem dois transistores para amplificar cada cor;
Resistores de alimentação dos saídas RGB – São de metalfilme entre 10 K e 18 K (R1, R2 e R3) que levam o +B de cerca de 120 V para o coletor dos
transistores. Se um deles queimar, o +B no coletor de um deles fica baixo. Como o coletor está ligado no catodo do tubo, o brilho daquela cor fica muito
forte, ou seja, se queimar o resistor que alimenta o R, a tela fica toda vermelha e assim por diante;
Trimpots “bias” RGB – Três trimpots de médio valor (acima de 1K) ligado no
emissor dos transistores. Alterando o valor do trimpot é possível aumentar o diminuir o brilho de uma das cores.
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Na prática os trimpots são ajustados para igualar o nível das três cores e
obtermos uma boa imagem em preto e branco. Este ajuste chama-se escala de cinza;
Trimpots “drivers” – Dois trimpots de baixo valor (menos de 1K) usados para controlar o nível de luminância para duas das três cores. Eles são
ajustados para o nível de luminância das três cores ficarem iguais e o TV ficar com uma ótima imagem em preto e branco;
Obs: Nos TVs modernos os ajustes de driver e bias são feitos no controle remoto, não havendo mais estes trimpots na placa do tubo.
IDENTIFICAÇÃO DOS PRINCIPAIS COMPONENTES DA POLARIZAÇÃO DO TUBO
Como já explicado, estes componentes ficam na placa do tubo. Assim, identificamos os transistores de saída RGB (R = vermelho, G = verde B =
azul). Em algumas TVs eles ficam num dissipador e em outras, são transistores de baixa potência. Também notamos os resistores de metalfilme para
alimentação dos coletores. Nos modelos mais antigos, encontraremos os três trimpots bias, também chamados de "corte" ou "cut off" e os dois trimpots
drivers. Veja abaixo o exemplo de um TV que têm 6 transistores na placa do tubo, dois para cada cor, sendo um pré de baixa potência e um saída de média
potência:
OS PINOS E ELETRODOS DO TUBO DE IMAGEM
Os eletrodos do canhão eletrônico - Veja abaixo os elementos do canhão
de um tubo de TVC:
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Filamento – Fio fino que aquece o catodo. Acende com 6 V vindos do flyback
ou do chopper; Catodos – Tubinhos que emitem elétrons quando aquecidos. O tubo possui
três catodos, um para cada cor (RGB). Funcionam com cerca de 120 V do coletor dos saídas RGB;
Grade de controle (G1) – Controla a passagem dos elétrons. Vai ligada no terra (0 V);
Grade screen (G2) – Acelera os elétrons e controla o brilho. Recebe cerca de 400 V do flyback, sendo que há um potenciômetro para ajuste desta tensão;
Grade de foco (G3) – Concentra os elétrons para tornar a imagem nítida. Recebe cerca de 7.000 V do flyback com um potenciômetro para ajuste desta
tensão; Anodo acelerador (G4) – Recebe o MAT (25 kV) do flyback e atrai os
elétrons para a tela. Os pinos do tubo - Atualmente vamos encontrar no mercado o tubo comum
(usados na maioria pelos TVs de 20" ou mais) e o tubo minineck (usados na
maioria pelos TVs de 14"). Veja abaixo como contar os pinos e em quais elementos eles estão ligados. Lembrando que o pino do foco é o 1 e está
isolado dos demais devido à sua tensão que é alta (cerca de 7000 V). Nos tubos de foco baixo (não mais usados) o pino de foco está desprotegido como
os demais, porém separado destes.
AJUSTE DOS TRIMPOTS BIAS E DRIVERS LOCALIZADOS NA PLACA DO TRC
Os trimpots da placa do tubo devem ser ajustados retirando-se a cor do TV e procurando fazer a imagem ficar perfeitamente preto e branco. Este
ajuste não será possível se o tubo estiver fraco. Veja o efeito do ajuste para cada trimpot:
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AJUSTE DOS ANÉIS DE PUREZA E CONVERGÊNCIA
Atrás do yoke temos um conjunto de 6 anéis magnéticos chamado unidade
multipolar. Os dois anéis mais próximo do yoke são de pureza e devem ser ajustados para não aparecerem manchas nos cantos da tela. Os quatro
restantes são de convergência e devem ser ajustados para não aparecerem
riscos coloridos ao lado da imagem. Para ajustar estes anéis o melhor método é usar imagens de um gerador de barras ou imagens padrão gravadas numa
fita de vídeo ou num DVD. Veja abaixo a localização e o ajuste para cada anel:
Use o padrão que deixa a tela toda vermelha. Movimente o yoke para
frente até a tela ficar o mais vermelha possível (com o mínimo de manchas). Prenda o yoke nesta posição. Ela não deve encostar no cone do tubo. A seguir
gire os anéis de pureza até a tela ficar toda vermelha sem nenhuma mancha. Agora use o padrão quadriculado. Retire a cor do TV (colocando o controle de
cor ou saturação no mínimo). Ajuste com paciência os anéis de convergência até as linhas horizontais e verticais ficarem brancas na tela toda ou na maior
área possível. Lembrando que se o tubo não for exatamente igual ao original do TV (em caso de troca), o ajuste de convergência 100 % é impossível).
Os TVs novos que usam o tubo da "Phillips" não usam os anéis e o ajuste é feito pelo posicionamento do yoke.
SAÍDAS RGB DE FORMA INTEGRADA
Em alguns TVs, o circuito de saída RGB está dentro de um CI de
potência localizado na placa do tubo. Ele possui três pinos de entrada que recebem os sinais do CI faz tudo na placa principal e três saída que já
fornecem os sinais amplificados para os catodos do tubo. Veja abaixo um TV "CCE" que usa o CI de saída RGB:
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COMPONENTES MAIS USADOS NAS SAÍDAS RGB DOS TVs
Veja abaixo alguns dos transistores mais usados na etapa de saída RGB dos televisores:
DEFEITOS NO CIRCUITO DE POLARIZAÇÃO DO TUBO
Abaixo temos os defeitos desta parte do TV.
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SEM TRAMA E COM SOM NORMAL
Neste caso supomos que o TV tenha MAT:
1 - Verificar se o filamento do tubo está aceso – Se não tiver, meça a
tensão no filamento. Devemos encontrar de 4 a 6 V. Veja abaixo:
2 - Chega tensão no filamento, mas ele não acende - Teste-o na escala
de X1. Nos tubos comuns (padrão 20 " ou mais), o filamento está ligado nos pinos 9 e 10. Nos tubos minineck (padrão 14"), o filamento está nos pinos 4 e
5. Se não houver tensão no filamento, teste todos os componentes e trilhas que levam esta tensão. Veja abaixo como testar o filamento do tubo:
3 - O filamento do tubo acende - Aumente o “screen” no fly-back e veja se aparece brilho na tela. Se aparecer, o defeito do TV pode ser em outra etapa.
Veja abaixo:
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4 - Aumentando o screen, não aparece trama de forma alguma - Meça a tensão na grade screen (G2). Ao girar o potenciômetro de screen do flyback, a
tensão deve variar entre 100 e 900 V. Se não houver tensão na G2, o defeito pode ser o flyback, o capacitor ligado nesta grade em curto ou o resistor de
polarização desta grade aberto (se houver).
Se a TV tiver MAT, filamento acende e chega tensão normal na G2 e não há
trama, a solução será a troca do tubo. Veja abaixo como medimos a tensão na G2:
FALTA DE UMA DAS CORES
Este defeito deixa o TV com a tela ciano, roxa ou amarela.
1 - Meça o +B no coletor dos saídas RGB - Devemos encontrar mais ou
menos a mesma tensão nos três e em torno de 120 V ou 130 V;
2 - O +B nos saídas RGB estão normais - Teste o resistor que vai do transistor ao tubo. Se está normal, o defeito deve ser no tubo fraco. Para
testar o tubo a quente, aterre cuidadosamente cada catodo (pinos 6,8 e 11 -
comum ou 3,7 e 9 - minineck). Se aparecerem as três cores bem fortes na tela, o tubo está bom. Se não aparecer alguma cor ou for muito fraca, o tubo
está fraco;
3 - O +B no coletor de um dos saídas RGB está muito alto - Teste ou troque o transistor e verifique os componentes ligados no emissor dele
(resistor, trimpot ou capacitor);
4 - Os componentes ligados no transistor estão normais - Meça as
tensões no conector que traz os sinais RGB até a placa do tubo. Devem ser iguais. Elas variam entre 2 e 7 V.
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EXCESSO DE BRILHO
Este defeito pode deixar o TV com a tela toda branca, com ou sem linhas de retraço. A tela não apaga quando giramos o screen para o mínimo. Às vezes
ainda dá para ver alguma imagem ainda que muito brilhante. Devemos medir o +B de 180 V que alimenta a placa do tubo, conforme visto abaixo:
Se não há os 180 V, testaremos todos os componentes desta linha de +B que sai do flyback. Veja abaixo como fazer esta medida:
5 - Umas das tensões no conector dos sinais RGB está diferente - Devemos testar o fio do conector, os componentes ligados no pino do CI faz
tudo onde sai um dos sinais RGB e estando tudo normal, trocar o faz tudo.
EXCESSO DE BRILHO DE UMA DAS CORES
A tela pode ficar toda vermelha, verde ou azul, com ou sem linhas de retraço.
1 - Medir o +B no coletor das saídas RGB - Devem ter mais ou menos a mesma tensão no coletor. Veja como se faz abaixo:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 268
2 - Se um deles está com tensão baixa no coletor - Teste o resistor de metal filme de alimentação;
3 - O resistor está bom - Teste a frio o transistor ou troque-o de posição
com outro;
4 - O transistor está normal - Desligue o resistor que vai do coletor do
transistor ao tubo. Se o +B do coletor do transistor normalizar, o defeito é o tubo ou o soquete em curto internamente;
5 - Veja se a tensão na base dos três saídas RGB está por igual - Se
uma delas está diferente, o defeito está na placa principal do TV, possivelmente o CI faz tudo.
TELA MANCHADA
As manchas principalmente nos cantos da tela podem ter duas causas:
A máscara de sombras interna do tubo está magnetizada (imã perto da TV)
ou deslocada. No primeiro caso podemos usar uma bobina desmagnetizadora manual para corrigir o problema. No segundo caso a única solução é a troca do
tubo. A máscara pode deslocar quando o TV leva uma queda e não quebra o tubo. Veja abaixo como proceder para saber se as manchas são devido à
magnetização ou deslocamento da máscara de sombra:
RABO DE COMETA
Este defeito é causado pelo tubo fraco ou com ionização interna. A única solução é a sua troca.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 269
OS CIRCUITOS DE IMAGEM
Estes circuitos estão localizados entre o seletor de canais e o tubo. Tem como função processar os sinais responsáveis pela imagem, cor e som. Nos
TVs antigos (anos 80) tais circuitos encontravam-se dentro de 3 ou 4 CIs. Já
nos TVs modernos estão todos dentro do CI faz tudo. Veja abaixo o princípio básico dos circuitos de imagem usando o faz tudo:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 270
Seletor de canais - Ou varicap
Tem o aspecto de uma caixinha blindada. Recebe o sinal das emissoras
na antena, seleciona um canal e transforma em sinais de freqüência intermediária (FI). Na realidade do seletor saem três sinais de FI: vídeo (45,75
MHz), cor (42,17 MHz) e som (41,25 MHz);
TABELA DE LOCAÇÃO DE CANAIS VHF E UHF
Trafo balum (casador de impedância) de 300 ohms para 75 ohms
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 271
SELETOR VARICAP CONVENCIONAL
O seletor de canais do TV recebe este nome por usar um diodo especial chamado varicap para a sintonia dos canais. Todo diodo funciona como um
capacitor quando polarizado inversamente. Porém os diodos comuns variam a capacitância de maneira aleatória quando a tensão inversa varia. Já os diodos
varicap variam sua capacitância de maneira uniforme, como visto abaixo:
Assim o seletor usa deste diodo em paralelo com bobinas para sintonizar os
canais. Alterando a tensão nos diodos varicap, trocamos de canal.
