ELETRORICR UM MEGAFONE TÉCNICA DE SONORIZAÇÃO AMBIENTE UM CORTADOR DE ISOPOR EXCITADOR DE NERVOS "FIFO O QUE É?

ELETRORICR

TÉCNICA DE SONORIZAÇÃO AMBIENTE

UM CORTADOR DE ISOPOR

EXCITADOR DE NERVOS

"FIFO” O QUE É?

EL

ETROniCR

N° 61

AGOSTO

1977

EDITORA SABER LTDA diretor superintendente: diretor administrativo: diretor de produção: Fittipaldi ElioMendes de Oliveira Hélio Fittipaldi diretor gerente de publicidade: serviços gráficos: distribuição nacional: responsável: Revista Saber ELETRÓNICA é uma publicação da Editora SaberLtda.

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REVISTA SABER ELETRÓNICA Newton

& Cia. Ltda. ABRIL. S.A. -Cultural e Industrial Élio Mendes de Oliveira REDAÇÃO ADMINISTRAÇÃO E PUBLICIDADE: Av. Dr. Carlos de Campos, n’ 275/9 03028 - S.Paulo - SP. Tel.: 93-1497 CORRESPONDÊNCIA: REVISTA SABER ELETRÓNICA 03Ó28- S. Paulo - SP.

/umcífio

NãoGriteiUse um Megafone

TécnicadeSonorização Ambiente Luz Fluorescente Estroboscópica

Construa um Cortador de Isopor

Entreoutras coisas.,.AlarmeContra Ladrões - II ...

Circuitos de Proteção dé Fontes

Orientação p/montador Realimentaçâo - V.

Excitadorde Nervos Fifo "O queé?" Rádio Controle IX

Curso de Eletrónica - (Lição 16)

TIRAGEM:66.000 exemplares j

CAPA:Megafone,sendo usado por um grupode

escoteiros (Grupo São José- 110 - 3? re­

gião - SãoPaulo)

23 28 30 33 34 44 52 60 65

Os artigos assinados são de exclusiva responsabilidade de seus autores.

É totalmentevedada a reprodução total ou parcial dostextos e ilustraçõesdestaRevista,sobpenadas sanções legais,salvomediante autorização por escrito da Editora.

NUMEROS ATRASADOS:Pedidos á CaixaPostal50.450—São Paulo, ao preço daúltimaediçãoem banca.

NÂO

GRITE

!

USE

UM MEGAFONE

NEWTONC. BRAGA

Emlugar deforçar sua garganta gritan­ doordens, avisos ou incentivando seu

time,monteesse megafone e ampliesua

voz de modo asefazer ouvirmals alto,

mesmono meio damultidão.

Você poderá então usar seu megafone para:

—Animarreuniões ou festas;

— Anunciar seusprodutos — Incentivar a torcida de sua equipe.

— Fazer comunicados deemergência. Osvendedoresambulantes para sefaze­

rem ouvirmelhorcostumam usar uma

corneta de modo s concentrar maior

potência sonora numa direçãoe com isso obter maior alcance para a voz nessames­

ma direção (figura 1). Éclaro que o

aumento da eficiência de um sistema des­

se tipopode sermuito maior se além do recursoacústico dado pela corneta, tiver­ mosorecursoeletrónico, dadopela

figura 1

ção de umbom amplificadorligadoaum alto-falante (figura2).

Um circuitoque reune ascaracterísticas

descritasdeampliar a voz para se poder 'falar mais alto"recebe onomede "Me­ gafone'. Neste artigo, descrevemos a

montagem de um megafone bastantesim­

ples que pode ser alimentado porpilhas comuns delanterna(9a12 V) através do

qual obtemos algunswattsde potência, o mais do que suficienteparase obter um som de volume bem maiorque avoznor­

mal, ou mesmo reforçadasomente pelo recurso da corneta.

-CORNETA

EAMPLIFICADOR

Figura 2

0 amplificador, assim como a fonte de alimentaçãoformada por 4 ou 6 pilhasde

lanterna são instalados numa lancheira de plástico, a qual serácarregada à tira-colo.

Destalancheira para a cometa saemos fios de ligação para o microfone, alto-fa­

lante ebotão de comando. A corneta é fei­

ta com uma jarra deplásticodo tipo usa­ do para guardar sucos, e quepode ser

encontradaem qualquer super-mercado

(figura3).

Figura 3

Como a montagem é bastante simplese os componenteseletrónicospodem ser

todosencontradoscom facilidade naslojas

de artigos eletrónicos, acreditamos queaté

mesmo os leitoresdotados de pouca expe­ riência em eletrónicapoderãoter êxito com sua execução.

Como funciona

A basedo circuito é um amplificador de áudiode 4transistores oqual é excitado

por um microfone decristal, (figura4).A etapa de saída desseamplificador éforma­ do por dois transistores complementares,

obtendo-seuma configuração em"sime­ tria complementar" de talmodo quecada

transístor amplifica metade dociclo do

sinaldecorrente alternadacorrespondente

aosom.

Figura 4

Com esse tipo de saída tem-se a vanta­

gem dese obter umabaixa impedância de saída,aliada a umaboafidelidadeea pos­ sibilidade de se ter um sinal de potência

elevada.Com isso,pode-se eliminar a necessidade do uso de transformadores,

pois o alto-falante é ligado diretamente a

saídado circuito,como também obtém-se

umbomvolume.

Para a excitação dessa etapa temos em primeiro lugar um transistor o qual não

pode entretanto serexcitado pelo microfo­

ne. Paraisso, usamosum segundo transis­ torque atua portanto como pré-amplifica­ dor(figura 5).

Figura5

O microfone decristaléusadoporque além deser de baixo custo,tem umsinal de boa intensidadepara excitar ocircuito

amplificador. Entretanto, como o circuito tem características de operação tais que o

microfone se encontra perto do alto-falan­

te existe a possibilidadedofenômeno da realimentaçãó acústica ou microfonia

ocorrer. Paraisso, algumas precauções devemsertomadas visando sua elimina­

ção.

Para permitira operaçãomóvel, ocircui­ to foi projetadopara ser alimentado por uma tensão de9 ou 12 volts vindade 6 ou 8pilhasde lanterna ligadas em série. O interruptor conjugado à cornetç permite

que a alimentação seja estabelecida sóno momento em que sefala ao microfone, o

queresultará numa economiabastante grande das pilhas.

A realimentaçãó acústica ou microfonia

Realimentaçãó acústicaou microfonia é

onome dado à oscilaçãoque é produzida

quando o sinal que é amplificado por um sistema ao sairpelo alto-falante,podeser captado pelo microfonee ser novamente amplificado. Ocorre consequentemente

uma re-excitação constante de modo que

o sinal passaa "girar" pelo sistema reali-

mentando-o.O resultado práticodisso é

um apito constante bastante desagradável, (figura 6).

0 leitor pode facilmenteconstatar esse

fenômeno aoaproximar omicrofoneliga­

do a um amplificadorde seu próprio alto-

falante. Para evitara microfonia,o método

mais simples consiste emse evitar que o

somdo alto-falante alcance omicrofone. Bastará que este seja portanto afastado ou tampado, (figura7).

Paraeliminar arealimentaçãó acústica

ou microfonia,diversas sãoas soluções possíveis, sendo basicamente todas apoia­ das naidéia de se "evitar que o sinal amplificado quesai do alto-falante chegue

novamente ao microfone”. Assim,aprimeirasolução consiste em

se instalar o microfone de um sistema de som o maislongepossívelde seus alto-fa­ lantes. (figura8).

Outrasolução consiste na utilização de microfones direcionais,isto é, microfones

que captam o som apenas dedeterminada direçãoeda localizaçãoem local apropria­

do dos alto-falantes, (figura 9).

Finalmente,pode-se tomar o microfone sensível, apenas à excitaçãosonora,feita de

uma distânciamuitopequena e para uma faixa estreita de frequências, utilizando-se

um microfonecom abertura muito estreita de acessoao diafragma.Esta será justa­

mente a técnica que empregaremos em

nosso megafone,(figura 10).

Figura 10

O microfone deverá portantoser dotado de apenas uma abertura estreita para a captação do som, e se possível,montado

numa base de espuma de modo a se evitar a realimentaçãomecânica, já queele será

montado na mesmapeça que segura o alto-falante, ou seja, a corneta.

