Baixe treinamento e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! Treinamento de eletrônica básica POR LUIS CARLOS BURGOS LBURGOS23OTERRA.COM.BR ÍNDICE Aula 1 — Noções de eletricidade, símbolos e resistores. Características de um bom multímetro para eletrônic: Símbolos dos principais componentes eletrônicos..... Corrente — Tensão — Resistência elétrica. Lei de Ohm... Circuito elétrico. Tipos de corrente elétrica. Potência elétrica..... Estudo dos resistores Código de cores e leitura de resistores. Aula 2 — Soldagem, multímetro e mais resistores. Leitura de resistores especiais e potenciômetros. Técnicas de soldagem. Sugador de solda... O multímetro ou multiteste. Associações de resistores. Outros tipos de resistores. Aula 3 — Capacitor, ohmímetro e teste de resistores Uso do ohmímetro. Teste de resistores. Estudo dos capacitores. Leitura dos capacitores. Como testar os capacitores com o multímetr Como testar capacitores com o capacímetro. Capacitores Variáveis............. Aula 4 — Diodos e transistores. Estudo dos diodos.. Estudo dos transistores. Aula 5 — Cls, bobinas, transformadores e fonte de alimentação. Circuito Integrado (Cl ou IC) Semicondutores SMD Bobinas ou indutores. Transformador (trafo). Fonte de alimentação. Aula 6 — Outros componentes. Como testar um transistor MOSFET. Bobinas e capacitores parecidos com resistores. Relê..... screens Tiristores............... Transistor “Darlington” Fotoacoplador..... Cristais osciladores. vvoNosnrrobwinaHh Treinamento de eletrônica básica Por Luis Carlos Burgos Iburgos23Oterra.com.br [Auta 1 — Noções de eletricidade, símbolos e resistores] 1 - Características de um bom multímetro para eletrônica O multímetro (também chamado de multiteste ou mitter) é o aparelho mais usado na bancada de eletrônica tanto para quem realiza consertos, quanto para quem faz experiências com circuitos e componentes eletrônicos. Tal aparelho é usado para medir tensão, corrente e resistência elétrica, além de outras medidas menos importantes. Existem dois tipos: analógicos com ponteiro e digitais com visor de cristal líquido. Para os modelos analógicos, os recomendados são os que têm as escalas de X1 e X10K e sensibilidade (precisão) de pelo menos 20 KO/V em DCV. Este número vem no canto inferior esquerdo do painel. No caso dos digitais, as escalas dependem da necessidade, porém seria interessante se ele puder ter um frequencimetro (MHz) ou um capacíimetro (nF ou uF). 2 — Símbolos dos principais componentes eletrônicos COMPONENTE SÍMBOLO OU SÍMBOLOS ASPECTO FÍSICO RESISTOR —— r = Ei TRIMPOI E POTENCIÔMETRO —— — 4 2 CAPACITOR ELETROLÍTICO dl a! CAPACITOR = 2 E -) COMUM = —33 POLIESTER CERÂMICOS BOBINA OU mm INDUTOR TRANSFORMADOR ou Tanco em AHODO || CATODO a K DIODO COMUM a ME = AHODO pj CATODO E mm RED CA PER A cd COLETOR COLETOR | Co Em E TRANSISTOR eae (rem BASE PMP. 8 pu Fa " Ea EMISSOR. EMISSOR | É = Eca Treinamento de eletrônica básica 1 d - Frequência — É a quantidade de vezes que a C.A. muda de valor e de sentido por segundo. E medida em HERTZ (Hz). A frequência da rede elétrica é 60 Hz. Exercício 04 Indique a frequência das correntes abaixo: Hz Hz Hz T | ! I ls t H s s 7 — Potência elétrica É a quantidade de energia elétrica consumida por um aparelho ou circuito por segundo. A potência é medida em WATT (W). Ela nos dá idéia do gasto de energia de um aparelho. Por exemplo: um ferro de solda de 60 W gasta mais energia elétrica que um de 30 W. Logo o ferro de 60 W aquece bem mais que o de 30 W. Para saber a potência elétrica de um aparelho eletrônico basta multiplicar a tensão que ele funciona pela corrente elétrica que passa pelo mesmo. P=Vxl Exercício 05 Um rádio do Paraguai veio com a seguinte indicação: 15 W PMPO. Ele funciona com 4 pilhas (6 V) e com o volume no máximo a corrente chega a 0,5 A. Qual a verdadeira potência consumida por ele? 8 — Estudo dos resistores Como já vimos os resistores têm como função reduzir a corrente elétrica e a tensão em vários pontos do circuito, como vemos abaixo. São feitos de materiais maus condutores tais como grafite, níquel-cromo e filme metálico. Quanto maior o valor do resistor, menor a corrente Ev 108 Gy gy 1KS 4y aa . . - dt py 2” Dt CT -* no circuito e maior a queda de tensão proporcionada e, >, T I por ele. Características dos resistores a - Resistência RESISTORES DE GRAFITE RESISTORES DE METALFILME elétrica - Valor em —. 