Faça Você Mesmo Montagens Eletrônicas

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FAÇA VOCÊ MESMO

MONTAGENS ELETRÔNICAS

Instituto Newton C. Braga

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INTITUTO NEWTON C BRAGA. INTITUTO NEWTON C BRAGA.

1ª edição 1ª edição

Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução total ou parcial, por Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou processo, especialmente por sistemas gr!icos,

qualquer meio ou processo, especialmente por sistemas gr!icos, micro!"lmicos, !otogr!icos, reprogr!icos, !onogr!icos, videogr!icos, micro!"lmicos, !otogr!icos, reprogr!icos, !onogr!icos, videogr!icos, atualmente e#istentes ou que venham a ser inventados. $edada a atualmente e#istentes ou que venham a ser inventados. $edada a memori%açã

memori%ação e&ou a o e&ou a recuperrecuperação total ou parcial ação total ou parcial em qualquer parte daem qualquer parte da obra em qualquer programa 'uscibern(tico atualmente em uso ou que obra em qualquer programa 'uscibern(tico atualmente em uso ou que venha a ser desenvolvido ou implantado

venha a ser desenvolvido ou implantado

no !uturo. )ssas proibiç*es aplicam+se tamb(m

no !uturo. )ssas proibiç*es aplicam+se tamb(m s caracter"sticas gr!icass caracter"sticas gr!icas da obra e  sua editoração. - violação dos direitos autorais ( pun"vel como da obra e  sua editoração. - violação dos direitos autorais ( pun"vel como crime art. 1/0 e pargra!os, do Cdigo Penal, c!. ei n3 4./56, de

crime art. 1/0 e pargra!os, do Cdigo Penal, c!. ei n3 4./56, de 17&12&/89 com pena de

17&12&/89 com pena de prisão e multa, con'untamente com busca eprisão e multa, con'untamente com busca e apreensão e indeni%ação diversas artigos 122, 12:, 120, 124 da ei n3 apreensão e indeni%ação diversas artigos 122, 12:, 120, 124 da ei n3 6.5//, de 10&12&7:, ei dos

6.5//, de 10&12&7:, ei dos ;ireitos -utorai;ireitos -utorais.s.

Diretor respos!"e#$

Diretor respos!"e#$ <e=ton C. >raga<e=ton C. >raga

Di%&r%'%()o e Coor*e%()o$

Di%&r%'%()o e Coor*e%()o$ ?enato Paiotti?enato Paiotti

Re"is)o$

Re"is)o$ @arcelo >raga@arcelo >raga

:

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ÍNDICE

INTRODUÇÃO...5

CAPÍTULO 1...6

As Técnicas...

!onte "e Terminais...#$

Como %ontar...#&

A'ternati(a !ara !ontes "e Terminais...#)

CAPÍTULO 2...19

A !'aca "e Circuito Im*resso...#+

As

Técnicas...,-Outras Técnicas...&

Outras Técnicas...&

Conc'uso...&/

CAPÍTULO 3...40

O mais "i01ci'...-&

Crian"o uma *'aca...-&

Usan"o o com*uta"or...5&

O ban2o "e *erc'oreto...55

Acabamento...5

!rob'emas "e !ro3eto...5

!roce"imento 4era'...&

o0twares *ara !ro3etos...&

Conc'uso...-CAPÍTULO 4...65

CAPÍTULO 4...65

A %atri6 "e Contactos...5

!'acas Uni(ersais...)$

Outras Técnicas...)/

Ten"7ncias.../$

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INTRODUÇÃO

<avegando na Anternet em sites como o do autor  ===.ne=toncbraga.com.br9 vocB encontra milhares de pro'etos eletrnicos de coisas interessantes que certamente lhe devem ter despertado o dese'o de montar. @as, como montar, sem um conhecimento m"nimo de eletrnica ou das t(cnicas usadasD Eer que eu posso !a%er issoD F que eu preciso saber para montar coisas interessantes como as que aparecem no siteD

@ontar não ( di!"cil. Tamb(m não ( di!"cil aprender os conceitos bsicos de eletrnica como os dados em diversos dos artigos do autor no site e em seus livros como o Curso >sico de )letrnica, Como Testar Componentes e para os pro!essores, )#periBncias de )letrnica Para )nsinar G"sica e CiBncias. ) e#istem ainda outros livros que ainda estavam por sair na (poca em que este livro se tornou dispon"vel na internet.

)ste livro visa 'ustamente ensinar conceitos bsicos de montagem, ou t(cnicas simples que todos os que dese'am montar aparelhos eletrnicos precisam saber. Fs leitores verão que o !aça vocB mesmo para a eletrnica ( bastante acess"vel e isso lhe dar incentivo para ser mais um dos que dominam as tecnologias modernas e sabem montar coisas muito interessantes usando eletrnica.

-s t(cnicas abordadas vão das mais simples, para os que estão iniciando e não possuem muitos recursos, at( as mais avançadas para os que possuem um conhecimento maior da eletrnica ou mesmo acesso a um laboratrio, de uma empresa ou de uma escola.

)studantes, pro!essores, t(cnicos e todos que de certo modo este'am envolvidos com a eletrnica vão se bene!iciar deste trabalho. )scrito h alguns anos, ele ( ainda atual pois, d os recursos necessrios para a montagem de centenas ou mesmo milhares de pro'etos que podem ser encontrados no site do autor ===.ne=toncbraga.com.br e em muitas publicaç*es t(cnicas.

<e=ton C. >raga

+%r% s%,er '%is so,re os Li"ros *e Neto C. Br%&% %esse$ .eto,r%&%.o'.,r

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CAPÍTULO 1

O maior problema que todo o praticante de eletrônica, principalmente os iniciantes e estudantes encontra, é escolher a técnica de montagem que vai usa e depois aplicá-la: falta de material, falta de recursos e até falta de habilidade consistem nos

maiores obstáculos para a realização de proetos, que !s vezes t"m até seu

funcionamento comprometido por pequenos detalhes ou ainda pela opção por uma técnica de realização prática fora do alcance do montador, ou de utilização

complicada pelos menos habilidosos# $este curso rápido em % liç&es procuraremos au'iliar todos os nossos leitores, abordando as principais técnicas que podem ser usadas de maneira simples por amadores, estudantes, ou mesmo profissionais que precisam montar um prot(tipo para teste e eventual industrialização#

Obter componentes para um proeto, dependendo de sua comple'idade, não é dif)cil na maioria dos casos* interpretar um diagrama e saber como esses componentes devem ser interligados, também não é um grande problema# + dificuldade maior aparece para a maioria dos montadores na hora de colocar esses componentes dentro de uma cai'a, num chassi ou fi'á-los para que tudo funcione perfeitamente# $os nossos artigos e livros temos abordado algumas técnicas de montagem que são as mais acess)veis aos nossos leitores, principalmente ponte de terminais e placa de circuito impresso# e bem que seam técnicas, em alguns casos primitivas e não recomendadas para uma montagem definitiva, elas atendem !s necessidades de se fazer um teste ou ter um prot(tipo#

$o entanto não são todos que dominam essas técnicas que nos levou a preparar esse curso, de grande utilidade principalmente para os que são leitores novos e pretendem entrar agora do mundo fascinante das montagens eletrônicas e mecatrônicas#

As Técnicas

uando falamos em técnicas de montagem nos referimos aos métodos de fi'ação e interligação dos componentes de um circuito# .ara que um aparelho funcione, um determinado n/mero de componentes deve ser interligado de certa forma, dada pelo diagrama, conforme sugere a figura 0#

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Componentes interligados

$o entanto, esses componentes não podem ficar 1no ar1, simplesmente acompanhando o diagrama, conforme mostra a figura 2#

Circuito e componentes interligados diretamente

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Os componentes são frágeis e uma movimentação mais brusca pode levar ! sua Os componentes são frágeis e uma movimentação mais brusca pode levar ! sua quebra# Os componentes precisam ser soldados em alguma espécie de suporte e quebra# Os componentes precisam ser soldados em alguma espécie de suporte e então interligados através de fios ou outros métodos# O capacitor na figura 2, por então interligados através de fios ou outros métodos# O capacitor na figura 2, por e'emplo, está preso apenas pelos finos terminais que podem quebrar ou dobrar e'emplo, está preso apenas pelos finos terminais que podem quebrar ou dobrar facilmente#

facilmente#

O pr(prio suporte deve ter recursos para a fi'ação numa cai'a facilitando assim o O pr(prio suporte deve ter recursos para a fi'ação numa cai'a facilitando assim o transporte e uso do

transporte e uso do aparelho#aparelho#

$os aparelhos antigos o meio de sustentação das peças era o chassi de metal, $os aparelhos antigos o meio de sustentação das peças era o chassi de metal, conforme mostra a figura 3, mas atualmente, essa técnica não é mais usada, conforme mostra a figura 3, mas atualmente, essa técnica não é mais usada, e'istindo alternativas muito melhores#

e'istindo alternativas muito melhores#

Chassi de metal usado para

Chassi de metal usado para os aparelhos valvulados e os aparelhos valvulados e a montagem pronta.a montagem pronta.

