METROLOGIA - OSCILOSCÓPIOconexaoinformatica.net.br/apostilas/Eletronica/Organizacao e Normas... · B DIODOS: de capacitância variável (VARICAP) C TRANSISTORES: para AF(áudio-freqüência),

METROLOGIA - OSCILOSCÓPIO

Professor: Alexsander Michel dias Lima

“Suba o primeiro degrau com fé. Não é necessário que você

veja toda a escada. Apenas dê o primeiro passo”.

Martin Luther King

Imagem retirada de marinverso.blogspot.com – acesso em 02/02/2014 as 14:00

http://pensador.uol.com.br/autor/martin_luther_king/

METROLOGIA - OSCILOSCÓPIO

Professor: Alexsander Michel dias Lima

SUMÁRIO

O osciloscópio ............................................................................................. Erro! Indicador não definido.

LIMITAÇÕES DOS MEDIDORES ........................................................................ Erro! Indicador não definido.

IMPORTÂNCIA DAS FORMAS DE ONDAS ........................................................ Erro! Indicador não definido.

CARACTERÍSTICAS DAS FORMAS DE ONDA ............................................... Erro! Indicador não definido.

O QUE É UM OSCILOSCÓPIO ................................................................................ Erro! Indicador não definido.

TUBOS DE RAIOS CATÓDICOS .......................................................................... Erro! Indicador não definido.

FUNCIONAMENTO DO OSCILOSCÓPIO ..................................................... Erro! Indicador não definido.

ELETROSTÁTICA ............................................................................................. Erro! Indicador não definido.

FORÇAS EM UM CAMPO ELETROSTÁTICO .................................................. Erro! Indicador não definido.

DISTRIBUIÇÃO DE FORÇA ELÉTRICA ................................................................ Erro! Indicador não definido.

DISTRIBUIÇÃO DAS LINHAS DE FORÇA .......................................................... Erro! Indicador não definido.

FORÇAS ELETROSTÁTICAS ENTRE PLACAS CIRCULARES E CILÍNDRICAS ......... Erro! Indicador não definido.

REFERÊNCIAS ................................................................................................................................................ 30

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Professor: Alexsander Michel Dias Lima

IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DOS TRANSISTORES

Se um transistor é ligado com os terminais invertidos em um circuito eletrônico, ele

poderá ser danificado. Por isso, é de grande importância que seus terminais sejam

identificados antes de sua instalação.

Nos transistores com invólucro de plástico moldado (SOT54/2 e SOT 30), ternos

como referência, para identificação dos terminais, o chanfro existente na parte lateral do

invólucro.

Observando a figura abaixo, teremos da direita para a esquerda:

Coletor, Base e Emissor.

Outros modelos poderão apresentar corno referência urna lingüeta metálica. A

identificação de seus terminais, no sentido horário,a partir da lingüeta, será: Emissor,

base, coletor.

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Alguns transistores apresentam 4 terminais, sendo o 4º ligado internamente ao

invólucro metálico, funcionando como blindagem contra campos eletromagnéticos, e deve

ser ligado à massa do circuito.

Esse tipo de transistor é normalmente empregado em circuitos de RF.

Exemplo: Encapsulamento SOT 18/11

Os transistores que empregam o invólucro metálico TO-l possuem como referência

uma pinta colorida lateralmente. O terminal próximo a esta é o coletor; o do centro, a

base; e o outro, o emissor. Se a pinta for azul, será um transistor NPN, se for vermelha

será PNP.Os transistores de potência possuem geralmente o coletor ligado ao invólucro

metálico, facilitando assim a transferência do calor para o meio ambiente, tendo em vista

que neste terminal é desenvolvida a maior quantidade de calor.

Invólucros do tipo SOT-9 e TO-3 apresentam apenas dois terminais,pois o coletor

será o próprio invólucro metálico.No primeiro o tipo (SOT-9) procede-se da mesma

maneira, sendo que neste caso os terminais ficam abaixo da linha central tendo a base à

direita e o emissor à esquerda.No segundo, com os terminas do transistor voltado para o

observador, traça-se uma linha central imaginária. Localiza-se então, acima desta linha

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imaginária, os dois terminais, o da esquerda é a base e o da direita o emissor.

Transistor com invólucro do tipo SOT-32/2 B (plástico moldado)possui em urna das

suas faces urna chapa metálica eletricamente ligada ao coletar, cuja finalidade é a

dissipação do calor. A identificação dos terminais deste tipo de transistor é feita da

esquerda para a direita, em relação à face oposta a que se encontra esta chapa, tendo

assim: emissor, coletar e base.