6 W ohms indicado no —— a AN corpo através de anéis o coloridos ou números. — O ow b -— Tolerância - Indicada em % é a maior diferença entre o valor indicado e o valor real da peça. Exemplo: um resistor de 100 O e 5% pode ter seu valor entre 95 e 105 O; c — Potência nominal - Máximo de calor suportado pela peça. A potência nominal depende do tamanho da peça. Para os resistores de grafite temos as potências de 1/16, 1/8, %, %, 1 e 3 W. Os de metalfilme são de 1/3, %, 1, 1.6, 2 e 3W. Os de fio vão de 2 a 200 W. Treinamento de eletrônica básica 4 9 - Código de cores e leitura de resistores Os resistores de grafite e metalfilme possuem anéis coloridos no corpo para indicar seu valor em Ohms (0). Veja abaixo a tabela do código de cores usada para a leitura destes resistores: EFAÍXA 2º FAIXA E FAIXA 4 FAIXA COR NÚMERO NÚMERO ZEROS TOLERÂNCIA 0 1% Do 2% 000 0000 00000 000000 X01 5% X0,01 10% BRANCO | | hojeof=a ota o infro = | | | ope [-ajofinfajuofiojnto PRATA Conversão de unidade: Quando o valor de um resistor é maior que 1000 O, usamos os múltiplos KILO (K) e MEGA (M). Veja os exemplos abaixo: 2.0000 = 2K; 10.000.000 O = 10M; 6.8000 = 6K8 Exercício 06 Indique o valor dos resistores abaixo: —uo— MARROM VERDE VERMELHO AZUL CINZA PRETO LARANJA BRANCO MARROM o MARROM CINZA PRETO VERMELHO VERMELHO VERDE AMARELO VIOLETA LARANIA +puo— MARROM PRETO AMARELO CINZA VERMELHO VERMELHO MARROM PRETO PRETO Treinamento de eletrônica básica 5 luta 2 Soldagem, multímetro e mais resistores] 1 — Leitura de resistores especiais e potenciômetros a — Resistores de baixo valor (menores que 10 0) - Estes tipos tem a 3º listra do RESISTOR DE MENOS DE 10 2 RESISTOR DE MENOS DE 10 corpo ouro ou prata. EEE | 470 == | 0470 Ao lado vemos o WS ART |] 0R47 exemplo de dois lafaixa 2ºfaixa 35faixa lafaixa 2ºfaixa 35faixa resistores deste tipo. AMARELO VIOLETA DURO AMARELO VIOLETA PRATA Quando a 3º listra é 4, 7 0,4 7 ouro, divida o valor das duas primeiras por 10 e quando é prata divida por 100. b - Resistores de precisão (5 e 6 faixas) - A leitura começa pela faixa mais fina. O código é o mesmo. Abaixo vemos como é feita a leitura: 4.730 O ou 4K73 106 la faixa (mais fina) 29 faixa 35faixa Yafaixa 5afaixa número número número zeros tolerância AMARELO VIOLETA LARANJA MARROM MARROM 4 z 3 o 1% c — Resistores SMD -— A leitura é indicada no corpo através de um número. O terceiro algarismo é o número de zeros a ser acrescentado aos primeiros. Observe: 473 102 000 RESISTOR DE RESISTOR DE JUMPER (FIO) 47.000 OHMS 1.000 OHMS OU4TK OU 1K Exercício 07 Indique o valor dos resistores abaixo: AMD AD am MARROM PRETO OURO VERMELHO VERMELHO PRATA vermelho Vermelho Marrom Marrom d - Valores padronizados de resistores de grafite - São os valores encontrados no mercado:1-1,1-1,2-1,3-1,5-1,8-2-2,2-24-27-3-3,3-39-4,3 -47-5,1-5,6-6,2-6,8-7,5-8,2-9,1 e os múltiplos e sub múltiplos de 10 de cada valor destes até 10 M. e - Potenciômetros - São resistores cuja resistência pode ser alterada girando um eixo que move um cursor de metal sobre uma pista de grafite. Alguns deles não têm eixo, sendo chamados de trimpot. Ao lado vemos estes componentes: POTENCIÔMETRO TRIMPOT Treinamento de eletrônica básica 6 a — Como medir tensão contínua — Coloque a chave do multímetro na função de DCvV, escolha a escala mais próxima a cima da tensão a ser medida, ponta vermelha no ponto de maior tensão e a preta no de menor tensão. Veja abaixo: MEDIDA DE TENSÃO NUMA BATERIA DE 9 Y 1000 a a» O DCy O paca Do e ESSE ee CHAVE SELETORA, To Exercício 08 Indique a tensão medida pelos multímetros abaixo: 1000 [TI ETTOTOToO Te ToTeTeTmima 250 Y 0 2 4 6 8 10 50 0 10 20 30 au 50 10 o 50 100 150 200 250 2.5 1000 [1 250 TATA TT TITTT Y 0 2 4 8 10 50 Do WD mw 30 [4 50 10 0 50 100 150 |20 20 Ss A 1000 TOTO Teoemo 250 Yv 0 2 4 8 10 50 0 1 20 3 ao 50 = Do 5 ao 15 20 250 Ss Y 1000 250 V Treinamento de eletrônica básica 9 b - Como medir tensão alternada — Coloque na função de ACV, escala mais próxima acima da tensão, porém não há polaridade para colocar as pontas. A leitura é da mesma forma que a função DCV. Veja como medir a tensão AC num trafo: 110Y 124 TRANSFORMADOR DE 6 + 6 ACy 250 pi c — Como medir corrente elétrica — Aqui é um pouco mais difícil. Coloque RESISTÊNCIA (R) sis na função DCmA ou DCA. Corte uma parte do circuito. Coloque o multímetro em série, com a ponta vermelha mais próxima do +B. a q medida de corrente não é usada nos consertos, devido ao trabalho de interromper o circuito e aplicar as