Externamente os diodos varicaps estão ligados no pino VT (tensão de sintonia). O TV deve variar a tensão no pino VT entre 0 e 30 V para sintonizar
toda a faixa dos canais. Veja abaixo o exemplo de um varicap convencional e abaixo explicaremos a função dos pinos:
São chamados de convencionais, porque foram os primeiros tipos de seletor varicap usados nos televisores:
VT - Pino da tensão de sintonia. Deve variar a tensão entre 0 e 30 V para
sintonizar todos os canais; BL ou VL Deve receber 9 ou 12 V para o TV sintonizar os canais baixos (2 ao 6);
BH ou V - Deve receber 9 ou 12 V para o TV sintonizar os canais altos (7 ao 13); BU ou VU- Deve receber 9 ou 12 V para o TV sintonizar os canais de UHF (14
ao 83); Os pinos BL, BH e BU são chamados de chaveadores de bandas. Eles ligam e
desligam boinas internas ao varicap para sintonizar uma determinada banda
(ou faixa) de canais. BM - É o pino de +B do varicap. Recebe 9 ou 12 V para alimentar os
transistores internos; AGC - Ou CAG (controle automático de ganho) recebe de 3 a 7 V para ajustar
o ganho do seletor de acordo com o nível do sinal vindo da antena; IF - Ou FI é o pino por onde sai os sinais de FI de vídeo, croma e som.
AFT - Sintonia fina automática, ajusta o correto ponto da sintonia para um determinado canal. Nem todos os varicaps usam este pino.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 272
CIRCUITO DE SINTONIA
É circuito encarregado de fornecer as tensões para o correto
funcionamento do varicap. Veja abaixo o exemplo de um tipo de circuito e alguns de seus componentes destacados:
Os televisores dos anos 80 trocavam de canal através de teclas e
ajustavam a sintonia fina através de potenciômetros multivoltas. Tal conjunto de teclas e potenciômetros recebe o nome de unidade de memória. Já nos
TVs modernos, o micro substitui todo este conjunto. Assim possibilitou-se
trocar de canais usando o controle remoto (CR). Ao apertar a tecla de canal no painel ou no CR, o micro controla um ou dois transistores que recebem uma
tensão estabilizada de um zener de 33 V. Desta forma os transistores fazem a tensão no pino VT do varicap chegar ao valor apropriado para sintonizar o
canal desejado. Ao mesmo tempo o micro controla um CI menor que irá chavear uma tensão de 9 ou 12 V para o pino correspondente à banda do
canal escolhido. Conforme explicado, para o circuito de sintonia sintonizar todos os canais e nas
posições certas é necessária uma tensão de 33 V estabilizada por um zener. O zener de 33 V pode ser comum ou ter o corpo parecido com o de um
transistor, porém apenas com dois terminais na placa. Tal diodo vem com a indicação de "IC" na placa do TV e no corpo vem indicado u574. A alimentação
deste zener pode vir da mesma fonte de 100 V que alimenta o saída H ou da fonte de fly-back de 180 V.
SELETOR VARICAP MODERNO (PLL)
Este tipo tem um CI micro interno. Ele recebe pulsos digitais de dados
(data ou SDA), clock (SCL) e habilitação (enable ou EN) do CI micro do televisor. Ao apertar a tecla de canais no painel ou CR, o micro manda uma
seqüência de pulsos SDA, SCL e EN para o varicap.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 273
O CI micro interno do varicap interpreta estes pulsos como o canal e a banda que queremos sintonizar. A partir daí ele fornece o comando para o CI PLL
dentro do varicap que fornecerá as tensões corretas de sintonia e chaveamento da banda. Para cada canal a ser sintonizado, o micro do TV
fornece uma seqüência diferente de pulsos SDA e SCL para o micro do varicap. Veja abaixo o circuito de sintonia simples usado neste tipo de varicap:
BT OU VT - Pino da sintonia. Funciona com 33 V fixos vindos do zener de 33 V;
BM - Pino do +B de 9 ou 12 V. Alguns varicaps PLL não têm este pino; BP - Pino do +B de 5 V
SDA - Pino que recebe o comando de dados digitais do micro. A tensão contínua deste pino é 5 V;
SCL - Pino que recebe o sinal de clock para sincronismo do micro. A tensão deste pino é 5 V;
EN - Enable, pino que recebe um comando para habilitar as portas do micro
interno do varicap. Os varicaps mais modernos não tem mais este pino. Tal comando é enviado junto com o sinal de dados.
Como visto o circuito de sintonia deste tipo de varicap é bem simples. Todas as
tensões são fixas. Para testar estes circuitos basta medir as tensões de 33, 9, 5 e a tensão do AGC entre 3 e 7 V. Os comandos SDA e SCL só podem ser
medidos com um osciloscópio, já que formam ondas quadradas de dezenas de kHz de freqüência.
Os circuitos de Fi de áudio e vídeo
O FILTRO SAW
É um filtro ligado na saída do seletor. Serve para deixar passar os sinais de FI em torno dos 44 MHz e eliminar as interferências produzidas pelo seletor.
Possui 5 terminais, sendo uma entrada, duas saídas e dois terminais no terra. Pode ser redondo metálico ou retangular de epóxi para economia de espaço na
placa. Veja a seguir os tipos de SAW citados:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 274
SAW - É um filtro de 5 terminais, podendo ser redondo metálico ou retangular
de epóxi. Deixa passar os sinais de FI e bloqueia as interferências vindas do seletor
OBS - SAW significa "Superficial Acustic Wave" - Onda acústica superficial. O sinais entram no filtro e viram sons de alta freqüência. Apenas os sons que
coincidem com as freqüências de ressonância do filtro viram sinais novamente e saem do filtro. Os demais sons vão para o terra.
BOBINA DETETORA DE VÍDEO
É uma bobina ajustável ligada em dois pinos do faz tudo. Está ajustada em 45,75 MHz (FI de vídeo). Ela é a responsável pelo funcionamento do
detector interno ao CI.
O detector recebe o sinal de FI e o demodula, obtendo o sinal de luminância, cor e som. Se esta bobina estiver desajustada, o detector não
consegue eliminar todo o sinal de FI e aparecem chuviscos na imgem. Também pode ocorrer da imagem ficar com chuvisco ao sintonizar o canal e o chuvisco
desaparecer em seguida. Lembrando que luminância (Y) é o nome dado ao
sinal correspondente à imagem em preto e branco, ao brilho e ao contraste da mesma.
Não tente ajustar esta bobina sem instrumentos adequados
(osciloscópio ou frequencímetro). Porém estas bobinas são universais, ou seja a de um TV serve na maioria dos outros TVs, não importando o tamanho
da carcaça. Veja abaixo:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 275
FILTROS DE CERÂMICA
Este componente está sendo usado nos rádios e TVs para substituir
bobinas. Tem uma freqüência de trabalho. No caso dos filtros usados em TV, é 4,5 MHz. Assim apenas os sinais de 4,5 MHz passam e os demais vão para o
terra. Os filtros cerâmicos de 4,5 MHz usados nas TVs servem para separar o
sinal de som dos demais. Assim temos o "trap de som" (filtro cerâmico em paralelo com uma bobina) no caminho do sinal de vídeo para mandar o som
para o terra e o filtro de som para separar este sinal para os circuitos de som do TV. Veja abaixo os dois filtros cerâmicos de 4,5 dos TVs:
TRAP E FILTRO DE AUDIO
São normalmente dois filtros de cerâmica para separar o som do resto do sinal. O trap de som é um filtro cerâmico ligado em paralelo com uma bobina.
Fica no caminho do vídeo para aterrar o sinal de som, evitando que este vá para o tubo e interfira na imagem. O filtro de som é um filtro cerâmico sem
bobina na entrada do circuito de som. Separa o sinal de 4,5 MHz para os circuitos de som do TV;
DISTRIBUIDOR DE VÍDEO
Recebe os sinais de luminância e croma e o distribui para os respectivos circuitos. Este transistor não é usado por todos os TVs, porém o é pela
maioria. Após o distribuidor, o sinal Y deve ser separado do sinal de cor. A separação pode ser feita fora do faz tudo através de bobinas e capacitores
(traps ou filtros) ou então dentro do faz tudo como ocorre nos TVs modernos;
CIRCUITOS DE LUMINÂNCIA (Y) Amplifica o sinal Y e o envia para a matriz com as cores. No circuito Y encontraremos a DL (linha de atraso) que impede a chegada deste sinal à
matriz antes das cores. A DL de luminância pode ser externa ou interna ao faz tudo. Se for externa é uma bobina de três terminais com o meio no terra e
encapsulada com cerâmica.
CIRCUITOS DE COR Têm basicamente quatro funções: 1° Amplificar os sinais de cor
(vermelho R-Y e azul B-Y) enviados pela emissora, 2° Separar estes dois sinais de cor, 3° Demodular os sinais de cor (fazendo-os voltar para suas freqüências
originais) e 4° Obter o sinal do verde G-Y. Embora o circuito de cor pareça um tanto complexo, ele está quase todo dentro do faz tudo. Do circuito de cor
saem três sinais: R-Y (vermelho), G-Y (verde) e B-Y (azul);
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 276
Matriz - Mistura cada cor com a luminância, resultando novamente nos sinais
RGB que serão amplificados pelos saídas e aplicados nos catodos do tubo para produzirem imagem colorida. A matriz pode ser feita dentro do faz tudo (TVs
modernos) ou nos próprios saídas RGB (TVs antigos). Neste caso, a luminância entra nos emissores e as cores nas bases dos transistores.
PRINCÍPIO BÁSICO DOS SINAIS DE IMAGEM E COR
Esta parte é apenas a título de curiosidade, não interferindo na hora do conserto de um TV, mas ajuda a compreender os circuitos de imagem do
televisor. No TV a cores, a imagem é formada a partir de três cores primárias: vermelho - R, verde - G e azul - B. Lá na emissora a câmera (na transmissão
ao vivo) ou outro equipamento (VCR ou DVD na transmissão gravada) fornece os três sinais RGB que são as cores junto com a informação de brilho e
contraste. A partir daí os sinais são processados até se tornarem: luminância (Y) e cores (U e V) separadas para serem então transmitidas. Veja o princípio
básico a seguir:
O sinal de luminância - Também chamado de sinal Y, corresponde à
imagem preto e branco com as informações de brilho e contraste. É obtido pela mistura das partes dos sinais RGB (30% R, 59% G e 11% B) Este sinal
também fornece a imagem para os TVs preto e branco. Sinais de croma - Devido à limitação na largura do canal de televisão, apenas
dois sinais de cor podem ser transmitidos. A escolha ficou para os sinais do vermelho e do azul, porém estes sinais são transmitidos de tal forma que
misturando uma parte de cada podemos obter o sinal do verde. Isto será feito dentro do CI faz tudo do televisor.
Obtenção dos sinais de cor - Consiste na mistura do sinais R e B com o sinal Y invertido, obtendo assim as duas cores sem a luminância: R-Y e B-Y. Estes
sinais também podem ser chamados de diferença de cor. Modulação e correção - Os sinais R-Y e B-Y têm freqüência baixa (0 a 1
MHz) e para serem transmitidos sem interferirem no sinal Y, devem ser
modulados. A modulação é feita com um sinal de cerca de 3,58 MHz. O azul é modulado (misturado) com um sinal de 3,58 MHz em fase e o vermelho com
outro sinal de 3,58 MHz defasado em 90°.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 277
Portanto os dois sinais são transmitidos em 3,58 MHz e defasados entre si em
90°. Esta defasagem é muito importante e dela depende as cores corretas da cena a ser transmitida.
Após a modulação os sinais de cor são um pouco reduzidos para não ultrapassarem o tamanho do sinal Y. Assim o sinal R-Y corrigido pode ser
chamado de V (vermelho) e o B-Y corrigido pode ser chamado de U (azul).
Sistema NTSC - Significa "National Television System Committee" ou Comitê para o Sistema Nacional de Televisão. Foi o primeiro sistema de transmissão
de sinais a cores. Desenvolvido por uma equipe de engenheiros nos Estados Unidos na metade da década de 50, ainda é o sistema usado lá e em vários
outros países como Japão, México, Canadá, etc. Neste tipo os sinais de cor são modulados por um sinal de 3,579545 MHz. O azul em fase e o vermelho
defasado em 90°. Porém durante a transmissão devido à interferências e outros fatores o vermelho, que é mais instável, pode sofrer alteração de fase e
passar por exemplo para 100° em relação ao azul.
Com isso, todas as cores ficam alteradas na tela. Esta deficiência do sistema NTSC é corrigida por um controle chamado Tint, que atua no CI faz tudo e faz
o vermelho voltar para 90° em relação ao azul automaticamente. O televisor NTSC - Como já explicado, os sinais do vermelho e azul são
transmitidos juntos em 3,58 MHz. O televisor deve separar e demodular estes sinais aplicando outro sinal de 3,58 MHz gerado por um oscilador interno ao
faz tudo controlado por um cristal de quartzo. No TV NTSC, os sinais vão juntos ao demodulador interno ao CI. O oscilador a cristal gera dois sinais de
3,579545MHz defasados em 90° e os envia ao demodulador. Assim os sinais R-Y e B-Y voltam para suas freqüências originais (0 a 1 MHz) e já saem
separados do demodulador. Daí basta passá-los por uma matriz para recuperar o verde (G-Y).