$

$o o cchhaassssi i eerraam m ffii''aaddoos s oos s ccoommpoponneennttees s mmaaiioorrees s e e mmaaiis s pepessaadodos s ccoommoo transformadore

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$a parte inferior ficavam os componentes menores como resistores, capacitores e $a parte inferior ficavam os componentes menores como resistores, capacitores e ta

tambmbém ém aas s iintntererliligagaç&ç&ees# s# 44eeaam m oos s leleititorores es quque e oos s mmododoos s de de fifi'a'açãção o dodoss componentes ou suportes devem, além das funç&es mec5nicas, também devem componentes ou suportes devem, além das funç&es mec5nicas, também devem e'ercer funç&es elétricas#

e'ercer funç&es elétricas#

$o caso de um chassi de metal, por e'emplo, ele também serve de blindagem $o caso de um chassi de metal, por e'emplo, ele também serve de blindagem evitando a influ"ncia do circuito interno nos circuitos e'ternos com a irradiação de evitando a influ"ncia do circuito interno nos circuitos e'ternos com a irradiação de sinais ou ainda evitando a captação de zumbidos#

sinais ou ainda evitando a captação de zumbidos#

Os meios de sustentação dos componentes e interligação também precisam seguir Os meios de sustentação dos componentes e interligação também precisam seguir certas regras de disposição# $ão basta fi'ar ! vontade os elementos de um circuito e certas regras de disposição# $ão basta fi'ar ! vontade os elementos de um circuito e interligá-los segundo um diagrama para que tenhamos a garantia de funcionamento interligá-los segundo um diagrama para que tenhamos a garantia de funcionamento de um aparelho#

de um aparelho#

6ma ligação muito longa entre dois componentes significa uma indut5ncia parasita e 6ma ligação muito longa entre dois componentes significa uma indut5ncia parasita e dois fios pr('imos podem apresentar capacit5ncias parasitas que afetam todos os dois fios pr('imos podem apresentar capacit5ncias parasitas que afetam todos os circuitos, principalmente nas altas freq7"ncias, conforme sugere a figura %#

circuitos, principalmente nas altas freq7"ncias, conforme sugere a figura %#

Fios longos, curvas, fios paralelos e trançados funcionam como

verdadeiros capacitores e indutores (C e L).

+s técnicas de montagem e'igem planeamento# +s técnicas de montagem e'igem planeamento#

5

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Ponte de Terminais

8ssa é uma técnica de montagem muito simples, que deriva diretamente das 8ssa é uma técnica de montagem muito simples, que deriva diretamente das montagens com válvulas, onde os componentes menores sob o chassi eram soldados montagens com válvulas, onde os componentes menores sob o chassi eram soldados em pontes de terminais#

em pontes de terminais# +tualmente

+tualmente esse esse tipo tipo de de montagem montagem é é usado usado apenas apenas nos nos casos casos e'tremos e'tremos em em que que sese está aprendendo, não se tem muitos recursos ou se desea fazer uma montagem está aprendendo, não se tem muitos recursos ou se desea fazer uma montagem e'perimental simples#

e'perimental simples# +s

+s pontes pontes de de terminais terminais consistem consistem em em barras barras de de fenolite fenolite ou ou outro outro material material isolanteisolante contendo pequenos contactos elétricos metálicos onde os componentes podem ser contendo pequenos contactos elétricos metálicos onde os componentes podem ser soldados, conforme mostra a figura 9#

soldados, conforme mostra a figura 9#

Exemplo de uma montagem em ponte de terminais

+lguns

+lguns terminais terminais possuem possuem prolongamentos prolongamentos que que possibilitam possibilitam sua sua fi'ação fi'ação através através dede parafusos numa base ou chassi# $os aparelhos valvulados esses terminais mais parafusos numa base ou chassi# $os aparelhos valvulados esses terminais mais longos eram ustamente dei'ados como terras por sua cone'ão direta ao chassi#

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omo as pontes de terminais podem ainda ser encontradas prontas em diversos omo as pontes de terminais podem ainda ser encontradas prontas em diversos tamanhos e comprimentos, elas consistem numa alternativa para as montagens tamanhos e comprimentos, elas consistem numa alternativa para as montagens e'perimentais simples e did

e'perimentais simples e didáticas, pois não e'igem muito trabalho#áticas, pois não e'igem muito trabalho#

;asta cortar a ponte de terminais no tamanho deseado <se necessário= e planear a ;asta cortar a ponte de terminais no tamanho deseado <se necessário= e planear a disposição dos componentes segundo o circuito que se tem em mãos, conforme disposição dos componentes segundo o circuito que se tem em mãos, conforme sugere a figura >#

sugere a figura >#

Circuito e montagem em

Circuito e montagem em ponte correspondente.ponte correspondente.

Os componentes devem então ter seus terminais cortados e dobrados para serem Os componentes devem então ter seus terminais cortados e dobrados para serem então soldados nas pontes# +s interligaç&es são feitas com pedaços de fio encapado então soldados nas pontes# +s interligaç&es são feitas com pedaços de fio encapado r)gido ou fle')vel#

r)gido ou fle')vel#

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+ ponte pode ser fi'ada numa base de material isolante ou cai'a onde também ficam os componentes maiores como transformadores, potenciômetros, suporte de pilhas, etc# ? claro que essa técnica tem vantagens e desvantagens:

V%t%&es$

a= + ponte ser adquirida pronta não se necessitando de material adicional para a sua utilização, como ocorre com uma placa de circuito impresso que precisa ser 1fabricada1# +tualmente á não é muito fácil encontrar pontes de terminais para montagem, mas e'istem loas que ainda as possuem#

b= 6m /nico tipo de ponte serve para qualquer montagem, pois podemos planear a disposição dos componentes ! vontade, assim como sua interligação#

c= + utilização para proetos e'perimentais é muito simples á que podemos soldar e dessoldar os componentes ! vontade sem perigo de dano ou quebra o que é mais dif)cil no caso das placas de circuito impresso#

d= O acesso a todos os pontos do circuito para medida ou ineção de sinais, ou verificação de formas de onda com um oscilosc(pio é muito simples#

Des"%t%&es$

a= + montagem é volumosa ocupando muito espaço, mais do que as que utilizam cai'as maiores# @sso significa que os aparelhos se tornam grandes#

b= + apar"ncia da montagem também não é das melhores á que temos muitos fios e terminais longos que formam um emaranhado de aspecto desagradável#

c= + montagem é mais sens)vel a problemas de indut5ncias e capacit5ncias parasitas á que os terminais dos componentes e as interligaç&es são longas# ircuitos de altas freq7"ncias e áudio são os mais afetados, podendo apresentar problemas de funcionamento#

d= Aeterminados componentes como circuitos integrados comuns não podem ser facilmente usados em montagens em pontes# 8nquanto os transistores podem ser adaptados para uso em pontes, como mostra a figura B, é muito mais dif)cil fazer isso com circuitos integrados# .ode-se tentar a alternativa do uso de soquetes com ligaç&es com fios, mas é uma operação

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Preparando um transistor ou CI para montagem em ponte de terminais.