tensão 34 mÃ pontas. Veja ao lado o procedimento: 5 — Associações de resistores A associação é a ligação feita entre vários resistores para se obter um determinado valor de resistência para o circuito. Podem ser ligados em série, paralelo ou misto. a - Associação em série — É aquela na qual todos estão no mesmo fio, um após o outro, como vemos ao lado. Neste circuito a corrente é a mesma em todos e a tensão se divide entre eles. A resistência equivalente é a soma dos valores: Rt=R1+R2 [UR — LHS —== + , I b — Associação em paralelo — E aquela na qual os resistores são ligados um ao lado do outro, aos mesmos pontos. A corrente se divide entre mM eles e a tensão é a mesma em todos. Se os dois resistores tiverem o mesmo valor, a resistência equivalente é a divisão de um deles pela quantidade de peças: Rt = Rin, onde n é a quantidade de resistores em paralelo. Se forem diferentes, divida o produto pela soma dos valores: Rt=R1 x R2/R1 +R2. Exercício 09 Indique o valor das seguintes associações: 60 30 Treinamento de eletrônica básica 10 6 — Outros tipos de resistores a — Potenciômetros multivoltas - Tem o corpo compridinho e um eixo tipo sem-fim. Girando este eixo, ele varia a resistência bem devagar. E usado em circuitos onde o ajuste da resistência deve ser bem preciso. Veja abaixo: 100 k£ e b - Varistor - É um resistor especial que diminui a sua resistência quando a tensão nos seus terminais aumenta. E usado na entrada de força de alguns aparelhos, protegendo-os de um aumento de tensão da rede elétrica. Quando a tensão nos terminais ultrapassa o limite do componente, ele entra em curto, queima o fusível e desliga o aparelho. EXEMPLOS DE VARISTORES c - Termistor — Este tipo de resistor varia a resistência com a temperatura. Existem os termistores positivos (PTC) que aumentam a resistência quando esquentam e os negativos (NTC) que diminuem a resistência quando esquentam. E usado em circuitos que requerem estabilidade mesmo quando a temperatura de operação aumente. TIPOS DE TERMISTORES NTC TIPOS DE TERMISTORES PTC USADOS NOS CIRÇUITOS DE En. * Ed DESMAGNETIZAÇÃO DOS TVS & É d - Barra de resistores - São vários resistores interligados dentro de uma única peça, tendo um terminal comum para todos. E usado em circuitos que requerem economia de espaço. Também pode ser chamado de resistor package (pacote de resistores). TATA ALGUHS TIPOS DE BARRA DE RESISTORE S e - Fotorresistores - Também chamados de LDR, variam a resistência de acordo com a luz incidente sobre ele. Quanto mais claro, menor é a sua resistência. São usados em circuitos sensíveis a iluminação ambiente. TIPOS DE LOR é 6 SUPERFICIE SENSÍVEL A LUZ Treinamento de eletrônica básica “1 3 — Estudo dos capacitores O capacitor é formado por duas placas .. HÃO POLARIZADOS POLARIZADOS condutoras separadas por um isolante chamado —] Es — dielétrico. As placas servem para armazenar cargas elétricas e o dielétrico dá o nome ao . . j capacitor (cerâmica, poliéster, etc). Em fotfsiéR citâmico | EErRcITCO eletrônica há dois tipos de capacitores fixos: — A —+--— polarizados (eletrolíticos) e não polarizados. Veja ao lado: — Funcionamento do capacitor - Aplicando tensão nos terminais do capacitor, ele armazena cargas elétricas (negativas numa placa e positivas na outra). Enquanto o capacitor está carregando, passa uma corrente no circuito chamada corrente de carga. Quando o capacitor já está carregado não circula mais corrente. Para descarregar o capacitor, basta ligar um terminal no outro e a corrente que passa chama-se corrente de descarga. Abaixo vemos o princípio de funcionamento: DESCARREGADO CARREGANDO CARREGADO CARREGADO DESCARREGANDO PASSA CORRENTE “Não PASSA, CORRENTE PASSA CORRENTE 4 =by b — Capacitores mais usados atualmente nos equipamentos — São os eletrolíticos (polarizados), os de cerâmica e os de poliéster (não polarizados): 2" edad CONSTRUÇÃO DO ELETROLÍTICO CONSTRUÇÃO DO CERÂMICO CONSTRUÇÃO DO POLIÉSTER c — Funções dos capacitores nos circuitos - Os capacitores podem ser usados como filtro de fonte de alimentação, transformando corrente pulsante em contínua e também servem como acoplamento ou desacoplamento, bloqueando a C.C. e deixar passar apenas C.A. Quanto maior o valor do capacitor ou a frequência da C.A., mais fácil para passar pelo capacitor. Veja alguns exemplos abaixo: PR ATA tensões de A sinal (CA) Capacitor de filtro (transforma a corrente polerização (CC) = pulsante em continua) C1, C2 e C3 são capacitores de acoplamento (deixam o sinal passar e bloqueiam a C.C. entre as etapas) Treinamento de eletrônica básica 14 d - Características principais dos capacitores - São: a capacitância, ou seja, a sua capacidade em armazenar mais ou menos cargas elétricas e a tensão de trabalho ou isolação, ou seja, a máxima tensão que podemos aplicar ao capacitor sem estourá-lo. A capacitância é medida em FARAD (F), porém esta unidade é muito grande e na prática são utilizadas seus submúltiplos MICROFARAD (uF), NANOFARAD (nF ou KpF) E O PICOFARAD (pF). 