Sistema PAL - Significa "Phase Alternate Line" ou Linha de Fase Alternada, foi desenvolvido na Alemanha pela Telefunken nos anos 60. É o sistema usado
pelo Brasil, América Latina e a maioria dos países europeus. Basicamente é um
NTSC melhorado. Os sinais são modulados por uma portadora de 3,575611 MHz (padrão M). O azul (U) é modulado em fase (0°) e o vermelho (V) numa
linha de imagem é modulado em 90° e na linha seguinte em -90°. Ou seja o vermelho é transmitido numa linha correto e na outra invertido. O TV
desinverterá as linhas dentro do faz tudo. Daí vem o nome do sistema. Ele corrige a deficiência do NTSC visualmente, já que o olho não consegue
perceber a diferença de cores entre duas linhas consecutivas de imagem. Exemplo: Na linha 1 o vermelho vai a 90° e chega no TV a 100° (cores
diferentes). Na linha 2 o vermelho vai a -90° e chega no TV com a mesma alteração (-90+10) = -80°(cores diferentes da linha 1). Daí o TV desinverte o
sinal e fica 80°. Assim temos no TV: linha 1 vermelho em 100° e na linha 2 vermelho em 80°. Daí enxergaremos na tela a média das cores das duas
linhas: 100+80 = 180/2 = 90 ° que é a fase do sinal transmitido e em consequência a cor correta que devemos enxergar.
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O televisor PAL - Devido às inversões de fase do vermelho (V e -V), os sinais
são separados antes dos demoduladores de croma. O componente responsável pela separação entre o azul e o vermelho é uma linha de atraso de vidro
(DL de croma). Os sinais entram na DL na linha 1 e demoram 63 microssegundos (padrão M).
Tempo suficiente para virem os sinais da linha 2 que também entram na DL e
vão para saída ao mesmo tempo. Assim os sinais da linha 2 são misturados com os da linha 1 e desta forma separarem o azul do vermelho. Após a DL, os
sinais separados vão para os demoduladores serem misturados com o sinal do oscilador a cristal de 3,575611 MHz. Nos TVs modernos, o faz tudo faz uma
pré separação entre os sinais e outro CI chamado DL de croma se encarrega de melhorar a separação entre o azul e o vermelho. Portanto não
encontraremos mais a DL de vidro.
PAL M e PAL N - No PAL M a imagem é formada por 525 linhas, os sinais de
croma são de 3,575611 MHz, a freqüência do horizontal é de 15.750 Hz e a freqüência do vertical é 60 Hz. No sistema PAL N, usado pela maioria dos
países da América do Sul, a imagem é formada por 625 linhas, os sinais de croma são de 3,582056 MHz, a freqüência do horizontal é de 15.625 Hz e a
freqüência do vertical é 50 Hz.
Sistema SECAM - Significa "Systeme Electronique Couleur Avec Memoire" ou Sistema Eletrônico de Cores Seqüenciais com Memória, foi desenvolvido na
França nos anos 60, sendo adotado neste país e em outros tais como Rússia, Grécia e pela maioria dos países do leste europeu. Neste os sinais azul e
vermelho são transmitidos sequencialmente, numa linha só o azul, na outra só o vermelho. Os sinais são armazenados numa memória no televisor e
processados. A imagem é formada por 625 linhas. A freqüência do horizontal é 15.625 Hz e a do vertical é 50 Hz. Não falaremos deste sistema porque aqui no
Brasil dificilmente encontraremos televisores SECAM para conserto.
CIRCUITO DE IMAGEM COM CI FAZ TUDO MAIS ANTIGO
Nos primeiros CIs faz tudo, os sinais de luminância (Y) e croma eram separados externamente. Usavam a DL de luminância externa (bobina
encapsulada de cerâmica) e DL de croma era um bloco de vidro dentro de uma caixinha azul, verde, preta ou bege. Deste CI saem 4 sinais para a placa do
tubo: Y, R-Y, G-Y e B-Y. Veja abaixo o exemplo de um circuito de imagem usando o CI LA7680:
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Observe como normalmente estes TVs usam o seletor varicap comum, conforme veremos em outro tópico.
CIRCUITO DE IMAGEM COM CI FAZ TUDO MODERNO
Nos TVs atuais, o CI faz tudo separa internamente os sinais Y e C e a DL de luminância está dentro dele. Ele também separa os sinais vermelho (R-Y) e
azul (B-Y) internamente e em alguns casos precisa do auxílio de um CI fazendo o papel de uma DL de croma, normalmente um TDA4661, 4662 ou
4665, para separar corretamente os sinais. Os faz tudo mais modernos não
usam mais o CI externo para ajudar a separar o azul do vermelho. Veja abaixo o exemplo de um CI TDA8361 processando a imagem e a cor:
Observe como este CI faz o chaveamento do TV/AV. O sinal da TV entra no 13, o da entrada AV no 15 e a tensão no pino 16 controla a chave interna. Quando
está em 0 V, chaveia o sinal da TV e quando está em 8 V, chaveia o sinal da
entrada AV. Observe também como estes TVs normalmente usam o seletor do tipo PLL que será abordado num outro tópico.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 280
IDENTIFICAÇÃO DOS COMPONENTES DOS CIRCUITOS DE IMAGEM NA PLACA
Aqui vamos dividir em duas categorias: A dos TVs mais antigo e a dos TVs
mais modernos:
LOCALIZAÇÃO DOS COMPONENTES DO CIRCUITO DE IMAGEM
PARTE 1
Aqui falaremos dos TVs mais antigos. O primeiro passo é localizar o faz tudo, o
maior CI da placa. Ao lado do CI encontraremos o cristal de 3,58 MHz (pode ser mais de um se o TV trabalha em outros sistemas). Também veremos os
filtros cerâmicos trap e filtro de som e perto deles localizamos o transistor distribuidor de vídeo. Também encontraremos as duas linhas de atraso:
A DL de luminância tem o corpo deformado de cerâmica e a DL de croma dentro de uma caixinha fina plástica. Também perto do CI estará o filtro SAW
metálico. Veja abaixo uma idéia de como achar os componentes num TV antigo:
Neste exemplo podemos notar três cristais (PAL - M, PAL - N e NTSC) e duas DLs de croma (PAL - M e PAL - N). Ela não é usada no sistema NTSC.
LOCALIZAÇÃO DOS COMPONENTES DO CIRCUITO DE IMAGEM
PARTE 2
Nos TVs mais modernos é mais fácil de localizar os componentes. O filtro SAW normalmente é retangular. Não encontraremos mais a DL de luminância
(interna ao faz tudo) e a DL de croma é um CI menor ao lado do faz tudo. Normalmente é usado o CI TDA4662.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 281
Os TVs mais modernos não usam mais este CI separado, estando a DL de croma também no faz tudo. Veja abaixo o exemplo de um TV usando circuitos
de imagem e cor mais moderno:
O FILTRO SAW
Conforme já explicado é um filtro ligado na saída do seletor. Serve para deixar
passar os sinais de FI em torno dos 44 MHz e eliminar as interferências
produzidas pelo seletor. Possui 5 terminais, sendo uma entrada, duas saídas e dois terminais no terra. Pode ser redondo metálico ou retangular de epóxi para
economia de espaço na placa. Veja abaixo os tipos de SAW citados:
OBS - SAW significa "Superficial Acustic Wave" - Onda acústica superficial. O sinais entram no filtro e viram sons de alta freqüência. Apenas os sons que
coincidem com as freqüências de ressonância do filtro viram sinais novamente e saem do filtro. Os demais sons vão para o terra.
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BOBINA DETETORA DE VÍDEO
É uma bobina ajustável ligada em dois pinos do faz tudo. Está ajustada
em 45,75 MHz (FI de vídeo). Ela é a responsável pelo funcionamento do detetor interno ao CI. O detetor recebe o sinal de FI e o demodula, obtendo o
sinal de luminância, cor e som. Se esta bobina estiver desajustada, o detetor
não consegue eliminar todo o sinal de FI e aparecem chuviscos na imgem. Também pode ocorrer da imagem ficar com chuvisco ao sintonizar o canal e o
chuvisco desaparecer em seguida. Não tente ajustar esta bobina sem instrumentos adequados (osciloscópio ou frequencímetro). Porém estas
bobinas são universais, ou seja a de um TV serve na maioria dos outros TVs, não importando o tamanho da carcaça. Veja abaixo:
FILTROS DE CERÂMICA
Este componente está sendo usado nos rádios e TVs para substituir bobinas. Tem uma freqüência de trabalho. No caso dos filtros usados em TV, é
4,5 MHz. Assim apenas os sinais de 4,5 MHz passam e os demais vão para o terra. Os filtros cerâmicos de 4,5 MHz usados nas TVs servem para separar o
sinal de som dos demais. Assim temos o "trap de som" (filtro cerâmico em paralelo com uma bobina) no caminho do sinal de vídeo para mandar o som
para o terra e o filtro de som para separar este sinal para os circuitos de som do TV. Veja abaixo os dois filtros cerâmicos de 4,5 dos TVs:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 283
LINHA DE ATRASO DE LUMINÂNCIA:Também chamada de DLY é uma bobina com o terminal central ligado ao terra. Serve para atrasar o sinal Y em
torno de 70 ns (nanossegundo ou um segundo dividido por um bilhão). Assim este sinal chega ao tubo junto com a croma. Veja abaixo o aspecto e o símbolo
deste componente. Nos TVs modernos, ela está dentro do faz tudo.
LINHA DE ATRASO DE CROMA ANTIGA
É formada por um bloco fino de vidro especial que atrasa o sinal em 63 µs. Daí
este sinal pode ser misturado com o da próxima linha e cancelar uma das cores em cada saída. Veja abaixo o princípio de funcionamento e o aspecto
físico deste componente:
Veja como numa das saídas cancela-se o vermelho e fica apenas o azul. Na outra saída ocorre o contrário. Porém a DL de croma só funciona
corretamente quando dois componentes estão ajustados:o trimpot que controla o nível do sinal direto e a bobina que ajusta a defasagem do sinal que
será invertido numa das pontas para permitir uma perfeita separação das cores.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 284
Se um destes componentes estiver desajustado, a DL não funciona, não separa as cores e aparece na tela umas barrinhas nas cores chamadas de efeito
veneziana. Mais adiante mostrarei como é o efeito veneziano. Este efeito também ocorre quando A DL está quebrada. Alguns TVs têm duas DLs de
croma, uma para o PAL M e outra para o PAL N. O chaveamento delas é feito automaticamente através de diodos ou de um CI.
LINHA DE ATRASO DE CROMA MODERNA
Conforme já explicado, alguns CIs como o TDA8361 ou o TDA8374 já
separam internamente o azul do vermelho. Porém como a separação não é perfeita, ele usam um CI menor para separar definitivamente as cores. Tal CI,
normalmente um TDA4662, recebe o nome de DL de croma. Possui internamente duas memórias que armazenam o sinal da linha anterior,
misturando com o da linha presente, da mesma forma que a DL de vidro. Pode-se dizer que há duas DLs dentro do CI, uma para separar só o vermelho
e a outra o azul. Veja abaixo o exemplo de um CI DL de croma:
Os faz tudo mais modernos, tais como o TDA8841 e o TDA9570 não usam mais a DL de croma externa nem de vidro, nem o CI.
CRISTAIS DE 3,58 MHz
Como explicado, o circuito de croma usa o um sinal de 3,58 MHz
produzido por um oscilador a cristal para demodular as cores. Sendo assim encontraremos pelo menos um cristal de 3,575611 MHz ligado no faz tudo.
