ÚRGÃO ELETRONICO

DUAL VOX

~~

+-

Com este instrumento musical eletrtJnico de fácil construçãovod pode executar comfacilidade diversas peças musicais. Osdois circuitos osciladores separados proporcionam duas vozes,permitindo assim acordes.seu alcancepermite a elaboração deum teclado de diversas oitavas. além de ser dotado de vibratotendo pois um "toque" profissional. Acoplado a um amplifica-dor de pot~ncia permite a obtenção de um excelente nível sono-ro. Os leitores que gostam de música eletrónica não podemdeixar defazer suas experi~ncias com este instrumento interes-sante.

Órgãos eletrônicos são sem dúvida ins-trumentos que despertam a atenção deuma grande quantidade de nossos leitores.Por este motivo, já que tivemos oportuni-dade em duas vezes de levar ao nossopúblico projetos de órgãos de brinquedocom os quais efeitos sonoros interessantespodiam ser obtidos. Como o interesse pelamúsica eletrônica por parte de muitos sedirige aos sintetizadores que são circuitosde alto grau de complexidade, procurandoir cada vez mais em sua direção, evoluímosem nossos órgãos eletrônicos de brinque-do, apresentando agora uma terceira ver-são, melhor que as duas anteriores.

As características de nossos: órgãos ele-trônicos ainda não são comparáveis a umtipo profissional, mas sem dúvida permi-

Julho/78

tem a realização de um brinqüedo bastan-te interessante.

- Dois circuitos osciladores separadospermitindo a obtenção de acordes.

- Ajuste independentes em cada notamusical.

- Circuito de vibrato com frequênciaajustável.

- Possibilidade de acoplamento emqualquer amplificador

- Alcance de todas as oitavas da escalaaudível, inclusive os sustenidos.

- Alimentação por pilhas comuns.Na montagem final, o leitor terá duas

possibilidades: utilizar um teclado simplesde circuito impresso, tocando com pontasde prova, ou então elaborar ou adaptar umteclado' com interruptores. (fig.1).

19

Na figura 3 temos o gráfico que permitedeterminar a faixa coberta pelo osciladoref'!1função dos valores de seu~ componen-tes.

C EM pF

0,1 I 10 100 10K 100KIK

IFREOUÊNCIA EM HERTZI

Figura3

Veja o leitor que a frequência dependetanto do valor de C como de R1 e R2. Issosignifica que temos duas possibilidadespráticas ao projetar o circúito: usar umvalor de C correspondente a cada notamusical ou então usar um valor de R2 paracada nota. Se utilizarmos um valor de Cpara cada nota teremos sérias dificuldadespráticas, já que estes componentes sãofixos, não podendo ter seus valores modifi-cados para qualquer afinação. Por outrolado, para R2 podemos usar trim-pots quesão resistores variáveis o que permite quecada nota seja ajustada separadamente. Oinstrumento poderá então ser afinado notapor nota, bastando para isso usar um trim-pot para cada tecla. Como esses compo-nentes são de baixo custo e fácil obtençãoo leitor não precisa se preocupar com osgastos se pensar em utilizar duas; três ou .

mesmo, mais oitavas em seu órgão.Mantendo então fixo o valor de C (por

exemplo 0,1 .uF) podemos com um trim-pot de. 1 M ohms, variar a frequência dooscilador entre 1° Hz e 15kHz aproxima-damente o que correponde a todas as oita-vas da escala musical. (figura 4).

A forma de onda obtida nos osciladoresé muito importante, pois ela determina otimbre do instrumento. Assim, no pino 3de cada 555, temos um sinal retangular,

20

enqu.anto que no pino 2 e 6 podemosobter um sinal "dente de serra". Como aintensidade do sinal é pequena, este deveser aplicado a um amplificador para seobter com isso uma boa potência sonorapara o órgão.

+

J1lliLSAlDA

555

-

15Hz 15KHz

10 \ 100 IK 10K/100KIHZ)

I I I I I: I

v.o././././././././././././//./À__FAIXA DO CIRCUITO,v///,/,///,/////A..-FAIXA AUDrJEL

Figura 4

De modo a permitir a obtenção de acor-des, são utilizados dois circuitos oscilado-res separados. Assim, no caso de usarmospontas de prova para tocar, poderemos teruma ponta de prova para cada osciladorpodendo separadamente produzir qualquernota das escalas, ou então no caso deusarmos um teclado podemos acoplar oprimeiro oscilador ao primeiro conjunto deteclas (primeira oitava). o segundo oscila-dor ao segundo conjunto de teclas (segun-da oitava) e se quisermos mais notas,poderemos usar um terceito, um quarto eaté mesmo um quinto oscilador.

O segundo circuito a ser analisado é ode vibrato..Um sinal de baixa frequência éaplicado por meio de um capacitor de 4,7.uF a cada um dos osciladores principaiscom o 555 de modo a poder "variar" a lar-gura e consequentemente a frequênciados pulsos produzidos por estes circuitos,conforme indica a figura 5.

RevistaSaberElatianica

-- -.__"~' - 0__-.-- 0. _- -.- ---' '--'-~---_.-

TECLADO COM INTERRUPTOR,UM INTERRUPTORPARA CADA TECLA

A parte eletrônica utiliza componentesde fácil obtenção em nosso mercado emesmo com o emprego de circuitos inte-grados, os leitores não terão dificuldadescom sua realização, bastando para issoseguir ã risca nossas instruçôes.

o CIRCUITO

Para analisar este circuito devemos divi-dí-Io em duas partes: os osciladores princi-pais que são responsáveis pela produçãoda corrente alternada nas frequências dasnotas musicais, e os circuitos osciladoresdo vibrato que modulam os sinais dososciladores principais.

A parte de áudio permite diversasopções: pode-se utilizar um amplificadorseparado do circuito ou então num amplifi-cador incorporado de que trataremosseparadament~.

Os dois osciladores principais tem comobase os circuitos integrados 555 que sãotimers ligados na configuração de multi-vibradores astáveis.

Estes circuitos geram sinais retangula-res ou triângulares que determinam otimbre do instrumento. Aplicados a umamplificador estes sinais podem ser con-vertidos em som, e conforme sua frequên-cia podem corresponder a qualquer notada escala musical.

Na figura 2 temos o circuito básico deum multivibrador astável que usa um inte-grado 555. Neste circuito~ a frequência dosinal produzido pelo osciladOTdepende dosvalores de R1, R2 e C. A Fórmula que rela-ciona estas grandezas é:

f = 1,44/ ((R1 + 2R2). C)Para um funcionamento estável do cir-

Julh0/78

TECLADO

CHAPINHAS OU PUCADE CIRCUITO IMPResso

DUAS vERSÕESPARA MONTAGEM

Figura 1

cuito R1 + R2 não devem ter valor supe-rior a 3,3 M ohms, enquanto que R1 e R2não podem também ter um valor inferior a1 k ohms.

+

IDENTlflCAÇioDOS

TERMINAIS

Figura2

O importante a ser observado é que estecircuito pode gerar sinais na faixa de fre-quências que vai de menos de 0,1 Hz,atéperto de 100 kHz o que significa que, comextrema facilidade este oscilado r podecobrir toda a faixa audível em suas oitavas.

21

7 , J1JUl

5556

2 5I I

OPCIONAl

+c -1-

'BYPASS I

Figura5

o resultado disso é que temos um som"tremido" com variação de frequência quetornam muito mais rico o som do órgão.Um controle da "profundidade" do vibratoé acrescentado para termos um controletotal do som do instrumento.

O gerador de vibrato nada mais é do queum oscilador de "duplo T" operando numafrequência de aproximadamente 1 Hz, cujaforma de onda é senoidal. O aspecto bási-co deste oscilador é mostrado na figura 6.

Figura6

1HZ APROXIUAOAME:NTE

rv'

Num oscilador de duplo T a frequênciado sinal depende dos valores dos capacito-res e dos resistores no filtro em T, e estesdevem obedecer entre si também, umarelação bem definida de valores.

A alimentação do circuito de vibrato é amesma do órgão em geral, já que seu con-sumo é bastante pequeno.

Um ponto importante a ser observadoem relação ã versão que usa pontas deprova, refere-se à afinação. Nesta,tocando a mesma tecla com uma ou comoutra ponta de prova deve-se obter o mes-mo som. o ajuste torna-se muito critico emvista das diferenças de valores reais exis-tentes dos componentes e os valores mar-cados. Veja que um capacitor pode ter nor-malmente uma tolerância de 20% ou maiso mesmo sucedendo com resistores. Nocaso do uso de teclado, como reservamosum oscilador para metade do teclado eoutro para a outra metade, o ajuste é bemmais simples, mas mesmo assim o leitordeve ter "bom ouvido" para manter asrelações indicadas entre as notas, segundoocorre nos instrumentos musicais de ver-dade.

A alimentação do circuito pode ser feitapor meio de 6 pilhas pequenas ou médias,ou então por uma fonte ligada à rede, cujodiagrama é mostrado na figura 7. Se oamplificador a ser usado for incorporadoao órgão, no projeto da fonte o leitor develevar em conta também seu consumo deenergia.

.

1

J

Figura7

22

+ 1000,f

Revista Saber EletrGnica

MONTAGEM

, Como este circuito tem por base circui-tos interligados, a melhor montagem é arealizada em placa de circuito impresso.Entretanto, existe também a possibilidadede se realizar uma boa montagem, cómigual desempenho em uma base de madei-ra ou qúalquer outro material isolanteonde são fixadas duas pontes de terminaisparalelas (figura 8).

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- ~ ~--.-. z- _ BASE DE

_~-._ i..~-= _M~~IRA_ -;

Figura8

Descreveremos a montagem para osdois casos:

Para a realização da parte eletrônica, oleitor necessitará das ferramentas habi-

tuai,s: um soldador de pequena potência(máximo 30 W), um alicate de corte, umalicate de ponta, chave de fendas, solda deboa qualidade. Se optar pela versão emplaca de circuito impresso deve possuir osrecursos para sua realização prática.

Com relação à parte mecânica, o leitordeve possuir o material necessário à mon-tagem da caixa, teclado, ou então suaadaptação a partir de algum órgão ou pia-no de brinquedo.

O circuito básico da parte eletrônica (os-cilador principal e vibrato - sem o amplifi-cador) é mostrado na figura 9. Neste cir-cuito apenas mostramos onde devem serligados os teclados que admitem duas ver-sões. Essas versões serão tratadas separa-damente. A primeira é para ser tocada compontas de prova podendo ser feita em pla-ca de circuito impresso ou com latinhasfixadas a uma base de madeira, conformesugere a figura 10. A segunda consiste emteclas que acionam interruptores, podendoser adaptada a partir de um teclado de pia-no de brinquedo ou qualquer outro instru-mento, ou então elaborada' inteiramentepelo leitor. (figura 11).

VIBRATO nPROFuNDIDADE

C2

0.0.05P!

0.01 pF

A B

C13 O,Ot,.,F

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C7

0.05 pF.

O.OlpF

CI2

O,01f,1FC D

Figura9

23

R2

oI

I Kll5.6Kf\.

5.6K!1. R8 .;.

RI I IT4,7Kl\

I

47K ....

. I I I I I

m I I II .. ... I 12 711 I U L&\

220rFI LLJ.L.j, 555 "L I II J U"" I --óiJUI IJ. 555 _ C 10K 8C50428 -:\

5P-t--HJ 1:. 9v4.7pF

PLACADECIRCUllD INPRESSO

PA8'f(S ..&8ICAS1CD88f"'_

figln10

\

FigIn 11

24

, I

......

Para o circuit~letrônico temos a suarealização prática em ponte de tenninaismostrada na figura 12, e a versão em pla-ca de circuito impresso mostrada na 'figura13.