4 - Leitura dos capacitores a - Unidades de medida e conversão de uma unidade para outra a.1 - Microfarad (uF) — É a maior unidade, sendo usada nos capacitores de alto valor (eletrolíticos) a.2 - Nanofarad (nF ) ou (KpF) — É mil vezes menor que o HF, sendo usada nos capacitores comuns de médio valor. a.3 - Picofarad (pF) — É um milhão de vezes menor que o |F, sendo usada nos capacitores comuns de baixo valor. Como a relação entre elas é mil, é só levar a vírgula três casas para a esquerda ou para a direita: Exemplos: 0,027uF = 27 nF ; 2200pF = 2,2 nF ; 10 nF = 0,01uF ; 0,47uF = 470 nF Exercício 12 Converta o valor dos capacitores para a unidade indicada em cada caso: 3,3nF = pF; 0,1uF = nF; 0,224F = nF; 8200pF = nF b - Leitura de capacitores eletrolíticos — Este tipo é fácil de identificar o valor, pois ele já vem indicado direto no corpo em HF, assim como sua tensão de trabalho em Volts. Às vezes pode vir no corpo dele dois números separados por uma barra. O primeiro é a capacitância e o segundo é a tensão. Veja alguns abaixo: TERMINAL LONGO - POSITIVO si o ARA — A oc du Sa Yi su 100, e + cm o | eletro tigo [Ecs TERMINAL CURTOMEGATIVO É ] E] 100pF x 25 V 220 yF x 16 2204F x 16V c - Leitura de capacitores de poliéster - Os capacitores comuns (poliéster, cerâmicos, styroflex, etc) normalmente usam uma regra para indicação do seu valor através do número indicado no seu corpo: Número menor que 1 = uF ; número maior de 1 = pF ; maior que 1 seguido da letraN = nF. Observe abaixo: qui Co 22 nF x 2504 “022uF x 25042) 220 nF x 250 V IMPORTANTE - A letra ao lado é a tolerância. J = 5%, K = 10% e M= 20% Treinamento de eletrônica básica 15 Exercício 13 Vamos ler os capacitores abaixo e passar para a unidade mais conveniente: d - Leitura de capacitores de cerâmica — Alguns têm três números no corpo, sendo que o último é a quantidade de zeros a se juntar aos dois primeiros. Quando o 3º número for o “9”, ele significa vírgula: CAPACITORES CERÂMICOS CAPACITOR DE POLIESTIROL - 8 O “STYROFLEX" à o é [astag: 2 Ê l 421=120pF 105=1,50F 102=1000pF 5p6=5,6 pF Co MORSE Exercício 14 Vamos ler os capacitores indicados abaixo: e - Leitura dos capacitores “zebrinha” (antigos) — Usa o código de cores. Veja: 4º algarismo 2º algarismo zeros EXEMPLO. po q E , à LARANJA - 000 marrom 1 1 0 mei 2d Pr hrenia 3 3 000 — tolerância 7 amarelo 4 4 0000 branco - 10% F verde 5 5 o0goo preto - 20% tensão 40.000 pF = azul 5 5 vermelho - 200 40 nF violeta 7 7 amarelo - 400 cinza 8 8 VALOR EM pF azul- 600 W branco 9 g Treinamento de eletrônica básica 16 Aula 4 — Diodos e transistores, 1 — Estudo dos diodos a - Diodo comum — O diodo é um componente formado por dois cristais semicondutores de germânio ou silício. Porém na fabricação, o semicondutor é misturado a outras substâncias formando assim um cristal do tipo P (anodo) e outro do tipo N (catodo). Abaixo vemos os aspectos e o símbolo do diodo: ANODO Le TN] CATODO A ANODO CATODO ANODO CATODO 4 E ' DIODOS DE SILÍCIO (O LADO DA FAIXA É O CATODO) DIODO DE GERMÁNIO O diodo só conduz corrente elétrica quando a tensão do anodo é maior que a do catodo. Observe abaixo: —+o— . a e A E TENSÃO DO AHODO MAIOR A C TENSÃO DO AHODO MENOR =] “UE ADO catono - o provo b QUE A DO CATODO - O DIODO Lo, CONDUZ E FUNCIONA COMO - HÃO CONDUZ E FUNCIONA L5 voy CHAVE LIGADA. 