Esta é a freqüência da cor no sistema PAL M. O cristal da croma é parecido com um pequeno cadeado. Atualmente é comum os TVs funcionarem em
vários sistemas. Se o TV funciona em PAL M e NTSC encontraremos dois cristais. Se o TV funciona em três sistemas (PAL M, PAL N e NTSC)
encontraremos três cristais. O chaveamento destes cristais no televisor pode ser feito através de diodos, transistores ou dentro do próprio faz tudo. Veja a
seguir:
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ENTRADAS AUXILIARES DE ÁUDIO E VÍDEO
Hoje todos os televisores possuem duas ou mais entradas RCA de
áudio e vídeo (AV) auxiliares. Nestas entradas localizadas atrás ou na frente, podemos conectar ao TV outros equipamentos, tais como videogame, DVD,
VCR, filmadora, etc. O sinal de vídeo destas entradas podem ser chaveados
dentro do faz tudo ou num CI separado, normalmente um 4052, 4053 ou 4066. Veja abaixo como são e onde normalmente estão ligadas estas
entradas:
CONTROLES DOS CIRCUITOS DE IMAGEM
São basicamente três controles principais acessíveis ao usuário:
brilho, contraste e cor. Eles fazem a tensão variar em três pinos do faz tudo. Antigamente estes controles eram potenciômetros, hoje são comandos do
micro acessados através de um menu na tela. Veja abaixo os controles antigos e modernos:
Brilho - Ou "bright", atua num pino do circuito de luminância para ajustar o
nível de luz na tela do tubo; Contraste - Controla o tamanho do sinal de vídeo e a diferença entre as
partes pretas e brancas da imagem Cor - Ou saturação, atua no circuito de croma para deixar as cores mais fortes
ou fracas.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 286
Alguns TVs têm um trimpot de sub brilho interno. Os aparelhos mais modernos
fazem os controles de brilho, contraste e cor através de dados seriais (data - SDA e clock - SCL) enviados pelo CI micro ao faz tudo.
CONTROLE AUTOMÁTICO DE GANHO (CAG)
Também chamado de AGC, está dentro do faz tudo. Recebe parte do
sinal de vídeo do detector e o transforma em tensão contínua para controlar o ganho da FI e do seletor.
Se o sinal chegar forte na antena, o CAG diminui o ganho do TV para a imagem não ficar entortando e perdendo o sincronismo. Se o sinal chegar
fraco, o CAG aumenta o ganho do TV para a imagem não ficar com chuvisco. Há um trimpot que controla a tensão do CAG a ser aplicada ao seletor. Veja
abaixo o princípio básico do CAG:
CIRCUITO DE SINCRONISMO
Tem como função separar os pulsos de sincronismo horizontal e vertical
do sinal de vídeo. Este circuito está inteiramente dentro do faz tudo. Os pulsos de sincronismo vertical de 60 Hz vão direto para o oscilador vertical impedindo
que a imagem role para cima ou para baixo. Os pulsos horizontais de 15.750 Hz vão para o CAF (controle automático de fase). Este circuito compara o
sincronismo com o sinal gerado pelo oscilador interno e dividido até 15.750 Hz.
Se houver defasagem entre os dois, o CAF gera uma tensão que aumenta ou diminui a freqüência do oscilador momentaneamente até os dois sinais ficarem
em fase novamente. Isto impede que a imagem role horizontalmente ou fique com uma barra preta no meio. No CAF há um trimpot que permite ajustar a
correta centralização da imagem no sentido horizontal. Veja abaixo o circuito de sincronismo e CAF assim como os defeitos mais comuns.
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FORMA DOS SINAIS DE IMAGEM
Veja abaixo como são os sinais de luminância, croma e sincronismo retirado do
transistor distribuidor de vídeo. Observe como há um sinal chamado "burst". Este sinal é formado por 8 a 10 pulsos de 3,58 MHz enviados junto com o sinal
de croma. Serve para sincronizar as cores na imagem e para o televisor saber
que a transmissão foi feita a cores. Veja também os sinais RGB obtidos nas saídas do faz tudo. Porem estes sinais só podem ser visualizados num
osciloscópio de pelo 10 MHz e com um gerador de barras ligado na antena do TV.
COMPONENTES MAIS USADOS NOS CIRCUITOS DE IMAGEM
Não apresentamos os tipos de CI faz tudo porque isto já foi feito quando
estudamos o horizontal. Veja abaixo os demais componentes encontrados nestas etapas do TV:
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ROTEIRO PARA CONSERTO E DEFEITOS NOS CIRCUITOS DE IMAGEM
Veja abaixo os defeitos mais comuns que ocorrem nos circuitos de imagem e cor do TV.
COM TRAMA E SEM IMAGEM
O TV pode ou não ter linhas de retraço. Também pode ficar com ou sem som.
1 - Testar o transistor distribuidor de vídeo como visto abaixo:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 289
2 - Medir a polarização do transistor citado. Se o distribuidor for NPN, a tensão do coletor deve ser a mais alta. Se for PNP é a tensão do emissor a mais alta.
Observe:
3 - Injete sinal usando a escala de X1, com a ponta vermelha no terra, para testar o distribuidor e os componentes associados. Veja o procedimento
abaixo:
4 - Meça a tensão nos pinos onde entram os controles de contraste, brilho e cor do faz tudo. Atue sobre o controle no menu - Se a tensão no pino
correspondente variar, o controle está funcionando bem. Caso contrário, o controle não está atuando e devemos testar a variação da tensão na saída do
micro até chegar no pino correspondente no faz tudo. Observe abaixo:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 290
5 - Meça a tensão no pino que faz o chaveamento TV/AV do faz tudo, caso este chaveamento não seja feito por um CI separado - Deve dar uma tensão
para o modo TV e outra para o modo AV. Se a tensão não variar ao apertar a tecla AV no painel ou no CR, devemos testar esta tensão desde o micro até o
faz tudo. Observe o procedimento abaixo:
6 - Injete sinal no pino de entrada do sinal de vídeo no faz tudo - Deve
aparecer uma interferência bem forte na tela para comprovar que a etapa de vídeo interna ao CI está funcionando. Veja abaixo:
7 - Se em todos os testes indicados até aqui está tudo normal, devemos fazer a troca do CI faz tudo.
OBS - Também podemos fazer a pesquisa de defeito nos circuitos de imagem usando um osciloscópio, porém devemos ligar um gerador de barras na antena
da TV e a pesquisa de sinal será do distribuidor de vídeo para frente até os pinos de saídas RGB do faz tudo.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 291
SEM IMAGEM MAS TEM COR
Este defeito é mais comum ocorrer nos TVs antigos, nos quais a separação
entre a luminância e a cor era feita fora do CI. Então se pegarmos um TV com este defeito, devemos injetar sinal e testar os componentes por onde passa
exclusivamente o sinal de luminância (Y). Veja abaixo:
Se este defeito ocorrer em TVs modernos (raridade), devemos trocar o faz
tudo.
IMAGEM PRETO E BRANCO
Nos televisores modernos (anos 90 para cá), quando a imagem preto e branco
está normal e não aparecem as cores, o principal suspeito é o CI faz tudo, já que os circuitos de croma estão dentro dele. Porém antes de optar pela troca
do CI, podemos realizar alguns testes fora dele, como indicado abaixo:
1 - Meça a tensão nos pinos de +B (1 e 9) do CI LA de croma - Devemos
encontrar 5 V. Observe:
Eletrônica em áudio e vídeo LCD
CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 292
2 - Podemos testar o CI LA de croma injetando sinal – Com a ponta preta, injete um sinal (em X1) nos pinos de saída R-Y e B-Y do CI LA de
croma. Se aparecer interferência de cor na tela, o CI faz tudo está bom. A seguir injetamos sinal nos pinos de entrada R-Y e B-Y do LA de croma. Se
aparecer interferência de cor na tela, o LA está bom. Caso não apareça, ele está com defeito. Veja abaixo como devemos proceder:
3 - Se o TV tiver chaveamento nos cristais fora do CI (transistores ou diodos) - Meça as tensões nestes componentes. Troque o cristal PAL M e por
último o CI faz tudo. Veja o teste do chaveamento dos cristais abaixo:
Obs - Ao trocar o cristal de 3,58 MHz, observe que há um capacitor cerâmico
em série com ele para fazer o ajuste fino de freqüência. Se trocar o cristal por de outro fabricante, talvez seja necessário modificar o valor do tal capacitor
para que a cor apareça. Os valores para este capacitor variam de 12 pF a 47 nF.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 293
FALTA UMA DAS CORES
Observe como no caso deste defeito, apenas o colorido da imagem fica
alterado, pela falta de azul ou de vermelho. Quando atuamos no controle de cor, a imagem fica preto e branco perfeitamente, descartando a hipótese do
defeito estar na placa do tubo. Teste os componentes que estão entre a DL de
croma e o faz tudo. Também pode ser defeito neste último CI. Nos TVs mais novos pode ser falta de um dos +B ou defeito no CI que faz o papel de DL de
croma. Veja abaixo:
EFEITO VENEZIANA
Este defeito é causado pela linha de atraso de croma ou algum componente
relacionado a ela. Também pode ser falha no chaveamento dos sistemas PAL/NTSC. Veja abaixo:
CHUVISCO - NÃO SINTONIZA OS CANAIS
Antes de optar pela troca do varicap, devemos realizar os testes abaixo:
1- Meça as tensões nos pinos de +B do Varicap - Devemos encontrar
entre 9 e 12 V. Este pino também pode vir com o nome de BM. Veja abaixo:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 294
2 - Se a TV usa varicap comum, meça as tensões nos pinos VT, BL, BH e BU - O pino VT deve variar de 0 a 30 V. Se não houver tensão neste pino ou
ela não variar, teste o zener de 33 V e todos os componentes que tem a ver com a tensão de sintonia, incluindo o micro.
Os pinos do chaveamento de bandas BL, BH e BU devem receber tensão de 9
ou 12 V correspondente à banda de canais que queremos sintonizar. Se não há
tensão nestes pinos, tente trocar o CI chaveador de bandas (LA7910).
Se não resolver, o defeito é o micro que não está fornecendo o comando para o chaveamento de bandas. Não se esqueça de medir a tensão no pino do AGC.
Deve dar entre 3 e 7 V. Veja abaixo estes procedimento:
3 - Se o TV usa o varicap PLL (moderno), confira as tensões nos pinos
BT (33 V), BM (9 ou 12 V) e BP (5 V). Veja abaixo como medir as tensões nestes dois tipos de varicap:
IMAGEM COM MUITO CHUVISCO
Antes de tudo certifique-se que a antena está boa e o local é favorável à recepção dos canais. Isto posta, o principal suspeito é o varicap, porém antes
da troca do mesmo, verifique se o 1º transistor de FI está bom e corretamente polarizado e se a bobina detetora de vídeo está em boas condições.
Eletrônica em áudio e vídeo LCD
CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 295
Você pode colocar a de outra TV para testar, já que elas trabalham na mesma freqüência (45,75 MHz). Observe abaixo:
CIRCUITO DE SOM DO TELEVISOR
Começa no filtro de som, um filtro cerâmico de 4,5 MHz, e vai até o alto-
falante (ou falantes). Nos TVs mono, o circuito de som é simples, formado pelo CI faz tudo e pelo CI de saída de som. Já nos TVs estéreo, principalmente nos
de tela grande, o circuito de som é mais complexo, como veremos a seguir:
TELEVISORES MONO
São aqueles que reproduzem os dois sinais de áudio (L = esquerdo e R = direito) juntos no mesmo alto-falante ou em dois alto-falantes. O fato do TV
ter dois falantes não significa que o mesmo é estéreo. Para ser estéreo, cada falante deve estar ligado numa saída de áudio diferente ou em pinos diferentes
do CI de saída de áudio. Veja abaixo o princípio do TV mono:
Eletrônica em áudio e vídeo LCD
CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 296
O controle de volume pode atuar no CI de saída ou no faz tudo. Nos TVs modernos, este controle é feito através dos comandos digitais data (SDA) e
clock (SCL).
TELEVISORES ESTÉREOS
São aqueles que podem reproduzir os sinais de áudio L e R separadamente,
dando maior noção de realismo ao som. Porém para o TV reproduzir som estéreo, a emissora deve transmitir estéreo. Tais TVs possuem pelo menos
dois falantes, cada um para reproduzir um dos sinais. Os TVs estéreos também
podem reproduzir outro sinal de áudio transmitido por algumas emissoras em determinados programas: o SAP. SAP é segundo programa de áudio e
corresponde ao som original de um filme, documentário, esporte, etc. Porém este sinal é mono e sairá igual nos dois falantes. Veja abaixo o princípio do
televisor estéreo:
Como vemos, o televisor estéreo possui um CI chamado decodificador
estéreo. Tal CI recebe na entrada som mono, estéreo e o SAP (estes sinais conjugados recebem o nome de MTS = som de televisão multicanal). Daí ele
separa os canais, deixando sair apenas o sinal L num pino e o R em outro.
Também tem a opção de deixar sair o SAP em cada pino, dependendo da função escolhida no CR do TV. O decodificador possui muitos capacitores
eletrolíticos ligados nos seus pinos.
Após o decodificador, os sinais passam pelo CI que chaveia as entradas auxiliares e vão ao pré. Este CI amplifica os sinais, faz os controles de graves,
agudos, etc e os envia ao CI de saída de áudio. A saída de áudio pode ser com um CI só ou dois CIs de potência separados.