Alguns transistores com mesmo tipo de invólucro tem urna alça metálica (SOT-32/2

A), a qual também está ligada ao coletar. Esta alça tem a mesma finalidade que a chapa

do transistor anterior. Seu invólucro apresenta um de seus vértices chanfrado, servindo

como referência para identificação de seus terminais. Olhando-o pela parte inferior com o

chanfrado à direita, teremos: base, coletor e emissor.

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CÓDIGO EMPREGADO PARA SEMICONDUTORES

Para uma designação mais fácil dos semicondutores, os fabricantes criaram

códigos.

CÓDIGO EUROPEU

Este código é formado de duas ou três letras maiúsculas seguidaspor um número

composto de dois ou três algarismos.

Para uma melhor diferenciação entre os semicondutores, quanto ao seu emprego,

o código é dividido em dois grupos:

1º Grupo - são os semicondutores empregados em aparelhos domésticos, como

rádio, TV, etc... Esse grupo é representado porduas letras e três algarismos de 100 a 999,

códigos de série para componentes comerciais.Três letras e dois algarismos,

componentes de uso industrial, militar e científico

Ex.: BY 127; BC 548; BD 330.

A primeira letradesse grupo, tabela abaixo, indica o tipo de cristal semicondutor

com que é feito o componente eletrônico:

A Germânio

B Silício

C Arsenato de Gálio

D Antimônio de Índio

R materiais para células foto condutoras.

A segunda letra indica o tipo de semicondutor e sua apIicação, tabela abaixo.

CÓDIGO EUROPEU PARA SEMICONDUTORES

SEGUNDA SIGNIFICADO

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LETRA

A DIODOS:detetores, de comutação e misturadores

B DIODOS: de capacitância variável (VARICAP)

C TRANSISTORES: para AF(áudio-freqüência), baixo sinal

D TRANSISTORES: para AF, de potência

E DIODOS: túnel

F TRANSISTORES: para RF(rádio-freqüência), baixo sinal

G DISPOSITIVOS MÚLTIPLOS:triplicador de tensão por exemplo

L TRANSISTORES: para RF, de potência

N FOTOACOPLADORES: (dispositivos para acoplamento õpt i.co )

P DISP. SENSÍVEIS A RADIAÇÕES: fotodiodos, foto transistores

Q DISPOSITIVOS GERADORES DE RADIAÇÕES: LED, por

exemplo

R TIRISTORES: para comutação, de baixa potência

S TRANSISTORES: para comutação, de baixa potência

T TIRISTORES: de alta potência

U TRANSISTORES: para comutação, de alta potência

X DIODOS: multiplicadores de freqüência

Y DIODOS: retificadores

Z DIODOS: de referência ou reguladores de tensão (Zêner)

2º Grupo - são os semicondutores empregados em equipamentos industriais, corno

computadores, controle de potência, etc... Esse grupo é representado por três letras e

dois algarismos de 10 a 99.

Ex.: BRY 56. BPX 95

A primeira letra desse grupo indica tipo de cristal semicondutor, conforme a

primeira letra do 1º Grupo.

A segunda letra indica o tipo de semicondutor e sua aplicação, conforme a segunda

letra do 1º Grupo.

A terceira letra e os algarismos (10 a 99) representam a série de fabricação.

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Corno exemplo da interpretação do código europeu,podemos citar o diodo BY 127

onde:

B = semicondutor de silício

Y = retificador

127 = série de fabricação.

Para alguns semicondutores espec1a1s, de características diferentes, é acrescido

um sufixo corno no caso dos diodos Zenêr. Este é constituído por urna LETRA e um

NÚMERO, onde a LETRA indica a tolerância da tensão Zenêr e o NÚMERO, a tensão

Zenêr nominal. Em alguns casos, a vírgula decimal do valor é substituída pela letra v.

Tolerância=

O sufixo é separado da parte principal do código por um hífen.

Exemplo: BZX 79 - C9Vl, onde:

B = cristal semicondutor de silício

Z = diodo Zêner

X79 = série de fabricação

C = tolerância = 5%

9V1 = 9, 1 Volts.

CÓDIGO JAPONÊS

Os semicondutores de origem japonesa podem ser identificados por um

código composto por letras e números, assim distribuídos:

Número, S, Letra, Número, Letra

O PRIMEIRO NÚMERO pode ser algarismos:

0 indica foto transistor

1 indica diodo em geral

2 indica transistor retificador controlado.