Montagem

O circuito eletrónico poderá ser monta­

do tanto numa ponte de terminais como

numa placade circuito impresso. A monta­

gem em ponte de terminaisé mais sim­ ples, sendo a recomendada para os

princi-Figura 11 Aoosto/77

piantes, sebem que esteticamente não seja tão boa quanto amontagemem pla­ ca.No entanto, as duas versões devem

funcionar perfeitamente semproblemas.

Para a montagemtanto emponte como

em placa de circuito impresso recomenda-

-se a utilização de umferro de soldar de

pequenapotência (máximode 30 watts) e

como ferramentas auxiliares, uma chave

defenda, alicate de cortee alicatede

pon-ta fina. O leitor também deverá terrecur­ sos para trabalhar najarra de plástico, ou

seja, umaferramenta que lhepermita cor­ tar esse material.

O diagrama completo do megafoneé

dado na figura 11.Na figura 12, temos a

disposição doscomponentes para ocaso

da montagem em pontede terminais. Observe bemaposição dos transístores de potência, jáquese houverinversão ocir­ cuitonão funcionará.A polaridade dos capacitores eletrolíticos também deve ser observada.

Éimportante também, usarcaboblinda-

dopara o microfone, com a finalidade de se evitar a captação dezumbidos ou de

sinaisque possam realimentar o sistema,

provocando oscilações prejudiciaisao seu

funcionamento.

Comece amontagem soldandoos tran­

sistores, observando suas posições. A

seguir, solde os demais componentes e

faça suas interligações com fiosrígidos de capa plástica. Finalmente,façaas cone­

xõesdos componentes externos, ouseja.

fonte de alimentação, interruptor,alto-fa­ lante e microfone. Veja ocomprimentode

fio que deve deixar para estas conexões e

aglomere esses fios formando um único cabo.

Complete a instalação do circuito,colo­ cando o amplificadormontado na ponte ou naplacae o suporte das pilhasnalanchei­

ra. O alto-falante, omicrofone eo interrup­ tor sãofixados na jarraque servirá de cor­

neta. (figura13).

Figura 13

O microfone é montadonuma base de espumae dotadode um protetor que pode ser uma latinha na qual um furo de1 mm de diâmetro éusadopara acaptação do

Figura 14

som e paradar maior direcionalidade ao sistema.

Oalto-falante pode ser preso interna­

mente por meio de abasparafusadas no

jarro de plástico,(figura14). Para a versão em placadecircuito impresso é dado seu desenho emtamanho natural na figura 15.

Uso e ajustes Completada a montagem, confira todas as ligações ese tudo estiver emordem,

coloqueaspilhasno suporte. (4 ou6,con­ formea potência desejada).

A seguir, pressioneo interruptor e fale no microfone. O som deve sair alto e claro. Se houver microfonia,verifique asuspen­

são da cápsula do microfone, reforçando a

almofada deespuma,ou verificando se a realimentação não ocorrepela latinhaque lhe servede proteção.

Para usar o aparelho normalmente,bas­ ta pressionaro interruptor para falar.

Figura

Possibilidade extra: A utilização deum segundo interruptor

de pressão,ao lado do interruptor normal,

e'a sua ligaçãoa umcapacitor conforme mostra odiagrama da figura 16, permite

qúe o megafone apite comouma sirene.

Figura 16

funcionandoportanto, como sirene ou buzina eletrónica portátil, para sinais de

alerta, etc. LISTA DE MATERIAL: Q1, Q2 - BC307, BC308, BC309 ou equi­ valentes (transistores) Q3- BD136 (Transistor de potência) Q4 -BD135(Transistor depotencia) C1 - 50 pFx 12 V- capacitor eletrolítico C2 - 0,1 pF ou 100 kpF -Capacitor de poliester (Marrom,preto,amarelo) C3 - 4,7 kpF -capacitor depoliester (ama­

relo, violeta, vermelho)

C4- 50 pF x 12 V- capacitor eletrolítico C5- 1.000pF x 12 V - capacitor eletrolíti-co

R1- 2,2 Mílx 1/4 W- resistorfvermelho, vermelho, verde)

R2 -6,8 knx1/4W - resistor(azul, cinza,

vermelho)

R3 - 330kn x 1/4W - resistor (laranja,

laranja, amarelo)

R4 -330 ohms x 1/4 W-resistor(laranja, laranja, marrom)

R5 - 470 ohms x 1/4 W-resistor

(amare-4o, violeta, marrom)

FTe- alto-falante deacordocom a jarra: 4 ohms

Mic: microfone decristal ou cápsula

Diversos: suporte de pilhas,ponte de ter­

minais, umajarra deplástico, interruptor de pressão, lancheira deplástico,fios,sol- da, parafusos, etc.

TÉCNICA DE SONORIZAÇÃO

AMBIENTE

Problemas

e Soluções

Newton C. Braga

A ligação das caixas acústicas longe dos amplificadores, ou a colocação de alto-falantes adicionais pode causar sérios proble­ mas tais como distorsôes,perdas de potênciaeaté mesmo a sobrecarga do aparelho que culminacom sua queima.Neste artigo daremos as soluções maissimples e eficientes paraaliga­

çãode alto-falantes remotose adicionais para incrementar seu

sistema de som.

A ligaçãode um ou mais alto-falantes a

umsistema de som pode causar diversos tipos de problemas, tantoemrelaçãoa qualidade do som obtido (perdade volu­

me, distorsão) como em relação ao

desempenhodo amplificador (sobrecarga). Por outro lado a ligação de alto-falantes

remotostambém apresenta seus proble­

mas.Se ofio de ligação do amplificador

aos alto-falantes for muito longo (acima de

10 m) problemas como a perda depotên­ ciaou uma redução dos agudos poderão

aparecer prejudicandoa qualidade do som

obtido,(figura 1)

0artigo que estamos apresentandovisa

não só dar umaexplicação de como atuam essesfatores que afetam aqualidade da

reprodução de falantes adicionais e remo­ tos, como também dar assoluções mais

simples eeficientes.Após sua leitura o

projetista poderá fazer seusistema de som como bem entender tirandoo máximo

da qualidade de seusalto-falantese de seu

amplificador.

Conforme o leitor verá assoluções para AMPLIFICADOR

SOM FRACO SOM FORTE

fig. 1

a maioria dos problemassão bastante sim­ ples de modo que nenhum equipamento ou componente especialserão necessário

para sefazeruma correta ligação de

alto-falantes ou caixas adicionais.O artigoem

suma, édirigido a todos,mesmo os que poucoounada saibam de eletrónica.

1. 0 PROBLEMA DAIMPEDÂNCIA

Os amplificadores se comportam com geradores de energia elétrica(na frequên­ cia correspondente aossons que devem

ser reproduzidos)e os sistemasde alto-fa­

lantes se comportam como receptoresque

devem receber todaessa energia e conver­

tê-la em som.

Para quetoda a energiaproduzida pelo amplificador sejaentregueaosistemade

alto-falantes e o rendimento do sistema de som sejamáximo é preciso que as carac­

terísticasde entregade energia do amplifi­

cador sejam asmesmas dosalto-falantes.

Estascaracterísticas de entrega deenergia

sãodadas por uma grandeza denominada

”impedância".

Assim, os amplificadores apresentam uma impedância desaída, enquanto que

os alto-falantes e as caixas apresentam uma impedância de entrada. 0

amplifica-dort só conseguirá entregar todaa sua energia aos alto-falantes que a converte­

rãoem som se essas duas impedâncias foremiguais, (figura 2)

fig. 2

Se a impedânciado conjunto de alto-fa­ lantes ligados a um amplificadorformenor

que aimpedância desse amplificador, não

só o amplificador não conseguirá transferir

toda a sua energia ao sistema,como se verá sobrecarregado podendo inclusive ocorrer aqueima de seuscomponentes. Nos circuitos protegidos, um fusívelpode­ rá ser queimado nessascondições.

Se a impedânciado conjuntode alto-fa­ lantes ligados ao amplificadorformaior

que a sua impedância de saída,o amplifi­

cador não conseguirá entregar toda a sua

potênciaa eles, e o rendimento do sistema poderá ser abaixodo normal. Em suma,se umacaixade 8 ohms for ligadana saída de

4 ohms de umaplificador de 20watts, mesmo abrindo todo o volume do apare­ lho, nãoteremosos 20 watts de saida.