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CIRCUITO MUTE
Tem a função de cortar o som do TV quando a emissora sai do ar e aparecem
os chuviscos na tela ou quando o TV está fora de canal. Também podemos cortar o som atuando numa tecla do painel ou do CR. O circuito é baseado em
transistores comuns ou SMDs, com o visto a seguir:
Quando o TV entra no modo mute, o micro polariza alguns transistores, um
para cortar a tensão num pino do CI de áudio e outros para aterrar os sinais nas entradas do CI citado. Este é apenas um modelo, porém existem outros
mas todos baseados na ação de transistores.
ROTEIRO PARA CONSERTO DOS CIRCUITOS RESPONSÁVEIS
PELO SOM
O procedimento vale quando o TV está sem som, porém com imagem
normal ou quando está com som muito baixo. Para consertar o som, devemos injetar sinal usando o multitester em X1 ou uma chave de fenda fina
segurando-a pela haste. Veja abaixo o procedimento para o TV estéreo (mais
complexo) e acompanhe a explicação:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 298
1 - Testar os falantes a frio pelo conector;
2 - Injetar sinal nos pinos de entrada do CI de áudio - Deve sair um forte zumbido nos falantes. Se não sair, meça os pinos de +B, teste o circuito MUTE
e estando em boas condições, troque o CI de saída de áudio, tomando o cuidado de colocar outro com o código exatamente igual (ex: TDA7056B deve
ser trocado por outro 7056B e não pelo 7056A ou 7056); 3 - Injetar sinal nas entradas do CI pré amplificador - Para testar este
CI. Se não sair som, meça o +B e troque o CI citado; 4 - Injete sinal nas saídas e entradas do CI chaveador AV - O som
ouvido nos falantes deve ser o mesmo nas saídas e entradas. Se o som sai nos pinos de saída e não nos de entrada, troque o CI indicado;
5 - Injete um sinal nas saídas e entrada do decodificador estéreo - O som a ser ouvido no pino de entrada deverá ser muito mais alto que o ouvido
nos pinos de saída. Se não sai som no pino de entrada ou sai muito baixo, o CI decodificador está ruim, sem +B ou defeito em algum eletrolítico ligado nos
seus pinos;
6 - Injete um sinal no pino de saída de áudio do faz tudo - O som a ser ouvido deve ser igual ao ouvido na entrada do decodificador. Se não sai som,
testaremos os componentes que estão entre o faz tudo e o decodificador. Se no pino de saída de som do faz tudo sair um som alto e mesmo assim, o TV
está sem som, daí o defeito é no faz tudo (CI, filtro de som ou bobina detetora).
OBS: Se o TV está com som baixo e chiado quando está num canal, porém
fora de canal, o som fica mais alto, daí tentaremos calibrar a bobina detetora de som, possivelmente resolverá o problema.
CI MICROCONTROLADOR
Também chamado de microprocessador ou micro, é o CI usado para
controlar o televisor. Encontramos facilmente na placa como um CI grande perto do teclado. Ao lado dele podemos encontrar componentes tais como: o
cristal de clock, metálico ou de plástico, o receptor do CR metálico ou em epóxi, o CI EEPROM usado para armazenar os comandos do televisor, a bobina
ou trimpot do oscilador de OSD (menu na tela), vários resistores e pequenos capacitores. Em alguns TVs também encontraremos um pequeno CI de três
pinos ligado no pino RESET do micro. Veja um exemplo de micro de um TV
Philco abaixo:
Eletrônica em áudio e vídeo LCD
CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 299
MICRO DOS TVs MAIS ANTIGOS
Os primeiros micros usados no TV serviam apenas para ligar e
desligar. Posteriormente estes CIs foram evoluindo e passaram a incorporar inúmeros comandos tais como liga/desliga, brilho, contraste, cor, sintonia e
memorização dos canais e nos dias atuais o micro já está dentro de um único CI junto com o faz tudo. Atualmente os micros podem ser classificados em
paralelos (convencionais) e seriais.
Os micros convencionais têm um pino para cada controle do TV, deste
pino sai uma tensão variável para controlar o brilho, por exemplo. Em outro pino sai a tensão para o controle de contraste e assim por diante. Veja abaixo
o princípio de um micro paralelo (convencional) com seus pinos principais:
Pinos principais do micro:
1 - Pino de +B - Pode ser chamado de Vcc ou Vdd. Recebe 5 V;
2 - Entradas - Pinos do receptor de CR e do teclado. Cada tecla pode estar ligada de um pino para o outro do CI, de um pino do CI ao terra ou todas as
teclas ligadas no mesmo pino através de resistores que são curto-circuitados pelas teclas e fazem a tensão variar naquele pino do micro;
3 - Saídas - Pinos para controles de brilho, contraste, cor, volume, TV/AV, sintonia, chaveamento de bandas, mute, e mais alguns outros dependendo das
funções daquele televisor; 4 - Reset - Inicialização do micro. Quando ligamos a TV, este pino passa
rapidamente de 0 a 5 V ou de 5 V a 0. Neste pino há um capacitor eletrolítico,
um transistor ou um CI de três pinos. Se houver algum defeito relacionado com este pino, o micro não inicializa e o TV não liga;
5 - Pino do clock - Vai ligado no cristal que gera um sinal de 2 a 12 MHz, o qual será usado pelo CI para controle das funções. Se não houver clock, o
micro não funciona;
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 300
6 - Oscilador de OSD - Significa "On Screen Display" ou menu na tela, estes
pinos possuem uma bobina ou um trimpot e dois capacitores cerâmicos. Produzem um sinal usado pelo micro para gerar os caracteres a serem
introduzidos na tela, indicando o número do canal, nível de volume, etc. Alterando o valor da bobina ou trimpot, modificamos a largura das letras que
aparecem na tela; 7 - Saídas de OSD - Nos TVs mais antigos os sinais de OSD saem do micro e
vão direto para a placa do tubo. Desta forma os caracteres aparecem sobre a imagem. Nos TVs modernos, as saídas de OSD saem do micro e entram no faz
tudo. Porém neste caso é necessário um pulso chamado "blanking" ou blk(apagamento).
Este pulso desliga os sinais RGB de imagem e liga os sinais RGB do
OSD dentro do faz tudo quando o feixe eletrônico chega no ponto onde devem aparecerem os caracteres na tela. Literalmente ele apaga a imagem e põe o
OSD no lugar.
8 - Sincronismo do OSD - São pulsos vindos do circuito horizontal e vertical do TV para posicionar os caracteres no lugar correto na tela. Sem estes pulsos,
os caracteres não aparecem na tela.
MICRO DOS TVs MODERNOS
O micro paralelo tem uma desvantagem: o grande número de pinos para
controlar as funções. Para resolver este inconveniente a "Phillips" lançou o micro serial. Neste tipo, apenas dois pinos são usados para controlar todas (ou
quase todas) as funções: o pino de dados SDA e o do relógio SCL (clock). Veja este tipo de CI abaixo:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 301
Ao apertarmos alguma função no teclado ou no CR, o micro manda uma determinada seqüência de pulsos pelas vias SDA e SCL. Esta seqüência é
decodificada e uma tensão é gerada para controle da função escolhida pelo usuário, tudo dentro do faz tudo. Há alguns CIs faz tudo como o TDA8374 que
não funcionam se não receberem constantemente os pulsos seriais do micro. Para cada comando selecionado, o micro gera uma seqüência diferente de
pulsos SDA e SCL para o faz tudo. Estas duas vias também vão para o varicap selecionar os canais e fazer o chaveamento das bandas. Estes pulsos seriasi só
podem ser visualizados com um osciloscópio.
CONSERTOS NA REGIÃO DO MICRO
Esta parte do TV não dá defeito constantemente e quando ocorre é quase sempre no próprio micro, porém aí vai o procedimento para este setor do TV:
- O TV não liga
Este procedimento já foi explicado na parte de conserto na fonte e horizontal, porém vamos repetí-la dando mais alguns detalhes:
1 - Meça o pino de +B do micro - Devemos encontrar 5 V. Se não tiver, verifique esta linha de +B. Pode ser o próprio micro matando esta tensão;
2 - Veja se a tensão no pino "power" varia ao apertarmos a tecla liga/desliga - Se a tensão variar de 0 a 5 V, o micro está funcionando. Porém
se não variar, provavelmente o micro está queimado, mas se quiser, antes da troca, verifique os componentes no pino RESET e se tiver um multímetro que
mede freqüência, teste o cristal de clock, como indicado a seguir:
3 - Se for um micro serial, tente desligar os componentes que recebem
os sinais SDA e SCL (varicap, CI chaveador AV, decodificador estéreo, etc), mas mantenha os do faz tudo ligados - Se o TV ligar, o defeito não é
no micro e sim numa outra etapa. Se o TV não ligar, daí o defeito pode ser no micro ou no faz tudo. Neste ponto seria útil poder contar com um osciloscópio
para ver se o micro está gerando o SDA e SCL. Se não possuir o osciloscópio, daí terá que trocar por tentativa: (1° o faz
tudo que é um CI mais ou menos universal e mais fácil de se conseguir, 2° o micro).
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 302
4 - Veja se não há alguma tecla em curto por sujeira - Uma tecla em
curto trava o micro. 5 - Tente trocar a EEPROM.
- Não aparece o OSD na tela 1 - Teste os componentes do pinos oscilador e sincronismo do OSD;
2 - Se estão normais, o defeito é no micro.
- Controle remoto funciona, mas teclas do painel não. 1 - Teste o teclado e os componentes associados;
2 - Se estão boas, o defeito é no micro. Não se esqueça que as teclas do painel "canal +" e "canal -" precisam que os canais sejam memorizados pela EEPROM
para funcionarem.
- Controle remoto não funciona - teclas sim 1 - Certifique-se que o transmissor esteja funcionando (veja no setor da
página que fala sobre CR); 2 - Troque o receptor de CR e verifique as trilhas dele;
3 - Se tudo acima está normal, o defeito é no micro (raridade).
- TV não memoriza os canais ou os controles 1 - Alguns TVs da Phillips e Gradiente usam uma bateria ligada no micro - Veja
se esta bateria não está descarregada;
2 - Troque a memória EEPROM e refaça a programação do TV - Em alguns casos, a EEPROM está dentro do micro, sendo necessário a troca deste CI.
OBS: Os TVs modernos tem dois modos de ajustes: o do usuário que vêm no
manual de instruções do TV e o do técnico ou de fábrica que vêm no manual técnico do TV e não é acessível ao usuário. Os ajustes técnicos são acessados
através de senha assim como os valores dos ajustes a serem gravados na EEPROM. Neste tipo de TV, e são todas as modernas, ao trocar a
EEPROM, devemos refazer os ajustes técnicos com o respectivo manual do TV adquirido em casas de esquemas elétricos.
CIRCUITOS DE PROTEÇÃO DO TELEVISOR
Têm a função de desligar o TV ou reduzir o brilho em caso de defeito em
alguma outra etapa.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 303
Abaixo apresentarei alguns exemplos de circuitos de proteção, lembrando que a maioria dos circuitos encontrados nos televisores serão alguma variação de
alguns destes:
PROTEÇÃO PARA AUMENTO DA TENSÃO DA FONTE
Basicamente se os +B ficarem altos, o circuito deve desarmar a fonte.
1 - Com zener de 120 V - Há um diodo zener de 120 V (normalmente o RU2M) ligado do +B para o terra. Em condições normais, o zener fica desligado
e não interfere no valor do +B. Quando o +B ultrapassa os 120 V, o diodo entra em curto e mata o +B. Veja abaixo:
2 - Com SCR - Entre o +B e o terra temos um SCR (diodo controlado). Quando o +B fica alto, um diodo zener conduz e polariza o gate do SCR. Assim
ele conduz e derruba o +B, como visto abaixo:
Roteiro para conserto - Desligue o componente da proteção (zener de 120 V ou SCR). Desligue também o pino do flyback que recebe o +B de 100 V.
Rapidamente meça o valor do +B da fonte. Se o +B está normal, o defeito está no circuito de proteção (zener em curto, SCR ou algum componente ligado nele
com defeito). Se o +B está alto, o defeito estará mesmo na fonte (CI STR com defeito, fotoacoplador, CI regulador SE115 ou algum componente ligado neles
com defeito).
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 304
PROTEÇÃO PARA CURTO NO HORIZONTAL
Desliga o TV quando o transistor de saída H, flyback, alguma fonte de flyback
ou até o yoke está em curto:
1 - Com SCR - Quando o transistor de saída está em curto, o +B de 100 V
aparece no emissor do mesmo (que não está direto no terra). Esta tensão aciona o zener que polariza o SCR para este derrubar o +B. Veja abaixo:
Quando o flyback está em curto, aumenta muito a corrente pelo saída H. Isto
faz aparecer uma tensão considerável no resistor de emissor. Esta tensão é suficiente para polarizar o zener que ativa o SCR e mata o +B. O mesmo
ocorre quando algum componente ligado no flyback entra em curto.