.! O amplificador usado pode ser de qual-quer tipo com uma alta impedAncia deentrada, sendo o volume do som controla-do no mesmo. Se o leitor quiser incorporarum amplificador ao seu. órgão, pode utilizaro "niicro-amplificador de áudio" de aproxi-madamente 1,5 W publicado na Revista64, tendo para esta finalidade a plaquinhade circuito impresso que fornecemos comobrinde. Na figura 14 temos a maneiracomo devem ser feitas as ligações desteamplificador ao órgão, incorporando-seum controle de volume que também servepara ligar e desligar a fonte de alimenta-ção. Com este amplificador teremos umexcelente volume para o órgão eletrônico.

Na preparação da caixa para alojar seuórgão, o leitor deve prever toda a furaçãopara colocação dos controles, de eventuaisjaques de saída e outros recursos que pre-tender dotá-Io.

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POTR7

\~IIOCAO

aMPLIFICADOR \ I-I

Figura 14

Damos a seguir uma orientação com asequência de operações de montag~m,tanto para a versilo em placa de circuitoimpresso como para a veqaão em ponte determinais.

JuI~8

Figura13

I) VERS~i EM PONTEa) Prepare a ba~e de montagem, fi~ando

as pontes de temiinais po.rmeio de parafu-sos. Essa base de montagem pode ser umatábua de compensado;' na qual tambémserá montado o teclado, ou então o própriofundo da caixa do brinquedo que estarásendo adaptado.

b) Prepare os soquetes dos circuitosintegrados, soldando em cada um, peda-ços de fio nu de aproximadamente 5 cm decomprimento que então serão soldados àspontes da maneira indicada nas figuras. Nasoldagem segure o fio entre.o soquete e aponte por meio de um alicaté de ponta demodo a evitar que o cator desenvolvido noprocesso não se propague até o terminal,desfazendo a sold~ neste local.. c) Proceda a soJdagem de t()!jos os

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<", ;-t; I': J"T :.

SAíDA

-

.. .

,componentes na ponte, em torno dos cir-cuitos integrados, observando que osresistores não tem polariçade certa, e queos capacitores tem polaridade certa quedevem ser gravadas em seus invólucros.Os capacitores da lista de material temvalor mínimo de tensão. Quaisquer valoresmaiores que os indicados podem ser usa-do.

d) F~ça a~ interligações entre os compo-nentes 'da ponte de terminais com os fiosflexíveis de 'capa plástica, cortando.-os emcomprimentos apenas o suficiente parainterligar os pontos desejados. Fios muitolongos podem introduzir ruídos no somproduzido pelo órgão.

e) Solde os transistores dos dois oscila-dores de vibrato, observando que o ladochato desses componentes devem ficar vol-tados para cima. Na operação de soldagem-,evite que excesso de calor atinja o corpode componente, segurando os terminaiscom o alicàte de ponta. . .

f) O trim-pot de aju-ste de funoionamen-to de çada: vibrato, pode ser soldado naprópria. ponte de terminais já que; uma>vezajustado não mais precisará ser toêado.~

.g) Faça prmiisoriamelJte a ligação ,doscontroles externos,. ou seja, potenciôrne-tros, chaves, jaque ,dE!saída, etc..

PaTa o caso de montagem em placa decircuito impresso os cuidados são osseguintes:

11)VERSÃO EM PLACA DE CIRCUITOIMPRESSO

a) De posse da placa de circuito impres-so pronta, antes de fazer a soldagem doscomponentes, verifique se não existenenhuma irregularidade na mesma, seexistem tiras com interrupções, em curtoou com qualquer anormalidade.

b) Comece por soldar os soquetes doscircuitos integrados nas posições dadaspelas figuras. Observamos que o soquetepode ser eliminado, mas,no caso, se hou-ver algum problema com o mesmo queexija sua troca, esta tarefa será con-sideravelmente dificultada, além dese correr o risco do mesmo sofrer danosdurante o próprio processo de soldagem. Oleitor que quiser eliminar este acessórioimportante da montagem poderá fazê-Iopor sua própria conta e risco.

c) Solde os demais componentes nas

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posições indicadas, sempre atentandopara seus valores e polaridades. No casodo transistor de cada vibratb, tome cuida-do para que excesso de calor não os afetena soldagem.

d) Faça provisoriamente a ligação doscomponentes de saída e controle externoantes de instalar a placa em posição defi-nitiva. Isso possibilitará uma prova inicialantes de se fazer a colocação em definitivodo conjunto na caixa.

e) Somente depois de terminar a monta-.gem coloque os circuitos integrados nossoquetes, sempre atentando para sua posi-ção, dada pela marca ou pinta num doslados.

f) As ligações para os componentes decontrole e saída podem ser feitas comcabinho flexível de capa plástica. Não use

· fios de comprimento exces.sivo pois se oamplificador usadq for de alto-ganhopoderá haver a captação de zumbidos.

Completada a montagem.. da parte ele-trônica, para as duas versões, ligue provi-sOriall"lehte el"Ytreos pontos A e.8, e entreC:e D~dois<potenciômetros de 1Meada (li-near sem chave). para poder re'alizar pro-vas iniciais de fu_ncionamento 'sem anecessidade de. se ter o teclado Rronto..

Veja na figur~15 como deyem ser liga-dos esses potenciômetros. Com eles pode-remos colocar os" osciladores principais eos circuitos de vibrato para funcionaranalisando seu desempenho, antes de ter-mos os teclados prontos.

A c

LlGAÇAO DOS POTENCIOMETROS DE PROVA

Figura.15

AJUSTEDOCIRCUITOOSCllADOR

. Para o teste e ajuste do circuito oscila-dor na fase inicial, você precisará dispor de

Revist8S8b8rEletrGnic8

.um amplificador auxiliar, ou então já estarcom o amplificador que usará internamen-te na montagem, definitivamente montado.

Ligue na sarda do amplificador um alto-falante de acordo com sua potência. Parao micro-amplificador você pode usar umalto-falante de 10 ou 15 cm de 8 ohms deimpedancia, alimentando o circuito comuma tensão entre 6 e 9 V.

A prova de funcionamento é feita daseguinte maneira:

a) Ligue a fonte de alimentação doaparelho, ou seja, coloque as pilhas nosuporte ou faça a conexão da unidade(fonte) à rede. (Veja o diagrama da fonteque fornecemos para esta finalidade comseu aspecto final).

r-b)Coloque-o"'êtfftf)lificadora ser utiliz8donuma posição de volume que permita umaboa escuta.

c) Logo que a unidade for ligada já podehaver emissão de som. Gire então separa-damente os dois potenciômetros de modoa verificar a sua atuação no circuito. Asvariações de som produzidas por um e porotltro devem ser iguais.

d)tEm seguida, acione os circuitos de

vibratoLfe~l1d.o Q i!1terruptor coniugado,~ ~otenciômetro correpondente e aomesmo tempo leve o potenciômetro todopara a direita de modo a ter-se máximaprofundidade de ação deste controle. Ajus-te o trim-pot que cqntrola a ação de cadavibrato de modo a obter o som tremidodesejado. Desligue IJ!D s;!Qs.9sciladores.para ajustar cada vibrato de modo a facili-tar a verificação de seu .funcionamento,isto é, quando ajustar o vibrato 1, desligueo oscilado r 2, tirando o potenciômetrocorrespondente ligado provisoriamente nolugar do teclado.

e) Funcionando tudo conforme o esperado,não mexa mais nos controles de vibrato, eretire os potenciômetros provisórios liga-d05 elltle 06 pOlltos A, 8, C e D. Põ::;::;eentão à etapa seguinte da montagem queconsiste na preparação do teclado ena áfi-

. nação.

LIGAÇÃODO TECLADOPara qualquer uma das duas versões, os

trim-pots devem ser soldados em ponte determinais ou em placa de circuito impres-.so. (fig. 16).

PONTA DE PROVA

~A

A ou c

B ou O

/PONTA OE PRovA

c=::C:::J- C

B

Julho/78

o

Figura 16

27

É muito importante que estes compo-nentes sejam acessfveis a uma chave defenda ou aos dedos para a realização deajustes mesmo depois da unidade ser ins-talada definitivamente ,numa caixa.

Para cada tecla usada tem-se um poten-ciômetro correspondente que deverá serajustado para que, ao ser tocado, haja aemissão da nota correspondente. Nãodevem ser tocados duas notas adjacentesa não ser na versão com pontás de prova,pois a versão em teclado não permite aobtenção de acordes próximos.

.Os teclados devem ser ligados da

maneira indicada nas figuras. Seus doisúnicos fios para cada osciládor num totalde 4 são conectados aos pontos A, B, C eD do circuito principal.. Se o leitor Quiser,E2derá extender à vonta~e o número deteclas, mantendo é claro os limites admiti-dos para funcionamento do circuito.

Uma vez constatado o funcionamentodo oscilador, e ligado o teclad.o, procede-se a afinação por nota. Para 'esta operaçãoserá preferfvel que o leitor tenha conheci-mento de música ou toque algum instru-mento.

Lista de Material

CII, C12 -NE555, LM555, 555 -circuito integra-do (timer)QI, Q2 - BC548, BC238, ou qualquer outro equi-valente

- 220 J,lF x 16 V - capacitor eletrolítico

C2, C7 - Capacitor de certlmica ou poliéster devalores entre 0,005 J,lF à 0,01 J,lF.{Q valor deDen-~á da aixa de re u~ncia desejad~._ Faça eXDe-

nl!nClQ com lversos va ores.

C3, C8 - 4,7.uF x 16,Jf ou mais - capacitor eletro-lítico . ",,, .C4, C5, C9, CIO-O,5.uFouO,47J,1F-capacitordepoliester metalizado (amarelo, violeta, amarelo).C6. CII - I,UF - capacitor de poliéster metalizado(marrom, preto, verde)C12, C13 - O,OI.uF - capacitor de poliéster ou~rtlmka(ma"om;pnw,fflro~a)

RI; R8 -4,7 k ohms x 1/4 W -resistores (amarelo.violeta, vermelho)R2, R9 -5,6 k ohms x 114 W - resistores (verde,azul, vermelho)R3, RIO- 10 k ohms x 114 W - resisíores (mar-rom, preto, laranja)R4, RII - 47 k ohms - trim-potsR5. R6, RI2, R13 - 100 k ohms x 114 W - resisto-res (marrom, preto. amarelo)R7, R14 - 5,6 k ohms ou 4,7k ohms -potenci()!!J.e-tros lin ou log ~,1'...~. .. ~.,'f(BI -Bateria de 6 ou 9 V oufonte segundo o textoDiversos: ponte de terminais ou placa de C/.suporte para os circuitos integrados, knobs paraos potenci()metros, jaque de saída. interruptorsimples (SI), fios, solda, teclado, trim-pots de 220k em número igua/.ao de teclas do teclado, parafu-sos, etc. - .

.'

f ~

NUMEROS ATRASADOS

PELO REEMBOLSO POSTAL:

(A PARTIR DO N~46)

À REVISTA SABER ELETRÔNICA

CAIXA POSTAL N~\50450-S. PAULO-SP

28 RevistaSaberEletrftnica

Ampliadorde Escala VCA

para MultímetrosAÉCIO FLÁVIO BARALDI SIQUEIRA

Quando apresentamos o arti~o "AMPLlADORDE ESCALA (VDC) PARA MULTIMETRO" publica-do na revista 67, automaticamente assumimos umcompromisso de elaborar um circuito que fossecapaz de, associado a qualquer modelo de multí-metro, fazê-I o ler tensões alternadas de pequenaamplitude (baixos sinal's), sem que com isto oleitor precisasse dispensar de muita energia, tanto"monetária como bioquímica". E aqui está o artigoque descreve tal circuito e tenho certeza, será degrande utilidade na prática eletrônica.

Na realidade ele deveria ser apresentado juntocom o tal artigo da revista 67, como um circuito sócapaz de medir VDC e VCA. Porém, por uma sériede motivos de ordem técnica e tambem porquegeralmente os leitores não gostam de montar cir-cuitos com muitas interligações com fios entre cha-ves comutadoras e placas de fiação impressa, etc;resolvemos apresenta-Io assim desta forma, dandoentão opções para o leitor. Uma delas, em apresen-tando o circuito em duas versões, fazer o futuromontado r opcionar por um deles, caso o outronão lhe seja de interesse, e uma outra, a de montaros dois circuitos, o que para isto, apresentaremosainda neste artigo as conexões que serão necessá-rias.