S é uma designação genérica de semicondutor

A= 1% B=2% C=5% D=10% E=20%

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1º Letra = (A, B, C, D, F, G, H) - Indica a aplicação do semicondutor nos circuitos

eletrônicos, onde:

A PNP, alta freqüência

B PNP, baixa freqüência

C NPN, alta frequência

D NPN, baixa freqüência

F PNPN, para comutação (gatilho "P")

G NPNP, para comutação (gatilho “N")

H Transistor unijunção

2º Número - formado por 2º algarismos a partir do número 11;indica a série.

2º Letra - é o sufixo que representa uma alteração no tipo original (sem sufixo = 2º

letra), podendo substituí-Io.

É importante salientar que este semicondutor aperfeiçoado não poderá ser

substituído pelo original.

Exemplo 1: 2SB 56, onde:

2=transistor

S = semicondutor

B = baixa freqüência

56 = série

Exemplo 2: 2SB56A, onde:

2 = transistor

S = semicondutor

B = baixa freqüência

56 = série

A = aperfeiçoado do transistor 2SB56

No caso dos diodos a primeira letra não é representada.

Exemplo: 1S34, onde:

1 = diodo

S = semicondutor

34 = série

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TABELAS DE TRANSISTORES

Para que o aluno tenha condições de verificar as características de alguns

transistores bastante comuns no nosso mercado, vamos apresentar tabelas de

transistores fabricados pela IBRAPE, e que serão muito úteis ao técnico reparador.

O uso da tabela é muito simples. Mas, em primeiro lugar, vamos explicar as

características que constam na tabela, que interessam o técnico reparador.

Tipo: é o nome do transistor.

pol.: polarização; N quer dizer NPN. P significa PNP.

Vceo: - é a máxima tensão que pode ser aplicada entre o coletor e o emissor de

um transistor, com a base aberta.

Ic:é a máxima corrente de coletor que pode circular. Na nossa tabela, Ic está

especificada em ampéres.

Ptot: é a máxima potência que pode dissipar um transistor. Está especificada em

Watts, para uma dada temperatura. (À medida em que a temperatura sobe, Ptot

diminui).

hfe: equivale aproximadamente ao ganho do transistor. É especificado para urna

dada corrente de coletor e é apresentado o valor mínimo. Quer dizer que o ganho

de corrente do transistor está compreendido entre estes dois valores.

ft:freqüência de transição. Está especificada em MHz. É valor normalmente bem

acima da máxima freqüência em que será utilizado o transistor.

Encapsulamento: nos diz de que maneira o fabricante encapsulou o transistor e

nos fornece a identificação dos terminais do mesmo. Nos mostra o aspecto externo

do transistor.

Um uso prático da tabela: vamos supor que você tenha um BC547 e não sabe

identificar a sua base, emissor e coletor. Consultando a tabela vemos que o BC 547 é o nº

70. Seu encapsulamento é SOT-54(2). Verificando na folha 10, polígrafo 11, intitulada

INVÓLUCROS, facilmente identificamos os terminais do transistor (segurando o transistor

com a mão, da maneira como estão desenhados, os terminais estão apontados para

você.

Outra aplicação da tabela: Se o transistor BC 547 em questão está danificado e

você não dispõe de outro em sua oficina, a solução é procurar se existe um outro que

tenha as mesmas características e que pode ser usado. Consultando a tabela,

verificamos que o BC 546 tem praticamente as mesmas características, inclusive permite

que seja aplicada entre o seu coletor e emissor uma tensão superior ao do BC 547

(Vceo=65V). Pode ser usado sem problemas. Agora, supondo que você disponha na sua

oficina apenas BC548, ou seja, tensão máxima entre emissor-coletor é 30V. Isto não será

inconveniente, se for utilizado num receptor e rádio cuja tensão da fonte será, por

exemplo 6V.O melhor método para você substituir um transistor é: consultar a tabela,

verificar as características do transistor e procurar um outro que tenha as mesmas

características ou que tenha pelo menos características similares.

