Lâmpadas, LEDs e Displays

Luzes piscando, telas cheias de números e letras, sons miste- riosos – essas são coisas de filmes de ficção científica e, ex- ceto pelo último, compõem o assunto das lâmpadas e dis- plays (ver Seção 12.5.3). Pequenas lâmpadas incandescentes costumavam ser padrão para os indicadores do painel frontal, mas elas foram substituídas por LEDs. Estes últimos se com- portam como diodos eletricamente comuns, mas com uma queda de tensão na faixa de 1,5 a 2 volts (para os LEDs ver-

melho, laranja e alguns verdes; 3.6 V para o azul54 e verde de alta luminosidade; ver Figura 2.8). Quando a corrente flui no sentido direto, eles acendem. Normalmente, de 2 mA a 10 mA produzem luminosidade adequada. LEDs são mais bara- tos do que as lâmpadas incandescentes, duram praticamente para sempre e estão disponíveis em quatro cores padrão, além do “branco” (que é normalmente um LED azul com um revestimento amarelo fluorescente). Eles vêm em convenien- tes encapsulamentos de montagem em painel, e alguns até mesmo fornecem um limitador de corrente interno.55

LEDs também pode ser usado para displays digitais, por exemplo, displays numéricos de 7 segmentos ou displays de 16 segmentos (para a exibição de letras, bem como números – “alfanuméricos”), ou displays de matriz de pontos. No entanto,

54 _{O LED azul de nitreto de gálio foi produto da descoberta de um funcioná-}

rio solitário e desvalorizado da Nichia Chemical Industries, Shuji Nakamura.

55 _{E, é claro, para a iluminação residencial e comercial. Agora os LEDs têm}

amplamente relegado à lata de lixo da história a centenária lâmpada incandes- cente de filamento aquecido.

FIGURA 1.125 Conectores de RF e blindados. O receptáculo de montagem em painel é mostrado à esquerda de cada plugue mon-

tado no cabo. Linha superior, da esquerda para a direita: conector jack fono estéreo, conector de áudio tipo “XLR”; conector N e UHF (conectores RF). Segunda linha de cima para baixo: conectores BNC, TNC e tipo F; conectores MHV e SHV (alta tensão). Terceira fila de cima para baixo: conector de áudio de 2,5 mm (3/32”), conector estéreo de 3,5 mm, conector estéreo melhorado de 3,5 mm, conector fono (“tipo RCA”), conector LEMO coaxial. Linha inferior: conector SMA (jack de painel, plugue de coaxial flexível), conector SMA (jack de montagem em placa, plugue de coaxial rígido), conector SMB; conectores SC e ST (fibra óptica).

se mais do que alguns dígitos ou caracteres devem ser exibidos, os LCDs são geralmente preferidos. Eles vêm em matrizes or- ganizadas em linhas (por exemplo, 16 caracteres por 1 linha, até 40 caracteres por 4 linhas), com uma interface simples que permite a entrada sequencial ou designável de caracteres alfa- numéricos e símbolos adicionais. Eles são baratos, de baixa po- tência e visíveis mesmo sob luz solar. Versões com iluminação própria funcionam bem, mesmo em luz difusa, mas não são de baixa potência. Muito mais sobre esses (e outros) dispositivos optoeletrônicos você encontra na Seção 12.5.

1.9.5 Componentes Variáveis

A. Resistores Variáveis

Resistores variáveis (também chamados de controles de vo- lume, potenciômetros ou trimmers) são úteis como controles de painel ou ajustes internos nos circuitos. Um tipo de painel clássico é o potenciômetro AB de 2 watts; ele usa o mesmo ma- terial básico que o resistor de composição de carbono fixo, com um cursor rotativo de contato. Outros tipos usados em painéis estão disponíveis com elementos de resistência de cerâmica ou plástico, com características melhoradas. Os tipos multivoltas (3, 5, ou 10 voltas) estão disponíveis, com indicadores (dials) de contagem, para melhores resolução e linearidade. Potenci- ômetros “agrupados” (várias seções independentes sobre um eixo) também são fabricados, embora em variedade limitada, para aplicações que os exigem. A Figura 1.8 mostra uma sele- ção representativa de potenciômetros e trimmers.

Para usar dentro de um instrumento, em vez de no pai- nel frontal, os trimmers estão disponíveis nos estilos de uma

volta única e multivoltas, a maioria destinada à montagem em PCBs. Eles são úteis para os ajustes de calibração do tipo “configurar e esquecer”. Um bom conselho: resista à tenta- ção de usar muitos trimmers em seus circuitos. Em vez disso, faça um bom projeto.

O símbolo de um resistor variável é mostrado na Figura 1.127. Às vezes, os símbolos CW e CCW são usados para indicar os sentidos horário e anti-horário, respectivamente.

Uma versão totalmente eletrônica de um potenciô- metro pode ser feita com uma matriz de chaves eletrônicas (transistores) que selecionam uma derivação em uma longa cadeia de resistências fixas. Por mais estranho que isso possa parecer, é um esquema perfeitamente viável quando imple- mentado em um CI. Por exemplo, Analog Devices, Maxim/ Dallas Semiconductor e Xicor fazem uma série de “potenciô- metros digitais” com até 1024 degraus; eles estão disponíveis como unidades individuais ou duplas, e alguns deles são “não voláteis”, o que significa que eles se “lembram” do último ajuste, mesmo que a alimentação tenha sido desligada. Estes encontram aplicação em eletrônicos de consumo (televisores, aparelhos de som), nos quais você quer ajustar o volume a partir do seu controle remoto infravermelho em vez de girar um botão; veja a Seção 3.4.3E.

Um ponto importante sobre resistores variáveis: não tente usar um potenciômetro como substituto para um resis- tor de valor preciso em algum ponto de um circuito. Isso é tentador, pois você pode ajustar a resistência no valor dese- jado. O problema é que os potenciômetros não são tão está- veis quanto bons resistores (1%) e, além disso, eles podem não ter boa resolução (isto é, não podem ser ajustados para um valor preciso). Se você necessitar de um valor de resistor preciso e ajustável em algum ponto, use uma combinação de um resistor de precisão de 1% (ou melhor) com um potenci- ômetro, com o resistor fixo contribuindo mais na resistência final. Por exemplo, se você precisa de um resistor de 23,4k, use um resistor fixo de 22,6k 1% (um valor padrão) em série com um trimmer de 2k. Outra possibilidade é a utilização de uma combinação em série de vários resistores de precisão, selecionando o último (e menor) para dar a resistência em série desejada.

Como veremos mais adiante (Seção 3.2.7), é possível usar FETs como resistores variáveis controlados por tensão em algumas aplicações. Outra possibilidade é um “fotorresis- tor” (Seção 12.7). Transistores podem ser usados como am- plificadores de ganho variável, novamente controlados por uma tensão. Mantenha a mente aberta quando fizer o brains- torming do projeto.

FIGURA 1.126 Componentes para evitar. É desaconselhado o

uso de componentes como estes, se você puder evitar (veja o texto se você precisa se convencer!). Linha superior, da esquer- da para a direita: potenciômetro de fio enrolado de baixo valor, conector tipo UHF, fita isolante (“apenas diga não!”). Linha do meio: conectores “tipo RCA”, conector de microfone, conecto- res hexagonais. Linha inferior: chave deslizante, soquete de CI barato (e “pinos não torneados”), conector tipo-F, trimmer de elemento aberto, conector fono.