2 - Proteção no CI faz tudo - Alguns CIs possuem um circuito interno chamado proteção de raio x ou x ray. Em condições normais, este pino fica
em 0 V. Quando algum componente do horizontal está em curto, vai uma
tensão para este pino. Daí o circuito x ray desliga o oscilador H e o TV não gera mais o MAT. Veja abaixo:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 305
Roteiro para conserto - Desligue o circuito de proteção (zener que vai ao pino x Ray ou o SCR). Se o TV funcionar normalmente, o defeito é no circuito
de proteção. Se o TV não funcionar, algum componente do horizontal está em curto. Quando é o flyback, ele esquenta muito e às vezes chega a estourar.
Quando é o yoke ou alguma fonte de flyback, o saída H esquenta bastante.
PROTEÇÃO DO AUMENTO DE MAT OU BRILHO
Desliga o TV quando a alta tensão ou o brilho da trama fica excessivo:
1 - No CI faz tudo - Quando o MAT ou o brilho ficam altos, uma fonte de flyback aciona o pino x Ray do faz tudo e desta forma o circuito H desliga,
como visto abaixo:
2 - No micro - O CI micro tem um pino chamado "Prot". Quando o MAT ou brilho ficam altos, uma fonte de flyback aciona este pino e o micro desliga o
TV. Também quando o vertical fecha, sai uma tensão de um dos pinos do CI de saída V que aciona o pino prot e o micro desliga o TV para não aparecer a linha
brilhante no meio da tela. Observe abaixo:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 306
Roteiro para conserto - No caso do faz tudo, desligamos o zener do pino x ray e no caso do micro fazemos o TV ligar independente do micro (curto
circuitando o transistor que leva +B ao faz tudo, etc). Se o TV funcionar, o defeito é no circuito de proteção que está ativando indevidamente.
Se o TV ficar com brilho excessivo, Veja o +B de 180 V, tensão da G2 alta, +B
no coletor de algum saída RGB baixo, etc). Se o TV ficar com excesso de MAT
ou com um pouco de falta de largura, troque o capacitor de largura (1600 V). Alguns TVs possuem um eletrolítico ligado no flyback chamado "booster".
Troque-o também, Veja se o +B da fonte não está alto ou se o flyback não está furado.
LIMITADOR DE BRILHO AUTOMÁTICO (ABL): É um circuito que começa
no enrolamento de MAT do flyback e vai até o pino do faz tudo que faz o controle de brilho e contraste. Tem a função de impedir que o brilho e o
contraste da imagem ultrapassem um limite para não desgastar o tubo rapidamente. Veja abaixo o circuito:
Em condições normais, a tensão no pino ABL é alta e não interfere no pino de controle de contraste do faz tudo. Quando o brilho ou o contraste tendem a
aumentar, a tensão no pino do ABL do flyback diminui e também a tensão no pino do controle de contraste no faz tudo. Daí o televisor ajusta o contraste
para que ele não ultrapasse certo limite.
Roteiro para conserto - Defeito neste circuito afeta o contraste da imagem.
A TV fica com pouco contraste na imagem. Devemos testar a frio os componentes deste circuito, incluindo diodos e resistores. Alguns TVs possuem
transistor no circuito do ABL. Também devemos testá-los.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 307
36. MONITOR LCD EM BLOCOS
No desenho abaixo vemos como se dividem as etapas dos monitores LCD e a seguir temos a função dos seus circuitos:
Conector DB15
Conector DB15 - Este é igual ao do monitor convencional. Leva os sinais RGB
e sincronismo ao monitor. Os pinos 1,2 e 3 recebem os sinais RGB analógicos vindos da placa de vídeo do computador e os enviam ao CI scaler. Os pinos 13
e 14 recebem os sinais de sincronismo e os enviam ao micro junto com a comunicação DDC (canal de dados do monitor) vinda dos pinos 12 e 15.
A função do DDC é fazer o computador reconhecer o modelo do monitor e instalar algum drive para melhor desempenho do mesmo.
Conector DVI - Este é opcional e leva o sinal de vídeo já digitalizado do computador ao monitor. Lembrando que o monitor LCD é digital, ao contrário
do convencional que é analógico. Assim a imagem reproduzida terá maior qualidade do que a aplicada pelo conector DB15. A desvantagem do DB15 é
que a placa de vídeo do computador deve transformar o sinal digital em analógico e o monitor passar de analógico para digital novamente. Neste
processo há perdas no sinal de vídeo, o que não acontece quando se usa a conexão DVI entre o computador e o
monitor LCD.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 308
CI Scaler - É o maior e principal CI SMD do monitor LCD. Ele recebe os sinais
RGB vindos do conector DB15 ou o vídeo digital do conector DVI e os transforma em sinais digitais adequados à produção de imagens no display
LCD. O scaler fornece sinais correspondentes à 60 a 75 imagens completas por segundo para o display LCD. Os sinais são transferidos ao display através de
um conector LVDS. Dentro do scaler há memórias SDRAM que vão armazenando as imagens
completas processadas pelo CI. Daí o CI lê cada imagem e solta estes dados rapidamente ao display LCD. Este CI também converte os sinais RGB
analógicos do conector DB15 em digitais e faz o controle de contraste e demais correções necessárias na imagem antes de mandá-las para o display. O CI
scaler é controlado pelo micro. Uma falha no scaler deixa o monitor com a tela acesa, porém sem imagem.
LVDS - "Low voltage diferencial signalizing" ou tráfego de sinais diferenciais
em baixa tensão - É um conector com vias de 0 ou 1,2 V que transfere os
sinais digitais do scaler ao display em alta velocidade e com o mínimo de ruídos.
CI micro (ou micom) - Vai ligado no teclado e controla as funções do
monitor como brilho, contraste, etc. É um CI SMD e vai ligado no scaler para controlar o contraste e a taxa de transferência de imagens por segundo para o
display (resolução). O micro também está ligado na fonte inverter para ligar, desligar e controlar o brilho das lâmpadas do display. Em alguns monitores o
micro está junto com o scaler num único CI. A eeprom armazena os dados de controle do monitor.
Clock - É um sinal de relógio produzido a partir de um cristal de quartzo. É necessário para sincronizar a transferência de dados entre CIs digitais. Sem o
clock os CIs digitais não funcionam.
Display LCD - Converte os sinais vindos do scaler em imagens. Conforme
visto o display recebe uma imagem completa de cada vez do scaler. São de 60 a 75 imagens por segundo dependendo da taxa escolhida dentro do windows.
No módulo do display há o CI de controle e os CIs LDI que acionam os transistores TFT.
Fonte inverter - Transforma o +B entre 12 e 19 V numa tensão alternada entre 300 e 1300 V para acender as lâmpadas CCFL do display. É controlada
pelo micro.
Fonte de alimentação - Transforma a tensão alternada da rede (110 ou 220 V) nas tensões contínuas necessárias ao funcionamento do monitor.
Normalmente fornece um +B de 5 V para o display LCD e para a placa principal que depois serão reguladas em 3,3 e/ou 1,7 V para alimentar o scaler
e o micro, e outro +B entre 12 e 19 V para alimentação da placa inverter.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 309
COMO ABRIR OS MONITORES LCD A maioria dos monitores LCD possui travas na tampa às quais devem
ser liberadas para abrir o aparelho. Devemos tomar o máximo de cuidado para não quebrar tais travas e/ou amassar a caixa do monitor ao tentar destravar
usando chaves de fenda ou outros objetos metálicos. Após retirar os parafusos da tampa abra uma fresta entre a tampa e a parte da frente do monitor.
Introduza nesta fresta um pedaço de placa de fenolite ou madeira. Arraste a madeira ou fenolite pela fresta forçando levemente as regiões onde estão as
travas até elas irem soltando. Após basta retirar a tampa. Veja abaixo uma seqüência de desmontagem de um monitor LCD da "Samsung":
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 310
CIRCUITOS DO MONITOR LCD Ao abrirmos um monitor deste encontraremos uma placa ligada no
display LCD. Está é a placa principal. Também encontraremos uma plaquinha ligada nas lâmpadas do display. Este é a placa da fonte inverter. Há casos em
que a fonte inverter está na placa da fonte de alimentação geral do monitor. Também teremos a placa do teclado ligada na principal através de um
conector. Em alguns monitores encontraremos uma placa onde entra o cabo AC.
Esta é a placa da fonte. Veja abaixo um monitor LCD desmontando mostrando suas placas em destaque:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 311
IDENTIFICAÇÃO DOS PRINCIPAIS COMPONENTES NA
PLACA DA FONTE
Abaixo temos a foto da placa da fonte de um monitor Samsung com seus principais componentes identificados:
Após a entrada do cabo de força temos uma bobina e alguns capacitores
grandes. São os filtros de rede que deixam a tensão da rede entrar e não deixam a
freqüência da fonte chaveada sair para não interferir em outros aparelhos. A seguir temos o fusível, a ponte retificadora e o eletrolítico de filtro principal.
Após este temos a fonte chaveada formada pelo CI oscilador e chaveador, o transformador chopper, diodos retificadores e os eletrolíticos de filtro das
linhas de +B que irão alimentar os circuitos do monitor.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 312
IDENTIFICAÇÃO DOS PRINCIPAIS COMPONENTES DA
FONTE INVERTER Na foto abaixo vemos o circuito inverter de um monitor Samsung pela parte
Superior e inferior do circuito impresso:
Localizamos um transformador grande no meio da placa. Ele fornece a tensão
alternada para alimentação das lâmpadas do display. Podemos observar que o conector de ambas as lâmpadas estão ligados no trafo citado. Às vezes há dois
trafos, sendo um para cada lâmpada (no caso do display usar duas lâmpadas).
O primário do trafo vai ligado em dois transistores (normalmente mosfets) que ligam e desligam o enrolamento na freqüência de 40 a 80 kHz. Assim o trafo
transfere uma grande tensão alternada para o secundário (que tem muito mais espiras que o primário).
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Tal tensão vai acender a lâmpada. Os mosfets são controlados por um
CI oscilador. A alimentação do circuito inverter é controlada pelo micro da placa principal, assim como a freqüência de oscilação para ajustar o brilho da
lâmpada. Tome o cuidado de não tocar nas soldas desta placa quando a mesma
estiver energizada. O choque na alta tensão não é fatal, mas dói bastante.
IDENTIFICAÇÃO DOS PRINCIPAIS COMPONENTES NA
PLACA PRINCIPAL
Na foto abaixo temos a placa principal de um monitor Samsung destacando suas principais peças:
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 314
Em primeiro lugar encontramos os dois maiores CIs SMD. O maior deles é o scaler e o menor é o micro. Inclusive este último está perto do conector do
teclado e tem o CI eeprom de 8 terminais ao lado. Próximo ao scaler temos o cristal de clock. De um lado do scaler temos o conector DB15 que leva os
sinais ao monitor e do outro lado temos as saídas LVDS para o display LCD. Próximo do conector da fonte temos os CIs reguladores de tensão e os
respectivos eletrolíticos de filtro. Os reguladores fornecem +B de 3,3 e 2,5 V para alimentação do scaler,
micro e display LCD. CI mosfet - É um mosfet chaveador ou regulador montado dentro de um CI
contendo vários terminais de source e dreno e um terminal de gate para controle.
Desta forma se consegue uma boa dissipação de calor num espaço reduzido. Este tipo de componente é comum nos monitores e televisores LCD
TELAS LCD DO TIPO TFT USADAS EM MONITORES E TELEVISORES
A tela LCD é o equivalente ao tubo de imagem dos monitores
tradicionais. Ela é formada por várias camadas e abaixo de todas temos o difusor de luz, sendo este uma placa branca de plástico que distribui a luz de
duas ou mais lâmpadas fluorescentes de catodo frio (CCFL) de maneira uniforme por trás da tela. Também dentro do módulo do display LCD
encontraremos os CIs drivers dos pixels que formarão as imagens em tal display. Na figura abaixo temos a foto de um display retirado de um monitor
mostrando em detalhes os terminais de uma das lâmpadas CCFL:
Importante: O display de LCD é um módulo só, portanto qualquer defeito que ele vier a apresentar, tais como manchas, pixel morto, vidro quebrado, CI ou
lâmpada queimada, ele deve ser trocado inteiro, assim como acontecia com os tubos dos monitores convencionais quando estes enfraqueciam, queimavam o
filamento ou entravam em curto.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 315
A DIVISÃO DO DISPLAY LCD E OS TFTs
Pixel - É a menor parte que forma a imagem. Cada pixel é formado por 3 subpixels, um vermelho (R), outro verde (G) e outro azul (B). A tela de LCD é
dividida em pixels e subpixels. Por exemplo: uma tela SVGA tem resolução de 800 colunas x 600 linhas. Daí ela é formada por 480.000 pixels. Como cada
pixel tem 3 cores, então dá um total de 1.440.000 divisões nesta tela. Já uma tela XVGA tem resolução de 1024 x 768, possui 786.432 pixels e 2.359.296
divisões. Quanto maior a resolução da tela, mais divisões ela deve ter. Cada divisão (subpixel) da tela é controlada por um minúsculo transistor mosfet
montado num vidro localizado atrás do bloco de cristal líquido. Cada transistor deste chama-se TFT.