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ÍNDICE E TABELA DE TRANSISTORES

TIPO LINHA TIPO LINHA TIPO LINHA TIPO LINHA TIPO LINHA

BC107 49 BCY32A 87 BD333 125 BF2458 36 BSS68 7

BC106 50 BCY33A 88 BD334 126 BF235C 37 BSV64 8

BC109 51 BCY34A 89 BD335 127 BF254 171 BSW66 9

BC177 52 BCY58 90 BD336 128 BF255 172 BSW67 10

BC176 53 BCY59 91 BD433 129 BF324 173 BSW68 11

BC179 54 BCY70 92 BD434 130 BF410A 38 BSX19 12

BC237 55 BCY71 93 BD435 131 BF410B 39 BSX20 13

BC238 56 BCY72 94 BD436 132 BF410C 40 BU205 150

BC239 57 BCY78 95 BD437 133 BF410D 41 BU208A 151

BC307 58 BCY79 96 BD438 134 BF422 174 BU426 152

BC308 59 BD115 97 BDV64 135 BF423 175 BU433 153

BC309 60 BD135 98 BDV64A 136 BF457 176 BUW84 154

BC327 61 BD136 99 BDV64B 137 BF458 177 BUX80 155

BC328 62 BD137 100 BDV65 138 BF459 178 BUX82 156

BC337 63 BD138 101 BDV65A 139 BF480 179 BUX86 157

BC338 64 BD139 102 BDV65B 140 BF494 180 2N914 14

BC368 65 BD140 103 BDV91 141 BF495 181 2N918 184

BC369 66 BD232 104 BDV92 142 BF496 182 2N1613 185

BC375 67 BD233 105 BDV93 143 BF936 183 2N1711 186

BC376 68 BD234 106 BDV94 144 BFR84 47 2N2218 15

BC546 69 BD235 107 BDV95 145 BFR90 190 2N2218A 16

BC547 70 BD236 108 BDV96 146 BFR981 48 2N2219 17

BC548 71 BD237 109 BDY90 147 BFW10 42 2N2219A 18

BC549 72 BD238 110 BDY91 148 BFW11 43 2N2221 19

BC550 73 BD262 111 BDY92 149 BFW12 44 2N2221A 20

BC556 74 BD262A 112 BF115 159 BFW13 45 2N2222 21

BC557 75 BD262B 113 BF167 160 BFW16A 187 2N2222A 22

BC558 76 BD263 114 BF173 161 BFW61 46 2N2483 23

BC559 77 BD263A 115 BF180 162 BFX89 188 2N2484 24

BC560 78 BD263B 116 BF181 163 BFY90 189 2N2904 25

BC635 79 BD291 117 BF182 164 BRY39 33 2N2904A 26

BC636 80 BD292 118 BF183 165 BRY56 34 2N2905 27

BC637 81 BD293 119 BF184 166 BSR50 1 2N2905A 28

BC638 82 BD294 120 BF185 167 BSR51 2 2N2906 29

BC639 83 BD329 121 BF198 168 BSR60 3 2N2906A 30

BC340 84 BD330 122 BF199 169 BSR61 4 2N2907 31

BCY30A 85 BD331 123 BF200 170 BSS38 5 2N2907A 32

BCY31A 86 BD332 124 BF245A 35 BSS52 6 2N3055 158

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SÍMBULOS

SIGNIFICADO DOS SÍMBOLOS

VCEO Tensão de coletor emissor (base aberta)

VCER Tensão coletor emissor (Com resistor de valor especificado entre emissor base)

IC Corrente contínua de coletor

IB Corrente continua de base

ICM Valor de pico da corrente de coletor

Ptot Potência dissipada total

Tamb Temperatura ambiente

Tmb Temperatura da base de montagem

Tenc Temperatura do encapsulamento

hFE Ganho em corrente continua

VCESat Tensão de saturação coletor-emissor

Toff Tempo de desligamento

VGA Tensão entre porta de ânodo e ânodo

VGK Tensão entre porta do cátodo e cátodo

IARM Corrente de ânodo repetitiva de pico

dIA/dt Taxa de incremento da corrente de ânodo

VAK Tensão deânodo/cátodo

IH Corrente de retenção

tr Tempo de subida

VDS Tensão dreno-fonte

IGSS Corrente do corte daporta (fonte em curto-circuito com dreno)

IDSS Corrente do dreno (fonte em curto-circuito com a porta)

V(P)GS Tensão do corte porta-fonte

Vfn Adimitância de transferência (fonte comum)

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DISPARADORES PNPN

N°

Tipo

VGA

(V)

VGK

(V)

IARM

10us,ᵹ=0,01 (A)

dIAdt (A/us

)

Ptot

(mW)

VAK MAX.