(fig. 3)

POTENCIA SONORA

REDUZIDA

fig.3

0leitor já deve entãoterpercebido que

a primeira exigência a ser feita para que seu sistema de somfuncione apropriada­ mente é que aimpedância deseu amplifi­ cador seja exatamente a mesma das cai­ xas ou doconjunto de alto-falantes utiliza­

dos.Comoaimpedância apresentada por umacaixadepende da maneira como os

altos-falantes são ligados, omesmoocor­

rendoemrelação aoconjuntode falantes remoto, omáximo de cuidado deve ser tomado quando se desejaacrescentar

alto-falantes aum sistema, ouligar caixas adicionais,sem o conhecimento do modo

comoosfalantes estão emseu interior. Para saber que impedândia teremos

pela ligação de determinados alto-falantes, devemos levar em conta dois fatores:

a) A impedância de cada alto-falante b) Amaneiracomoé ligado o conjunto

De modo afacilitar o leitor quepretende

fazer suas próprias caixas, ouque pretende.

©■

fazer aligaçãodealto-falantesremotos, damos na figura 4 cerca de 13 circuitos

querepresentam as maneiras como 2, 3,4 e 5 alto-falantes comuns podem ser liga­ dos de modo a serem obtidasas impedân-cias normalmente utilizadaspara saídasde amplificadores, ouseja, 4, 8 e 16ohms.

O conjuntode 3 impedâncias possíveis para 13circuitos representa portanto um

total de 39 circuitosou opçõespara o lei­ tor que semdúvidas deverá encontrara solução para seu problema específico de

som.

Na tabela correspondenteaos 13 circui­

tos dada a seguir, tambémtemos a manei­ ra comoa potênciafica dividida por cada alto-falante.

Essa informação émuito importante

pois através delapode serfeita uma esco­ lha apropriadadosalto-falantes quanto á potê ncia. Por exemplo, sevocê vaiusar um

sistemade 4alto-falantesnum amplifica­

dor de 20 wattse nesse sistema apotên­ cia fica dividida por 4, não é preciso utilizar 4 alto-falantesde 20 watts. Cada alto-fa­ lantes só precisa suportar pelomenos 5 watts. Isso quer dizer quequalquer alto falante a partir de 5watt pode ser usado. Devemosaqui esclarecer nossosleito­ res que ofato deum alto-falante ser expresso como "para 25 watts"nãosigni­ fica que ele só possaser usado em sistema

de som deexatamente 25 watts. Essa

indicaçãodizque 25 watts é a máxima potência que esse alto-falante pode rece­

ber de um amplificador e converter em

som, semproblemas. Essealto-falante pode então serusado em amplificadores de qualquer potência,desdeque seja igual ou menor que25 watts. Outra observação é

que nãoadianta colocar um alto-falante de maior potência num amplificador de

menorpotência"para melhorar aqualida­ dedo som”'porque isso não acontece.Se o amplificadornão tem 25watts para entre­ gar ao alto-falante elenão pode produzir

essa potência sonora (figura 5).

Na tabela 1 são dadas como opções

diversassaídas de amplificadores, as

maneiras como são ligadas osal to-falan-tes (circuito dafigura 4) e amaneiracomo

as potências ficam divididas. Emcada coluna referenteaos alto-falantes temosa

impedânciadesse alto-falante e a parcela da potênciaque ele recebe. Por exemplo, para o primeiro caso (circuito1),oalto-fa­ lante 1é de 8 ohms e oalto-falante2tam­ bém. Cada um recebemetadeda potência do amplificador.

Outraobservação a ser feita é emrela­

ção afase dos alto-falantesnaligação. Se

bem que o assunto já tenha sido abordado

em outraocasião, apenas lembramos que as polaridades marcadas nosalto-falantes devem ser observadasnas ligações. Uma ligação invertida de um deles pode causar

sérias distorsões na reprodução,(figura 6)

Nos casos em que osvalores obtidos

pelas ligações de diversos alto-falantes forem ligeiramenteinferiores a impedância

doamplificador, essa diferença pode ser compensada com a ligação emsérie ao 12 _{RevistaSabei Eletrónica}

TABELA 1

(*) VALOR APROXIMADO

IMPEDÂNC1A ALTO CIRCUITOS FTE 1 FTE2 FTE 3 FTE 4 FTE 5

DE SAIDA FALANTES XL n XL P p JX P 4 2 | 8 8 4 3 3 16 '4 16 '/4 8 4 3 4 8 k 2 4 4 'z4 4 4 6 16 ^4 16 -4 16 1-4 16 z4 4 4 7 4

i

4 z4 4 'z4 4 z4 4 4 8 16 16 8 '/e 8 'z6 4«) 4 9 8 4 Z6 4 Ve 4 z6 4 5 12 16 k4 16 1^ 16 lz4 8 “8 8 'Z9 4 5 13 8 8 Z6 8 l/6 8 'e 8 Z6 8 2 I 16 16 'z2 8 2 2 4 4 ''a 8 3 4 16 8 'z4 8 ’Z4 8 4 7 8 ^4 8 z4 8 'z4 8 ‘z4 8(*) 4 9 16 lz2 4 '■fe 4 '4 4 V. 8 5 II 16 4 '/6 4 Z6 4 Iz6 12 3 5 4 4 'Z3 4 16 2 2 8 8 “2 16 3 5 4 4 4 ₈ 'Z2 16 4 7 16 'z4 16 4 16 ‘4 16 'A 16 4 10 4 ^4 4 A 4 k4 4

'4

30 3 5 8 % 8 2,z5 4 20 4 10 8 2, z5 4 4 4 Z5 24 3 5 8 8 'Z3 8 Z3 Agi>sto/77 13

sistema de um capacitor despolarizadode

10 yF a 50pF. (Obtidopela ligação em oposição de dois capacitores eletrolíticos)

-(figura 7)

5uF fig-7

2. 0 PROBLEMA DO COMPRIMENTO DG

FIO

Osalto-falantes ligados por mèio de fios

excessivamentecompridosaos amplifica­ dores, podem apresentar dois tipos de problemas: o primeiro consiste numa per- da depotênciaquesecaracterizaporuma perda de volume devida a resistência do fio que secomporta como um

"absorve-dor” de potência ligado em série com o sistema. Essaresistênciadeve ser a menor

possível, (figura 8)

RESISTENCIA

DO FIO

fig. 8

Outro problema é o devido a

capacitân-cia entre os fios utilizados responsáveis

por uma reduçãona qualidade de reprodu­ ção das frequênciaselevadas, ou seja, dos

agudos. 0 leitor notaráque osalto-falan­

tes perderão sua capacidade de reproduzir osagudos. Analisaremos a seguir os dois

problemase as soluções mais simples.

Observamosos leitores que estes

problemas em geralnão ocorremparafios de ligação decomprimentode até 10

metros, mas se tornam bastante acentua­

dos à medida que o comprimento do fio

aumenta.

a) COMPRIMENTO DO FIO VERSUS

IMPEDÂNCIA

A resistência que um fio apresentae

portanto a sua influência nas perdas de

potência de um sistema de som são fun­ ção do comprimento dofio e de sua espes­ sura. Assim,podemos dizer que a resistên­ ciarepresentada por um fio será

tanto-maior quanto maior for oseu comprimen­

to, e tanto menor quanto fora sua espes­ sura. Em suma,os fios mais grossos apre­ senta menorresistência por metro e por­

tantosão responsáveis por menores per­

dasdevendo ser usados nasligações cai­

xas que devemficarmuito separadasdos amplificadores, (figura 9)

Considerando-se que uma perda de

potência de até10% podesertolerada num sistema de som, calculamos oscom­

primentos dos fios mais comuns que podemser usados nas ligações das caixas

e seu comprimento máximo. Perceba o lei­ tor queesse comprimento é função da impedânciadoamplificador.

Veja o leitorque se uma linha deiigação

aos alto-falantes tiver uma resistência de 0,8ohms numsistema que tenha uma impedância de 4 ohms,essa resistência representaráumaperda de20%, enquanto que num sistema de 8ohms ela representa

10 ohms. Poressemotivo, para a ligação

dealto-falantes remotos devem-sesempre optarpela saída de maior impedância, assim comoporcaixasde impedância

igual.

Na tabela que damos aseguir, temosa resistência total dacarga (impedância do

alto-falante mais aresistência da linha)

para uma perdade no máximo 10%.

TABELA 2

NÚMERO DO FIO

BSS

COMPRIMENTO MAXIMQ. DO FIO

EM METROS ( IMPEDANCIAS) 411 80. 160. I2 39 78 154 14 24 49 98 16 21 42 85 18 95 19 385 20 6,1 12,2 24,5 22 3.8 7.7 154

b) COMPRIMENTO VERSUS PERDANAS

FREQUÊNCIAS ELEVADAS

As perdasnas frequênciaselevadas são devidas aofato de que osfios de ligação

secomportam como as placas deum

capacitorqueestará ligado emparalelo coma saídadoamplificador. Conforme o

leitor devesaber,um capacitorse caracte­ rizapor oferecerumabaixa resistência aos sinais de frequências elevadas, oquesigni­ ficaque esses sinais serão praticamente

curto-circuitados não podendo chegarao sistema de alto-falantes (figura 10).