Como Montar

.ara usar a ponte de terminais podemos contar com um desenho pronto da disposição dos componentes ou podemos rascunhar esse desenho a partir de um diagrama#

.ara isso, supondo o circuito transistorizado da figura C, iniciamos, soldando os transistores na ponte de terminais#

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iversos transistores.

ada transistor deve então ser fi'ado na ponte, distribuindo-se os terminais de modo que tenhamos também terminais livres para os componentes de polarização e acoplamento#

$um circuito como o da figura C podemos dei'ar dois terminais para o lado do coletor e se não e'istirem componentes ligados ao emissor, um s( do lado desse componente ou dois, se e'istirem componentes, conforme mostrado na figura D# Eambém soldamos o F8A indicador, observando sua polaridade <lado chato=#

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!ransistores e LE soldados na ponte.

O pr('imo passo consiste em se fazer as interligaç&es dos componentes utilizando-se fios e também ligar o diodo sensor com fios de cores diferentes, pois sua polaridade deve ser observada# conforme mostra a figura 0G#

"#servando a polaridade do diodo.

O pr('imo passo consiste em colocar os resistores e se e'istirem os componentes de acoplamento e desacoplamento# Hicamos então com a montagem conforme mostra a figura 00#

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Interligando mais componentes.

O passo final será então ligar a fonte de alimentação <suporte de pilhas e interruptor geral# + figura 02 mostra a montagem pronta#

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4ea que é muito importante observar as posiç&es dos componentes, principalmente transistores e capacitores á que, se ocorrerem invers&es, o aparelho não funcionará# om o tempo, configuraç&es mais comple'as podem ter disposiç&es melhores, por e'emplo, aproveitando-se pontos comuns de terra para as duas etapas, ou mesmo invertendo-se posiç&es que seriam normais para transistores#

4ea que os transistores de sa)da ficam com os emissores do mesmo lado, para facilitar sua ligação a um ponto comum, conforme no diagrama, economizando-se assim um terminal da ponte#

Alternatia Para Pontes de Terminais

$a falta das pontes de terminais isolados, como a usada no proeto da figura 03 consiste em se utilizar as chamadas pontes de parafusos que podem ser encontradas nas casas de materiais elétricos#

$ontagem em ponte de terminais isolados.

8ssa ponte ou barra de terminais com parafusos, do tipo encontrado em loas de materiais elétricos e eletrônicos permite a fi'ação dos componentes sem solda, á que seus terminais são apertados através de parafusos, conforme mostra a figura 0%#

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%tili&ando uma ponte de terminais com parafusos numa montagem experimental.

$as duas figuras mostramos o mesmo circuito e'perimental montado com as duas técnicas# 8videntemente, a técnica da barra de terminais com parafusos não faz uso de solda e, portanto não 1gasta1 os componentes, que podem ser usados posteriormente como novos# Os /nicos cuidados que devem ser tomados com está técnica de montagem é evitar que os terminais dos componentes encostem uns nos outros em pontos indevidos#

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CAPÍTULO !

$o primeiro cap)tulo deste curso focalizamos as técnicas de montagem em ponte de terminais que, por sua simplicidade, são as mais indicadas para proetos e'perimentais, didáticos ou de iniciantes, principalmente porque esses proetos não t"m compromisso com o espaço ocupado nem com a estética# $essa segunda parte trataremos das montagens em placas de circuito impresso#

+ técnica de montagem em placa de circuito impresso é a mais utilizada atualmente, em vista das vantagens que apresenta, principalmente para proetos que posteriormente devam ser industrializados, ou mesmo para prot(tipos que tenham compromisso com apar"ncia, desempenho e tamanho#

+ placa, que pode ser de fibra de vidro ou fenolite, sustenta um certo n/mero de componentes e ao mesmo tempo proporciona uma interligação de acordo com o circuito#

Obtém-se com isso uma montagem mecanicamente de boa resist"ncia, e eletricamente de bom desempenho, além de ser fisicamente compacta o bastante para permitir um aparelho com dimens&es otimizadas#

.ara os montadores 1caseiros1 , ou de prot(tipos numa empresa pequena, entretanto a elaboração de uma placa e'ige alguns recursos importantes que envolvem desde o trabalho com ferramentas de corte e furação até o trabalho com produtos qu)micos corrosivos#

A Placa de Circ"ito Im#resso

6ma placa de circuito impresso comum consiste num painel de fenolite ou fibra de vidro no qual se deposita, por um processo eletroqu)mico, uma fina camada de cobre condutor, conforme mostra a figura 0#

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Placa de circuito impresso virgem

Obtemos então uma placa de circuito impresso de face simples virgem#

e depositarmos uma capa de cobre nas duas faces, teremos uma placa de circuito impresso dupla#

.or um processo de gravação marcamos então nessa placa as regi&es que correspondem as trilhas ou fios de interligação dos componentes#

8sse processo admite as mais diversas técnicas como, por e'emplo, esmalte de unhas, adesivos, silI-screen, decalques, processos fotográficos sendo responsável pela determinação do padrão de ligaç&es para uma determinada montagem, conforme mostra a figura 2#

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8ste padrão é planeado de acordo com a disposição dos componentes que vão ficar do lado não cobreado desta mesma placa#

Fevando a placa com o desenho feito a um banho de subst5ncia corrosiva, no caso o percloreto de ferro, ela ataca somente as regi&es que não foram cobertas como padrão de gravação, conforme mostra a figura 3#

%ma #anheira plstica com soluço de percloreto de ferro * usada na corroso da placa

O resultado é que o cobre é removido nas regi&es descobertas, dei'ando-se apenas o padrão do circuito coberto com a subst5ncia usada no desenho#

om um solvente podemos então dissolver a subst5ncia que cobre as trilhas, que então ficam e'postas#

O pr('imo passo da técnica consiste em furar os pontos onde devem entrar os terminais dos componentes, utilizando-se para isso uma furadeira elétrica ou uma furadeira manual como a mostrada na figura %#

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furadeira manual para placa de circuitos impressos.

Os componentes podem então ser encai'ados nos furos, conforme mostra a figura 9#

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Hinalmente, soldamos os terminais dos componentes nas regi&es cobreadas e cortamos os e'cessos, conforme mostra a figura >#

+oldando e cortando os excessos dos terminais dos componentes

8sta técnica de montagem, como a que faz uso de pontes de terminais, tem suas vantagens e desvantagens#

,antagens-a= .odemos obter montagens compactas, confiáveis e seguras

b= O processo facilita a realização de montagens em processos industriais

c= + operação com circuitos de altas freq7"ncias e áudio não é cr)tica, sendo reduzidos os problemas de instabilidades e ru)dos#

d= + apar"ncia dos aparelhos montados é muito melhor do que no caso das montagens em ponte de terminais#

"#s.-O uso de componentes e'tremamente pequenos, manuseados por máquinas, permite a industrialização de circuitos em altas velocidades e muito pequenos# 8ssa técnica é denominada 1montagem em superf)cie1 ou JE <urface Jounting EecnologK= fazendo uso de componentes JA <urface Jounting Aevices=# om o uso de ferramentas apropriadas pode-se montar 1em casa1 prot(tipos usando essa técnica#

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esvantagens

a= .ara o montador comum é preciso dispor de material especializado para proeto e fabricação das placas# Lits para essa finalidade são vendidos a custo acess)vel#

b= 6ma placa proetada para um determinado aparelho s( serve para ele, pois á tem a disposição de trilhas planeada para um circuito espec)fico#

c= + manutenção com a troca de componentes, e'perimentação ou medidas numa placa é um pouco mais dif)cil do que nas montagens que usam outras técnicas#

As Técnicas

.ara se chegar a uma placa de circuito impresso para um proeto e'istem diversas técnicas#

.artindo do desenho pronto <que depois veremos como pode ser feito=, como os que aparecem nas revistas especializadas, e'istem diversos procedimentos que nos permitem chegar a placa para um proeto#

O leitor precisará, entretanto dispor de algum material especializado que será dado na forma de uma pequena lista de materiais no final do artigo#

O procedimento mais simples é copiar o desenho colocando sobre o original um papel de seda semi-transparente qualquer retirando-se assim o padrão original#

Aepois, colocamos a c(pia sobre o cobre, usando papel carbono, transferimos o desenho# + placa á deve esta cortada no tamanho final e para que não se mova deve estar fi'ada com adesivo# 6ma base de plástico ou madeira será importante para este trabalho#

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!ransferindo o desenho e marcando os locais dos furos.