TFT - "Thin Film Transistor" - Ou transistor de filme fino é um transistor montado num substrato de vidro. Conforme explicado, o monitor LCD possui
milhões de transistores mosfets TFT num vidro localizado entre o polarizador 1
e o bloco de cristal líquido. Uma tela LCD de resolução 800 x 600 possui 1.440.000 transistores destes montados no vidro. Cada transistor é
responsável por fazer o seu subpixel deixar passar a luz (aceso) ou bloquear (apagado). Veja abaixo a estrutura básica:
Cada transistor TFT é acionado pela linha de gate e pela linha de
source através de pulsos digitais de nível "0" ou nível "1". Quando o gate e o source recebem nível 1 (tensão), o TFT conduz e deixa a luz passar pelo
subpixel, este aparecendo verde, vermelho ou azul bem claro na frente da tela. Quando o gate ou o source recebem nível 0 (sem tensão), o TFT não conduz e
o subpixel fica apagado.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 316
Para cada imagem formada no painel LCD, cada TFT recebe oito bits "0" e
"1" de cada vez. Se todos os bits forem 1, aquele subpixel apresenta brilho ao máximo. Se todos os bits forem 0 aquele subpixel fica apagado. Se alguns
bits forem 0 e outros forem 1, o subpixel se acende e apaga oito vezes bem rápido de modo que o nosso olho enxergará um brilho mais fraco.
Como cada subpixel (cor) recebe 8 bits de cada vez, ele pode
apresentar 256 níveis de brilho. Como cada pixel tem três cores, multiplicando os 256 níveis de brilho para cada uma, resulta que este
pixel pode reproduzir 256 (R) x 256 (G) x 256 (B) = 16.777.216 cores, ou seja, mais de 16 milhões de cores.
Os capacitores "storage" armazenam por alguns instantes a informação de
brilho daquele subpixel. As telas LCD usando transistores TFT são chamadas de matriz ativa e
proporcionam maior vivacidade à imagem, sendo usadas por todos os
monitores de computador e televisores LCD da atualidade.
COMO O CRISTAL LÍQUIDO CONTROLA A LUZ Cristal líquido - É uma substância com características entre a dos sólidos e
Líquidos. No sólidos as moléculas são bem próximas e organizadas em
estruturas. Já nos líquidos as moléculas são bem mais separadas e se movem em direções diferentes. No cristal líquido as moléculas são organizadas em
estruturas, mas não tão próximas como nos sólidos. Veja abaixo:
Quando um feixe de luz passa pelas moléculas do cristal líquido, sua direção é
alterada. Então basta colocar a placa de cristal líquido entre dois polarizadores, aplicar tensão entre eles e fazer a luz passar por um dos polarizadores, através
do cristal líquido até chegar no outro polarizador.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 317
Polarizador - Filtro de vidro formado por ranhuras que só deixa a luz passar numa direção. Os polarizadores são colocados nas extremidades do cristal
líquido com as ranhuras a 90º um em relação ao outro. Entre eles vai uma fonte de tensão que pode ser ligada ou desligada. Veja a estrutura na figura
abaixo:
Quando não há tensão aplicada entre os polarizadores, a iluminação atravessa
o primeiro e as moléculas do cristal líquido torcem a luz em 90º de modo que ela consegue atravessar o segundo e se torna visível na frente do display.
Assim o display fica claro. Quando há tensão aplicada entre os polarizadores, as moléculas se orientam de outra forma de modo a não alterar o sentido da
luz vinda do polarizador 1. Assim a luz não consegue sair pelo polarizador 2 e não pode ser vista na frente do display. Assim o display fica escuro.
Controlando o nível de tensão aplicada entre os polarizadores é possível variar o nível de luz que atravessará o display.
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CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS 318
ESTRUTURA DO DISPLAY LCD E DA ILUMINAÇÃO
TRASEIRA ("BACKLIGHT")
Conforme explicado, o display LCD é um sanduíche de placas e substratos de vidro, assim como a estrutura da iluminação traseira ("backlight"). Veja
abaixo:
Tela LCD - É formada pelos seguintes componentes:
Polarizadores - Só deixam a luz passar numa direção; Placa TFT - Substrato de vidro onde estão os transistores mosfets que
controlam o brilho individual para cada subpixel; Filtro de cor - Substrato de vidro que dá as cores RGB aos subpixels
controlados pelos mosfets; Cristal líquido - Modifica ou não a trajetória da luz que passa por ele
dependendo da tensão aplicada entre os polarizadores pelos mosfets da placa TFT. Backlight - É formada por:Lâmpadas CCFL - Lâmpadas fluorescentes de catodo frio usadas para iluminar o display. O monitor pode ter duas ou mais destas; Fonte inversora - Ou inverter fornece entre 300 e 1300 VAC para alimentar as Lâmpadas. Controlando a tensão para a lâmpada, ajustamos o brilho do display; Guia de luz - Direciona a luz para o display LCD; Refletor - Refle a luz para o guia; Difusor - Espalha a luz uniformemente pela unidade de backlight; Prisma - Transfere a luz da unidade de backlight para o display LCD. A Placa de circuito impresso do display LCD - Contém o CI controlador do display e os CIs LDI para fornecerem os bits de acionamento para os TFT. A tela LCD, a Unidade de backlight e a placa de circuito impresso formam um conjunto só, e como já explicado, se der defeito em qualquer parte, o conjunto todo deve Ser trocado.
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AS LÂMPADAS DE ILUMINAÇÃO DO DISPLAY LCD
Conforme explicado a iluminação é feita com lâmpadas fluorescentes de catodo frio (CCFL). Estas lâmpadas têm um tubo de vidro contendo gases
inertes dentro (neon, argônio e mercúrio), dois terminais internos chamados catodos e uma camada de fósforo nas paredes internas do vidro. Aplicando
uma alta tensão entre os catodos, o gás interno se ioniza e emite luz ultravioleta (UV). O UV excita o fósforo de dentro que produz então luz visível
no tubo da lâmpada. Para maior durabilidade da lâmpada ela deve trabalhar com tensão alternada. Se for tensão contínua ela também acende, porém com
o tempo os gases se acumulam nos cantos da lâmpada, escurecendo-os e produzindo uma luz desigual nestas regiões em relação ao restante. Veja o
esquema destas lâmpadas CCFL alimentadas com tensão alternada e contínua:
As lâmpadas CCFL são alimentadas com tensão alternada de 300 a 1300 V. Tal tensão é obtida por uma fonte inverter. Esta fonte é formada por
Transformadores, transistores chaveadores e CI oscilador que trabalham em alta freqüência (entre 40 e 80 kHz).
O inverter transforma então uma tensão contínua baixa entre 12 e 19 V numa alta tensão alternada para acender as lâmpadas. A fonte inverter é bem
fácil de encontrar no monitor. Basta seguir os cabos das lâmpadas (dois cabos para cada). A placa
onde eles estão encaixados é a fonte inverter. Veja abaixo a localização da fonte inverter de um monitor LCD:
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Na fonte inverter entra também um sinal de controle vindo da placa do monitor
para controlar a tensão fornecida para as lâmpadas e desta forma ajustar o brilho da tela. Também entra um sinal de controle para desligar a lâmpada em
caso de alguma falha no sistema como por exemplo a queima de uma das lâmpadas do display.
CONTROLE DOS TRANSISTORES TFT DO DISPLAY LCD
A ligação entre o display LCD e a placa do monitor é feita por um conector chamado LVDS (sinalização diferencial de baixa tensão). Assim
os dados digitais são aplicados ao display por linhas de 0 ou 1,2 V proporcionando maior velocidade de transferência destes dados e sem ruídos.
Ao passarem pelo conector LVDS, os dados vão para um CI controlador do display e deste para vários CIs LDI que fornecem os bits para acionamento dos
transistores TFT. O CI controlador do display fica localizado numa placa ligada
no substrato de vidro onde estão os TFTs. Já os CIs LDI ficam entre a placa e o substrato de vidro. Porém estes componentes não são substituídos quando
queimam. A solução é a troca do display inteiro. Veja na figura baixo a localização dos
CIs de acionamento dos transistores TFT do display:
Na placa do display também entra um +B de 3,3 ou 5 V para alimentar os CIs de controle e LDI.
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ROTEIROS PARA CONSERTO DE MONITORES LCD
Esta é a parte que todos estavam esperando. Os procedimentos para
consertar estes tipos de monitores. Antes vamos classificar os defeitos em dois grupos: os defeitos relacionados com o display e os relacionados com outros
circuitos, podendo em certos casos ser também no display.
DEFEITOS NO DISPLAY LCD Normalmente são falhas que exigem a troca completa do display. São
causadas por: algum ou alguns transistores TFT queimados, lâmpada ou CI queimado na placa do display ou ainda à quebra do vidro ou manchas no
display. Veja na figura abaixo alguns defeitos relacionados com o display:
COMO TESTAR AS LÂMPADAS NO DISPLAY 1 - Arranje uma fonte inverter - Pode ser de monitor LCD condenado,
display velho de notebook ou até de um scanner velho. Tal material pode ser comprado numa casa de sucata de informática. Veja abaixo a fonte que será
usada de exemplo para o nosso teste:
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2 - Arranje uma fonte de 12 V - Pode ser um eliminador de pilhas, uma
fonte de computador ou qualquer outra fonte. Veja abaixo a fonte que será usada no teste:
3 - Ligue a fonte na placa do inverter - Solde o fio negativo da fonte no
terra da placa do inverter que costuma ser a trilha em volta de um furo grande
na placa ou as trilhas mais largas. O fio positivo da fonte vai no dissipador do maior transistor que há na placa. Ele costuma estar na mesma trilha de uma
bobina grande. Veja abaixo os pontos de ligação:
4 - Ligue a saída de alta tensão do inverter nos terminais da lâmpada do display - Se o display tiver mais de uma lâmpada, teste uma de cada vez.
Ligue a fonte na tomada. Em cada par de terminais que formos ligando o inverter, o display deve acender indicando que aquela lâmpada está boa. Se ao
testar em algum par de terminais, o display não acender indica que aquela lâmpada está queimada. Neste caso a solução é a troca do display. Veja a
seguir como se faz o teste:
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TESTE DA LÂMPADA FORA DO DISPLAY
Se por acaso você conseguir desmontar um display LCD sem quebrá-lo ou danificá-lo (não recomendável) notará que as lâmpadas CCFL ficam
localizadas nos extremos e atrás do difusor de luz (se o display possuir mais de duas lâmpadas). Para testar basta ligar o inverter nos dois fios da lâmpada e
energizálo. A lâmpada deve emitir uma luz branca. Se a lâmpada não acender,
ela está queimada. Veja como se realiza tal teste e a localização destas lâmpadas abaixo:
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O MONITOR NÃO LIGA E O LED DO PAINEL NÃO ACENDE
Este defeito pode ser causado pela fonte de alimentação interna (ou externa como no caso de alguns monitores), algum CI regulador da placa
principal ou pelo CI micro. 1 - Meça o +B que sai em cada diodo ligado no trafo chopper da fonte –
Num deles deve sair 5 V e no outro em torno de 12 V. Veja na figura abaixo:
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TELA ACESA, PORÉM NÃO HÁ IMAGEM
1 - Medir os +B que alimentam o CI scaler - Normalmente este integrado tem pinos de +B de 3,3 V e outros de tensão mais baixa podendo ser 2,5 V ou
1,7 V. Veja na figura abaixo os pontos no CI scaler do monitor da Samsung:
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IMAGEM MUITO ESCURA
Este defeito ocorre quando as lâmpadas do display estão apagadas. Pode ser ocasionado por lâmpada queimada, fonte inverter com defeito ou sem
+B. Vamos ao procedimento: A- Meça o +B que alimenta a fonte inverter - Este +B varia de 12 a 19 V
dependendo do modelo do monitor. Veja abaixo como se mede esta tensão lembrando que ela sai de um dos secundários do chopper da fonte chaveada:
B - Tem +B de 12 a 19 V na fonte inverter - Veja se ao ligar o monitor tem
alta tensão para as lâmpadas da seguinte forma: Coloque o multímetro em ACV 1000, ponta preta no terra (alguma blindagem do monitor) e com a
vermelha aproxime dos terminais da lâmpada, um de cada vez. Se aparecer uma pequena faísca azulada em qualquer dos terminais da lâmpada, seguido
do movimento do ponteiro até o final ou próximo, é sinal que tem alta tensão. Neste caso a fonte inverter está boa e o defeito é lâmpada queimada e a
solução é a troca do display. Veja o procedimento abaixo:
C - Tem alta tensão no conector da lâmpada - Neste caso o defeito é lâmpada queimada e devemos trocar o display inteiro.