Verifica-se que as perdasneste caso serãomenoresnaslinhas de baixa

impe-dância e maioresnas linhas dealta impe- dância. Vê portantoo leitor que deve ser feita a escolha da impedância de saída

num sistema remoto de alto-falantes de

modo a haverconciliação dosdois tipos de

perdas: de frequências elevadas ede potência. Se usarmos impedância muito baixateremos perda de potência excessiva ese usarmos impedância muito alta; tere­

mosexcesso de perdas nas frequências

elevadas.

fig.10

Nas instalações de sonorização ambien­

te emque muitos alto-falantes sãousados e que os comprimentos dos fios podemser

muito grandes, aimpedância padronizada

que proporciona o melhorequilíbrio entre

os dois tipos deperdasé de 500 ohms. Os amplificadores para sonorização

ambiente possuem portanto uma saída de500 ohms que deve ser usadaneste caso.Para os amplificadores nâo dotados

desterecurso oque se pode fazer é utilizar um transformador adicional, (figura 11)

Por exemplo, desejando uma instalação remota de 10 alto-falantes comlinha de

500 ohms, sãoutilizados cerca de 10

transformadores com primário de 5.000

ohms ligados em paralelo,resultando por­

tantonuma impedância de 500ohms. Se

o amplificador for de 50watts,cada alto-falante receberá uma potência de 5 watts.

A tabela que damos a seguirindicam para os fios comuns os comprimentos má­

ximos para uma impedância de 500 ohms,

considerando perdas da ordemde 5% (tabela 3).

Na tabela 4damos oscomprimentos máximos paraas linhas de 500 ohms em

função de perdas em frequência. (3 dB). TABELA 3

NÚMERO DO

FIO 08S COMPRIMETOMAXIMO(m)

12 2450 14 1500 16 950 18 600 .20.

570

TABELA 4 FREQUÊNCIA - 3dB COMPRIMENTO MAXIMOtm) 20KHZ 90 I5KHZ 120 1OKHz 180 7.5KHZ 275 5KHz 365

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Umaparelhinho muitosimples que lhe

proporcionará cortes rápidose perfeitos depeças de isopor, facilitando seus tra­ balhos de decoração,trabalhos escola­ res, cortes de embalagens, etc.

O isoporconsiste numa espécie de "es­ puma"plástica a qual é formada por

bolhas de ar que proporcionam ao material

um peso extremamente pequeno que caracteriza essematerial (figura 1).

Naatualidadediversos sâo os objetos deisopor que setornaram populares tais como bóias, pranchas para surfe, embala­ gens, objetos de decoração, etc.

Na verdade pela facilidade comque

podeser cortado e trabalhadoo isopor é utilizado naconfecçãode objetos para diversas finalidades, quer seja em traba­ lhosescolares, paradecoração, etc.

Se bem que oisopor possaser cortado

com facilidadecomumalâmina debarbear ou faca afiada, descrevemos uma ferra­

menta elétrica simples eútil que pode ser construída pelo leitor e que pela sua enor­

me eficiênciae pelapossibilidade de se

obter um corte bastante regular erápido,

muitomelhor dos que se obtémporoutros métodos

O isopor tem umponto de fusão bastan­

te baixo, demodo que a simples aproxima­

çãode um objeto quentepodederreter completamente umapeca de volume con­ siderável em questão de segundos (figura

2).

Assim,parase usar o calor nocortede

peças deisopor épreciso urna técnica especial que consisteno emprego deum

fiomuito fino aquecido eletricamente o qualatravessando a peça aser cortada

rapidamente apenas provoca a fusão no local decorte,sem o perigo de irregulari­

dades.

0 nosso aparelho utilizajustamente essa técnica, sendo ocorte feito por meio

de um fioaquecidoeletricamente e cuja temperatura podesercontroladapor meio

de urnachave, podendo em suafunção ser selecionada a velocidade de corte compa­ tívelcom a espessura da peça.

Os que costumam realizar trabalhos com ¡sopor encontrarãoneste aparelho um auxiliarde grande utilidade.

COMO FUNCIONA

Sabemosqueencontrando umaresis­ tência, acorrente elétrica para percorrê-la tem dedispender certa quantidadede energia aqual éconvertida em calor (efei­

to térmico), (figura 3)

NICROMO

tanto da intensidade da corrente comoda

tensão existente nos extremos dessa resis­ tência.

P= Vx I

Assim, paraafinalidade desejada deve­ mos dosar acorrente de modo a obtermos a temperatura do fio.e isso é feito por meiodaescolha de umaresistênciade valor apropriado.

O fio aserutilizado na confecção da

resistênciaéum fio denicromo, um mate­ rial que apresentaelevada resistividade, e que portantopermite aobtenção de resis­

tências elevadas capazesde fornecer o aquecimento que necessitamos.

Paratornaro aparelho funcional,deve

serescolhidoum fio que tenha uma espes­ sura tal que, com uma tensão baixa como a obtida de transformadorescomuns pos­

sadeixarcircular uma corrente que forne­

ça o aquecimento desejado. Um dos transformadores mais comuns paraesta finalidade é o quefornece uma

tensão de 12Volts sob corrente de 1 ampère,eque pode' ser encontradocom

facilidade em casasdematerial eletrónico.

0 valor 12Volts e corrente de1 Ampère

nosfornecem portanto a potência do

aparelho e a mínima resistência que deve

apresentar o fiousado no corte, (figura 4). A potência será: P=Vx I P= 12x 1 P= 12 watts A resistência será: R = V/1 R= 12/1 R= 12 ohms

Devemos observarque esta deveser a resistênciado fio à quente,jáque,quando

frio, esta ébem menor. Na medida da resistência com um multímetro o leitor eventualmente encontrará umvalor bem inferior à12 ohms,a frio.

Para oprojeto utilizamoso fio de nicro­

mo 32 quetem uma espessura de 0,2 mm e que temumaresistênciade aproximada­

mente60 ohms por metro de modo que o

comprimentousado será da ordemde 20

cmno nosso caso.

Com os elementos acima, podemos passaraoprojeto do aparelho.

Para que,a partir do transformador pos­

samos controlara tensão aplicadaao fió denicromo ecom isso sua temperatura

usamos uma chave de 3posiçõesque

coloca em sériecom o circuito resistores de 5 ohms X 5 watts que atuam como limitadores de corrente. Com isso, pode­ moster 3 temperaturasdecorte.

MONTAGEM se fazerumdispositivo portátilde corte,

conformesugere a figura 5.A outra possi-Existem duas possibilidades para a bilidade consiste emsefazerumdispositi- montagemdeste aparelho. vo fixo de corte, conforme sugere a figura

Umaprimeirapossibilidade consiste em 6.

No primeiro caso ocircuito em que se

encontraotransformador,a chave e os

resistores será montado separadamente,

enquanto que nosegundo caso, estes podem ser fixados na própria base decor­ te.

O diagrama das ligações édadona figu­ ra 7, ecomo são poucosos componentes utilizadoso leitor não encontrará dificulda­

des com a sua realização.

Devemosobservar que somente o fio

recomendadode nicromo deveser utiliza­ dojá que fios de outras espessuras nãosó

poderãonãodar resultados satisfatórios como também poderão forçar o transfor­

mador causando sua queima. 0 fio usado no corte deve terum com­

primento entre20e25 cm conforme a

temperatura desejada.

USANDO 0CORTADOR

(figura 8)

Para usar o cortador ligue atomada,e coloqueachave seletora na posição de

maiortemperatura. 0fiode nicromo deve

aquecer imediatamente apresentando um

brilho ligeiramente avermelhado.

Seseu aquecimento for excessivo, desli­

gue a unidade e utilize umfiode maior

comprimento.

Durante ousoa peça deve ser forçada

devagar, para não ocorrer o rompimento

do fio. Na verdade como issopode ocorrer eventualmente será conveniente que olei­

tor sempre tenhaum pedaço de fio de reserva.