O corte da placa é feito com uma ferramenta especial que muitos Iits de placas de circuito impresso á possuem# 8ssa ferramenta é mostrada na figura C#

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Cortando uma placa no tamanho certo antes de iniciar sua gravaço e furaço.

.assando repetidas vezes a ferramenta na fibra da placa ela faz um sulco# 8m certo momento, será poss)vel com um movimento forçando a placa no sulco, fazer com que ela se parta e'atamente nesse local#

6ma outra forma de se transferir o desenho para o cobre é marcando com um punção apenas os locais em que estarão os furos para os terminais dos componentes, conforme mostra a figura D#

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Podemos transferir apenas os pontos de furaço, marcandoos na placa e depois fa&endo o desenho com uma caneta para circuito impresso.

8sses pontos servirão de refer"ncia para a c(pia ! mão livre do desenho#

Os leitores mais habilidosos poderão simplesmente tomar como refer"ncia as posiç&es dos componentes na placa e copiar ! mão livre os padr&es#

omo fazer a c(pia final de modo que o corrosivo não ataque as regi&es que devem ser cobreadasM

Aiversas são as subst5ncias que são imunes a ação do percloreto e que podem ser usadas para se 1desenhar1 uma placa definitiva#

6ma delas é o esmalte de unhas, que pode ser dilu)do de modo a poder ser usado com uma pena de norm(grafo mais grossa ou mesmo com um pincel fino, conforme mostra a figura 0G#

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%sando esmalte e um pincel para desenhar a placa.

Outra é a tinta especial que enche as chamadas canetas para circuitos impressos, um tipo de 1hidrográfica1, mas que na verdade possui uma tinta que não é atacada pelo percloreto, conforme mostra a figura 00#

Caneta para desenhar placas de circuito impresso.

Os Iits para fabricação de placas de circuito impresso á vem com esse tipo de caneta# $a figura 02 um Iit completo para fazer placas de circuito impresso#

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/it para fa#ricaço caseira de placas

Eemos ainda uma solução que permite a elaboração de placas com uma apar"ncia quase profissional, que é a que faz uso de s)mbolos auto-adesivos <decalques= obtidos nas casas especializadas em cartelas#

8sses s)mbolos consistem em bolinhas <rosquinhas= para a marcação dos pontos onde faremos os furos para a soldagem dos terminais dos componentes, linhas retas e curvas e também disposiç&es de terminais que correspondem aos circuitos integrados mais comuns, em soquete A@F <Aual in Fine= conforme mostra a figura 03#

Cartelas de decal'ue de ilhas e trilha para placa de circuito impresso.

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O importante para o caso dos circuitos integrados é que a separação entre as bolinhas á tem as dimens&es pr(prias para aceitar os componentes reais# .or e'emplo, no caso dos soquetes A@F, basta escolher o n/mero delas e fazer a transfer"ncia direta de C, 0% ou 0> pinos, conforme mostra a figura 0%#

" decal'ue tem a separaço certa dos pinos de um circuito integrado.

+ transfer"ncia dos s)mbolos para as placas é muito simples:

;asta apoiar a cartela e com uma caneta 1ao contrário1 esfregar forte, mas não com força e'cessiva, os s)mbolos que devem ser transferido, como mostrado na figura 09#

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%sando uma caneta comum para transferir os s0m#olos.

Jarcando as posiç&es, somente dos furos, podemos usar essas cartelas de bolinhas somente para fazer seu posicionamento# Aepois, temos duas possibilidades para fazer as interligaç&es entre os furos ou pontos dos terminais#

.odemos completar o desenho usando a caneta de circuito impresso ou mesmo esmalte de unhas# Eambém podemos usar os s)mbolos em decalque que correspondem !s trilhas, com diversas larguras para fazer sua interligação#

6m método importante é o que mistura as duas técnicas#

+s trilhas mais finas, que são mais comuns nos proetos mais comple'os que envolvem muitas ligaç&es de circuitos integrados, são feitas com s)mbolos auto-adesivos# +s trilhas mais largas e as bordas das placas onde podem aparecer amplas regi&es cobreadas, são feitas com esmalte ou caneta de circuito impresso, conforme mostra a figura 0>#

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!rilha larga.

ualquer que sea a técnica usada, entretanto, o montador deve estar atendo a um fato importante: uma vez corro)da a placa não há volta e dificilmente pode ser feita qualquer correção#

O má'imo que podemos fazer é no caso de esquecimento de uma trilha em que ela pode ser 1completada1 com um pedaço de fio, conforme mostra a figura 0B#

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!rilhas corrompidas.

.or esse motivo, confira muito bem o desenho de sua placa antes de colocá-la para corroer#

.ara o caso da técnica de montagem em silI-screen, basta ter o Iit para a confecção da tela ou então mandar confeccionar essa tela em casas especializadas, com o padrão deseado#

8sta tela terá então 1furinhos1 muito pequenos que seguem o padrão dos locais que devem ser encobertos pela tinta# uando a tinta for passada diretamente sobre a placa, conforme mostra a figura 0C, teremos a transfer"ncia do padrão#

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8sta tinta depois de seca não é atacada pelo corrosivo <percloreto= de modo que a placa pode ser levada diretamente ao banho#

Aois pontos importantes garantem uma boa qualidade para a placa e no "'ito de sua elaboração#

O primeiro refere-se ! limpeza: a placa deve estar muito bem limpa do lado cobreado, antes de trabalharmos na transfer"ncia dos desenhos#

+s placas tendem a adquirir marcas de gordura dos dedos e a acumular uma fina camada de ('ido que a escurece# 8stas duas impurezas dificultam a ader"ncia da tinta ou dos decalques, que podem soltar o causar falhas durante o processo de elaboração# + limpeza com uma espona de aço <cuidado para não dei'ar fiaposN= deve ser feita#

O segundo ponto refere-se ! posição dos componentes# Os desenhos das placas podem ser apresentados do lado cobreado ou do lado dos componentes#

e tivermos um desenho do lado dos componentes, precisamos fazer a inversão e para isso temos duas alternativas#

.odemos copiar numa folha e depois usá-la invertida para fazer a transfer"ncia para o cobre, tomando como refer"ncia a posição das bolinhas, como mostrado na figura 0D#

Lados de uma placa.

(37)

.odemos fazer uma c(pia do desenho com papel carbono invertido, ou sea, usar as costas da folha para a c(pia e usar esta para transferir o desenho para a placa#

O"tras Técnicas

8'istem ainda muitas outras técnicas para se transferir um desenho do papel para a placa de cobre e obter um padrão de circuito impresso de fácil utilização#

Hita crepe, fita isolante e fita adesiva são comuns, á que não são atacadas pelo percloreto# 8ssas fitas podem ser cortadas para formar as regi&es que devem permanecer cobreadas numa placa# 6m estilete pode ser usado para o seu corte# 6m tipo de circuito impresso simples que pode ser usado em proetos e'perimentais é o formado por regi&es cobreadas retangulares e quadradas feitas com pedaços de fita isolante ou fita crepe, conforme mostra a figura 2G#

%sando fita isolante.