0v [15% COMO CHAVE DESLIGADA Exercício 16 Indique em quais dos circuitos abaixo circula corrente elétrica: h K +—+ Nas +— + + ua | Hm ta) (B) te) (D) LE) Observação: Um diodo conduzindo dá uma queda de tensão de 0,6 V. b - LED (diodo emissor de luz) — É um diodo especial feito de “arseneto de gálio”. Funciona da mesma forma que o diodo comum e acende quando diretamente polarizado. Porém para acender necessitam ao menos de 1,6 V. Veja abaixo: LED ESPECIAL (2 NUM SÓ) ANODO ” MARCA CHATA— e % (CATODO) BNODO CATODO CATODO 4 (TERMINAL CURTO) (TERMINAL LONGO LEDS DE VÁRIOS FORMATOS E TAMANHOS Como o LED não suporta altas correntes, sempre há um resistor em série com ele. Treinamento de eletrônica básica 19 c - Diodo Zener — É o único que pode conduzir corrente no sentido inverso, ou seja, com a tensão do catodo maior que a do anodo. Para ele conduzir nesta condição, a tensão aplicada nele deve ser igual ou maior que a indicada no seu corpo. Observe abaixo como ele estabiliza a tensão indicada no seu corpo dentro de certos limites: AMODO * CATODO " 4154 410 v GV Ev catoDO Nf? — TENSÃO MARCADA E = + Em 7 NOCORPO (7 V) AL Deo L deiov e a TENSÃO APLICADA, MAIOR QUE À TENSÃO MENOR QUE & DO ANO! DO ZENER - ELE CONDUZ E ZENER - ELE NÃO CONDUZ E ESTABILIZA PARA O VALOR DELE NÃO ESTABILIZA O diodo Zener pode ser usado nos circuitos como estabilizador de tensão e em alguns casos como circuito de proteção. Conforme observado há um resistor ligado em série com ele para limitar a corrente a um valor adequado ao funcionamento. d — Diodo rápido — Tem a capacidade de trabalhar comutando altas frequências. São usados em fontes de alimentação chaveadas. Fisicamente são parecidos com diodos comuns, mas costumam ter RU, 4F, BY em seus códigos. e — Diodos de uso geral — São aqueles que podem ser usados no lugar de muitos outros como os citados abaixo: Germáânio — 1N60, OA95, etc. Silício de baixa corrente (diodos de sinal) — 1N4148, 1N4151, BAWG2, etc. Silício de alta corrente (diodos retificadores) — 1N4007, 1N5408, SKE 1/08 (1 A/ 800 V), SKE 1/12, etc. Diodos rápidos — BYV56, RU4Y, UF5404, SKE4F 1/12, etc. c-— Teste de diodos Usar a maior escala (X10K ou X1K) e medir o diodo nos dois sentidos. O ponteiro só deve deflexionar num sentido. Como a ponta preta está ligada no positivo das pilhas, o ponteiro irá mexer com a preta no anodo. Observe abaixo: não mexe o o não mexe não mexe DIODO NORMAL EM CURTO ABERTO O teste visto acima é feito com o diodo fora do circuito. No circuito usamos a escala de X1 e medimos nos dois sentidos. O ponteiro deve mexer mais num sentido e menos no outro. Se o ponteiro mexer igual nos dois sentidos, devemos tirar o diodo e medi-lo fora do circuito em X10K. Com multímetro digital - Usamos a escala —&|— e medimos nos dois sentidos. Num sentido ele indica alguma resistência e no outro nada (aparece apenas o número “1” no visor). Treinamento de eletrônica básica 20 2 — Estudo dos transistores O transistor é um componente formado por três cristais de silício, sendo dois N e um P ou dois P e um N. Abaixo vemos os tipos e símbolos dos transistores comuns usados em eletrônica (bipolares): TRANSÍS TOR NPN TRANSÍSTORPNP TRANSISTOR NEN Cc TRANSISTOR PNP COLETOR INTEIN] EMISSOR 5) COLETOR [PIN[E] EMISSOR B D BASE E BASE E a — Classificação dos transistores de acordo com a potência máxima: a.1 — Transistores de baixa potência — São os transistores pequenos que não suportam muito calor; a.2 — Transistores de média potência —- São maiores que os anteriores e muitos possuem um furo para serem parafusados num dissipador de calor; a.3 — transistores de alta potência — São aqueles que têm o corpo grande próprios para suportarem altas temperaturas. Estes trabalham com dissipadores de calor. Veja abaixo alguns exemplos dos transistores citados: OG Q LI BC ECB BCE s 4 TRANSISTORES DE BAIXA POTÊNCIA TRANSISTORES DE MÉDIA POTÊNCIA TRANSISTORES DE ALTA POTÊNCIA E (MA CARCAÇA) mA b - Funções dos transistores nos circuitos - Pode funcionar como chave, amplificador de sinais e regulador de tensão, como vemos abaixo: CHAVE +B +B CHAVE DESLIGADA Jg. HGADA — ampLIFICADOR REGULADOR DE TENSÃO E Hã EM 124 ov 7 +V 14 vp c — Polarização - São as tensões contínuas aplicadas nos terminais do transistor para ele funcionar. A polarização do transistor NPN é o contrário do PNP. c.1 - Polarização de um transistor NPN — Tensão mais alta no coletor, média na base e mais baixa no emissor . A tensão da base é só um pouco maior que a do emissor (no máximo 0,8 V a mais). Treinamento de eletrônica básica 21 Dm LM LL Dm um [mm | Dm LM LL] ma Lm [me | q | O + + ; ã 28] EO); NY MZ N tr FA B NEN Fo+ + A + h — Sistemas de identificação dos transistores - Os sistema mais usados no mundo são: Europeu, americano e japonês. Veja abaixo: Sistema europeu — Começa com letras. Se a 1º letra for A, a peça é de germânio e se for B, é de silício. A 2º letra indica o tipo e a função da peça da seguinte forma: A = diodo, B = diodo varicap, C = transistor de baixa frequência