LISTA DEMATERIAL

transformador de110 ou 220

Volts de primário por 12 Vx 1 ampère de secundário chave comutadora de1 polo x

3 posições

S — interruptor simples

R1, R2 — resistores de fio de 5

ohms x 5 watts Diversos— cabo com tomada, base para montagem, ponte de termináis 1 metro de

fio de nicromo 32. etc.

ICOTRON

UMA ORGANIZAÇÃO SIEMENS

Agora

a Icotron

tem mais quatro

modelos

de

amplificadores

operacionais.

Escolha

o

que

for

mais

adequado.

AIcotron está lançando quatro novostipos de amplificadores operacionais: o TAA 761, o TAA 861, oTBB 0747 e o TBB 0748.Asdiferenças entre os quatro

novosamplificadoresoperacionais eos TAA521(709)

eTBA 221(747), iá existentes, estão nosrecursos extras que definem a escolha. Por exemplo: a faixa de tensão de alimentação, a corrente desaída, proteção contra curto-circuito na saída, acompensaçãode frequência, o tipo de alimentação.

Eisosquatronovos modelos esuascaracterísticas:

oTAA 761 e o TAA 861são amplificadores operacionais que dispensam o uso de fontes simétricas, permitindo o uso de baterias. Isto os torna adequados para a industria automotiva. Entre suas características priríèipais. destacam-seas seguintes: alto ganho; alta correntede saída; simples

compensação de frequência; larga faixa de trabalho em temperaturas etensões e elevada rejeição de modo

comum; o TBB0747 é particularmente adequado em

circuitos onde asdimensões são importantes:ele incorpora dois operacionaisTBA 221 em um mesmo encapsulamento. Algumas de suas características principais: larga faixa detrabalho em temperatura e tensões; proteção contra curto-circuitos nasaída;

compensação interna de freqüéncia; permite ajuste amplificado da tensão de "off-set"; oTBB 0748 possui as mesmasqualidades básicas doTBA 221,permitindo porém o ajuste externo de compensaçãode freqüéncia

e umavariaçãomaiornas tensõesde trabalho. Agora que você conheceosnovos amplificadores

operacionaisda Icotron, escolha o mais adequado e

use-o para obter o máximode qualidade.

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ENTRE OUTRAS

COISAS..

ALARME

CONTRA

LADRÕES

Umavez analizada na revista anteriortoda a "mecânica" do projeto, sónos resta apresentar a descrição prática do

mesmoque.mesmo sendo simples requer cuidados espe­ ciaisalém de umcerto esmero ecapricho.

wr****^

Segunda Parte AquilinoR. Leal

Sebem que o leitor possa utilizaruma placa decircuito impressopadronizada, comofez o autor na montagem do protóti­ po, damos o desenhode uma placaespe­ cial para este caso que poderáserconfec­

cionadapelo leitor usando qualquer das técnicas conhecidas.

No caso comoa utilização dos circuitos integradosexige o empregode um soque­

te (para evitar o aquecimento excessivona

soldagem direta e facilitarsua substituição

em casode necessidade), será convenien­ te o empregode símbolos auto-adesivos

como por exemplo os Mecanorma ou

Alfac.

No caso da utilização do processo foto­

gráfico, aplaca poderá sertransferida dire­

tamente da figuraemtamanhonatural que

fornecemos.

A figura 1 fornecea disposiçãodos

componentesdo lado não cobreado

enquanto que na figura2 temos o lado

cobreado da placa.

Comece a montagem soldandoos soquetes dos circuitos integrados,toman­ do cuidadopara que a soldanão fique

fig. 1 e2 volumosa nos contatos o que podecausar

curtosentreesses mesmosterminais.

Chama-se aatenção para ainstalação

dotrim-pot P1, Umade suas "pernas" laterais não apresentaligação,devendo- se portanto cortar.

Após a realização de todas as soldas

dos elementos não semicondutores éque passaremosàsdodiodoedo transistor. Os CIsdeverão serinseridos nos respecti­ vos soquetes com muito cuidadopara não provocar "disturbios" físicos nos seus

lides.

No nosso caso o LED bicolor recebeu um suporte para transístores, não seefe­

tuando em seus lides qualquer tipo desol­ da, preservando-sedesta forma a sua total "integridade física".

0SENSOR

Uma vez realizada toda amontagem

"eletrónica", inclusive a do relê é quecon-

truiremos o sensor para a detecçãode movimentos ou vibrações, obedecendo

rigorosamente a descriçãoque se segue.

A construção do sensorrequer mais

habilidade mecânica doque eletrónica,e para tal deveremosprovidenciaro seguinte material:

—Aproximadamente 40 a 50 cmde fio rígido (desencapado) debitola10

AWGa14AWG, facilmente encon- trável emqualquerestabelecimento

de materialelétrico.

— De 10a 15 cm de solda de 1,5 cm de diâmetro a 1,0 mm,normalmente

empregadapara soldarsemiconduto­

res, não se presta para a finalidade.

- Uma "mola" de relógio depulso; este "componente" podeser adquirido

em qualquer relojoaria que façacon­

sertos; normalmentea moladacorda

dos relógiosde pulsoé a quemais se

adaptapara osensor, porémoutro

tipo pode serempregado. Devido a

ser o tamanho empregado o menor

possível, podemos usar uma quenão

mais sirvapara a atividade "relogial"! Uma mola "quebrada" serve desde que não tenha um comprimento

menor que12 cm.

- Umaplaca de circuito impressocujas

dimensões irãodepender do compri­

mento damola. No protótipo foi usada uma placa padronizada de dimensões 13x 5 cm comuma mola

de 10,5 cm de comprimento.

A primeira providência é a de "esticar"a mola que normalmentese apresenta enro­

lada — esta éuma tarefa bastante delicada

e trabalhosaque exigeuma certa paciên­ cia (figura 3).

fig. 3

Segurandoa mola por uma dasextremi­

dades, faz-secorrer a mesmaentre os

dedosindicador e polegar exercendo uma

pequena pressão; duas atrêsvezes reali­ zando este procedimentoa mola ficaráum

tanto quanto reta, caso venha a dobrar para ooutro lado (lado oposto ao que esta­

va enrolada), sugere-se virar a mesma e

realizarnovamente o processoacima des­

crito, exercendo menor pressão entre os dois dedos.

Quando a mola estiver "meio esticada" corta-se amesma do tamanho que julgar­

mos conveniente, lembrando que, quanto maior for oseu comprimento, maior seráa

sensibilidadedo sensor;recomenda-se no entantonão empregar um comprimento maior que 20 cm nem menor que 7cm.

Uma de suas extremidades,depoisde

bem limpa (raspada), é estanhada por um comprimento de 0,5 cm, enquanto que a outra extremidade éraspada em mais ou

menos um centímetro, sem no entanto estanhá-la. Feito isso,procuraremos"esti- cá-la" o máximopossível,isto é,torná-la o mais reta possível, procurando atenuar as

ondulaçõesque porventurasurgirem na mesma — aconselha-se não usar "calor" .paraconseguir esse intento.

Após, cortam-se dois pedaços de fiorí­

gido, já desencapado, comaproximada­ mente, 20cm cada um, e maisum terceiro pedaçode 7 cm aproximadamente; este

último é dobrado ao meio conformemos­

tra a figura 4, observando que apósa

dobra, asextremidadesfiquem ligeiramen­

te afastadas(emtorno de 0,5 cm)

enquanto o resto do fio deverá ficaro mais

fechado possível (veja o detalhe C da figu­ ra 4).

Procedimento semelhanteao anterior

deveser realizado com o pedaçode solda, só queneste casonão se devem juntar as

parteslaterais e o agastamento entre as suasextremidades deveestar compreen­

didoentre 1,5 e 2,0 cm, conforme mostra­

do na figura 5.

fig. 5

Com estes "componentes" à mão, o

sensorestá quase pronto! Bastainserir os "fios" na placa de circuito impresso que, no nosso caso, foi preparada paraesta

finalidade conformemostra a figura 6. As

dimensõesreais desta placa são 11x5 cm. Placas maiores também podem ser usadas seo leitor assim desejar.

Os furinhos indicadosna figura 6devem ser alargados de tal formaque tanto o fio

rígido comoa solda possam neles serinse­ ridos com facilidade.

Nos pontos A e B da figura 6inserem-se

as extremidades do pedaço de solda mos­

trado nafigura 5,de modoque seu vértice Vfique amais ou menos4cm de distância da placa;asduasextremidades sãosolda­

das â placa: muito cuidado e atençãones­

taoperação, pois qualquer descuido... e,

eis queo pedaço de solda se tornaum

"pedacinho".