4ea que, com esta técnica não precisamos ter obrigatoriamente linhas ou trilhas estreitas interligando os componentes, mas sim verdadeiras regi&es de bastante

(38)

cobre que fazem o mesmo efeito e até apresentam algumas vantagens em certos proetos#

6ma das vantagens está no fato de que uma trilha muito estreita significa uma resist"ncia para a passagem da corrente que, em alguns casos, pode até afetar o funcionamento de um circuito#

6ma região maior pode tanto audar na passagem de correntes intensas, dada sua bai'a resist"ncia como até servir como radiador de calor#

? comum em certos proetos que se façam regi&es grandes cobreadas nas placas unto aos coletores de transistores de pot"ncia de modo a audar na dissipação de

calor# 8las funcionam como radiadores, conforme mostra a figura 20#

%ltili&ando o co#re como dissipador de calor.

8'istem mesmo circuitos integrados de amplificadores onde certo n/mero de terminais são dei'ados para conduzir o calor, bastando para isso que eles seam soldados numa área cobreada maior, conforme mostra a figura 22#

(39)

+oldando o terminal largo na rea co#reada.

Concl"s$o

8'istem diversas técnicas para se fazer o desenho de uma placa e depois sua corrosão, obtendo-se assim um elemento de sustentação e condução de correntes para os aparelhos eletrônicos#

Os desenhos que obtemos em revistas e livros técnicos e mesmo sugest&es que n(s mesmos podemos elaborar servem apenas como orientação para os leitores que pode também tentar variaç&es#

$o entanto, na elaboração de uma placa, o mais dif)cil não é a transfer"ncia do desenho e depois a corrosão, mas sim chegar até o desenho#

@sso significa que o mais complicado não é fazer a placa de circuito impresso, mas sim proetar a placa# omo partir de um esquema e chegar ao desenho é o que veremos na terceira parte desse especial sobre técnicas de montagem#

(40)

# corta"or "e *'acas

# régua "e meta'

# 'itro "e *erc'oreto "e 0erro

# ban2eira *'8stica ou "e (i"ro

A'go"o ou 0'ane'a

# caneta ara circuito imresso

Carte'as "e "eca'9ues "e s1mbo'os e'etr:nicos

o'(ente ;acetona< tiner< ben6ina< etc.=

# 0ura"eira ara 'aca ;manua' ou e'étrica=

>s*on3a "e a?o

!'acas "e circuito im*resso (irgem

(41)

CAPÍTULO %

$o segundo cap)tulo deste livro vimos como fabricar uma placa de circuito impresso para a montagem de um proeto usando diversas técnicas# $a ocasião, entretanto, salientamos que o maior problema para o montador não é fazer a placa, mas sim proetar uma quando o desenho da disposição dos componentes não está dispon)vel# $esta parte de nosso curso, e'plicaremos como fazer o proeto de uma placa#

.ara proetar uma placa de circuito impresso, ou sea, estabelecer a disposição dos componentes e as interligaç&es que devem ser feitas de modo a se obter um determinado circuito, o leitor precisa ter alguns conhecimentos básicos importantes de eletrônica como:

? preciso, em primeiro lugar, saber interpretar um diagrama, ou sea, pelo esquema o leitor deve saber como devem ser os componentes reais a serem interligados <nosso urso ;ásico de 8letrônica no site é um bom começo para se aprender isso=# 8sse conhecimento não se limita simplesmente a termos uma visão semelhante ao circuito como mostra a figura 0, em que imaginamos os componentes dispostos e'atamente como no esquema, substituindo-se seu s)mbolo pelo aspecto, mas muito mais#

O leitor deve ser capaz de untar pontos interligados, apro'imando-os dos componentes de modo a conseguir uma disposição muito mais compacta, mas ainda assim equivalente ao circuito original#

(42)

@sso significa que, em lugar de pu'armos um fio de cone'ão ! tr"s ou quatro componentes é muito mais fácil levar seus terminais a um ponto /nico de ligação# 8m segundo lugar, é preciso conhecer os componentes no seu aspecto real, ou sea, sua forma e suas dimens&es para que possamos prever na placa o espaço necessário a sua instalação#

6m resistor de 0C P <G,029 P=, por e'emplo, se for montado horizontalmente precisa de furos separados por uma dist5ncia de pelo menos 0 cm# e dei'armos uma dist5ncia menor, conforme mostra a figura 2 teremos o desagradável aspecto de uma montagem com componentes tortos ou saltados#

Aevemos saber que o espaço e'igido por um resistor de maior dissipação deve também ser maior, para não ocorra o que mostramos na mesma figura 2#

.ara os capacitores vale o mesmo# Aevemos ter uma idéia do tamanho para os valores e tens&es dos capacitores usados# 6m capacitor de 0 GGG QH ' %G 4 é maior do que um capacitor de 0 GGG QH ' > 4#

$ormalmente, nos laborat(rios de proeto é poss)vel contar com manuais de fábricas ou folhas de dados em que as dimens&es dos componentes são fornecidas com precisão# Eambém é poss)vel acessar essas informaç&es na internet#

$o entanto, para o leitor que não disponha de muitas informaç&es e'istem uma alternativa# O procedimento indicado nesses casos consiste em seu proetar a placa somente depois de ter os componentes em mãos, pois assim podemos medir em cada um o espaço que ele precisa na placa para sua instalação, conforme mostra a figura 3#

(43)

2 separaço entre os terminais depende do valor do capacitor.

4ea que, os capacitores eletrol)ticos, por e'emplo, podem ter terminais paralelos ou a'iais, conforme mostra a figura %, e que suas dimens&es não dependem apenas do valor mas também da tensão de trabalho#

(44)

.ara os circuitos integrados, o trabalho é mais fácil, pois em cartelas de decalques á temos os pontos de seus terminais com as separaç&es corretas#

O mais di&'cil

Jas, o grande problema da maioria, não é fazer o que e'plicamos que e'ige apenas tempo e um local apropriado# O problema maior é partir de um diagrama e proetar sua pr(pria placa#

Os desenhos que publicamos em nossos artigos e'igem mais habilidade e alguns recursos como por e'emplo a possibilidade de se 1copiar1 fielmente o desenho no cobre ou ainda de se trabalhar com cartelas de s)mbolos adesivos, como a que vimos na lição anterior#

8ssas cartelas contém as 1ilhas1 ou pequenas rosquinhas que correspondem aos pontos onde entram os terminais dos componentes e também linhas retas e curvas que podem ser usadas para fazer as trilhas#

Jas, e para os que não tem acesso a estes recursos#

.ara estes vamos ensinar métodos alternativos de fazer placas de circuito impresso com poucos componentes e que valem para circuitos mais simples#

Criando "ma #laca

4amos supor que o leitor desee montar um pequeno transmissor de HJ cuo diagrama é dado na figura 9#

(45)

8videntemente, o primeiro passo para isso é proetar uma placa de circuito impresso que 1corresponda1 aquele circuito#

O primeiro passo é colocar num papel o desenho feito a mão das peças como elas são na realidade e mais ou menos do mesmo tamanho# Obtemos então algo como mostra a figura >#

(46)

+ seguir, devemos estabelecer as ligaç&es entre os componentes conforme o diagrama# 6ma idéia simples para isso é marcar com uma caneta colorida as chamadas 1ilhas1 ou interligaç&es#

+ssim, conforme mostra a figura B, a base do transistor, R

,

, 

,

e R

&

são interligados, o que significa que podemos estabelecer entre estes componentes um sistema de ligaç&es#

e formos usar uma caneta para circuito impresso, essas ligaç&es podem ser finas conforme mostra a figura C-a, mas temos outras alternativas,e uma delas é mostrada na figura C#b#

(47)

$esta alternativa formamos regi&es de cone'ão grandes que podem depois ser recobertas com fita adesiva ou mesmo esmalte de unhas#

(48)

Hazendo isso com as outras ligaç&es entre os componentes, e incluindo as ligaç&es e'ternas ao microfone, do ponto de zero volt <G=, a antena e positivo da alimentação, chegamos a dois desenhos poss)veis#

O primeiro, mostrado na figura D tem trilhas finas que depois podem ser traçadas com decalques ou mesmo uma caneta de circuito impresso# Observe que as trilhas de correntes maiores não são tão finas#