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"Com esse circuito, com fator de amplificação de/O vezes, aCQpladoao seu multimetro, voc~ vaitransforma-Io em um aparelho com altíssimaresist~ncia de entrada capaz de ler mi/ivolts detensões alternadas no espectro de audio-frequ~n-cias ".

DESCRiCÃDDO CIRCUITO

O circuito é bastante simples, pois apresenta umC.I. operacional do tipo 308, montado como ampli-ficador inversor cujo ganho de tensão pode ser con-trolado pela malha de realimentação.

O 308, apresentado em diversas versões, comojJA308, LM308, é um operacional ideal para estetipo de aplicação. Além de ser um "super (3 ampli-ficador linear" o que quer dizer: ter um ganho detensão superior a 100 db com uma larga respostaem frequência. Possui alta resistência de entrada,superior a 40 M ohms o que o torna compatívelcom os FET AMP OP. Grande estabilidade térmi-ca, o que alias, é caracteristica tlpica dos operacio-nais, e também apresenta "bias-current" (correntede polarização) e off-set voltage" (tensão de dese-quillbrio) com valores minimizados em comparaçãoaos operacionais mais populares como os 741,709, etc.

Há ainda uma caracteristica importante paraeste tipo de aplicação que é a entrada protegidacontra sobre-tensões e também proteção contracurto indefinido nos terminais de salda. Devido por-tanto, a esta ótima perfomance técnica, foi o esco-lhido para ser a "alma do circuito".

Reviste Seber EletrGnice

o esquema completo do AMPLlADOR DEESCALA (VCA)é apresentado na figura 1. Nele, oscomponentes R 1, R2, P1 e C2 formam a rede derealimentação que controla o ganho do AMPLlA-DOR em torno de 10 vezes (o ajuste de P1 faz estecontrole). C2 corrige erros de amplificação para asfrequências mais altas. Com esta malha de reali-mentação a impedância de entrada do circuito ésuperior a 10M ohms. Fazendo apenas um peque-no comentário, antes de prosseguirmos; todossabem da importância de se ter um voltimetro com

C-1

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'--y--J C5PONTAS IDE -PROVA '-:-

--

uma alta impedância de entrada. Não cabe aquifazer uma análise a este respeito, mas para aquelesque desconhecem ou não estão convencidos destaimportância, vale a pena retomar a revista 67, háuma ilustração bastante oportuna a este respeitono artigo da primeira versão do AMPLlADOR.

Prosseguindo com a descrição do circuito, li fun-ção de R3 é minimizar o efeito da "bias-current",enquanto C3 é um compensador externo de fre-quência necessário para estabilizar o funcionamen-to do operacional num ponto ótimo.

C2

VS

-tQ

(lJ~IVCAI

NULTiNETRO

CI1 I ENCAPSULANENTO I

8/o.. DUAL IN . LINE..

1\

NETÁLlCD

IVISTA INFERIORI

Figura 1: Diagrama esquemático do ampliador de escala VCA, onde:Ve: tensão de entrada (a ser medida).

Vs: tensão de saida (lida pelo multímetro).

Lista de Material Figura 1

R1- 1 M ohms/ 1/4 W - 5% precisãoR2- 6,8 M ohms /1/4 W - 5% precisãoR3- 820 K ohms/ 1/4 W - 5% precisãoP1- Trim-pot - 4,7 M ohms - linearC1- 4,7 uF/ 10 V - eletrolítico

C2 - 10 pF / 160 V - CerâmicaC3 - 120 pF/ 160 V - CerâmicaC4 - 2,2 JJF / 160 V - poliester metalizadoC5 - 68 pF/160 V - CerâmicaC11- LM308, uA308 - ou equivalentes.

O bloqueio da componente continua da tensãoalternada (caso esta venha acompanhada de umvalor médio) é feito por C1 e C4. A introdução des-tes capacitores no circuito facilita as coisas, poisnão é necessário fazer-se um pré-ajuste da "off-set voltage" para se ter zero volt na saída doAMPLlADOR, com a entrada a potencial nulo. Istonão acontecia no ampliador para VDC, onde esteajuste era feito por potenciômetros especiais quecontrolavam a "off-set voltage" e as diferenças de

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tensões nas duas entradas do operacional, provo-cadas pelas correntes de polarização.

Deu para perceber que o circuito é realmentebastante simples e dispensa portanto, mais comen-tários.

CONSTRUÇÃODO APARELHO

Devido aos pouquíssimos componentes externosao C.I. que o circuito do AMPLIADOR utiliza, amontagem fica bastante facilitada. Ela pode ser

31

feita em chapas de circuitos impressos padroniza-dos, tipo "maliboard" mas para facilitar mais aindaas coisas para o montador, apresentamos a suges-tão de "Iay-out" para a construçao da plaquinha docircuito impresso. A figura 2 mostra esta plaquinhavista pelo lado cobreado, enquanto a figura 3 indicaa posição que os componentes ocupam.

~.. .. .Figura 2

Figura 3

Os bornes de sarda e de entrada do circuitopodem ser do tipo "banana" ou "RCA" estereofôni-co. Esta sugestão só faz sentido"para aqueles quequiserem ter ponta de prova e cabo de conexãoexterna (ligação com o multlmetro) removrveis.Entretanto, eles podem perfeitamente" ser conecta-dos nos terminais respectivos da chapa do circuitoimpresso. Uma informação que deve ser levada emconsideração é que estes cabos devera o ser do tipoblindado e encapados.

Para suprir a alimentação do circuito que porsinal é um pouco alta, (-14 a + 14 V). seria bastan-te insensato fazê-Ia através de pilhas conectadasem série. Por isso, apresentamos na figura 4, asugestão para a construção de uma fonte simétricacom tensão regulada a zener. ~bastante simples eeconômica.

A tensãõ simétrica que esta fonte fomece, servetambém para alimentar o circuito do "Ampliador deEscala para VDC", apresentado na revista 67. Ape-sar de naquela oportunidade, termos apresentado o "

circuito com uma alimentação simétrica de (-9 a ~9 V), podendo-se utilizar baterias comuns de 9 V;entretanto, ele funciona perfeitamente com umatensão simétrica de - 14 à + 14 V. Para a monta-gem conjugada dos dois ampliadores, o ideal seriaque o de VCA pudesse também ser alimentadocom baterias, assim tomaria o aparelho mais com-pacto e portátil. Acontece que com a diminuiçao natensão de alimentação, o circuito sofre algumasrestrições para seu uso. Uma delas é a de limitar

32

em demasia a máxima tensão de entrada (a sermedida). não podendo, no caso, ultrapasaar 1 Vpico a pico.

Então, se o leitor desejar montar os dois circuitosjuntos, a solução é alimentá-Ias com a fonte dafigura 4, perdendo-se com isto a compaticidadedo aparelho.

CM

-8~

8'

o

,--82

Figura 4: Fonte de alimentação simétrica paraalimentar o circuito da figura 1.

Usta de Material Figura 4

D1, D2, D3, D4 -IN4002, OY126 - ou equivalente.D5, D6, D7, DO - Diodo Zener para 14 V/400 mW.C1, C2 - 680 uF/ 25 V - capacitor eletrolítico.R1, R2 - 68 ohms 1/2W.Tr - Transformador: Primário 110 e ou 220 VSecundário 12 + 12 VCh- Chave interruptora simples.

As conexões para a montagem dos dois circuitosjuntos são mostrad~s no esquema da figura 5.Cada bloco deste esquema representa um circuitoem separado: o da fonte de alimentação, o doampliador de escala VDC e a do ampliador de esca-la VCA.

CM

ENTRADO" DA

{o--J'

REDE ELETRICAOOOIIQ.MR

Ch 1, Ch2 - Chave bipolar tipo H-H:Poso 1-leitura de VDCPoso 2-leitura de VCA

Ch- interruptor simples.

I

1

I

I

Figura 5: Esquema de ligações para a utilizaçãodos dois circuitos (ampliador de escala de VDCe ampliador de escala VCA). simultaneamente.

CALlBRAÇÃO00 CIRCUITO

Uma das vantagens da apresentação de um cir-cuito simples como este pode ser vista agora noitem "calibração do circuito", Na realidade, pode-ríamos ter esquematízado um ampliador de escalacom um ganho bastante superior a este, porém,quanto maior o ganho, maior a complexidade docircuito e também maior a aparelhagem requisitadapara a calibração do mesmo. Seria até um contra-senso apresentar um circuito mais complexo, poisquem possui um laboratório completo não precisamontar este circuito.

Voltando ao que nos interessa, para os menosafortunados, apresentaremos três opções para acalibração do circuito. Creio seja suficiente e evita-rá maiores aborrecimentos ao montador.1) Para quem possuir um gerador de sinais, utilizeondas senoidais em uma frequência de 100 Hz eajuste a saída do gerador para 1 V (medido com opróprio multímetro). Para se orientar melhor, acol11-panhe pelo esquema da figura 6. Conecte as saídasdo gerador de sinais à entrada do AMPLlADOR e asaída deste, aos bornes de entrada (VCA)do multi-metro. Feito isto, ajuste P1 para que o multimetroacuse uma leitura exata de 10 V. Lacre P1 e oAMPLlADOR está calibrado.

1--:2'1o

Figura 6: Orientação para calíbragem doampliador (opção I - leia texto).

2) Quem não possuir um gerador de sinais deveráse valer desta segunda opção. Consiste em apro-veitar a voltagem da rede elétrica que é uma tensãoalternada de 60 ciclos para geração do sinal decalibração. O esquema da figura 7 mostra comodevem ser feitas as conexões. De acordo com afigura 7, o ajuste de P1 deve ser feito de modo que:VE = VL onde:10 '

VE é a tensão de entrada ou tensão nominal darede elétrica domiciliar, geralmente igual a 110 V"VL é a tensão que a agulha do multímetro vai acu-sar. Se, por exemplo, VE for 110 V, implica que PIdeve ser ajustado para que VL seja 11 V.3) A terceira opção deve ser utilizada para aquelesmais desprecavidos ainda ou. numa linguagemmais precisa - vai ser descrita para os "mais pre-guiçosos", Consiste simplesmente em substituir aresistência R2 e o trimpot P1, no esquema da figu-

Julhcr/78

Figura 7: Orientação para a calibragem doAmpliador utilizando a rede elétrica dom iciliar

como gerador de tensão (opção 2 - leia texto).

ra 1, por um único resistor de 10M ohms - 0,25 W- 5% de precisão. Com esta malha de realimenta-ção o aparelho está praticamente calibrado em umganho de aproximadamente 10 vezes. O erro quese comete usando esta opção para a calibraçãoestá intimamente ligado às tolerâncias nos valoresdos resistores R1 e o resistor de 10M ohms edepende ainda de um fator K relacionado com oganho do amplificador operacional em malha aber-ta.

MEDIDASCOMOAMPLIADOR DEESCALA(VCA)

Para medir tensões com o AMPLlADOR deve-sêsempre utilizá-Io acoplado à entrada do multímetroprópria para este tipo de medida, ou seja, medidasde tensões alternadas, e selecionar a escala maisbaixa do aparelho. A maioria dos multímetroscomerciais de preço acessível, tem para estas esca-las os valores de 3 VCA, 5 VCA ou 10 VCA, etc. -estas são as escalas mais comuns. É lógico então,que tendo o AMPLlADOR'DE ESCALA acoplado aum destes multímetros, tomemos como exemplo ode escala mais baixa igual a 5 VCA, pode-se então,fazer medidas de até 500 milivolts. Em se queren-do aproveitar a alta resistência de entrada doAMPLlADOR e fazer medidas de valores mais altosde tensão, atentem os leítores para o fato de a má-xima tensão de entrada permissível ao ampliador éde 14 V pico a pico, porém, a partir de valoressuperiores a 1 V eficaz, a forma de onda na saídado ampliador fica distorcida (não corresponde àmesma forma de onda da .entrada) e isto implicaem medidas errôneas.