PINO 9 DO CI-I

fig. 6

O menordos trêsfios rígidos(figura 4)é

inserido esoldado nospontosC eDde for­ ma queseu vérticeV fiqueligeiramente abaixo da solda(a uns três centímetros da placaé osuficiente). Os fios maiores serão

soldados, respectivamente, nos pontos E e

Fdamesmaplaca(figura 6). Da

"trilha" que interliga estesquatro últimos

pontos (C, D, Ee F) liga-se um fio queirá

ao "—"do circuito, ou seja, ao terra,con­ forme asindicações das figuras 13 (parte anterior) e 6 (desta parte); no casodo sen­ sor serutilizado em um automóvel,tal liga­ ção não sefaz necessária, como veremos

adiante.

Poroutrolado, de umadas "trilhas" dos

pontos A ou B, "puxa-se" outro fioque irá ter ao pino 9 doCI-1 (veja figuras 13(par­

teI) e6 (parte II).

A mola é inserida o mais próximo do vértice V da peça de fio rígido,sendo nela

soldada firmemente — a outra extremidade da mola (a não estanhada), ficará entre as

duas"pernas"da peça de solda,deforma a não tocá-la,exceto quando se verificar um

movimento. Caso istonãose verifique, ou

seja, a molaimpertinentemente encosta na solda, o "remédio" é girar com a ajuda deumalicate, a peça onde amesma está

soldada no sentidocontrário ao que se verifica o constante curto. Os dois peda­

ços de fios maioresdestinam-se a pren­ der o sensor atravésdeparafusos, atrás

de uma porta, janela,ou mesmodentro do

carro observarque nesteúltimo caso, o

próprioparafusose encarregaráde fazer a

ligação â terra, isto é, à "massa"do veícu­ lo.

A figura 7 nos forneceoaspectofinal do sensor.

Uma vez realizadatoda a montagem, ligamos o circuito a uma fonte de 12 V C.C. eencostamos a molado sensor napeçade solda. Imediatamente ouvir-se-áo "di­ que"característico do acionamento do

relê; esperarno máximo, durantemeio

minutopara escutarnovamenteoconheci­

do "dique" dedesativamento dorelê. Este lapsode tempo poderá serregulado por

intermédio dotrim-potP1.

Em condiçõesnormais, o LED verde

estará aceso,quando do toque instantâneo

da molanapeça de solda, o mesmo comu­ tará eno seulugar"brilhará”o vermelho duranteo período pré-estabelecidoquan­ do, tudo voltaráaonormal.

A sensibilidade do sensorpoderá ser

aumentada ou diminuídaconforme, res­

pectivamente,se diminua ou aumente o espaçamento entre as duas "pernas" da peça desolda do sensor;para talbasta

pressioná-las ou abrí-las com um mínimo

deesforço.Eis porque foi escolhida a solda para talfinalidade!

Dependendo das características dolocal

onde estiverinstalado osensor, o mesmo poderáficar na posição horizontal (figura 8) ouna vertical, lembrando que o mesmo é mais sensível a movimentoshorizontais perpendicularesao seu maior eixodoque

a outros, desde que, é claro, o sensor

esteja na posição horizontal indicada na

figura8.

Aposição horizontal dosensor éaideal 26 Revista Saber Eletrónica

HORIZONTAL VERTICAL OPÇÕES PARA INSTALAÇÃO

DO SENSOR

fig.8

para oscasos em que osmesmoseja ins­

talado atrás de uma porta (pelo lado de dentro, élógicol) oujanela de uma resi­ dência; qualquer movimentoda porta (ou

janela) será praticamente perpendicular,

ao maior eixoda mola.No caso de auto­

móveis recomenda-se a sua instalação

vertical;isto equivale a dizerque qualquer movimentodo veículo no sentido de cima

parabaixo e vice-versa causado pelo fato

deuma pessoa sentar-se no "capo' do mesmo,porexemplo, é muito maisfacil­ mente detectadopelo sensor.0 idealé

instalar-se dois sensores: um na posição vertical detectando os movimentos verti­ cais e outro na horizontal, "cuidando" dos

movimentos horizontais, e de preferência, um na frente e outro atrás doveículo porém, de forma quea mola não encoste

nasolda — a "regulagem" do dispositivo teráde serfeita nolocalda instalação.

0 sistema de alarme poderá ser uma

cigarra, uma sirene eletrónica, etc,bastao leitordar uma "olhada"nas publicações

anteriores da Revista que certamente encontrará ocircuitoque mais lhe convier.

Caso o relêempregadotenha mais de

um contato, pode-se fazer com que o

carronão "pegue" realizando o circuito

mostrado na figura 9.

Para segurança é conveniente instalar

em sériecom o "+" da fontedealimenta­ ção um fusível de1A, omesmo procedi­

mento terá de serfeito em relação ao alar­ me.

Para desligar o circuito pode-se empre­ garum interruptor miniatura devidamente

camuflado na parte externadobema ser

protegido.

CIRCUITOS A SEREM VERIFICADOS

FALHA CONSTATADA COMPONENTES SUBSTITUIDOS

CONCLUSÃO

Pelos componentes defeituosos,podemosconcluirque a entri

CIRCUITO

DE PROTEÇÃO

DE

FONTES

Se bemque os SCRs sejama versão "de

estado sólido"dos relês, estes dois com­

ponentes podem ser unidos num circuito comum para a proteção de fontes de ali­

mentação. OSCR atuacomo sensor de correntee orelê se encarrega de desligar

a carga em caso deperigo.

Umadasdesvantagens das fontes de alimentação

reguladas eletrônicamente está na possibilidade de

ocorrer dano permanente ao semicondutor principal

em caso desobrecargas. É claroqueexistem as fontes com proteção de

estado sólido contra sobre­ cargas que .limitam a corrente numdeterminado

valor, mesmo quea carga

exija mais. Não nospropo­ mos adiscutir este tipo de fonte,mas tão somente

uma versão simplificada

que pode ser utilizada

inclusivecomfontes nâo estabilizadas como ele­

mentodeproteção para o diodo.semicondutor ou o

transformadõr.

A fonte que descreve­

mosprevê a proteção do

circuito para correntesaté

1A,oquepermite sua utilização namaioria das aplicações comuns. COMO FUNCIONA:

A tensão de disparo de

um SCRnormalmente está emtornode0,7 voltsou

seja, este componente

passa do estadode não

condução para plena con­

dução quando se estabele­

ceumtensãopositiva da

ordem de 0,7Ventresua comporta e o cátodo.

OSCRpermaneceráno

estado de condução mes­

moapós cessadaa aplica­

ção da tensão em sua comporta devendo este, para ser desligado, ter a alimentação entre o ánodo e o cátodo cortado.

No caso, usamos um resistor de pequenovalor entre o cátodo e a compor­ ta (gate) de modo que a correntede carga circule

porele. Conforme sabe­

mos, através da lei de

ohm, aparece sobre este

resistor uma tensão pro­ porcionalàcorrente circu­

lante, e dependendo do valor desse resistor deve chegaro instante em que ela chega aos0,7volts que

levam o SCR ao disparo.

Nestascondições o relê é alimentado, cortando a alimentaçãodacarga. A ligação deuma lâmpada

vermelha neste mesmo

relêserve para alertar o

operador paraacorrente consumida-pelacarga. Para rearmar o circuito

bastará interromper

momentáneamente a corrente entre oánodoeo

cátodo do SCR, o que

pode ser feitopor meio de

um interruptor depressão

do tipo "normalmente

fechado" (usadoemportas de geladeiras, por exem­

plo).

O valor do resistor em série com a cargadetermi­ naráa corrente que provo­ cará o disparo do SCR e

portantoa corrente limite da fonte.

Se bem queos SCRs tenham variações quanto à

tensão de disparo, damos

uma tabela aproximada

que pode servir de orienta­

ção para o leitor. 0,1 A...6,8 ohms 0,2 A...3,3 ohms 0,3 A...2,2 ohms 0,4 A...1,6 ohms 0,5 A...1,3 ohms 1,0 A...0,68 ohms O diodode proteção em

paralelocoma bobina do

relê é do tipo1N4002. 0 relê deve ser capaz de ser acionado pelatensãomá­

xima dafonte, ou seja, deve ter uma bobina espe­

cificadapara a tensão da fonte, e o SCR é do tipo

C106, MCR106 ou

TIC106 parauma tensão

de 50 volts.

CI06 MCRI06

CAG

fig. 1

MONTAGEM:

Devido ao númeroredu­

zido de componentes, nenhuma observação pre­ cisa ser feita em relação a

técnica de montagem.