O segundo, mostrado na figura 0G tem regi&es retangulares e é muito mais fácil de obter, pois poderemos usar alguns recursos domésticos#

(49)

4ea, entretanto, que esses dois desenhos correspondem ao lado dos componentes, ou sea, a placa quando vista 1por cima1 e não do lado cobreado# .ara transferir esse desenho para o lado cobreado, devemos gira-lo conforme mostra a figura 00#

(50)

6ma maneira simples de inverter o desenho é usando papel carbono, conforme mostra a figura 02#

Obtemos então o padrão cobreado que deve ser transferido para o cobre virgem da placa e para isso temos diversas possibilidades#

e o leitor for bom de desenho pode copiar o padrão somente observando-o e usando a caneta especial para circuito impresso#

6ma idéia para se obter uma boa precisão é tomar como refer"ncia apenas os pontos em que devem ficar os furos dos terminais# .ara isso podemos prender o desenho provisoriamente na placa e marcar esses pontos com um prego ou punção, batendo não muito forte, conforme mostra a figura 03#

(51)

eguindo as marcas dos furos, fica fácil copiar as trilhas do desenho original# e tivermos uma cartela de 1bolinhas de terminais1 elas podem ser as primeiras a serem transferidas para depois as unirmos usando a caneta de circuito impresso ou mesmo decalques#

Outra possibilidade é transferir o desenho das regi&es usando papel carbono de depois 1pintar1 com esmalte de unhas, ou cobrir com fita adesiva ou mesmo fita crepe as regi&es que devem ficar cobreadas e assim obter o padrão de ilhas retangulares conforme mostra a figura 0%#

(52)

Ae qualquer maneira é sempre importante ter o esquema e o desenho da placa dispon)vel para que a montagem sea feita depois sem problemas#

$esse ponto, a placa pode ir para o banho de percloreto <loreto de ferro @@=#

6ma alternativa interessante para proeto consiste na 1copia modificada1 do diagrama#

O que se faz é desenhar os componentes com os tamanhos e dimens&es reais na pr(pria placa, inicialmente usando um lápis# 6ma c(pia deve ser feita num papel# Aepois, copiamos as ligaç&es conforme o diagrama, mas engrossando os fios de ligação de modo que eles se tornem as trilhas da placa# Eemos então uma reprodução e'ata do desenho do diagrama, mas á na forma de uma placa de circuito impresso#

.odemos ainda dar uns retoques na placa engrossando algumas trilhas, conforme mostra a figura 09#

(53)

4ea que estas técnicas são válidas apenas para os proetos que não usem circuitos integrados# O que ocorre é que os circuitos integrados possuem terminais muito untos e isso dificulta o desenho a mão#

.ara trabalhar com circuitos integrados o leitor precisa ter dispon)vel uma cartela com a disposição de seus terminais, ou sea uma cartela de terminais de filas paralelas <A@F=, conforme á vimos na lição anterior#

e vamos trabalhar com um circuito integrado de 0% pinos <%GD3, por e'emplo= o que fazemos é transferir para a placa esses 0% terminais diretamente da cartela e depois, partindo deles é que fazemos as ligaç&es ou desenhos das trilhas que unem aos demais componentes# 4ale neste caso a mesma idéia de se desenhar 1diretamente1, mas precisamos lembrar que estamos olhando o circuito integrado 1por bai'o1 quando desenhamos no cobre o que nos leva a uma numeração diferente, conforme mostra a figura 0>#

(54)

Jesmo para os transistores, quando desenhamos um diagrama 1direto1 no cobre é preciso ter em mente que os estamos observando 1por bai'o1, pois uma vez furada, os componentes vão ter seus terminais enfiados do outro lado#

Usando o com#"tador

8'istem programas de computador como o

%u'tisim

e outros de que á falamos em outras oportunidades que podem simular circuitos e depois fazer o desenho de uma placa de circuito impresso, conforme mostra a figura 0B#

(55)

Placa sendo criada no %ltiroute do $ultisim 33.

+ssim, o desenho da placa pode ser obtido diretamente numa folha branca o que facilita enormemente a obtenção final da mesma#

6ma alternativa importante para o uso do computador é que o padrão da placa pode ser impresso diretamente numa transpar"ncia e com isso uma tela de silIscreen ou mesmo o desenvolvimento da placa por métodos fotográficos fica e'tremamente simplificado#

8'istem mesmo pel)culas que podem ser utilizadas para fazer placas e que são gravadas diretamente pela impressora e trabalhadas com o calor de um ferro de passar roupas como as do tipo 8asK .eel, que infelizmente não mais encontrado ! venda em nosso pa)s#

$o entanto, nem sempre é poss)vel encontrar com facilidade estes materiais no comércio especializado#

(56)

O (an)o de #ercloreto

O tempo do banho depende da 1força da solução1# 6m litro de solução serve para fazer dezenas de placas de circuito impresso, mas ! medida que ela vai sendo usada enfraquece# $o in)cio, com uma solução forte, a corrosão pode ocorrer em 09 a 2G minutos, agitando-se o l)quido para acelerar o processo# om o tempo, a corrosão vai demorando mais, e quando chegarmos aos 9G minutos é sinal que precisamos de solução nova#

e agitarmos o l)quido, a corrosão é mais rápida# 6ma maneira de se 1fabricar1 uma banheira de ação rápida é mostrada na figura 0C#

om vidro e cola de silicone é poss)vel fazer um 1aquário1 vertical para as placas e usando dois fios encapados r)gidos fazemos os ganchos que prendem a placa a meia altura# .ara manter o l)quido agitado usamos um borbulhador do tipo empregado para o'igenação da água em aquários# 8sta banheira acelera consideravelmente a corrosão de placas#

+ placa fica pronta quando não restam manchas de cobre vis)veis sobre a parte descoberta# uando isso acontecer, retire a placa e lave-a em água corrente#

Aepois é s( remover o decalque ou tinta usando um algodão com acetona ou álcool# .ara as que são recobertas com fita adesiva,isolante ou crepe a retirada da fita deve ser feita manualmente#

(57)

Aca(amento

O pr('imo passo no preparo da placa será a furação que pode ser feita com a furadora manual ou elétrica# Observe que certos componentes como transistores de pot"ncia, trimpots e resistores de fio podem ter terminais mais grossos o que e'ige furos maiores#

+ limpeza do cobre pode ser feita com uma espona de aço, mas limpe depois muito bem a superf)cie cobreada de modo a não dei'ar nenhum fiapo# 8sses fiapos podem colocar em curto as trilhas causando problemas se não forem totalmente removidosN .ara proteger o cobre contra a o'idação que o escurece e torna dif)cil a adesão da solda, pode-se usar uma solução de iodeto de prata <prate'= que será aplicada com um pincel# 8sta subst5ncia forma uma fina pel)cula de prata sobre o cobre tornando a placa cor de prata e mais resistente a o'idação#

+lguns montadores costumam aplicar uma camada de verniz incolor na placa de modo a melhorar sua apar"ncia#

Eambém é poss)vel utilizar uma máscara de solda nas placas, principalmente as que vão ser usadas em máquinas automáticas de soldagem <por imersão parcial ou onda=# O que se faz é uma segunda tela de silI screen que tem marcado apenas o local onde devem ser soldados os terminais#

uando esta tela é usada com verniz toda a superf)cie cobreada da placa é recoberta menos os pontos que devem receber solda# +s placas da maioria dos equipamentos comerciais usam esta técnica o que pode ser facilmente observado pela camada de verniz esverdeado que as recobre por bai'o e'ceto nos pontos onde e'iste a soldagem dos terminais dos componentes#

Pro(lemas de Pro*eto

6m problema que pode aparecer no proeto de uma placa é o cruzamento de trilhas# 4ea que a elaboração do desenho do cobreado é uma espécie de quebra cabeças em que temos de unir diversos pontos <terminais dos componentes= com linhas de cobre, mas que não podem cruzar#

$um circuito como o que tomamos como e'emplo, isso é fácil, mas ! medida que um circuito vai se tornando mais comple'o chegamos a necessidade de cruzar algumas trilhas# @sso ocorre, por e'emplo, no circuito da figura 0D#

(58)

+ solução para este problema consiste em se utilizar um 1umper1, ou sea, um pedaço de fio que 1salta1 a trilha que deve ser cruzada, passando a ligação pelo lado dos componentes, conforme mostra a figura 2G#

hegamos então ! placa da figura 20 que possui um umper como solução para esse tipo de problema#

(59)

uando uma montagem tem um n/mero muito grande de cruzamentos, e se torna desinteressante o uso de umpers, uma solução consiste em se empregar placas de dupla face#

8sta placa possui duas faces cobreadas e podemos utilizar qualquer delas para a elaboração das trilhas interligando os componentes# +ssim, se uma trilha tender a diversos cruzamentos numa face, transferimos esta trilha para a outra face, conforme mostra a figura 22#

(60)

4esta placa as trilhas do lado es'uerdo so gravadas de um lado da placa e as trilhas do lado direito do outro.