(V)

IH

MAX. (mA)

tr

MAX. (ns)

ENCAPSULAMENTO

33 BRY39

70 5 2,5 20 275 1,4 1 80 SOT-18(14)

34 BRY39

70 70 2,5 20 300 1,4 ---- 80 SOT-54(12)

Crs Capacitância de realimentação

GUM Máximo de ganho unilateral de potência

f Frequência

F Fator de ruído

fT Frequência de transição

Po Potência de saída

Gp Ganho de potência

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CIRCUITOS INTEGRADOS - CI's

Como sabemos, com o aparecimento do transistor, houve uma revolução no campo

da eletrônica, substituindo, praticamente, as válvulas termiônicas. Surgiram assim

equipamentos de menor porte e peso, menor custo, maior confiabilidade e reduzido

consumo.

O transistor marcou o inicio de uma nova era eletrônica, dando origem ao circuito

integrado.

Os circuitos integrados são dispositivos eletrônicos que num mesmo bloco

semicondutor reúnem capacitores, resistores, transistores e diodos, adequadamente

ligados, formando circuitos completos. Todo este conjunto é muitíssimo pequeno e todos

os componentes são feitos com materiais semicondutores, na mesma estrutura em que

são ligados aos componentes externos através de terminais.

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Um circuito feito com componentes individuais, também chamados de

componentes discretos, são aqueles estudados até aqui. O circuito integrado, também

conhecido abreviadamente por CI, apresenta,portanto, dentro do seu encapsulamento,

todo um circuito;não é apenas mais um componente individual, como transistor ou o

diodo.

CIRCUITOS INTEGRADOS E A MINIATURIZAÇÃO

Antes do advento do circuito integrado, houve muitas tentativas de fazerem-se

circuitos pequenos, compactos, mas sem sucesso. Não se conseguiu fazer circuitos

realmente pequenos, porque as válvulas a vácuo eram muito grandes para a função que

deviam desempenhar. Mesmo depois, com o desenvolvimento do transistor, que é bem

menor, o tamanho dos circuitos ainda era grande, devido à grande quantidade de

componentes discretos utilizados.

A construção de circuitos eletrônicos de tamanho reduzido e de grande eficiência

foi finalmente obtida com o circuito integrado.

Para que o aluno tenha uma idéia, o primeiro computador eletrônico, totalmente

valvulado, pesava 50 toneladas, possuía 18.000 válvulas e ocupava um volume de 80

metros cúbicos (que equivalência um equipamento com 20m de comprimento, 2 de

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largura e2 de altura). Hoje, um computador equivalente com circuitos integrados pesa 500

gramas.

Um circuito integrado, utilizando técnicas modernas (do tipoLSI – Large Scale

Integrated Circuits, que quer dizer: integração em grande escala), pode conter mais de

8.000 componentes por cm.

Um circuito complexo de um computador pode estar contido numa pastilha do

tamanho de um grão de feijão.

Todos os componentes de um circuito integrado são construídos usando-se as

mesmas técnicas utilizadas na construção de transistores.

O invólucro de um circuito integrado possui 4 funções distintas:

1°-proteger a pastilha do componente eletrônico contra a ação do meio ambiente;

evitando que suas características sejam alteradas;

2° - proteger mecanicamente e eletricamente a pastilha do circuito integrado;

3° -facilitar a interligação do CI com outros componentes externos;

4° dissipar o calor gerado internamente durante o seu funcionamento.

VANTAGENS APRESENTADAS PELOS CI's

Graças ao CI que se conseguiu o grande desenvolvimento da eletrônica nos dias

atuais. E para o futuro, o seu uso vai ser ai da maior. A seguir, vamos comentar algumas

vantagens apresentadas pelos integrados.

TAMANHO REDUZIDO - um CI pode ser construído ocupando uma á rea menor

do que alguns milímetros quadrados. Mesmo após o CI ser encapsulado, ou embalado,

seu tamanho é ainda muito pequeno. Os primeiros CI "s desenvolvidos ocupavam uma

área menor do que 0,2

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mm2, o que na prática demonstrou ter sido menor do que o realmente necessário, devido

ao grande tamanho dos componentes discretos associados externamente ao CI e que

determina, o tamanho do equipamento.

O tamanho reduzido, associado ao pouco peso, é uma vantagem significativa na

indústria espacial (satélites), na área militar (nos mísseis), nos complexos sistemas de

computadores, nas calculadoras portáteis, enfim, em todos os campos da eletrônica que

se deseja redução no tamanho dos equipamentos.

MENOR CONSUMO - relacionado com o tamanho do CI, outras vantagens se

somam, pois quanto menor for um dispositivo, menor será o seu consumo. Permitem que

os equipamentos sejam alimentados com baterias. Consumindo menos energia, ~issipam

menos calor, o que evita a utilização de sistemas de refrigeração e ventilação.