Como em VCA é muito usada relações de deci-béis. inclusive existe uma escala especial em quasetodo multímetro graduada em decibéis, então,quando o AMPLlADOR for utilizado em conjuntocom o multímetro para se fazer medidas onde seutilize relações de db, geralmente medidas emaudio-frequências, deve-se acrescentar (somar), 20db ao valor lido na escala de decibéis do multíme-tro.

Por fim, acredito ter dado todas as informaçõespossíveis para que os leitores ou os futuros experi-mentadores façam bom uso do AMPUADOR DEESCALA PARA VCA.

33

Uma Idéia Simples,Porém...

EFICIENTEv oc~ t~m dificuldades em realizar montagens experimentaiscomo circuitos integrados? Não quebre a cabeça. nem desper&dice material adotando as sugestões práticas dadas neste arti-go.

Os circuítos integrados,. popularmentedenominados integrados, revolucionaramo fascinante mundo da eletrônica sobtodos os aspectos, .tanto para o projetistacomo para o reparador. "Chegaram, virame venceram" I

Os integrados compactaram os circui-tos, aumentaram a vida útil dos equipa-mentos que os empregam, possibilitaram arealização prática de dispositivos e equi-pamentos eletrônicos antes impossiveis deserem uma realidade mesmo empregandoO seu "irmão" transistor que. dia a dia, per-de terreno para o "caçula", os custos deum projeto foram substancialmente reduzi-dos, o consumo de potência também foireduzido, enfim transformaram o campo deaplicação para a eletrônica; tantos são osbeneficios diretos que eles trouxeram oque seriam necessário empregar várias pá-ginas da Revista para anunciá-Ios. Comobenefícios indiretos podemos citar, entreoutros: o desenvolvimento de uma- tecno-logia toda especial tanto para sua constru-ção como para seu manuseio, aprimora-mento técnico de todos aqueles que deuma ou de outra forma fazem da eletrônicaseu dia-a-dia, provocaram o desenvolvi-mento de ferramental especial de forma aser compatível com o contexto dos mes-mos, ocasionaram a criação de novos ins-trumentos de medição, enfim trouxerammais conforto à humanidade.

34

Aqui/ino R. Leal

O reparador que não esteja familiarizadocom os integrados pode mudar de profis-são! A maioria dos rádios e televisores, porexemplo, empregam tecnologia integrada, .principalmente os televisores em cores I Oprofissional, por outro lado, não precisaperder muito tEJmpofazendo várias medi-ções como outrora ocorria nos circuitosde componentes discretos: basta que' o .mesmo verifique o funcionamento de umnúmero reduzido de Cls (circuitos integra-dos) e... pronto I Imediatamente terá ganhoseus "trocados" com uma precisão e rapi-dez deveras alarmante I

O projetista por sua vez ganha tempo eeconomiza dores de cabeça que serãoúteis para outros problemas I Imagine o lei-tor. polarizar 100 a 200 transistores I Com'a "nova" tecnologia só é necessário "pola-rizar" apenas um integrado e... os 100 (oumais) transistores nele contidos estarão,com certeza, devidamente polarizadosIAlém disso certas funções complexas sãoconseguidas "automaticamente" de umamaneira precisa e segura ao se usar ape-nas. digamos, um único CII

Obviamente, os Cls apresentam seuscontras como, por exemplo, o seu delicadomanuseio e o levantamento de suas carac-terísticas quando o CI se nos apresentacomo uma "caixa preta". O pior aconteceao projetista, muitas vezes deseja, na prá-tica. otimizar um circuito teórico ou pre-

RevistaSaberEletr4nica

tende montar um dispositivo com Cls,visando verificar o funcionamento e ocomportamento de um ou de todos os Clsempregados no protótipo; isto é uma ár-dua tarefa devido à não mobilidade e àcompactação de seus terminais; se o"pobre coitado" fizer a placa e nela quizer,depois de pronta, realizar modificações,estará irremediavelmente perdido! Apósduas "soldagens" o cobre dos filetes selevantará e... era uma vez uma placa! É umdesespero! Se tentar a montagem "teia dearanha", à médio prazo verificará serimpossível além de perigosa devido àquantidade de fios requerida para realizaras interligações entre Cls.

O leitor certamente dirá: "Existem àvenda placas padronizadas especiais paraCls do tipo d.i.1.("dual in line") assim comoos soquetes "wire wrap" e a pistola elétri-ca para "wire wrapping", assim sendo bas-ta ir enrolando o fio nos terminais adequa-dos dos soquetes e...".

O.K. direi, acontece que a pistola para"wire wrapping" custa uns milhares decruzeiros, o fio 30 usado também não estáà custo de "banana". como também nãosão nada baratos os soquetes "wire wrap"enquanto as placas padronizadas para 12integrados, por exemplo, estão caríssimas!Além disso, uma vez terminada as monta-gens e todas as experiências temos de teruma "bruta" paciência para desenrolar osfios dos pinos do soquete! Este processo érealmente muito prático e eu o adotaria setivesse "$" sobrando, aliás se estivessecom "tutu" compraria as bases de monta-gem como as fornecidas pela "CAMBION"que custam alguns milhares de cruzeiros!Se o dinheiro não é problema... boa sorte!E... não vejo necessidade de continuar a lereste artigo !

Ora, como o dinheiro não é capim e nãoé qualquer um que pode fazer um investi-mento desta envergadura, tive de "apelar"para um método prático e eficiente (asminhas montagens raramente excedem adez Cls); adquiri as placas padronizadasdo tipo mostrado na figura 1 e nelas inseridois soquetes convencionais de 16 pinosdo tipo d.i.1. o que possibilita também, ainserção de Cls d.i.1.de 14 pinos ou de 8pinos (encapsulamento típico de algunsamplificadores operacionais integrados);nos pontos da placa mais afastados do

Julho/78

soquete, inseri pequenos pedaços de fio rí-gido 24 AWG com a estrutura mostradana figura 2, em tamanho natural, à partirdestes pontos faço as ligações entre osdemais componentes ou entre eles ou, ain-da, aos instrumentos de medição por inter-médio de fios adequados soldados a essesterminais (existem à venda estes terminàismas... seu custo é alto). O afastamentoentre estes terminais e o CI permite quesejam feitas soldagens relativamentedemoradas sem a necessidade de extrair oCI do soquete. (para integrados do tipo"MOS" convém aterrar a ponta do ferro desoldar a fim de minimizar as tensões ele-trostáticas que poderiam danificar o com-ponente). A placa assim confeccionadaapresenta uma durabilidade extraordinária.Eu, particularmente só possuo seis destasplacas, das quais duas foram feitas emcasa pois, quando comecei a lidar com Clsainda não existiam à venda placas padroni-zadas.

t!!~JW§~~JWáí'~~Th§ áí'~~Th

Figura 1

Figura2

O tempo foi passando e eu fazia minhas"experiências" até que há uns meses atrás'veio parar às minhas mãos um CI d.i.1.denada menos que quarenta pinos! Endoideide vez! Obviamente que minhas 'placas"especiais" não se prestavam para o CI emquestão devido ao grande números depinos envolvidos, além disto. estes Cls,assim como os de 24 ou 28 pinos. tam-bém do tipo d.i.I., apresentam um espaça-mento longitudinal entre pinos muitomaior que o convencional do Cls de 16, 14ou 8 pinos. Fiquei num impasse dos dia-bos! Como proceder? Como realizar

. minhas experiências com aquele CI quenão tinha mais tamanho?! Foi aí que melembrei das "queridas" placas padroniza-

35

das! Percorri o mercado especializado àsua procura e... nada! Não existiam à ven-'da placas padronizadas para quarentapinos (já existem?)! O "jeito" foi construiruma placa que atendesse aos meus dese-jos, aí procedi assim: adquiri uma placacobreada e dela extraí um pedaço dedimensões 10,4 x 60 cm que, após bemlimpa com o auxílio de uma palha de açobem fina e não mais a tocando, comecei a"passar" os símbolos ou decalques ácido-resistentes; estes decalques foi outroproblema: após várias pesquizas opteipelos decalques da "ALFAC" identificadospelas siglas E.C. 994/1 (*) e E.C. 940, poisbem, o desenho que passei para a placapode ser visto, em tamanho natural nafigura 3; os outros pontos que não vão terdiretamente aos pinos do CI destinam-se afazer pontes a fim de facilitar a "brincadei-

ra" das experiências; observa-se que ametade, isto é para evitar-se curto-circuí-tos ao se soldar ou mesmo provocadospelos lides de componentes externos; éclaro que após o método convencional do'percloreto de ferro e após passar breu nolado cobreado, foi inserido um soquete dequarenta pinos no devido lugar, o qual,juntamente com os terminais mostrados.na figura 2, foi devidamente soldado àplaca. Para evitar confusões entre pinosresolvi enumerá-Ios de 1 a 40 pelo ladonão cobreado através de decalques (numé-ricos) que podem ser adquiridos em qual-quer papelaria (imagine o leitor identificar,por exemplo, o pino 31 na "base" de 1, 2, .3, 4, ..., 31 !) - a numeração obedece osentido anti-horário (trigonométrico) a par-tir do chanfro do soquete ou CI conformeilustra a figura 4.

IO,4em

PLACA EM TAMANHO NATURAL. VISTA PELOLADO COBREADO. EMPREGADA PELO AUTOR

INTEGRADO VISTO POR CIMA

Figura4

36

Figura3

Bem... aí está o meu procedimento que,mesmo sendo bastante prático, não dámuito prejuízo ao bolso e, com esta placa,poderemos "brincar" com Cls de 24 ou 28pinos tranqüilamente!

Caso algum leitor tenha alguma idéiamelhor escreva-me, enviando a correspon-dência à Redação da Revista e, senão,cale-se... para sempre!!(*) E.C. 993 também serve.

Reviste Seber EletrGnicB

r- -- -- -- -6em - -- -- --

L

-,

-- -- -- -- -- -- -- --.J

CAPACITORESDEPOLIESTERMETALIZADO SÉRIE

C-2S0

B

DIMENSÕES DOS TERMINAIS

EMFUNÇÃODA LARGURAB (em mm)

:J:

-

...I

---'

DIMENSÕESMÁXIMAS(em mm) (ver figura abaixo)

CAP CAP 250V 400V 630VpF pFTOL. :!: 10% B D H B D H B D H

0,0010 lK 12,5 4 9

0,0012 lK2 12,5 4 9

0,0015 lK5 12,5 4 9... -0,0018 lK8 12,5 4 90,0022 2K2 12,5 4 9

0,0027 2K7 12,5 4 9. . .0,0033 3K3 12,5 4 9

0,0039 3K9 r 12,5 4 9

0,0041- 4K7 . 12,5 4 9

0,0056 5K6 12,5 4 9

0,0068 6K8 12,5 4 9

0,0082 8K2 12,5 4 912,5 4 9

-12,5

' .0,010 101{ 4 91:1 12,5 4 9

0,015 15K 12,5 4 9 12,5 4 9 12,5 5 10

0,022 . 22K 12,5 4 9 12,5 4 9 12,5 6 11

0,033 33K 12,5 4 9 12,5 5 10 17,5 6 11

0,047 47K 12,5 4 9 12,5 6 '11 17,5 7 12

0,068 68K 12,5 5 10 12,5 7 11,5 22,5 6,5 11,5- .22,S0,10 1001{ 12,5 6 11 17,5 7 12 7,5 ' 12,5

....0'"2 120K 12,5 7 11 - - - - - -0,15 1501{ 12,5 7 11,5 22,5 6,5 11,5 22,5 9,5 14,5&'

0,18 180K 12,5 7,5 12,5 - - - - - -0,22 220K 12,5 7,5 13,5 22,5 7,5 12,5 30 9,5 14,50,33 330K 22,5 6,5 11,5 22,5 9,5 14,5 30 10 180,47

.22,5 7,5 12,5 30 124701{ 30 9,5 14,5 20

0,68 680K 22,5 9,5 14,5 30 10 18

1,0 1M 22,5 10,5 14,5 30 12 20

1,5 lM5 30 10 18

2,2 2M2 30 12,5 20,S

B d S L

12,5 0,6 10,2:!:0,5Min.= 20

17,5 0,8 15,3:!:0,322,5 0,8 20,3 :!:0,3

Max. = 2830 0,8 27,9 :!:0,3

IBRAPE

PR(TO

MARROM

VERMELHO

LARANJA

AMARELO

VERDE

AZUL

VIOLETA

CINZA

BRANCO~.........CAPACITÂNCIA EM PF

DADOS TKNlCOS

'.

o00000000000000

Salvo especificações em contrário, todas as características se referem à tempenturaambiente de 20 :!:50C, pressão atmosférica de 930 a I060mbar e umidade relativa do arde 45 a 75%.