e baixa potência, D = transistor de baixa frequência e média potência, E = diodo túnel, F = transistor de alta frequência e baixa potência, L = transistor de alta frequência e alta potência, M = elemento hall (magnético), N = foto acoplador, P = elemento sensível a radiação, S = transistor de alta potencia para comutação, U = transistor de alta potência para chaveamento, Y = diodo retificador, Z = diodo zener. Sistema americano — Pode começar com 1N se for diodo ou 2N se for transistor. Sistema japonês - Pode começar com 1S se for diodo ou 2S se for transistor. Geralmente este prefixo não vem no corpo. Apenas uma letra seguida de um número. Se aparecerem as letras A ou B, será PNP. Se for C ou D, será NPN. Ex: 28C1815 é NPN. i - Transistor de efeito de campo (FET) — Possui os três terminais com nomes diferentes dos transistores comuns: dreno, source e gate. O dreno trabalha com a tensão mais alta e o source com a mais baixa. Aplicando uma tensão média no gate, ele cria um campo eletrostático que controla a corrente dentro do componente. Ele é muito parecido com um transistor comum, porém seu consumo é menor e sua impedância de entrada é bem mais alta. Veja abaixo: | 5 5 ésD FETCAHALH FETCAHAL P j - MOSFET - É um FET com o terminal do gate isolado dos outros dois por uma fina camada de óxido de silício. Esta camada é sensível a estática. Os 50) D D MOSFETS de potência são usado como e fo Po chaveadores de fontes de alimentação [Er 5 s devido ao seu consumo reduzido e alta UT MOSFETCANAL N MOSFETCANAL F impedância de entrada. Veja ao lado: (GHDES O código dos MOSFETs pode começar com IRF, 2SK, BUZ, etc. Treinamento de eletrônica básica 24 lAuta 5 — Cls, bobinas, transformadores e fonte de alimentação) 1 — Circuito Integrado (Cl ou IC) É um circuito eletrônico (ou vários circuitos) dentro de uma única pastilha de silício. É o principal responsável pela miniaturização dos circuitos eletrônicos. Dentro de um CI tem normalmente transistores, diodos e resistores ou até outros componentes como filtros de cerâmica. Abaixo temos alguns exemplos: Um CI pode conter desde poucos até milhões de componentes internos. a — Cls digitais - São encontrados em relógios, calculadoras, microcomputadores, balanças eletrônicas, ou seja em todos os equipamentos que manipulam dados digitais chamados "bits". Os transistores internos funcionam como "chavinhas" liga/desliga. Alguns tipos tem transistores bipolares dentro, sendo chamados de Cls TTL. Outros possuem transistores MOSFET, sendo chamados de CMOS. Estes últimos são sensíveis à eletricidade estática. Durante o transporte ele deve estar numa embalagem ou espuma antiestática e nunca deve ser tocado diretamente nos seus terminais. Geralmente os TTL começam com 74 e os CMOS com 40. Estes Cls funcionam como portas lógicas, flip-flops, multiplexadores e contadores. Outros funcionam como microcontroladores, memórias, etc. Veja abaixo um exemplo: CI 4014 DIGITAL - POSSUI + PORTAS LÓGICAS HAHD INTERHAS b - Cis analógicos - São usados em rádios, televisores, amplificadores, etc. Possuem internamente transistores (bipolares ou MOSFETs) funcionando como amplificadores, osciladores ou reguladores de tensão. Veja um exemplo abaixo: 7) 2 3 E, MOO) QL Mom Ty Du D Ê excir vent | [osc verr [o Jena vERT] as E- PROT MAT peso e e ã o v Ag2sv LB 6v LB? SN ESQUEMA INTERNO E TENSÕES 3 3 : E HOS PIHOS DO HA11423 69 o 6 6 O a sf) Atualmente os Cls são usados em praticamente todos os equipamentos eletrônicos. Isto se deve ao seu tamanho reduzido e um menor consumo de energia que componentes discretos (fora do Cl). Basicamente eles podem funcionar como amplificadores, osciladores, chaveadores e reguladores de tensão. CLHAd1423 Treinamento de eletrônica básica 25 c — Contagem dos pinos de um Cl c.1 — CI com uma fileira de pinos — Da esquerda para a direita, com o código para frente; c.2 — Cl com duas fileiras de pinos — No sentido anti-horário a partir da direita da “meia lua” ou a partir do pino marcado com um ponto; c.2 — Cl com quatro fileiras de pinos — No sentido anti-horário a partir do pino marcado com um ponto. Veja abaixo: ER 8] 1º PIHO EMBAIXO A ESQUERDA DO CODIGO d - Cis de potência - São aqueles projetados para trabalharem com grande consumo de energia. Possuem uma aba metálica para dissipar o calor, assim como nos transistores de potência. Podem ser usados como saídas de áudio, reguladores de tensão, saída vertical de TV, etc. Abaixo temos