ALTA VELOCIDADE. DE OPERAÇÃO - característica importantíssima nos

computadores, onde milhares de operações são executadas por segundo.

ALTA CONFIABILIDADE - Um CI é menos sujeito a defeitos do que um circuito

com componentes discretos. Dentro do CI, os componentes são interligados por finas

camadas de metal, não sendo soldados como nos circuitos convencionais, de modo que

maus contatos praticamente inexistem. Depois de prontos, os CI's são testados

dependendo das características finais apresentadas, são seleciona dos para aplicação

nas áreas militar, espacial, industrial ou comercial. O fato de serem testados, mais as

modernas técnicas utilizadas na sua confecção, fazem com que os integrados se tornem

muito seguros. E não poderia ser de outra forma. Veja, por exemplo, o caso dos satélites

de comunicações, que nos permitem assistir "ao vivo" fatos que se passam em todo o

mundo. São de custo elevado, e foram projetados para funcionar vários anos. Uma falha

num dos circuitos integrados pode inutilizá-lo por completo.

BAIXO CUSTO - devido à grande popularização e a produção em larga escala, o

custo dos integrados, pelo menos daqueles de grande procura, é relativamente baixo,

razão pela qual estão sendo ca da vez mais utilizados, mesmo nos circuitos domésticos,

de rádio e televisão. No entanto, alguns integrados tem custo elevado.

São aqueles que tratam de aplicações especificas, pouco comuns, e que exigem

projetos especiais dos fabricantes.

Outras vantagens que poderiam ainda ser citadas: os equipa mentos com

integrados têm menos componentes, e menor fiação. O fabricante vai precisar estocar um

menor número de peças. Resumindo, pode-se conseguir um produto final de boa

qualidade a um custo menor, beneficiando o consumidor.

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DESVANTAGENS APRESENTADAS PELOS CI's

Infelizmente, algumas desvantagens no uso dos CI's existem. Afinal, nada neste

mundo é perfeito. Vamos enumerar algumas

INCAPACIDADE PARA A OPERAÇÃO COM CORRENTES E TENSÕES

ELEVADAS:

Os integrados, de um modo geral, tem pouca capacidade de dissipar calor, devido

ao seu reduzido tamanho. E como o calor gerado é proporcional à corrente, isto limita as

correntes nos integrados a valores baixos. Tensões elevadas também não podem ser

utilizadas, porque provocam o rompimento da isolação entre os componentes internos do

CI, devido à grande proximidade existente. São normais tensões que variam de 5 até 20V

e correntes em torno de alguns poucos mili ampéres.

Necessitando-se de correntes e tensões elevadas, são utilizados transistores de

potência ligados externamente, controlados pelos CI's.

Apesar da grande maioria dos CI's possuírem pouca dissipação de potência, ja

existem circuitos integrados que conseguem dissipar potências médias (em torno de 20

watts ou mais), como os utilizados nos circuitos de saída dos auto-rádios modernos.

Geralmente possuem circuito interno de proteção contra superaquecimento e seu

encapsulamento é próprio para permitir que sejam montados sobre dissipadores.

LIMITAÇÃO NA CONSTRUÇÃO DOS COMPONENTES INTERNOS

Dentro do CI, podem ser construídos apenas resistores, capacitores, diodos-e

transistores. Resistores e capacitores são mais difíceis de construir e ocupam espaço

maior do que os transistores.

Tanto os resistores como os capacitores precisam de mais espaço, na proporção

em

que seu valor é aumentado. Por esta razão, os valores de capacitância e resistência

dentro do CI são construídos de modo a terem o menor valor de capacitância e

resistência possíveis. Devido a isto, é que os transistores e diodos são feitos no maior

número possível, desempenhando o máximo de funções dentro do CI. Analisando o

circuito elétrico de um CI, você poderá observar a grande quantidade de transistores e

diodos e a pequena quantidade de resistores e 'capacitores.

INCAPACIDADE DE SEREM REPARADOS OS COMPONENTES INTERNOS

26


Os componentes internos do CI não podem ser reparados. Isto significa que,

estragando um componente dentro do CI, todos os outros estarão perdidos, obrigando o

técnico fazer a troca do CI.

APLICAÇÕES DOS CIRCUITOS INTEGRADOS

De acordo com a sua aplicação, os circuitos integrados podem ser classificados em

dois grandes grupos: OS DIGITAIS e os LINEARES.