Faixa de temperatura de trabalhoCorrente máxima permissível

Sobretensão máxima para 1 minuto por hora

-Tensão CA máxima para 50 e 60 Hz(nunca deve ser excedida emoutras freqüências)

-400C a + 100°C400 mA

rtipo 250V : 40%~ipo 400V e 630V : 25%

tiPO250V : 160Vtipo 400V : 200Vtipo 630V : 220V

CARGA PULSADA MÁX. (V/IJS)

Tensão de teste (CC) durante 1 minuto

Resistência de isolação a 20OC: Para C <;0,33 pFPara C > 0,33 pF

Variação de capacitância durante a vida útil

Para tensão CC = 1 5xV fa 850C, nom La 2SoC

~

B = 12,5mmPara tensão CA B = 17,5mm

. B= 22,5mmB = 30,Omm

perdas (tg 5 ) a 10 ltHz e 200C

Soldagem em placas de Ilação impressa

Resistência a choques térmicos

Resistência mecânica dos termirJais:

Grupo climático (IEC68)

1,6 x tensão nominal

R > 30.000MnRC> 10.000s(Mnx "F)

< 5%< 2%

<25%< 20%< 15%<10%

<250 x 10-45 segundos, 2500c máx., ..2 segundos, 3500C

radial> 5008axial> 250g40/100/21

o 10 40 10 10 100 110 MOC'CI

Tensão máxima de serviço x temperatura

Capacitância x temperatura

-; 'C.~ .1

ci! I

Il,o

,

.o 10 40 10 10 100 110 MO~

Resistência de isolação x temperatura

40

20

geo -4D -eo o 10 4D 10 10 100 tIO' MO-T_I'C)

Perdas x temperatura (f = 1 kHz)

Perdas em (unção da freqüência

Tensão dimensão B (mm)nominal 12,5 17,5 22,5 30

250V 20 10 7 5400V 30 20 10 8630V 45 30 15 10

,. -- -c:'\

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RECEPTOR MULTI - CANAL

Na st:~ãoRádio-Controle do número anterior, publicamos o projeto de um transmissor multi-canal utili-zando o processo de modulação por tons. Com o transmissor em questão, podia-se obter o controle per-feito de até mais de 10 canais num sistema bastante eficiente. Neste número, publicamos o receptor com-pleto para aquele transmissor, completando portanto o sistema.

Se bem que os receptores super-rege-nerativos não possuem nem uma estabili-dade e nem seletividade que justifiquemseu emprego em sistemas de comunica-ção ou rádio-controle mais críticos, quan-do se deseja o máximo de sensibilidadenul'f.l mínimo de componentes e espaço,eles são os ideais. De fato, com um únicotransistor como base, o detecto r super-regenerativo pode operar satisfatoriamen-te com sinais de pequena intensidadeoferecendo uma saida de intensidade sufi-ciente para excitar diretamente etapas deáuc(io ou de acionamento de servos. Nafigura 1 temos um diagrama básico de umdetector super-regenerativo cujo princípiode funcionamento já foi abordado emoutra ocasião nesta mesma seção.

40

o receptor que nos propomos descreverpara ser utilizado num sistema multi-canal.usa como etapa inicial um detector super-regenerativo o qual por sua sensibilidade,simplifica bastante o restante do projeto.Este detecto r, é ligado inicialmente a umaetapa amplificadora, de onde é retirado osinal para os filtros. Tanto as etapas de fil-tro, como esta etapa amplificadora, utili-zam circuitos integrados, o que exige certahabilidade do leitor para sua montagem.Os circuitos integrados usados no caso,são bastante comuns, não oferecendo difi-culdades ao leitor quanto a sua obtenção.

o CIRCUITO

Para melhor compreender o princípio de

RevistaSaberElatrGniC8

+

CAíDADE

AUDIO

A.JUSTEDE

7--'

A FREOUÊNCIAL DE RECEPÇÃO

DEPENDE DESTESCOMPONENTES

DETECTORSUPER- REClENERATIVO

Figura 1

funcionamento deste receptor, vamos divi-di-Io em quatro etapas.

A primeira etapa, é a formada pelodetector super-regenerativo em que umunico transistor tem por função receberos sinais modulados do transmissor e delesuperar o sinal de baixa freqüência corres-pondente ao tom do comando. Este tom éenviado a etapa seguinte, através de umtransformador impulsor (driver), do tipousado em rádios transistorizados que sãobastante comuns nas casa~ de materialeletrônico de reposição. (figura 2)

A segunda etapa, consta de um amplifi-cador de áudio em que temos um circuitointegrado (amplificador operacional), queoferece uma ampliação de 100 vezes aosinal captado e em seguida um transistor oqual oferece uma amplificação adicional.Como os amplificadores operacionaisnecessitam de fontes simétricas paraoperação normal, a alimentação desta eta-pa é feita por uma tensão de 4,5 + 4,5 V.(figura 3)

Julh0/78

TRANSFORMADOR DRIVER EM ESCALA

Figura3

A terceira etapa, consta do filtro pro-priamento dito, em que devemos ter umcircuito para cada canal. Neste caso, tam-bém cada canal utiliza um circuito integra-do 741 o qual deve ser ajustado paraamplificar sinais de uma única freqüência.

41

Figura2

+4,5V

+4.5Vf

O

.L I +

4,5V --4,5V - I- OV

-4,5V TOt--::::

+ 11 II +

Na tabela da figura 4, temos os valoresdos componentes básicos, ou seja, o capa-citor C, para as diferentes freqüências deoperação do transmissor em seu modula-dor.

A quarta etapa consiste no circuito deacionamento dos servos ou relê. O sinal

amplificado vindo. de cada ~mplificador

HzS4IOO

3200

operacional de filtro, é retificado e emseguida aplicado a um transistor de saídaonde recebe uma amplificação final parapoder acionar o relê. Estes relês podem sertanto do tipo reed como relês comunsminiatura com correntes de operação deaté 50 mA. A tensão de fechamento deveestar entre 6 e 9 V.

Para a montagem sugerimos que sejarealizada numa placa a etapa do receptor edo amplficador inicial, e na outra placa osfiltros e acionadores dos servos. Com esteprocedimento, pode-se com facilidadeusar o mesmo receptor em sistemas detantos canais quanto se desejar, já quebasta modificar no caso a quantidade defiltros usados e relês correspondentes.

MONTAGEM

Com esta montagem utiliza diversos cir-cuitos integrados e normalmente visa-se omaior grau possível de miniaturização, oleitor deve ter experiência prévia para suarealização.

Do mesmo modo, deve possuir equipa-mento próprio para proceder ao ajuste doscircuitos pois pelo contrário terá dificulda-des em fazer a unidade operar satisfatoria-mente.

42

.4 I' 28 2. nF20 22 24'41

Figura4

Na montagem devem ser observados osseguintes cuidados:

a) Os terminais de emissor, coletor ebase do transistor BF 494 que são dadosna figura 5.

Figura 5

b) A construção da bobina L1, e do cho-que CH que devem ser feitos conformemostra a figura 6. L1 consta de numero deespiras tal que deve ressoar na freqüência

RevistaSaberEIBtrGnicI

2.00

2400

2000

1.20

1.00

IS501200

1000

,550

400

20

2

nl : 550 Hz ., 12 nF

n2 : 745 Hz ., 8,2 nF

ns : 1000 Hz ., !:!!..6,8 nF

n4: 1350 Hz .. 4,7 nF

"5 : 1820 Hz ., 3,3 nF400 Hz ., 15nF300 Hz . .!:L\8nF225Hz .. .oL22nF .

L : 9 ESPIRAS DEFIO 24 OU 26

CH: ;30 ESPIRAS DE FIO32 EM UM RESISTOR

DE 100 J( Y4 W

Figura6

do transmissor. Se o leitor tiver dificuldadeem levar o receptor à freqüência do trans-missor, deverá alterar o número de espirasdesta bobina.

Julho/78

c) A polaridade do diodo OA95 na basede Q1 deve ser observada.

d) As características do transformadorT1 também são importantes para máximatransferência de sinal ao Cio Se o leitornotar baixo rendimento no sinal do recep-tor,. deve procurar verificar este compo-nentes, se possível experimentando unida-des como características próximas.

e) Na etapa receptora, as ligações entreos cQmponentes devem ser as mais curtaspossíveis com a finalidade de se evitar ins-tabilidade de funcionamento.

f) Na etapa de filtro observe cuidadosa-mente a ligação do circuito integrado, evi-tando calor excessivo na soldagem destecomponente.

g) Observe a polaridade do capacitoreletrolítico C4

h) Observe a pOlaridade do diodo D1O diagrama completo do receptor e das

etapas de filtro e de acionamento dos ser-vos, são dados nas figuras 7 e 8.

Para o caso dos filtros, serão usadastantas unidades quantos forem os canaisque formarem o sistema.

+4,5V

-4,5V

Figura7

43

RIIOOKA

c

u I- CZ

2?ItA I ~ .7.'

-

+4,5Y

-4.5V

IOOKA

AO C AMAl

SE OUI"T!

-Figura8

Os capacitores expressos em nanofa-rads (nF), podem ser do tipo de poliéstermetalizado, enquanto que os expressos empF, podem ser de cerâmica ou mica.

Completada a montagem, o leitor podepensar no ajuste do sistema antes de reali-zar sua instalação definitiva no modelo.

AJUSTEE USO

Uma vez comprovado o funcionamentodo transmissor, este pode ser usado no'ajuste de receptor. Se o leitor dispuser deum gerador de sinais e de um gerador deáudio, poderá utilizar em conjunto estesdois instrumentos com melhores resulta-dos.

Para esta finalidade, module o sinal deRF do gerador de sinais, na freqüência doreceptor com um tom correspondente aoprimeiro canal que deve ser ajustado (figu-ra 9). O gerador de sinais será ligado àantena do receptor, e se for usado o trans-missor bastará deixá-Io pronto para serligado nas proximidades do receptor.

44

-4.'V

Figura 9

Inicialmente, o ajuste do receptor podeser feito acoplando-se à saida S do mes-mo, um fone de cristal ou ainda umpequeno amplificador de áudio. Ajuste o

RevistaSaberEletrGnica

trimmer C4 para máxima intensidade desinal.

Ajustada esta etapa, modele o sinal deRF com a freqüência do primeiro canal, ouentão aperte o interruptor do transmissorcorrespondente ao primeiro canal. Ajusteentão R5 para obter o acionamento dorelê.

Ajustado o primeiro canal, proceda domesmo modo em relação aos demaiscanais. Se houver tendência ao fechamen-to simultaneo de dois relês, isso significaque os canais devem ter suas freqüênciasde operação mais separadas. Altere entãoo ajuste do potenciômetro correspondenteno transmissor e proceda a um novo ajusteno receptor.

Completada esta série de ajustes, o lei-tor pode instalar em definitivo o receptorno seu modêlo. A antena usada deverá serdo tipo telescópica com pelo menos 30 cmde comprimento. Uma vareta rfgida de ara-me fino, também servirá para esta finalidade.

Depois de instalado no modêlo, umnovo ajuste mais rigoroso deve ser feitopara compensar as pequenas alteraçõesde freqüências devidas a localização finaldo circuito.