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IMAGEM APARECE E ESCURECE EM SEGUIDA
Este defeito normalmente é causado por uma das lâmpadas CCFL queimada. Quando ocorre a queima de uma das lâmpadas o circuito eletrônico
desliga em seguida a fonte inverter para que a diferença de iluminação não deixe marcas no display LCD.
Se as lâmpadas estão boas, o defeito pode ser no circuito que monitora a corrente delas o no acionamento do inverter (incluindo o CI micro). Veja
abaixo:
Verifique se na hora que a lâmpada apaga a tensão varia nos pontos ENABLE e
DIM. Se não variar, o defeito é mesmo na placa inverter podendo ser o circuito de proteção de excesso de corrente das lâmpadas. Se a tensão varia no ponto
ENABLE e/ou DIM, o defeito é no CI micro que está desligando as lâmpadas sem motivo aparente.
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ACENDE O LED DO PAINEL, MAS A TELA FICA TOTALMENTE
APAGADA A primeira coisa a fazer é conferir a tensão fornecida por todos os CIs
reguladores na placa principal conforme já foi explicado nos outros defeitos. Se todas as tensões estão corretas trocamos o micro e a eeprom
(normalmente um CI da série 24XX), porém estes dois CIs já devem vir gravados, caso não os encontremos a solução será a troca da placa principal.
Em alguns monitores a eeprom fica dentro do micro. Veja abaixo:
INDICA FALTA DE SINAL Mesmo com o cabo de sinal conectado no computador. Também pode
aparecer uma janela indicando erro de resolução ou resolução não suportada. Este defeito ocorre muito nos monitores da Samsung devido a uma falha no
programa do CI micro. A solução mais viável é a troca do micro ou na falta deste na troca da
placa principal completa. Há lojas especializadas em venda de componentes para monitores LCD como, por exemplo, a federal componentes
www.federalcomp.com.br nas quais você encontrará tal CI para a reposição. Veja abaixo:
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NÃO TEM ALIMENTAÇÃO NOS TRANSISTORES CHAVEADORES
DA FONTE INVERTER Em vários televisores e monitores LCD há um transistor de potência na
fonte inverter que fica em série com o +B que vai aos transistores chaveadores do trafo.Tal transistor de potência recebe o nome de chave e é
controlado pelo CI micro. Pode ser um PNP, onde o +B entra no emissor e sai
no coletor ou um mosfet de canal P onde o +B entra no source e sai no dreno. Após localizar este transistor, para ter certeza se é ele, meça a tensão num
dos pinos extremos, deve dar 12 V ou mais e no terminal central (dissipador) deve dar 0 V para desligar a lâmpada e 12 V para ligá-la.
Podemos fazer um teste rápido nele: colocar em curto o terminal onde entra 12 V com o do dissipador. Se a lâmpada do display acender, o defeito
pode estar neste transistor, nos componentes associados a ele ou no CI micro que não está fornecendo comando para ligar as lâmpadas.
Se o display não acender, o defeito é mesmo na fonte inverter. Veja abaixo:
NÃO SAI +B NOS DIODOS LIGADOS NO CHOPPER Antes de mais nada desconecte a placa da fonte da placa principal.
Meça novamente os +B nos diodos ligados no chopper. Se agora aparecem os +B o defeito é na placa principal (algum CI em curto). Se mesmo assim as
tensões não aparecerem o defeito está na fonte.
A - Meça a tensão nos terminais do capacitor de filtro (o maior eletrolítico) da fonte - Aí deve ter cerca de 150 V (se a rede for 110 V) ou
300 V (se a rede for 220 V). Se não tiver tensão nos terminais deste capacitor,
o defeito é antes dele e daí devemos testar: Fusível, bobina filtro de rede, a ponte retificadora, resistores e trilhas ligadas ao capacitor eletrolítico. Veja a
seguir:
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B - Fusível queimado - Antes da troca teste a ponte retificadora. Se a ponte estiver boa veja se o CI da fonte chaveada não está em curto da
seguinte forma: Usando a escala de X1 do multímetro, coloque a ponta preta no pino 1 ou 2 do CI e a vermelha no terra (dissipador do CI).
O ponteiro não deve mexer. Se mexer, o CI está em curto. Veja abaixo como se faz:
C - Tem tensão no capacitor de filtro, mas a fonte chaveada não
funciona - Descarregue o capacitor de filtro usando um resistor entre 1 K e 2K2 x 10 W.
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A seguir teste a frio: os diodos tanto os ligados no secundário do chopper quando no lado do primário, resistores, transistores e bobinas da fonte.
A seguir troque: CI da fonte, fotoacoplador, o CI amplificador de erro KA431 e
os eletrolíticos.
Veja também minuciosamente se não há alguma trilha quebrada na região da Fonte. Veja a indicação abaixo:
TEM +B NORMAL NOS DIODOS QUE SAEM DO CHOPPER, PORÉM O MONITOR NÃO LIGA Verifique se chega +B no CI micro (3,3 ou 5 V), conforme indicado abaixo:
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A - Chega +B normal ao micro: O defeito pode ser no próprio micro, na eeprom ou no cristal de clock.
Neste caso podemos usar um freqüencímetro ou um osciloscópio para ver se o cristal está oscilando.
B - Não chega +B no micro: Testamos o CI regulador de 3,3 V que alimenta o micro. Conforme já explicado
este CI fica na placa principal. Veja abaixo:
Se tiver tensão na entrada, mas não tem na saída do CI regulador, o defeito pode ser neste CI ou em algum outro na linha de +B derrubando a tensão,
Especialmente se o regulador está muito quente.
TEM TENSÃO NORMAL NOS TRANSISTORES E CI DO INVERTER, MAS NÃO TEM ALTA TENSÃO Neste caso devemos testar o comando on/off assim como o comando DIM
(controle de brilho) do CI micro para a placa do inverter. O on/off é uma tensão 0 e 5 V ou 0 e 3 V que habilitam o CI oscilador da fonte inverter. O DIM
é uma tensão que varia num dos pinos do oscilador para ele controlar o brilho das lâmpadas do display. Veja a seguir.
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Se não temos os comandos on/off e DIM (controle de brilho), o defeito está no CI micro. Agora se tivermos estes comandos normalmente, o defeito é mesmo
na fonte inverter e devemos testar: transistores, diodos, resistores, bobinas, trafo e trocar o CI oscilador, conforme mostrado abaixo:
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NÃO TEM ALTA TENSÃO PARA AS LÂMPADAS DO DISPLAY Neste caso o defeito pode ser na fonte inverter ou no CI micro que não
está fornecendo o comando para acionamento da fonte inverter. A - Teste o fusível que há placa do inverter - Ele queima muito e a fonte
não fornece alta tensão para as lâmpadas. Veja a localização de um fusível destes abaixo:
B - O fusível está normal - Verifique se chega +B nos transistores mosfets chaveadores do trafo e no CI oscilador da fonte inverter. Veja abaixo:
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NÃO HÁ +B NUMA DAS LINHAS DE ALIMENTAÇÃO DO
SCALER A - Meça a tensão nos pinos de entrada e saída dos CIs reguladores de
tensão:Veja o procedimento abaixo:
B - Não há +B na saída de um dos reguladores:
Se este CI estiver muito quente é mais provável que haja um curto em algum dos pinos de +B do scaler e neste caso pode ser o próprio scaler.
Se o CI regulador estiver frio ou morno e não solta +B teremos que trocá-lo. A- Meça a tensão nos pinos de entrada e saída dos CIs reguladores de
tensão: Veja o procedimento abaixo:
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B - Não há +B na saída de um dos reguladores:
Se este CI estiver muito quente é mais provável que haja um curto em algum dos pinos de +B do scaler e neste caso pode ser o próprio scaler.
Se o CI regulador estiver frio ou morno e não solta +B teremos que trocá-lo.
TEM ALIMENTAÇÃO NORMAL NO SCALER
A - Meça a tensão nos pinos de +B que alimentam o display LCD: “Esta tensão é medida no conector que vai ao display, sendo 3,3 V para o
monitor de 15” e 5 V para monitores de tela maior.Veja abaixo:
B - Não chega +B no display: Meça a tensão na entrada e saída do regulador que alimenta o display
conforme indicado abaixo:
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C - Não sai tensão do regulador que alimenta o display:
Desconecte o display e meça outra vez a tensão na saída do regulador. Se agora aparecer tensão normal, o defeito está no display que deverá ser
Trocado. Se não aparecer +B mesmo assim na saída do regulador, este CI deve ser trocado.
D - Tem +B normal no scaler e no display: Troque o CI scaler e na falta deste a placa completa onde ele se encontra.
EXEMPLO DA TROCA DE CI NUM MONITOR LCD
Abaixo temos o exemplo de um defeito bastante comum num dos
monitores Samsung das linhas 510N, 540N, 710N e 740N. Aparece apenas um quadradinho que fica passando pela tela indicando falta de
Sinal no cabo (mesmo este ligado no computador) ou erro de resolução. Esta falha ocorre devido a um erro ocorrido no programa interno do CI micro.
Neste caso a solução é a troca do referido CI e como é SMD tomamos alguns
cuidados neste procedimento.
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TROCA DO CI SMD
Necessitaremos dos seguintes materiais: - Ferro de solda 30 ou 40 W, ponta fina e bem limpa.
- Solda comum de boa qualidade tipo "Best" ou "Cobix". - Solda de baixa fusão.
- Fluxo de solda (breu + álcool isopropílico). - Pedaço de fio malha ou na falta deste um cabinho decapado.
- Álcool isopropílico para a limpeza da placa. - Escova de dentes.
- Pedaço de pano de algodão (tipo malha de camiseta velha).
1 - Adquira um novo CI com exatamente o mesmo código daquele a ser trocado,especialmente no caso dos micros.
Peças para monitores LCD podem ser obtidas em lojas especializadas em monitores como por exemplo: www.federalcomp.com.br.
2 - Espalhe a solda de baixa fusão por todos os pinos do CI que vai ser
trocado. -Tome cuidado de não exagerar na quantidade.
A seguir usando a ponta do ferro de solda aqueça a solda por igual em todos os pinos do CI.
-Usando uma pequena chave de fenda como alavanca levante o CI da placa para que ele caia na bancada. A seguir retire as sobras da solda da placa com
a ponta do ferro. -Nas trilhas da placa onde estava soldado o CI a limpeza pode ser feita com o
fio malha: -Passe fluxo de solda na ponta da malha, encoste-a nas trilhas.
-Encoste a ponta do ferro na malha e o calor desta atrairá os restos de solda que estavam nas trilhas.
-A seguir limpe o resto da placa com uma escova de dentes, álcool isopropílico e o pano de camiseta. Veja abaixo o CI já retirado da placa:
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3 - Posicione corretamente o novo CI sobre as trilhas da placa e aplique solda
comum nos pinos extremos do CI. Não se preocupe com os pinos que ficarem em curto.
A finalidade desta operação é fixar o CI na placa. 4 - Aplique um pouco de fluxo de solda num dos lados do CI.
Faça uma grande pelota de solda nos pinos da ponta neste lado onde foi aplicado o fluxo. Levante a placa e deslize a ponta do ferro de solda puxando a
solda para baixo. A solda descerá, soldará os pinos nas trilhas e devido ao fluxo não ficará
entre dois pinos. Se acontecer de ficar dois ou mais pinos grudados podemos desgrudá-los usando o fio malha embebido no fluxo, encostando-o nos pinos
grudados, aquecendo e assim ele atrai a solda desfazendo os curtos. Veja na figura abaixo o CI novo já na placa e o monitor voltando a funcionar
Corretamente:
CENTEC – CENTRO DE ENSINO DE TECNOLOGIAS
Elaboração e diagramação: Robson Wagner
Finalização: Robson Wagner
“Sempre estudem e nunca abusem”
Robson Wagner – instrutor e diretor do Centec cursos
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