8ste tipo de placa é muito usado em aparelhos digitais onde o n/mero de interligaç&es costuma ser grande#

uando utilizamos circuitos integrados nas montagens, um procedimento importante para o proeto é partir da posição inicial desses componentes, que pode ser conforme mostra a figura 23#

(61)

+ partir dessa disposição primeiramente traçamos as linhas de alimentação# 8ssas linhas podem ser e'ternas e em alguns casos também podem ser internas, conforme mostra a figura 2%#

(62)

$os circuitos digitais de alta velocidade é muito importante que os terminais que recebem alimentação seam desacoplados da fonte, isto é, tenham recursos para impedir que quando um circuito comute, isso cause uma influ"ncia que se propague pela linha de alimentação até outros circuitos integrados#

8stes pulsos ou variaç&es de corrente são desacoplados com a ligação de capacitores <tipicamente cer5micos de 0GG nH= unto ao terminal positivo da alimentação, conforme mostra a figura 29#

$os proetos mais cr)ticos, estes capacitores devem ser colocados em todos os circuitos integrados e normalmente não são indicados nos diagramas#

+ espessura de uma linha de alimentação também deve ser considerada, principalmente nos proetos que operam com altas correntes#

6ma trilha muito fina representa uma resist"ncia, e'istindo um limite para a corrente má'ima que pode conduzir, $ão é conveniente dei'ar correntes maiores que 0 ampSre por mil)metro de largura de uma trilha de cobre#

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$os circuitos de áudio essas trilhas são muito importantes para se evitar instabilidades e também distorç&es# 6ma trilha longa demais ou fina demais significa uma resist"ncia que influi no sinal que passa através dela, causando problemas#

4oltando aos circuitos integrados, depois de estabelecidas as linhas de alimentação passamos !s interligaç&es, obtendo-se então a configuração final, conforme mostra a figura 2>#

6ma boa prática, para não esquecer nenhuma ligação, é a de 1dar bai'a1 no diagrama a cada cone'ão feita, utilizando-se, por e'emplo, uma c(pia Tero' na qual marcamos com caneta vermelha cada interligação#

Outro processo que facilita a realização do desenho da placa de circuito impresso, é sempre começar com o pino 0 do integrado, e fazer as interligaç&es em ordem numérica# @sso evita que pinos seam esquecidos, comprometendo o proeto#

$estas interligaç&es devemos cuidar para que as trilhas seam sempre as mais curtas poss)veis#

om o tempo e a prática, o leitor vai se acostumar a escolher os melhores posicionamentos para os componentes# ertas vezes o desenho precisará ser feito mais de uma vez até se conseguir a melhor disposição dos componentes#

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Procedimento +eral

.odemos dar uma série de procedimentos para que o leitor possa melhor proetar suas placas, minimizando a possibilidade de erros#

a= +nalise o diagrama planeando uma disposição para as etapas ou componentes básicos <circuitos integrados ou transistores=#

b= 4erifique se as dimens&es de todos os componentes são conhecidas#

c= 8stude uma disposição inicial para os principais componentes, que devem ficar os mais pr('imos poss)veis, uns dos outros#

d= omece traçando as linhas de alimentação e terra de todas as etapas# e= Figue os componentes de polarização de cada etapa <resistores=

f= Haça a cone'ão dos componentes de acoplamento como capacitores e eventualmente transformadores#

g= omplete com as ligaç&es das entradas e sa)das, além dos componentes de auste e controle <trimpots, trimmers e potenciômetros=#

,o&t-ares #ara Pro*etos

+ disponibilidade de um computador facilita tremendamente o proeto de placas de circuito impresso# Uá observamos nesse mesmo artigo que e'istem programas <softVares= que realizam este tipo de trabalho#

8'istem muitos programas que realizam este tipo de trabalho# Os mais simples e'igem que o usuário entre com as dimens&es dos componentes e sua localização na placa# +través de comandos, ele indica os terminais que devem ser interligados e o programa traça a trilha da melhor maneira poss)vel#

Os mais elaborados possuem uma biblioteca de componentes em que estão armazenadas as pinagens e dimens&es dos tipos mais usados como, por e'emplo, circuitos integrados lineares e digitais, transistores, e outros componentes de uso freq7ente#

Eemos ainda outros que fazem a placa diretamente a partir de um diagrama transferido para sua mem(ria, de modo que o proetista nem sequer precisa conhecer o aspecto real dos componentes ou saber interpretar diagramas#

(65)

6m programa muito /til para estudantes, iniciantes e amadores e até mesmo profissionais que precisam desenvolver circuitos de pequena e média comple'idade é o 6ltiboard da $ational @nstruments <VVV#ni#com=#

Erata-se de um conunto de programas que não s( permite desenhar os esquemas fazendo o proeto no computador, como também obter sua simulação com instrumentos virtuais que permitem medir tens&es, inetar sinais, analisar formas de onda e muito mais#

.ode-se proetar totalmente o circuito e comprovando-se seu funcionamento o softVare pode proetar uma placa para a montagem de um prot(tipo#

8'iste ainda a necessidade de termos meios para transferir o desenho da placa para o papel e dele para o cobre# 6ma impressora é o meio mais comum, se bem que nos laborat(rios mais bem equipados e'istem até máquinas que gravam a placa por um processo de abrasão fabricando-a a partir do desenho do computador, sem a necessidade de qualquer transfer"ncia#

Concl"s$o

.ara os leitores que deseam criar proetos de placas simples, e depois eventualmente fazer algumas unidades, os processos que descrevemos nessa terceira parte de nosso curso servem#

? muito importante montar algumas placas para que a e'peri"ncia em sua confecção sea adquirida e assim serem obtidos prot(tipos cada vez mais perfeitos#

$a pr('ima parte desse artigo trataremos das placas de circuito impresso que podem ser adquiridas prontas, ou sea, daquelas que são consideradas 1universais1, pois podemos criar qualquer disposição de componentes para uma montagem#

(66)

CAPÍTULO .