Faça os testes finais em relação a sensi-bilidade e ao alcance do sistema. O contro-le RS serve para reduzir a sensibilidade docircuito evitando portanto a ação de rufdossobre o sistema que podem acionar indevi-damente os servos.

Lista de Material

A) Receptor

01 - BF 494 ou BF254 - transistor de RF.02 - BC557 ou BC307 - transistor PNP para.uso geral.C 1 - 741 - circuito integrado (amplificadoroperacional ).R 1 - 2.7 k ohms x 1/4 W - resistor (vermelho.violeta, vermelho).R2 - 4,7 k ohms - trim-pot.R3 - 3,3 k ohms x 1/4 W - resistor (laranja,laranja. vermelho).R4 - 8,2 k ohms x 1/4 W - resistor (cinza, ver-melho, vermelho) .R5 - 1 k ohm x 1/4 W - resitor (marrom, pre-to, vermelho)R6 - 100 k ohms x 1/4 W - resistor (marrom,preto, amarelo)R7 -56 k ohms x 1/4 W -resistor (verde, azul.laranja)RS - 4/ k ohms - trim-potC1 '- 0,1 J,lF - capacitor de cerdmica.C2 - 10 nF - capacitor de poliéster (marrom.preto. laranja).C3 - 10 nF - capacitor de poliéster (marrom.preto. laranja).C4 - 3/30 pF ou próximo - trimmer comum.C5 - 4.7 nF - capacitor de poliéster (amarelo,violeta, vermelho).C6 - 15 pF - capacitor de cerdmica.C7 - 22 nF - capacitor de poliéster (vermelho.vermelho. laranja).CS - 100 pF - capacitor de cerdmica.C9 - 0.1 J,lF- capacitor de cerdmica.C10 - 0.1 J,lF - capacitor de cerdmica.L1 - ver texto.CH - ver texto.T1 - transformador driver para transistores.Diversos: placa de circuito impresso. suportepara o integrado (optativo); antena telescopica.fios. solda, etc.

B) Filtro

C 1 - 741 - amplificador operacional.01 - BC548 ou BC238 - transistor.R 1 - 100 k ohms x 1/4 W - resistor (marrom,preto, amarelo).

R2 -27'0 k ohms x 1/4 W -resistor (vermelho.violeta. amarelo).R3 - 1 M ohms x 1/4 W - resistor (marrom,preto. verde).R4 - 470 ohms x 1/4W - resistor (amarelo,violeta. marrom).R5 - 220 ohms - trim-pot.R6 - 39 k ohms x 1/4 W - resisto;' (laranja,branco. laranja).C - ver texto.C 1 : 47 nF - capacitor de poliéster (amarelo.violeta. laranja).C2 - 47 nF - capacitor de poliéster (amarelo.violeta. laranja).C3 - 47 nF - capacitor de poliéster (amarelo.violeta. laranja).C4 - 2.2 .uF - 6V ou 9V - capacitor eletrolítiao.D 1 - 1N400l - ou equivalente (JN4002.lN4004. etc).,D2, D3- diodos lN34. OA95, ou equivalentes.Diversos: placa de circuito impresso, relê.fios.suporte para pilhas, solda. etc. .

Tabela de capacitores C para diferentes fre-quências do Jiltro

Freqüência225 Hz300 Hz400 Hz550 Hz745 Hz1KHz1,35 KHz

" 1,82 KHz

C (em nF)22 nF18 nF15 nF12 nF

8,2 nF6.8 nF4.7 nF3.3 nF

Julho/78 45

Os VDRs

Características e AplicaçõesCONCLUSÃO Aquilino R. Leal

Consideremos um VDR que apresente a seguintecaracterlstica matemática de tensilo - corrente:V = 20. ,0;25V em volts eI em miliamperes(Quase com certeza este VDR nilo é prático masserve para as considerações teóricas que ora ire-mos desenvolver).

A curva de transferência deste VDR é apresenta-da na figura 9 (esta curva é similar, como nilopoderia deixar de ser, à da figura 1 apresentada naprimeira parte deste trabalho - Revista n9 70.pág. 26). Quando se aplica a este VDR umatensão senoidal de pico igual a 60 volts, por exem-plo, (figura 10-A), obteremos uma corrente tam-bém alternada com valór de pico igual a, aproxima-damente, 80 mA (pontos A da figura 9). Se estatensilo c.a. for senoidal, por exemplo, V = 60. seno (figura 10-A). a corrente obtida se afastará daforma senoidal devido à curva de transferência tlpi-ca do VDR - vide figura 10-B; observamos que avariaçilo da corrente é muito mais acentuada que ada tensão aplicada.

46

O valores limltrofes de operaçilo para um VDR.como todo componente eletrônico estão condicio-nados essencialmente à temperatura de operaçilo;esta não deve ultrapassar a um determinado valor;deste valor da temperatura extrai-se o valor máxi-mo da potência transformada pelo VDR. Este últi-mo valor costuma vir indicado para uma determina-da elevaçilo de temperatura provocada por estapotência.

A este respeito temos de ter em conta que aoaplicar uma tensão. senoidal por exemplo a potên-cia dissipada resultante é p vezes a que se obteriacom uma tensão continua cujo valor coincida como valor eficaz (R.M.S.)da tensão alternada.

O valor de pdepende da constante Bdo materialque é feito o VDR. A variação de p com Bé mostra-da na figura 11 numa curva aproximada para osvalores usuais de B encontrados comercialmente.

Em verdade. a potência que se dissipa pela pas-sagem de uma corrente alternada senoidal é ligei-ramente menor do que a correspondente a umacorrente continua com um valor igual ao valor efi-caz da corrente alternada.

RevistaSaberElatn1nica

o campo de aplicação dos VDRs é praticamenteilimitado, a sua maior aplicação é encontradacomo ceifadores de sobretensões provocadas pelodesativamento de indutâncias (bobinas de reléseletromagnéticos por exemplo).

Para continuar o desenvolvimento estudaremostudo isto na base de exemplos numéricos simplesque estão ao alcance de qualquer leitor que tenhaos simples conhecimentos matemáticos.Exemploa: Suponhamos uma bobina com 2000 espi-ras que tem um núcleo de ferro com 18 cm2 deseção. A corrente da bobina origina no ferro umadensidade de campo de 6000 gauss. Durante 200J,lS (microsegundos) se interrompe a corrente demodo que durante este tempo decresce com velo-cidade uniforme.

Pois bem, o valor do campo magnético, comosabemos, é o produto da densidade do campo e aseção do mesmo, ent1!o, de acordo com os dadosacima temos:valor do campo magnético = 6000 gauss x 18cm2

Julho/78

Figura 9

108.000 gauss.cm2 ou, lembrando que a unidadegauss. cm2 é denominada maxwell, vem:valor do campo magnético = 108.000 maxwellA "velha física" nos diz que um maxwell é igual a10-8 volts. segundo por volta, então, designando.por n o núme:.'o de espiras temos:1 maxwell = 10-8 n V.s.Assim, o valor do campo magnético acima é:108.000.10-8 . 2000 V.s = 2,16 V.sComo dissemos, o campo se anula junto à correnteem um tempo de 2.10-4 segundos (200 J,ls) comuma variação uniforme. Isto significa uma tensão,no enrolamento, constante durante este período detempo. que vale:

2,16 V.~

2.10-4~Exemplob: Uma bobina enrolada em um núcleo deferro tem uma indutância de 5 H e é percorrida poruma corrente contínua de 80 mA. Por intermédio deum interruptor abrimos de súbito o circuito de

10,8 kV

47

Figura 11

corrente de forma que pelo ponto de interrupção jánão passa corrente alguma. A isto corresponderia,de acordo com o procedimento do exemplo ante-rior, a uma tensão ilimitada I Porém, isso não ébem assim...Quando a corrente da bobina é interrompida sub-tamente de forma que o trabalho acumulado nocampo magnético não pode descarregar-se atravésdo ponto de interrupção, não lhe fica outra alterna-tiva a não ser em transformar-se em um campoelétrico que surge (transitoriamente) sobre a bobi-na.

48

Sabemos também que 1 H (henry)e 1 F (faraday)são definidos, respectivamente, por:

1 H - 1 V;s e 1 F -1 A.s- A - V

Sabemos ainda que o trabalho armazenado nocampo magnético é liberado ao interromper-se acorrente na bobina (nos circuitos práticos em queum transistor comanda um relé, costuma-se colo-car um diodo inversamente polarizado em paralelocom a bobina do relé (figura 12),a fim de absorver aenergia liberada pela bobina do dispositivo).

RL

--Figura 12

Tendo em mente que 1 H = 1 V.s/A. e que o traba-lho pode medir-se em W.s = V.A.s = V.s.A, proce-damos às seguintes considerações:Num campo magnético correspondente a umacorrente I que percorre uma bobina com indutllnciaL se acumula uma energia (trabalho) que pode serdeterminado pela expressão:.1. L. 122

Por outro lado, a energia acumulada em um campoelétrico por uma capacitllncia C quando está "car-regada" a uma tensão V é calculada por:

.1.. C. V22Se entre a transição do trabalho do campo magné-tico ao campo elétrico não existissem perdas, tería-mos:

..!... L . 12= J... . C.V2 c:> V = I. VLíC2 2

Supondo a capacitllncia do enrolamento igual a200 pF, teremos:

V = 80mA. V5H/200 pF'ou, de acordo com o esta-belecido acima:

V = 80.10-3 A V5 V.s : 200.10-12 A.s IA V

V 5 V2'V = 80.1O-3A 2.10-10 . 'Ai"

Julho/18

= 80.10-3 V2,5.1010V2 '

finalmente

V ~ 1,26.104 volts I

Os dois exemplos acima nos mostraram que éconveniente empregar algum método contra assobretensões que aparecem ao " desligar" indutlln-cias. Quando uma destas é comutada por um tran-sistor, se coloca em paralelo com ela um diodo deforma que fique inversamente polarizado para acorrente normal como anteriormente tfnhamos vis-to (figura 12) - os diodos assim empregados sedenominam diodode descarga.

Os diodos, porém, fornecem uma lenta atenua-ção da corrente que percorre a indutllncia; seesta é a de um relé, a lenta atenuação da correntesignifica um retardo, muitas vezes não admissível,para a "queda" (desoperação) do relé. Para contor-.nar estes inconvenientes costuma-se empregar umVDR na mesma disposição que a apresentada nafigura 12 para o diodo D.

Como o VDR se trata de uma resistência, seusímbolo é derivado destas: a fim de destacar a ten-são como magnitude influente costuma-se escre-ver junto ao símbolo a letra U (na nomenclaturaeuropéia o "U" representa uma tensão); para indi-car que a resistência decresce ao aumentar a ten-são costuma-se acrescentar o sinal "-" (menos) oudesenham-se duas flexas antiparalelas; a variaçãodo valor de sua resistência por outro lado, se indicapor meio de uma linha oblíqua cujos dois extremos,usualmente, estão dotados de duas pontas de flexa- figura 13.

Figura 13 - Símbolos usuaispara os VDRs.

A figura 14 nos mostra algumas aplicações típi-cas para os VDRs bem como as formas de onda deentrada e saída - observar que o VDR funcionacomo um ceifador de tensão.

A figura 15 mostra o esquema de um circuitoutilizável para tensões de alimentação até uns 110volts. Estes 11 O volts provém do fato que s6podem evitar as faíscas de abertura no pontq deinterrupção quando a tensão no mesmo não supe-rar os 300 volts ao abrir o interruptor. Ao interrom-per a corrente, por intermédio do interruptor, nocontato aberto aparece a soma da tensão de ali-mentação V1 e da tensão no VDR; esta resistênciase escolhe de forma que, por exemplo com o inter-

49

( B)

Figura 14 - Aplicações práticas para os VDRs.(a) Regu/açi.o de tensão ou estabilização dé ten-são.(b) Absorção de energia de um raio (descargaatmosférica).(c) Absorção da energia de comutação.

K

V,

Figura 15

ruptor fechado, deixe passar aproximadamente umdécimo da corrente da bobina L. No primeiro ins-tante após a abertura do interruptor a corrente dabobina continua circulando com seu valor original.dispondo agora do VDR como "via de retorno".