alguns exemplos destes tipos: STK - 086 e — Cls reguladores de tensão - São usados para estabilizar uma tensão contínua (+B) para alimentar um determinado circuito. Recebem uma tensão mais alta e fornecem uma tensão mais baixa, porém constante. Temos os da série 78 (positivos), os da série 79 (negativos) e o LM 317 (regulador com tensão ajustável). Exemplo: 7805 é para 5 V, 7806 é para 6 V e assim por diante, sempre os dois últimos números indicam a tensão de saída da peça. Ao lado vemos estes componentes: T85 Treinamento de eletrônica básica 26 5 — Fonte de alimentação Como vemos abaixo a fonte de alimentação transforma a tensão alternada da rede em tensão contínua para alimentar os circuitos eletrônicos. TENSÃO TENSÃO + E PULSANTE CONTÍNUA Ã TRAFO DU TERNADA (OPCIONAL) RETIFICADOR FILTRO SG HER Retificador - Transforma tensão alternada em pulsante. É formado por diodos podendo ser 1, 2 ou 4. Filtro - Transforma a tensão pulsante em continua. É formado por capacitores eletrolíticos acima de 100 uF. Abaixo vemos o aspecto físico destes componentes: TIPOS DE ELETROLÍTICOS DE FILTRO TIPOS DE DIODOS USADOS PONTE RETIFICADORA COMO RETIFICADORES (4 DIODOS NUM 56) ta Exercício 21 Marque a sequência correta de componentes numa fonte de alimentação: () Trafo — capacitor — diodo () Diodo — trafo — capacitor (.) Trafo — diodo — capacitor Ap BUA ETA a - Fonte de meia onda - Possui um único diodo | | a) retificador que aproveita apenas metade da C.A. Veja T ao lado: E = b - Fonte de onda completa - Possui dois diodos ligados num trafo com tomada central no secundário. Aproveitam todo o ciclo da C.A. Fornece um +B melhor que o da fonte de meia onda. Veja ao lado este tipo de fonte: c - Fonte de onda completa em ponte - Possui quatro diodos ligados em ponte que aproveitam a todo o ciclo da C.A. Este tipo de circuito não necessita de transformador com tomada central. Veja ao lado: Treinamento de eletrônica básica 29 d — Diodo zener —- Como já vimos ele conduz corrente no sentido inverso quando aplicamos tensão igual ou maior que a indicada no corpo dele. Quando ele conduz, mantém a tensão fixa nos seus terminais como observamos abaixo: +B +B +B vi 62V 12Y 62Y 5vI sv ZENER ZENER ZENER 624 À 6,24 À 62Vv À Exercício 21 Indique o valor da tensão no catodo dos diodos zeners dos circuitos abaixo: +B +B +B v Y 10% 100% éY ZENER ZENER ZENER avr 32v evz e - Fonte de alimentação estabilizada - Fornece uma tensão constante independente das variações da rede. Possui um transistor chamado regulador de tensão. A base do transistor é mantida estável através de um diodo zener. Este transistor fornece a tensão e a corrente para alimentar o circuito. Veja um exemplo abaixo e indique a tensão em cada terminal do transistor regulador: 110 e BC547 Ê r E e ow ui A TENSÃO HO COLETOR É A DO SECUNDÁRIO DO TRAFO MULTIPLICADA POR 1,4 f - Fontes com Cls da série 78 e 79 - Como podemos ver abaixo estes Cls fornecem uma tensão estabilizada positiva (os da série 78) ou negativa ( série 79). A tensão de saída é indicada pelos dois últimos números no seu corpo. A tensão de entrada pode ser até o dobro da tensão de saída. Veja abaixo: 9V 1 Ê E e le L toefra Ê É -sv ? E O O LM LM 7805 7905 EU Eu 123 123 g - Fonte simétrica usando os CIS 78 e 79 — No circuito na página seguinte vai uma pequena sugestão de uma fonte que pode alimentar um circuito que consuma até 0,5 A (rádios e gravadores). Usando as extremidades da fonte obtemos 12 V. Usando o fio central e uma extremidade obtemos 6 V. Treinamento de eletrônica básica 30 TRI DiaD4 10 ES 1 7805 + Y É Ci 2 0v TRÍ —Trafo de 12 +12 500mA Ez Di a Dá — 1N4007 Ci=cC2-22004F x 25 C3=C4 -1004F = 16N + a ty Ri 7906 [3 1 h + lFr o a à «< h - Fonte estabilizada usando o CI LM317 —- Como vemos abaixo, o LM317 é um Cl regulador, cuja tensão de saída pode ser ajustada entre 1,25 V até cerca de 37 V. O ajuste é feito no terminal 1 dele. Também temos o LM337 para tensão negativa. s0V a 2 LM +—++B = : o É” A ra Vac |, 337 -12a 1 “25 Y T R1 u R2 Õ O LM ar 3371 TVI rs 123 A tensão mínima de saída é 1,25 V se o pino 1 do Cl for ligado ao terra. O valor máximo da saída é determinado pelo cálculo: (R2/R1 + 1) x 1,25. Quanto maior o valor de R2, maior a tensão máxima da fonte até 35V. Este Cl pode suportar até 1,5 A de corrente máxima. Como vemos ao lado, colocando | dv 3 um trimpot no lugar de R2 no | exemplo — anterior, podemos T ajustar a tensão máxima de saída + p da fonte. Com o trimpot na posição de baixo, a tensão de saída será cerca de 1,2 V. Na posição de cima basta aplicar o pequeno cálculo para sabermos a tensão máxima de saída: 4700/ 220 = 21,36. 