Deve-seapenas observar a disposiçãodos terminais do diodo, do SCRe obede­ cer asespecificações exigi­

dasparaorelê. Com relação ao resistor

R1 dado pela tabela, como se trata de componente

que pode ter um valor não

comercial, deve ser feito

utilizando-se para esta finalidade fio denicromo ou mesmofio esmaltadoo qual poderá ser enrolado

num resistor de 1OOkf2x 2

W,emcomprimento que

resulte na resistência desejada. Para esta finali­

dadeo leitor deveconsul­

tar uma tabela defios

esmaltados que traga sua resistência em ohmspor metro,ou uma tabela de

fios denicromo. LISTA DE MATERIAL: SCR - C106, TIC106 ou MCR106 Dl - 1N4002 ou equiva­ lente RI- ver tabela R2 - 10ohms x 1/2 W

K1 - relê com bobina con­

forme a tensão da fonte

L1 - lâmpadapiloto para a tensãoda fonte

S1 - interruptor depressão

do tipo normalmente fechado

orientacelo

para o montador

EXCITADOR DE NERVOS

Ocircuito desteexcitador ébastante simples e todosos componentes podem ser adquiridos

com facilidade. 0 transformador é do tipo usado em fontes de alimentação para transistores,podendo

ser encontrado comtensões apartirde 4,5 V até 12 Volts, e correntes entre 250 mA e1 A.

Praticamen-te, qualquerumdesses transformadorespoderão ser usadoscomresultados satisfatórios. Com relação ao transistor depotência,sebemque tenhamos optado pelo BD136, praticamente

qualqueroutro para corrente depelo menos 1A pode ser usado em seu lugar. 0 custo do transistorde potênciaestará em torno de Cr$ 10,00 a CrS 20,00 dependendodesuas características. Sem conside­ rar a caixa para alojamento doconjunto podemosdizerqueocusto total deste aparelho será da ordem

de CrS 156,00, e otemponecessárioa sua elaboraçãoserá da ordem de 3 a 4 horas. CONSTRUA UM CORTADOR DE ISOPOR

Na verdade esta montagemébastante simples, tão simplesquenãopodemos sequer

considerá--lo propriamente uma montagem"eletrónica".

0 transformador éum único componente propriamente eletrónicoalém dosresistores. Esse

transformador temum custo da ordem de CrS50,00, devendo seu primárioser de acordo com a rede local de alimentação.

0 fio de nicromo talvez seja um doselementosdo circuito que traga certa dificuldade. Em caso

deproblemas comesseelemento,adquiraum "resistordefio"de 50 ou 100 ohms, e quebrando esse componente com cuidadoo leitor veráque em seuinteriorexiste esse fio que poderá ser aproveitado. 0

tempo total para a montagemdependerá bastante da habilidade do leitor, e o custo da parte"eletróni­

ca" estará em torno de CrS 100,00.

REALIMENTAÇÃO

IV

... ... ¿,

J, C. Costa

Estudo: Circuito Com Realimentação

Negativa deTensão Circuito

Estecircuito já é conhecidodoestudo

da estabilização linear doponto de fun­ cionamento dos transistores dejunção (Fig. 25).

Estudo de Realimentação emcorrente contínua

Osinalqueefetivamente controla a

condução feitapelo transístoré a tensão VBE. peloqueSef - +VB£.

Mas esta tensão resulta da conjugação

de dois outros sinais:

— a tensão do ponto A, istoé,o sinal Se<

— a queda de tensão sobre RF, portan­

to, sr.

Se-Sr+Sef

Esta não diz mais que: atensãocontí­ nua dopontoA em relaçãoàmassa(Se)

é a soma da tensão da Baseem relação ao Emissor (Sep com a tensão doEmissor

em relação à massa (Sr).

Quanto ao sinal de saída,Ss, podemos escolherquer lg quer Iqou até a tensão

do coletor. Escolhe-se Iq, neste caso, para fixar idéias:

Analisemosagora algunsaspectosdesta realimentação:

— Se toda atensão Sefosseaplicada na entrada do "amplificador" propriamen­

te dito - Se = Sef- o transistor con­ duziriamais, pelo que Ss = lc seria

maior. 0 ganho global,Ss/Se,seria maior.Mais uma vez se verifica que a

realimentação negativa diminui o ganho

global.

— O sinal de realimentação, aceitou-se lo­ go de início, que se somava algébrica­

mente ao sinal de entrada. Neste caso

Sef* se- S,

o quemostra que a soma algébrica é,

na realidade, uma diferença aritmética (realimentação negativa). —Suponhamos que o transístor se avariou

peloque houve necessidadedese adqui­ rir um outrodomesmotipo. Aceite­ mos queeste novo transistor é "melhor condutor", quer dizer, paraum mesmo Vgg conduz maiscorrente. Não havendo realimentação, teríamos uma alteração de Iq= Ss correspondente a toda essa maior "condutividade"do

transístor. Sentir-se-ia,em lc, totalmente

essa alteração.

Havendo a realimentação negativa, se lc cresce,também:

Sf = RE ■ !E -re ■ (C

O sinal derealimentação setorna maior. Daqui resulta que:

®ef - se - s,

o sinal de entrada efetivo,se reduz

arrastado por Sr pelo quese compensa,

parcialmente, oaumento de"conduti­ vidade" do novo transistor.

— É claro que, quanto maior forRp maiores serão as alterações deS resul­ tantes das variações deIq, pelo que

bastam menores perturbações de Iq pa­ ra desencadearem o mecanismo de cor­ reção de Sej.Maior seráportanto a es­ tabilidade doganho global (realimenta­ çãonegativa).

— Neste caso, o sinal S éuma tensão

que,por outro lado, é proporcionala uma corrente (Iq=Ss).

Estudo da Realimentaçãoem Corrente Al­

ternada

Circuito Equivalente

Para efeitos de simplificação doscálcu­

los analíticos que se seguirão,considerou-

se o circuito equivalente do transístor dos parâmetros híbridos h, mas em que:

Figura 26

Ganhos A e0f. Ganho Global No circuito da figura de cima indicou-

seaequivalênciaentre algumascorrentes e tensões e as 4 grandezas características do esquema geral darealimentação. Ape­

nas há que salientarque:

— tratando-se degrandezas alternas, os

sentidos indicados sãoos chamadossen­

tidos positivos.

—a tensão de realimentação S tem um sentido positivo escolhido por formaa

somar-sealgébricamente com Se como

se convencionou no esquema geral da realimentação.

Comomostraa figura, tem-se:

Sef-S.+ Sr o que está de acordo com a tal con­

venção,masiremosver que esta soma serevelará uma diferençaaritmética—

realimentação negativa. Comecemos por calcular 0:

donde sechega a

Agora calculemos A:

= Ss . *C = *c = hfe

Sef vbe hie 'b hie

o que dápara:

Finalmenteo ganho globalvale:

quecoincide,comonão podia deixar

de ser,comA.

Note-se que o ganhoglobal com reali­

mentação émenor do que sem realimen­

tação o que demonstra, mais uma vez, o seu carácternegativo.

Se se pretender saber oganho de ten­

são, como:

”o - RC ■ ¡c

basta calcular

Rc‘ ^fe

- - "c• G8 - - hie+RE<1 + hfe)

Vemos que este ganho éafetado pela existência e valor da realimentação. Jáo mesmo não se dirá do ganho decorrente assim definido:*

o qual nada tem aver com aexistência

da realimentação.

Impedâncía de entrada

O gerador de excitação docircuito "vê"

na sua frente um conjunto de resistências,

que, no total,formam aimpedâncía de entrada do nosso circuito (Fig. 27).

No casoem quenãohouvesse reali­

mentação - Rg= 0 - o ganho global

viria entrada peloquese simplificou a definição. 36 RevistaSaber Eletrónica

É claro que essa impedância será o re­ sultado do paralelode Rp com R2e com a resistência equivalente entreabase Bea massa M. Portanto só nos interessa

calcular estaúltima resistência. Esta resistência tem uma tensãototal .aos seus terminas de:

-S«f- Sr

e é percorrida por i^-Logoovalor equi­

valente serádadapor:

Mas entre Sr e Sgf existe a seguinte

relação:Sf =7 . Sgf pelo que:

Como Sef/i|j= hje é aimpedância de

en-trada dotransistor quandonão há

reali-mentação, concluiu-se, que paraseobter a impedância Req = hje (1- 7) de entra­ da pela base quandohárealimentação,

multiplica-sea impedância semrealimen­

tação pelo fator (1 -7).