Os CIRCUITOS DIGITAIS; são circuitos que manipulam informações, baseando-se

em níveis lógicos. Esses níveis lógicos são utilizados nas técnicas digitais, aplicadas nos

computadores eletrônicos digitais e nas calculadoras eletrônicas. A matéria de técnicas

digitais é muito extensa e não faz parte do programa do curso de radio técnica.

Os CIRCUITOS LINEARES; fornecem saídas proporcionais aos sinais de entrada.

São muito usados para desempenhar funções nos circuitos de rádio, TV e FM, fontes de

alimentação, enfim, em todos os modernos aparelhos eletrônicos que nos cercam. Este

tipo de circuito integrado o radio técnico vai encontrar frequentemente no desempenho do

seu trabalho.

UM EXEMPLO DE APLICAÇÃO DE CIRCUITO INTEGRADO

No boletim "Ibrape Informa", de novembro de 1977, tivemos a apresentação de um

receptor portátil, utilizando um circuito integrado do tipo TBA 570 que, com a inclusão de

alguns componentes externos, vem a constituir um receptor completo, tornando a

montagem muito compacta.

O circuito integrado TBA 570 apresenta internamente 31 transistores, 31 resistores

e dois diodos (que funcionam como capacitores), e compõe-se dos seguintes estágios:

- misturador

- oscilador local

- amplificador de CAG (controle automático de ganho)

- amplificador de FI

- detetor

- pré-amplificador de áudio

- excitador

Na saída do integrado, temos um sinal de áudio de intensidade suficiente para

acionar dois transistores de saída, como o BC338/BC 328 , que formam um par

complementar e podem alimentar um alto falante de 8 ohms. A seguir, a titulo de

ilustração, apresentamos a imagem de um receptor montado, com o circuito integrado em

questão.

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Outra aplicação muito comum dos integrados é na saída dos auto-rádios, onde um

único CI substitui todo o amplificador de áudio do receptor. Um exemplo destes integrados

é o TDA1010, com encapsulamento de 9 pinos numa linha, e que pode ser utilizado em

amplificadores de áudio com potência de 7 a 8 watts.

O circuito elétrico do TDA1010 está dividido em duas partes independentes, um

pré-amplificador de áudio e um amplificador de potência, que podem ser interligados por

um capacitar externo, permitindo a alteração do ganho e da resposta de frequência.

Apresenta ainda proteção interna contra sobreaquecimento. Um circuito típico, de um

amplificador estereofônico para sarda de auto-rádio, pode ser visto no circuito abaixo.

Os exemplos citados servem muito bem para ilustrar as grandes aplicações dos

integrados. Mas a sua aplicação não pára por ai. Cada vez mais os integrados estão se

popularizando, tornando os circuitos mais compactos e mais confiáveis. Mas, o aluno

deve estar se perguntando: como sabemos quando o circuito integrado está bom ou ruim?

Como testá-lo?

Como não temos acesso ao circuito interno do CI, para testá-lo, ficamos limitados a

medir as tensões em cada pino, e compara mos estas tensões com as indicadas pelo

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fabricante do equipamento, no circuito elétrico do aparelho. Valores de tensão muito

diferentes das tensões indicadas geralmente indicam um CI em mau estado. Quando

dispomos do circuito elétrico, mas nele não estão apresentadas as tensões em cada pino,

podemos ainda verificar se os sinais estão presentes nas entradas e nas saídas do CI. Se

estamos trabalhando em áudio, este teste pode ser feito com um pesquisador de sinais.

No exemplo de aplicação do TDA1010, da figura 6, não são apresentadas as

tensões em cada pino, mas observando o esquema, podemos notar que no pino 3 é

aplicado, diretamente, a tensão de alimentação, que naquele caso particular é de 14,4V.

No pino 5 também está aplicada a tensão de alimentação, mas cujo valor exato não

podemos determinar, pois existe uma queda no resistor de 330k ohms. Se o defeito é só

num dos canais, podemos comparar as tensões do canal que está sendo testado com o

canal que está em bom estado.

Dispondo-se do pesquisador de sinais, podemos verificar se o sinal de áudio está

presente no pino de entrada n° 8 do CI. Para isso, basta colocar a garra do aparelho na

massa e, com a sua ponta, encostarmos no pino 8 do CI. Com o receptor sintonizado

numa estação, devemos escutar um som qualquer. Não se escutando coisa alguma, é

provável que o defeito esteja localizado num estágio anterior. Escutando-se o som,

sabemos que o som está sendo aplicado ao integrado, que vai ser processado nos seus

circuitos, e que de verá nos fornecer um som amplificado na sua saída, já no pino 7.