21,36 + 1 = 22,36. 22,36 x 1,25 = 28. Portanto a máxima tensão que sai é 28 V. Para este Cl trabalhar corretamente, deve ser montado num dissipado de calor apropriado. i - Noções de fontes chaveadas — Este é o tipo de fonte mais usado pelos aparelhos eletrônicos, devido principalmente ao seu menor consumo de energia elétrica. Funciona baseada num transistor que faz a corrente variar no primário de um trafo chamado chopper e no secundário dele obtemos as tensões para alimentar o aparelho. Veja na página seguinte o princípio de uma fonte destas. Treinamento de eletrônica básica 31 3 — Relê - É um tipo de chave formada por lâminas (duas ou mais) acionadas pelo campo magnético de uma bobina próxima. São usados para ligar ou desligar circuitos de potência mais alta a partir de uma tensão e corrente baixa. Abaixo vemos a estrutura interna e o princípio de fncionamento: sB12V 110 Vac + SÍMBOLO 8 A 3 ç Dw L E = BRV MO Vac TERMINAIS DA BOBINA TERMINAIS DAS LÂMIHAS Como podemos observar, o relê está sendo usado para ligar e desligar uma lâmpada de 110 V a partir de uma tensão de 12 V aplicada em sua bobina. O transistor chaveia a bobina. Se ele não recebe tensão na base, não conduz e a chave do relê permanece desligada. Se ele recebe tensão na base, conduz e aciona a bobina do relê que por sua vez acende a lâmpada. Os relês são indicados pela tensão e corrente em sua bobina. O diodo em paralelo serve para eliminara tensão induzida na bobina quando o relê desliga. Tal tensão poderia queimar o transistor. 4 — Tiristores - São diodos especiais com três terminais: anodo, catodo e gate. Devem ser polarizado da seguinte forma: Tensão mais alta no anodo e mais baixa no catodo. Para ele poder conduzir, precisa de um pulso no gate. Quando ele inicia a condução só pára quando desligamos a alimentação. Existem dois tipos de tiristor: SCR para corrente contínua e TRIAC para alternada. Veja abaixo: ea POSIÇÃO DOS TERMIHAIS DO SCR a Ti O e G TIC 106 Cc T2 T A SCR TRIAC Il E == Não circula corrente Não circula corrente Circula corrente Corrente ainda circulando Circuito desligado Não há tensão no gate Tensão aplicada no O SCR continua disparado gate (disparo) mesmo desligando a tensão do gate Treinamento de eletrônica básica 3a 5 — Iransistor “Darlington” - São dois transistores e alguns outros componentes dentro de uma única peça. E usado em amplificadores de alta potência. Desta forma os transistores internos dividem a corrente e não superaquecem. Dois transistores externos podem ser ligados para formar um “darlington”. Veja abaixo: É a mi E EBC CIRCUITO INTERNO de / t UM DARLINGTON NPN SÍMBOLO ASPECTO DARLINGTONNPN DARLINGTON PHP No teste em X1 de um “darlington”, a resistência entre base e emissor deve ser o dobro da resistência entre base e coletor. 6 - Fotoacoplador - Também chamado de acoplador ótico, é formado por um LED e um fototransístor numa única peça. E um CI de 4 ou 6 terminais. No circuito, ele transfere uma informação de um ponto a outro sem contato elétrico entre eles. | To SÍMBOLO ASPECTO A ASPECTO REAL DE DOIS FOTOACOPLADORES 7 - Cristais osciladores — Têm internamente duas lâminas de cristal de quartzo que vibram com velocidade constante quando aplicamos uma tensão elétrica nos terminais. São usados em osciladores que devem trabalhar sempre numa frequência constante. Tal frequência vem marcada no corpo do cristal. Veja abaixo: SÍMBOLO XTAL ASPECTO TERMMNAIS Treinamento de eletrônica básica 35 Teste final do treinamento — Parte teórical Nome - Abaixo temos uma relação de componentes e suas funções nos circuitos. Coloque a letra do componente nos parênteses correspondente à sua função: ( R )Resistor ( C ) Capacitor ( D ) Diodo ( L ) Bobina (T ) Transformador ( Q )Transistor ( Z )Diodo zener (DL)LED ( X ) Cristal (IC ) Circuito integrado Funciona como amplificador ou chave; Controla a frequência dos osciladores de precisão; Deixa passar C.A. e bloqueia a C.C.; Pode ter poucos ou muitos componentes internos; Acende quando polarizado diretamente; Só deixa a corrente passar num sentido; Conduz no sentido inverso e estabiliza a tensão nos seus terminais; Aumenta ou diminui uma tensão alternada, sendo formado por duas bobinas; Diminui a tensão nos circuitos; Dificulta a passagem da C.A.