A impedância de entradatotalvalerá:

Z, - R1//R2//Req

Valor equivalente de Rgdo ponto de vista dos terminais deentrada

Já vimos que com realimentação,are

sistência entre a base e a massa é dada por RÇq = hje (1 - 7) o quecalculadodáo

seguinte:

Req = hie+ M + hfe)

Re(lthfe) b Figura28 Q6b

Istomostraque Reg é comoquecons­ tituídopor duas resistencias emsérie mas em que Rg não surge como seu real valor massimampliadapelofator (1+ hje).

Isto deve-seaque em Rg não passa só

lb, massimib + lc-ib(1+ hfel.

Impedância de saída

Vamos supor que ogerador de excita­ ção é um gerador idealde tensão peloque

a sua impedância internaé nula (Fig. 29).

Para que se note ainfluéncia da reali-mentacao na impedáncia desaída éne-

cessário considerar o circuitoequivalente dotransistorum pouco maispormenoriza­ do — isto é, incluir h^.

A impedáncia de saídadoamplificador

em estudoseránecessariamente o

lo entre Rce a impedânciavista dos ter­

minais de saída (colector emassa) para

a esquerda.

Deacordocom a definição vista no parágrafo 5, substituiu-se, na figura, o ge­

rador independente (o de excitação) pe­

la sua impedância interna - um curto circuito - masmanteve-se ogerador do

corrente dependente.

0circuito obtido para o cálculo de Zo pode ser simplificadamente desenhado

comomostra a figura 30.

Figura 30

Daquipodemos escrever:

—em1/h^ passa uma corrente

(i-Ne'b1

-em Repassa umacorrente

ou seja: ( i + i^)

- a queda de tensão vgx é dada, quer

- "^ie ■ ¡b

quer por

vax =RE *1 + 'b * donde

Obtida .estarelação entre i e i^ podemos

dizerque:

+ _he___RE > 1__

hie+ RE hoe

Esta expressão paraalém da sua com­ plicaçãoanalítica,mostra-nosque Zo> 1/hoe.Como 1/hoe seria a impedância de

saídadocoletor dotransístor se não hou­

vesse realimentação,cohclui-se que a rea- limentação negativa de tensão emque S é proporcional à corrente desaída ¡c,

provoca um aumento dessa impedância de

saída.

Aimpedância do amplificador será

z

o-Deixa-se ao cuidado do leitor o estudo do caso em que ogerador de excitação tivesseuma certa resistênciainternanão nula.

CircuitoSeguidor de Emissor* (ou de

Catodo) Circuito

Em relação ao circuitocomrealimen­

taçãonegativa de tensão queaté este mo­ mento temsido estudado,o circuito se­

guidor deemissor diferenos seguintes

aspectos:

£ conhecido também pelo nome dsamplificador 38 RevistaSaber Eletrónica

- a saída é feita pelo emissor e não

pelo coletor.

—nocoletor poderá, eventualmente, surgir uma resistência R destinada

unicamente afinsdepolarizaçãodo coletor e, portanto,semquaisquer

funções dinâmicas.Nesse caso, é co­

mumestar"curtocircuitada" por um capacitor C.

De salientar que:

— este ganho é positivoo que significa

que a tensão de entrada ede saída estão emfase;

— esteganhoémenor do que1, em­

bora tanto mais próximo da unida­ de quanto maior for o valor de Rg-Pode-se também calculareste ganho de

tensão notando que

e recorrendo ao ganhoglobal calculado

anteriormente Recorrendo ao circuito equivalente do amplificador tal comodesenhadona figu­ ra, conclui-se que

donde vem

>o ■»E11 *‘lí1 ¡b

eque

vi =hie‘ 'b+ RE <1 + hfe’ ‘ 'b

pelo que o ganho vale

Impedânciasdeentrada e de saída Evidentemente que a impedância de

entrada vale o mesmo queno circuito inicialmenteestudado

Z|.R,//R2//[(hie + Re (1+hfe)j

Para o cálculo da impedânclade saída

convém-nos desenhar ocircuito dumafor­ ma mais"facilmentetrabalhável".Vamos ainda aceitar que ogerador de excitação

tem umaimpedância interna nula (Fig. 33).

A impedânciaZQ será claramente:

peloque só nosinteressa saber quanto vale aresistência equivalente ao "parale­

lo" de hje com o gerador decorrente

dependente.

o,a 'b ■ - -r—

nie

o que nosleva a concluir que ogerador

dependente impõeumacorrente

Logo a corrente total i vale

Vem aqui a propósito fazer uma com­

paração entre as fórmulas deZo e da

impedância vista "para dentro" da base

quando há realimentação de tensão:

—em Zo nós não temos apenaso pa­

ralelo de Re comhje comoparece­ ria à primeira vista, massimopara­ lelode Recom hje/(1 + hfe ).

— na impedânciavistapara dentro da

base, não nos surge apenas a série de

hje com Rg, masRE tem de ser

corrigidopor(1 +hfe). Tem também interesse a comparação entreZo no seguidor de emissore Zo no

circuito inicialcom saídapelo coletor.

No seguidor de emissor encontramos o paralelo de RE comhje/ (1 +h^e). Dando valores habituais aestes parâmetros:

Re = 100 íl h-e =2 K Í2 hfe= 99

acabamos por obterum

z = 100//2222. = 18n

0 100

No circuitocom realimentação negati­ vade tensãoesaída pelo coletortemos

uma fórmula complicada.

Dando também valoreshabituais aos

parâmetros novos que surgem nestas fór­ mulas:

— = 100KÍ2 hoe

Rc= 10 K a ou ainda um M.O.S.T. temos sempreum

circuito idêntico ao seguidorcatódico de­ senhado na Figura35.

obtemos, em primeiro lugar:

Z¿~100x 103 + 471 x 103 +95 571Kíí

Isto mostra-nos que a realimentação al­

terou Zoem relação ao valor sem reali­

mentação.

Em segundo lugarobtemos:

Zo = 571 / /10 “ 9,83KÍ2

o que também mostraqueZo é quase iguala Rq,embora um pouco menor. Convém noentanto não generalizar a idéia de queZo é semprepouco menor queRq.

Isto é especialmente perigoso em alta fre­ quência ouquando Rq émuitogrande. Compreende-se, agora, que um circuito

inversordefase tenha asduas saídas com

impedâncias de saídamuito diferentes em­ bora Rç e Rg sejam aí obrigatòriamente iguais (Figura 34).

Figura 35

Ocircuitoequivalente para o regime

dinâmico é também comum para os três

casos de dispositivos ativos (Figura 36).

Circuito seguidor de Catodo Usando uma válvula, umtransistor FET

Seguidamente apresentam-se, resumida­ mente, os resultados mais importantes do

ponto de vistada alteração introduzida

pela realimentação. a) ganho de tensão

b) Impedância de entrada

Zi -

rg

¡c=j w C . vc . w =2 » f mas a tensão sobreo capacitor é dada por:

“c - «I - v0 ■ »I I’ - <3,1

c) Impedância de saída

Efeitode Miller Introdução

Emvários circuitos, éfrequenteexistir

entre a entradaea saída um capacitor Nuns casos é uma capacidade parasita, noutras é um capacitorvoluntariamente

lá colocado.

Em todos os casosverifica-se que essa

capacidade surge-nos como que aumenta­ da quando seobserva o circuito dos ter­

minais de entrada. 0 efeito de Miller é

exatamenteo aumento aparente do valor

das capacidades voluntária ou involunta­

riamente ligadasentrea entradae a saída dosamplificadores em função do ganho do estágio.

Demonstração

Consideremos um quadripoloem que é conhecido o ganho de tensão Gv = vo/Vj.

Figura37

A corrente que o capacitor pede ao gerador (desviando da entrada do quadri­

polo) vale:

Figura 38

Porisso a corrente atravésde C vale:

ic = jwC. ( 1 -Gv) . Vj

Estaexpressãodiz-nos que um capaci- tor: Ceq = C ( 1 - Gv)sujeitounicamen­

te à tensão Vj é percorrido pelamesma

corrente que o capacitor real C ligado entre a entrada e asaída.

Figura 39

Do ponto de vista dostermináisde

entrada o capacitor C surge-noscom o

valorde Co„.

eq

Aplicação aos amplificadores de Tensão

0 efeitode Millerteminteresse nos amplificadores de tensão devido ao aumen­ toinesperado que introduz no valor da capacidade deentradado amplificador.

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