Pois bem, segundo o que supomos neste caso, ovalor total da corrente da bobina é dez vezes maiorque o valor da corrente que havia atravessado oVDR (em sentido oposto) com o interruptor fecha-do sob os ausprcios da tensão de alimentação V1'mas, a dez vezes a corrente, corresponde, no VDRagora percorrida por ela, não a dez vezes a tensãosenão algo mais que uma vez e meia a tensão dealimentação devido à caracterrstica do VDR; secom isto a tensão total no ponto de interrupçãopermanece abaixo de 300 volts não haverá forma-ção de farscas no referido ponto.

Já que com este método de proteção contrasobretensões se alcança, aproximadamente, a pou-co a mais que duas vezes e meia o valor da tensãode alimentação no ponto de interrupção e comonele não devem aparecer mais de 300 volts enten-de-se o porque "deste método ao ser adequado paratensões de alimentação não superiores aos 110volts como se havia dito.

50

Poderemos empregar um VDR em paralelo como interruptor conforme é ilustrado na figura 16.Neste caso, no exato momento de abrir o interrup-tor, o VDRé percorrido por toda a corrente da bobi-na, da mesma forma que para o circuito anterior.

K

Figura /6

l

Escolhendo-se aqui um VDR que como no casoanterior, que sob os ausprcios da tensão de ali-mentação deixe passar um décimo da corrente dabobina, no exato momento da abertura do interrup-tor aparecerá no VDR uma tensão igual que nocaso precedente mas, agora esta é a única tensãono ponto de interrupção e portanto em um circuitocomo o apresentado na figura 16 evita-se o "fais-camento" de abertura para tensões de alimentaçãoda ordem de 170 volts.

Ainda em relação a este circuito observamos quemesmo com o interruptor aberto circula umacorrente pela bobina e, se esta bobina correspondea um relé, tendo em conta que normalmente osrelés são utilizados de modo que estejam semcorrente na maior parte do tempo de funcionamen-to do dispositivo a que fazem parte, este circuitonão é conveniente desde que, é claro, o relé sejaexcitado por breve tempo em um número reduzidode vezes. De qualquer forma teremos que atentarpara o fato de que a correntequecirculacomo interruptorabertosejasempremenorquea mrnimacorrentedemanutençiodo relé, senão procedessem os assim, o relé nãodesoperaria mesmo abrindo o contato K (figura16).

Outra aplicação prática para um VDR é mostradana figura 17 ou seja, a de compensar oscilações detensão. Dispondo-se de uma tensão de alimenta-ção cujo valor é maior que a tensão necessária estapode ser, ainda que bastante precariamente, esta-bilizada com a ajuda de um VDR. Assim, com umresistor fixo (R) e um VDR (R1) se forma um divisorde tensão, em que a tensão de sarda (V2) é extrardasob os terminais do VDR (figura 17). Obviamentedevido à sua simplicidade este circuito apresentanrveis de oscilação bastante altos em relação aovalor nominal da tensão de sarda (normalmenteentre 5 a 15% nos dois sentidos).

Figura 17

RIViItl SlIIrIr El8tn1nica

Para o caso em que as oscilações indesejáveisda tensão V2 não provenham das oscilações datensão de entrada (V1) e sim das variações da car-ga, podemos empregar o circuito mostrado na figu-ra 18. Se o valor de Zo (carga) de<lesce, circularáuma corrente mais elevada pelo VDR, isto fará comque sua resistência (R1) diminua, diminuindo, portanto, a d.d.p. entre seus terminais de forma a man-ter V2 constante.

V2

Figura 18

Quando necessitamos de uma tensão continuaconstante e se dispõe de uma fonte de tensão deelevado valor, podemos "apelar" para os VDRsconforme ilustra a figura 19. Este circuito é consti-tuido por um par de VDRs e dois resistores ôhmi-coso

+

+

Figura 19 - Circuito de estabilização em pontecom VDR.

o VDR também pode empregar-se como um cir-cuito retificador!

- Como? Como, se o VDR apresenta as mesmascaracteristicas independentemente no sentido datensão aplicada como bem o mostra a figura 19?

Apesar disto meu caro, o VDR pode empregar-se,sob certas condições, em circuitos retificadores ealguns televisores o empregam com tal finalidade.

A condição essencial e básica para a utilizaçãode um VDR em um circuito retificador é a presença

de uma assimetria acentuada nos sem i-ciclos datensão c.a. que se quer retificar. Isto quer dizer queo circuito de retificação como o mostrado na figura20 pode empregar-se quando a tensão alternadaem um sentido aparece em forma de pulsos brevesde alto valor e no outro sentido com valores instan-tâneos baixos e tempos maiores (figura 21).

c

Figura 20

Figura 21

Ao aplicar-se ao circuito "retificador" da figura20 uma forma de onda conforme a mostrada nafigura seguinte em que as superficies que seencontram acima e abaixo do nivel zero são iguais,iremos fazer com que o VDR, para os valores eleva-dos de tensão, apresente uma pequena resistênciae, para os valores de tensão instantâneos negati-vos, apresente uma alta resisttOncia, com isto pode-mos conseguir um efeito de retificação no referidocircuito.

Os VDRs também podem ser empregados emconjunto com miliamperimetros (em paralelo) ouvoltimetros (em série) para obter escalas maisampliadas de corrente ou tensão. Em verdade,como todo componente, as aplicações de um VDRsão praticamente ilimitadas e certamente cada umfará uso do VDR da melhor maneira que lhe convi-er. A nossa intenção aqui foi apenas a de colocaros leitores a par das principais caracteristicas des-te versátil componente, bastante desconhecidopela maioria.

Julh0/71! 51

CONVERSORDE12VP/6-9VUsando este simples conversor voc~poderá ligar seus apare-lhos de 6-9 V na bateria de 12V de seu carro, sem problemas.A corrente máxima fornecida pelo conversar é de IA.

A base deste circuito é um regulador detensl!io do tipo série que utiliza um únicotransistor e um diodo zener como referên-cia de tensão.

O circuito completo do conversor é dadona figura 1 e a rilontagem sugerida emponte de terminais é dada na figura 2. Otransistor deve ser montado em dis~ipadorde calor que pode ser a própria tampa tra-seira da caixa que o aloja.

12VENTRADA

.V.SAlDA19vI

.

Z5v619,11

figura1

52

No caso da utilização da tampa da caixacomo dissipador entre o transistor e eladeve ser colocado um isolador de mica ouplástico já próprio para esta finalidade demodo a se isolar o transistor do resto docircuito e do chassi.

Um fusivel de 2 A deve ser colocado naentrada do circuito para se evitar proble-mas em caso de curtos acidentes ousobre-cargas do circuito.

O diodo zener recomendado para estaaplicação é do tipo de 5,6 V por 400 mWde dissipação no caso de se desejar umatensl!io de saida de 6 V. Se o leitor quisermodificar o conversor para obter uma ten-são de ~arda de 9 V bastará trocar o zenerpor um de 9,1 V ou 8,2 V, também de400 mW.

Observe que, com este circuito pode-mos apenas reduzir a tensão de uma bate-ria e não aumentar. Assim, não pode serusada esta configuração para ser obtido 9ou 12 V de uma bateria de 6. Para estescasos devem ser usados inversores queoperam segundo outros principios.

LISTA DE MATERIAL

QI - 2 N3055 - transistor com dissipador.

R I .- 470 ohms x 1/2w - resistor

(amarelo. violeta. preto).

CI - lOOuFx I2v - capacitor eletro/ítico.

Z - Zener 5v6 x 400mW ou 9v x 400mW

F, Fusível de IA.

Diversos - fios, solda, terminais, etc.

RevisteSeberEletrGnice

MEDIDA da IMPEDÂNCIAem

AMPLIFICADORES

Um funcionamento petjefto de um amplificador só é possível sehouver um casamento certo da sua impedtincia de entrada esaída com os circuitos com os quais ele deve funcionar. Nesteartigo explicamos como pode ser feita a medida da impedtinciade entrada e saída de um amplificador nos casos em que estas

forem desconhecidas.

Uma fonte de sinal s6 pode transferirtotalmente sua potência ao amplificadorse sua impedância de sarda for igual a doamplificador, e do mesmo modo um ampli-ficador s6 pode entregar toda a sua potên-cia a um sistema de alto-falantes se suaimpedância de sarda for igual à do conjun-to de alto-falantes É portanto muitoimportante que o possuidor de um sistemade som conheça as impedâncias de entra-da e sarda de todos os seus aparelhos coma finaijdade de poder ligá-Ios corretamentee obter o seu máximo rendimento (figura1) .

Nos casos em que o amplificador nãocontém informações sobre estas caracte-rrsticas ou que o leitor monta tomandocomo. base apenas um diagrama. sem

Julho/78

maiores informações, a única maneira dese saber a impedância de entrada e sarda épor meio de uma medida direta.

Para a medida das impedâncias deentrada e sarda de um amplificador o leitornecessitará de dois instrumentos básicos:um gerador de áudio ou gerador de baixafrequência eum voltrmetro de alta sensibi-lidade, preferivelmente do tipo eletrônico.

Os demais recursos necessários a estamedida constituem-se em componentessimples tais como capacitores, potenciô-metros e resistores.

O importante a observar é que este sis-tema se aplica a qualquer tipo de amplifi-cador, de qualquer potência ou que funcio-ne tanto com válvulas como transistoresou circuitos integrados.

53

JIS:J ~l; 6~~~ê 60

Figura1

a) Medida da Impedância de EntradaNa figura 2 temos as ligações que

devem ser feitas para a medida da impe-

dância de entrada de um amplificador,mostrando os instrumentos e o próprioamplificador .

L~ENTRADA

Figura 2

o gl3rador de audio deve ser ajustadopara uma frequência de 1 khz com um ní-vel de sinal normal para a entrada doamplificador, como por exemplo 1 Vpp. Opotenciômetro pode ser de qualquer tipocom valores entre 10 k e 27 k para amplifi-cadores com circuitos integrados ou tran- O volume do amplificador deve estarsistores, e de 500 k à 2 M para amplifica- aberto até aproximadamente a metade.dores com transistores de efeito de campo Leia então a tensão marcada no voltíme-na entrada ou amplificadores a válvulas. . tro. (Procure a escala que ofereça a indica-

A primeira operação consiste em se ção mais precisa).

ligar o equipamento e verificar se tudo estáem ordem. Em seguida, curto-circuite osterminais 1 e 2 do diagrama que consistena ligação direta do gerador de áudio semo potenciômetro. (figura 3).

54 RevistaSaberElatrGnica

(~2CURTO

_ CIACUITAAPOTENCIONETAO

Figura3

Em seguida. sem mexer nos controlesdo amplificador, desfaça o curto-circuitodo potenciômetro. e ajuste-o até que o vol-tímetro marque exatamente uma tensãocom a metade do valor lido na prova ante-rior. (Para as duas medidas o voltímetrodeve estar numa escala de tensões alter-nadas).

ar:

8c~...:;IL

o:!<C<C

Uma vez conseguida a leitura de umatensão de metade do valor da indicada naprova anterior. retire cuidadosamente opotenciômetro do circuito, sem mexer noseu eixo, e meça a resistência com ummultímetro entre seus terminais extremos.

O valor lido será com grande aproximaçãoa impedância de entrada do amplificadorpara uma frequência de 1 kHz. Se com opotenciômetro indicado não for obtidoajuste. troque-o por outro de maior valor.

b) Medida da Impedância de SaídaNa figura 4 temos o circuito a ser usado

na medida da impedância de saída de umamplificador. O gerador de sinais de baixafrequência é ajustado para uma frequênciade aproximadamente 1 kHz e ligado dire-tamente a entrada do amplificador. Na saí-da do amplificador ligamos o voltímetro dealta-impedância (ou Multímetro) na escalade tensões alternadas apropriada, ou seja.que permite uma leitura de meia escalaaproximadamente.