Nada sendo escutado no pino 7, desde que o sinal tenha sido escutado no pino 8,

é indício de que o integrado está defeituoso, que o pré-amplificador, dentro do CI não está

funcionando. Se escutarmos o som, este deverá estar num nível bem maior do que o

aplicado ao pino da entrada. Do pino 7, o sinal é acoplado através de um capacitor ao

pino 6 e logicamente, no pino 6, teremos o mesmo sinal presente na saída do pré-

amplificador, pino 7. Nosso próximo ponto de teste será na saída do amplificador de

potência, pino 2. Se no pino 2 escutamos algum som no pesquisador de sinais, e nada no

alto falante do receptor, o defeito s6 pode estar localizado no alto falante ou no capacitor

eletrolítico em série com ele. Se nada for escutado, o CI está defeituoso.

Para substituir um CI, o ferro de soldar deverá ser no máximo de 30W. Com o

auxilio de um sugador de solda, removemos a solda de cada pino do CI e deixamos os

pinos livres. Remove-se então o CI, e coloca-se novo, cuidando que a posição do CI novo

seja exatamente a mesma do CI defeituoso. Se invertermos a posição do CI, o mesmo

poderá se danificar e, logicamente, o circuito não vai funcionar.

Para identificar os pinos do CI, existe um chanfrado que serve de referência. No

TDA1010, o pino mais próximo deste chanfrado é o pino 1. Os demais estão em ordem

crescente. Nos CI's do tipo dual-in-line, mostrados na figura 2, os pinos são identifica dos

a partir do chanfrado também. Com o chanfro apontado para a pessoa, o pino 1 fica

sempre na direita do chanfrado.

Existem muitos formatos de CI, com números de pinos diferentes, com

encapsulamento plástico ou metálico. O cuidado maior que se deve ter na troca do CI, é

não inverter a sua posição, o que é possível de ocorrer. Â identificação dos pinos de um

CI, em particular, pode ser obtida a partir das especificações dos fabricantes; muitas

vezes nas revistas técnicas encontramos publicadas especificações técnicas dos

componentes, que se colecionadas vão constituindo um acervo técnico de grande valia.

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O método mais prático para testar um CI é medir as tensões entre seus terminais e

comparar com o esquema.

CÓDIGO EUROPEU PARA CIRCUITOS INTEGRADOS

Como vimos anteriormente, os circuitos integrados estão classificados em digitais e

lineares (conhecidos por analógicos).

Para os CI's digitais, não há uma padronização de códigos, pois cada fabricante

emprega um sistema próprio de identificação. Devido, a isto, o método mais empregado é

a consulta em manuais de fácil aquisição em livrarias especializadas.

No caso dos CI's lineares, o código Europeu é formado por três letras maiúsculas

seguidas de um número composto de três ou quatro algarismos.

A primeira letra é "T", a qual indica que o CI é linear.

A segunda letra não possui um significado especial.

A terceira letra indica a temperatura ambiente de funcionamento, utilizando para

isso as letras de "A" até "F", conforme especificações a seguir.

A = faixa não especificada

B = de 0°C até +70°C

C = de,-55°C até +125°C

D = de -25°C até +70°C

E = de -25°C até +85°C

F = de -40°C até +85°c

Exemplo: TDA1010

T = CI Linear

D = sem especificação especial

A , não possui faixa especifica de temperatura

1010 série de fabricação

Em alguns casos, para diferenciar do tipo original, é acrescentada uma letra

maiúscula no final do código, ao qual indicará uma característica elétrica ou mecânica.

Podemos citar como exemplo o CI TBA 520 que possui um total de 16 terminais

em duas filas de 8 terminais cada uma.

O CI TBA 520 Q possui o mesmo número de terminais, porém em 4 filas de 4

terminais cada uma.

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REFERÊNCIAS

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- Enciclópedia Record de Eletricidade e Eletrônica – Volume 4 - Instrumentos de

Prova – Tradução Ronaldo Sergio de Biasi, Ph.D – Editora Record – Rio de Janeiro –

1968

- Eletrônica Básica – Van Valkenburger & Neville, INC – 6 Volumes

- Curso de Eletrônica – Titulo Original Basic Eletronics - Tradutores Marcio Pugliesi

e Noberto de Paula Lima - 4 volumes - Livraria e Editora LTDA – São Paulo -1976

- Manual de Treinamento Sharp TV

-Manual de Treinamento Gradiente TV / DVD

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