.roetar e montar placas de circuito impresso, um trabalho fundamental para todo profissional da eletrônica, nem sempre é uma tarefa nem sempre muito fácil de ser realizada# ? claro que e'istem os casos em que podemos usar técnicas alternativas como a ponte de terminais e a matriz de contactos para prot(tipos# Outras formas alternativas, mas envolvendo placas de circuito impresso que não precisam ser

1fabricadas1 serão dadas agora nessa quarta lição de nosso curso sobre Eécnicas de Jontagem#

+s pontes de terminais podem ser adquiridas prontas, servindo praticamente para qualquer disposição de componentes, facilitando assim o montador# .or outro lado, as placas devem ser feitas especificamente para cada montagem, mas resultam num prot(tipo muito mais compacto de melhor apar"ncia e confiabilidade#

eria poss)vel unir as vantagens das duas técnicas de montagem numa s(M

+ resposta para isso está no uso das chamadas placas de circuito impresso universais# 8ssas placas apresentam diversas configuraç&es, sendo a mais comum a que imita uma matriz de contactos# +ssim, para entender como 1funcionam1 essas placas e como usá-las será interessante conhecermos melhor as matrizes de contacto#

A Matri/ de Contactos

+s matrizes de contactos que em outros pa)ses e mesmo aqui também podem ser chamadas de .rotoboards ou 4eroboards consistem em peças plásticas dotadas de muitos furos para a introdução dos terminais dos componentes, conforme mostra a figura 0#

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8sses furos dão acesso a contactos que são interligados segundo um padrão bem definido# O padrão dessas ligaç&es é mostrado na figura 2#

Aesta forma, as filas de contactos das bordas <horizontais= são interligadas fornecendo o que podemos denominar linhas de alimentação# $a parte central temos então filhas de furos com interligação vertical#

+s dimens&es e as separaç&es dos furos são tais que possibilitam o encai'e direto de circuitos integrados com inv(lucros A@F e mesmo @F, conforme mostra a figura 3#

(68)

om essa disposição é poss)vel constatar que dois terminais de componentes encai'ados na mesma fila são interligados eletricamente#

.ara interligar pontos diferentes da mesma placa como, por e'emplo, um pino a outro de dois circuitos integrados, conforme mostra a figura %, usamos pedaços de fios#

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4ea que podemos realizar, com essa técnica, praticamente qualquer montagem <que não sea cr)tica= sem a necessidade de usar solda, simplesmente encai'ando os componentes nas posiç&es convenientes#

+ principal vantagem no uso da matriz de contactos está nas montagens e'perimentais, em que precisamos ficar trocando de componentes em todo momento até encontrar os valores ou tipos que levem ao desempenho deseado#

$ão se usa essa técnica para uma montagem definitiva por motivos (bvios: os componentes s( estão encai'ados e a probabilidade de escaparem no transporte ou no uso comum do aparelho e'iste, além de termos ainda a possibilidade de ocorrerem movimentos que façam com que terminais encostem uns nos outros#

$a figura 9 temos um circuito simples que tomamos como e'emplo para montagem numa matriz de contatos, para que o leitor perceba como é simples sua utilização#

(70)

+ disposição dos componentes na matriz de contacto para essa montagem é mostrada na figura >#

Observe a correspond"ncia ponto a ponto das ligaç&es# Observe também que as linhas, paralela superior e inferior, são dei'adas para a alimentação#

+s sa)das dos elementos e'ternos podem ser feitas com fios comuns r)gidos que são encai'ados em furos dei'ados para essa finalidade#

8videntemente, como temos uma disposição padronizada, é preciso ter certo cuidado no planeamento das interligaç&es e d as disposiç&es dos componentes para que não

(71)

necessitemos de cone'&es muito longas o que pode preudicar o funcionamento de circuitos mais sens)veis#

e, por e'emplo, invertermos a posição de um circuito integrado em relação a alimentação, precisaremos de fios mais longos para a tensão positiva e terra#

$os circuitos l(gicos digitais, que operam em alta velocidade, esse tipo de cone'ão não é conveniente# Uá tratamos desse problema ao analisar o proeto de placas#

.or esse motivo é sempre bom estudar antes o circuito para depois somente tentar a disposição de componentes mais favorável#

Placas Uniersais

6m tipo de placa universal de circuito impresso muito /til é a que segue e'atamente nas suas trilhas a disposição de uma matriz de contactos pequena conforme mostra a figura B#

8sta placa á vem com a mesma disposição de furos da matriz, e conforme o tamanho, também com a quantidade, com a /nica diferença que, em lugar de contactos, precisaremos soldar os terminais dos componentes#

Jas, para que serve uma placa dessasM

e fizermos uma montagem numa matriz de contactos e obtivermos uma boa disposição de componentes com um funcionamento dentro do deseável, não precisamos perder tempo proetando uma nova placa* basta transferir na posição

(72)

equivalente para a placa universal os componentes e ligaç&es, e depois com a soldagem, obtemos um prot(tipo funcional definitivo#

Obtemos dessa forma uma montagem em placa de circuito impresso com o mesmo desempenho do proeto desenvolvido e testado na matriz, conforme indicado na figura C#

8sta placa possui ainda % furos para sua fi'ação numa base ou cai'a# O uso da placa é simples:

a= Os componentes são encai'ados nos furos correspondentes de modo que seus terminais possam ser soldados#

b= ? feita a soldagem do lado cobreado# c= Os e'cessos dos terminais são cortados#

d= +s interligaç&es são feitas encai'ando-se pedaços de fios com pontas descascadas, os mais curtos poss)veis#

e= +s pontas dos fios são soldas#

f= Os e'cessos das pontas são cortadas#

g= ão feitas as cone'&es dos componentes e'ternos

O leitor percebe que, para trabalhar com este tipo de placa, não precisamos mais do que um bom soldador de ponta fina e de um alicate de corte lateral#

O principal cuidado que deve ser tomado na montagem e soldagem é com o espalhamento das soldas que podem curto-circuitar duas trilhas adacentes#

(73)

O uso de soquetes para os circuitos integrados, tanto nesse tipo de placa como em placas comuns é interessante: o soquete é soldado antes, evitando assim que o componente receba o calor do processo#

Aesta forma, o integrado ao ser encai'ado não s( não estará sueito ao calor, como ainda poderá ser trocado com facilidade em caso de necessidade#

.ara proetar com esta placa:

a= .osicione os circuitos integrados A@F nos locais mostrados na figura 0G, observando sempre que a alimentação positiva fique do lado da trilha horizontal superior#

b= omece a montagem pelas linhas de alimentação

c= Figue os componentes de polarização, os que vão ao integrado ou transistores do positivo ou negativo até o componente#

(74)

d= Figue os componentes de acoplamento, ou sea, os que vão de uma etapa a outra do aparelho ou entre pinos de um mesmo integrado#

e= Haça as interligaç&es necessárias usando pedaços de fios#

f= Haça a cone'ão dos componentes e'ternos como alto-falantes, potenciômetros, motores, suporte de pilhas, etc#

g= onfira tudo cuidadosamente antes de alimentar o circuito#

h= $unca faça a troca de componentes ou a mudança de interligaç&es com a alimentação ligada#

.ara maior facilidade no trabalho com a matriz de contactos é interessante dispor de uma boa quantidade de pedaços de fios r)gidos cortados com as pontas descascadas e de diversos tamanhos# Os melhores para esse trabalho os fios de cabos telefônicos ou mesmo fios telefônicos comuns#,

.edaços pequenos dobrados em 6 de fio nu, conforme mostra a figura 00 também são /teis na interligação de pontos pr('imos#

Outro tipo de placa de circuito impresso universal muito /til é a mostrada na figura 02#

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8sta placa contém um padrão /nico de trilhas paralelas horizontais com furos intervalados que também permitem a inserção de circuitos integrados com inv(lucros A@F, mas na posição vertical, conforme mostra a figura 03#

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.ara trabalhar com esta placa é preciso dispor de uma ferramenta chamada 1escareador1 <em ingl"s tracI cutter= que é mostrada na figura 0%#

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om essa ferramenta, com um movimento girat(rio e de pressão podemos interromper as trilhas individualmente em qualquer ponto, usando como refer"ncia um furo#

+ssim, no caso da inserção de um circuito integrado, conforme mostrado na figura 09, precisamos interromper as trilhas sob o integrado para que os terminais correspondentes das filas opostas não seam curto-circuitados, conforme mostra a figura 09#

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? claro que o uso da ferramenta deve ser feito antes do circuito integrado ser soldado, por isso precisamos planear a disposição dos componentes antes de fazer a montagem#

Os demais componentes podem ser colocados tanto em posição vertical como horizontal# e forem colocados na posição horizontal, para que seis terminais não seam curto-circuitados, deve ser feita uma interrupção da trilha com o escareador, conforme mostra a figura 0>#

$a figura 0B temos um circuito simples, que tomamos como e'emplo, para mostrar como esse tipo de placa de circuito impresso pode ser usado na sua montagem#