Para amplificadores que usam alto-falantes comuns na saída. ou seja, quepossuem baixa impedância de saída. opotenciômetro usado deve ser do tipo defio de 50 ohms de resistência.

Julho/78

POTENCIÕMETAO

IOuF X 35V

Figura 4

55

Se for um amplificador com saída dealta impedância, usado para enviar sinaispor meio de linhas de distribuição (600ohms, por exemplo) ou para fones, opotenciômetro usado deve ter de 1 k à 5 kde resistência, de preferência devendo serdo tipo de fio.

Para a medida o procedimento é oseguinte:

Ligue o amplificador, colocando a médiovolume. O potenciômetro de prova usadocomo carga deve estar todo aberto, ouseja, com sua resistência máxima.

Leia a tensão alternada na saída doamplificador e anote este valor como V1.Em seguida, vá fechando gradativamenteo potenciômetro de modo a reduzir suaresistência e também o valor da tensãomedida. Faça isso até que a tensão no vol-tímetro caia uns 10% em relação ao valorlido na operação anterior. (Se você leu 10V ajuste o potenciômetro até ler 9, porexemplo).

Anote o valor da tensão lida como V2Agora, desligue o amplificador e cuida-

dosamente tire o potenciômetro do circui-to sem mexer no seu cursor, ou seja, semalterar sua resistência.

Com o multímetro na escala apropriadade resistência meça agora a resistência do

potenciômetro na qual foi obtida a leituradesejada.

Anote esta resistência como R.Para calcular a impedância Z de saída

do amplificador basta então aplicar a fór-mula: Z = R

V2(V1 - V2)Em suma: subtraia V2 de V1. Multipli-

que o resultado por V2. Divida então Rpelo resultado desta última operação.Você terá encontrado a impedância emohms.

Exemplo: na prova com o potenciômetrotodo aberto, encontramos para V1 umatensão de 8 Volts. Em seguida, na segundaprova encontramos para V2 na segundaprova um valor de 7 V. A resistência emque isso ocorre é de 30 ohms.

Temos então: V1 = 8 VV2 = 7 V

R = 30 ohmsFazemos então:a) 8 - 7 = 1b) 7 x 1 = 7c) 30 / 7 = 4,3 ohms, aproximada-

mente.Esta é portanto a impedância de saída

do amplificador, com as devidas tolerân-cias pela precisão dos instrumentos ecomponentes usados.

ATENÇAoA REVISTAELETRONICANÚMERO 56, com a PLACA-BRINDEde Circuítoimpresso do Micro Transmissor de FM já está novamente disponível, aopreço de Cr$ 25,00.

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RIO DE JANEIROFITTIPALDIJORNAIS E REVISTASLTDA.Rua São José, 35 - lojas 126-127-128CentroRODOVIÁRIA GUANABARAJORNAIS E REVISTASLTDA.Avenida Francisco Bicalho, 1Rodoviária novo Rio

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56 RevistaSlber Eletr4niCl

De Frequencímetroa Capacímetro

.,;i!f!jj~ ...:::::::::::::::r-;reqUenclmetro

I 4!d!ilJ/Jf~t!!!ff!!ff!!!!f!t.::::::::::::::::::::::::r:iJ!:::!:::!::::;:;::

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"..:::::iiiiifiiii:iiifiiiif.:::..:::.:: ..,. . . _ o. .. .:i:::::::::::'::::H:::::::::::::::::ii:lJCom a utI/izaçao deste cIrcuito na entrada de seufrequenclme-: a :

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,.::::::::ii::::::: = ':ii:::ii::ii:::ii::ii ;tro Iglta voce pouera usa- o em malS uma Importante unçao:. ... . -,.:.::::::::: .::::::::::::. ';::::'::::':'::::::::: '

10 med.

/da de CJ:.

ac/tanc/as. As vantagens da expansao da gama.. .. ... .. ... ... . ... -. .. .. ....::..:::..:::.:::..:::..::..:::..: de utilização este instrumento não precisam ser enumeradas.

. bastando sÜllplesmente lembrarmos o custo elevado deste tipoCanacimetro de equip"'amen'to.Co"}o o cirCtlito us~ tecno~ogia ,TTL sua

r adaptaçao pode ser d/reta ao frequenclmetro mcluslve com oaproveitamento da mesma fonte de a/imelltação.

Hoje em dia um frequencimetro digitalcomeça a constituir-se num instrumentoque pode ser encontrado nas oficinas ele-trônicas com relativa facilidade. De fato, apublicação de diversos projetos, sendo umna nossa própria revista e a possibilidadede aquisição de Kits e instrumentos pron-tos desse tipo permitiu que uma boa faixade técnicos pudesse ter acesso a esseequipamento. (figura 1).

~"I INHz

00

5gufI 1

Julho/78

Entretanto, muitos acham que o empre-go de um capital tão elevado na aquisiçãode um equipamento desse tipo não com-pensa a única medida que ele pode reali-zar. Com o recurso que damos aqui, entre-tanto podemos estender a faixa de utiliza-ção deste instrumento para a medida de.capacitancia o que significa uma compen-sação para o seu alto custo.

É claro que a montagem e utilizaçãodeste instrumento exige um certo conheci-mento de técnicas digitais pelo que não setrata de projeto recoméndado aos J1rinci-piantes.COMO FUNCIONA

A base do circuito consiste em se gerarum trem de pulsos cuja frequência médiaseja proporcional ao valor da capacitanciaque se deseja medir. Esta forma de ondasendo retangular pode ser aplicada direta-mente a entrada do frequencrl11etro ondeela será registrada.

Se os valores forem corretamente esco-lhidos, a conversão na leitura será desne-cessária, ou seja, o valor de frequência lidoserá numericamente igual a capacitanciaem determinada unidade.

57

No caso prático damos os valores doscomponentes para que a leitura seja feitaem picofarads ou dezenas de picofarads.

O multivibrador mono-estável que é res-ponsável pela duração do trem de pulsostem um período dado pela seguinteexpressão:

t = Cx. Rx. Ln 2Fixando-se Rx percebe-se que a largu-

ra do trem de pulsos passa a ser proporcio-nal ao valor de Cx.

A saída do multivibrador mono-estável éusada para gatilhar os pulsos de um oscila-dor astável para a entrada do frequencíme-tro. Consequentemente o número de pul-sos que passará ao frequencímetro seráproporcional à duração do trem de pulsose consequemente à Cx.

O oscilador de referência utiliza um cris-tal de 27 MHz (rádio controle ou faixacidadão) oscilando no terceiro sobretom,mas neste circuito ele opera em sua fre-quência fundamental, em torno de 9 MHz.

O multivibrador monoestavel deve serdisparado por pulsos provenientes do pró-prio frequencímetro. Para que haja um fun-cionamento correto da unidade o períodode pulsos do frequencímetro deve sermaior que o maior período do monoestá-vel. Para os valores dados no circuito esteperíodo é da ordem de 20 ms.

Para ajustar o circuito deve-se procederda seguinte maneira: ligue um capacitorCx de valor conhecido entre os terminaisde prova e ajuste Rxb para que o frequen-cimetro dê uma indicação em dezenas depicofarads. Por exemplo, se o capacitor forde 20 nF o frequencimetro deve indicar2000.

O circuito servirá para a medida decapacitâncias de 1 kpF à 1 ~F conforme ofrequencímetro. Em alguns casos a faixapode ser estendida com a alteração dovalor de Rx.

MONTAGEM

O circuito completo pode ser instaladonuma placa universal de aproximadamente5 x 8 cm. A disposição dos componentesficará a cargo do montador que deveconhecer bem a técnica TTL de monta-gem.

O transistor usado nesta montagem édo tipo BC549, mas seus equivalentespodem ser usados.

As pontas de prova ao capacitor devemser dotadas de fios curtos para que nãohaja nenhuma alteração de leitura com aaproximação de objetos que possam intro-duzir capacitâncias parasitas.

A figura 2 dá o circuito completo.

Cx ...--_.1__-....-+ '---

+5V

SIN~~ONIS- .5 C11 oe

Lista de Material

CI1 - 74121CI2 - 7400R1. R2 -1kQ x 1/8 WR3 -33 kQ x 1/8 WRx8 - 1 K Q

Rxb -27k ou 33kQ -potenciometroC1 -82 pF - capacitorde mica ou certimicaQ 1 - BC549 - transistor

XTAL - 27 MHz - terceiro sobretom (cristal)

58 RlVistaSabarElet",nica

+

p...."

CI2A7400,

CI -12,1' .figu,. 2

SIMPLES RADINHOPARA

PRINCIPIANTE,S

Eis aqui um radinho muito simples de ser montado que pode"pegar" comfacilidade as estações locais. Se voci estáprocu-rando algo interessante para montar e esta é a sua primeiratentativa em fazer alguma realização em eletrtJnica, porquenão começar com este radinho? Voc~, sem dúvida sUrpreende-rá seus amigos com sua habilidade e aindapoderá desfrutar desua montagem, ouvindo seus programas Javoritos.

Newton C. Br898

Radinhos de um e dois transistorespodem ser montados com muita facilida-de, sem o inconveniente de ajustes crfti-cos, e mesmo nno apresentando a mesmasensibilidade de receptores comerciais,podem servir pt:trfeitamente para a capta-ção clara e com bom nfvel das estaçõeslocais.

Este receptor de dois transistores ape-nas é especialmente indicado aos princi-piantes, pela sua simplicidade e baixo cus-to. Se bem que o projeto original seja paraescuta em fone de ouvido, individual por-tanto, se o leitor residir em cidades quetenham estações fortes, ou então nas pro-ximidades da antena emissora da estaçãolocal, poderá ter a escuta com bom volumeaté em alto-falante.

Nestes casos em que o sinal da estaçãoé forte, quer pela proximidade ou pela pró-pria potência do emissor, a~é mesmo aantena externa pode ser eliminada.

Os componentes exigidos para estamontagem são em pouco número e ofere-cem diversas alternativas, o que facilita a

Julhv/78

execução do projeto até mesmo pelos lei-tores menos experientes. leia com aten-ção todo o texto, e com a lista de material,adquira todos os componentes. O resto éfácil e em pouco tempo você terá um radi-nho que, para sua glória, você mesmomontou I

o CIRCUITO

Para que o leitor tenha uma idéia decomo funciona este tipo de receptor de rá-dio, vamos dividir seu circuito em três eta-pas, cada uma exercendo uma função defi-nida. (figura 1).

ANTENA

ET"'A DI!SINTOHIA

óôFONE

OUDETECTOR

AMPLIFICA-DOR -DEAUDlO

-. TERRA

Figura 1

59

A primeira etapa é o circuito de sintoniaque tem por função separar de todos ossinais que são captados pela antena o quecorresponde a estação que queremosouvir. Todas as ondas que incidem naantena induzem correntes que seriamamplificadas simultaneamente se não hou-vesse um circuito capaz de separá-Ias.

Este circuito é formado por uma bobina,cujo número de espiras determina a faixade frequência que pode ser sintonizada, epor um capacitor variável sobre o qualatuamos para fazer a mudança de esta-ções (figura 2).

II

80llJM :~

IIIIII

sÃoANTENA

C APACITOR

VARIÁVEL

SOMENTE o SINALDA ESTAÇÃO.swro-NlZADA VAI AETA~A SE8UINTE

~-.OS SINAIS DASOIlTAAS EST~ÕESVAO PARA A TEMA

Figura 2

Conforme a posiçao do variável o circui-to "ressoa" numa determinada frequência,que se corresponder a uma estação, serájustamente a estação cujos sinais passaraoao circuito seguinte para serem amplifica-dos.

A etapa seguinte tem por elemento bá-sico um diodo semicondutor que realiza afunção de detectaro sinal sintonizado, ouseja, separar das altas frequências quetransportam a informação, os sinais debaixa frequência correspondentes ao somque se deseja ouvir (figura 3).

DtPOIS D9 DIODO

~ ~ TJ\J\PANTES DO ~ ~SO' TEMOS RF I.J. - _

1 I:-Figura 3

60

o sinal de baixa frequência correspon-dente aos sons, é entretanto muito fracopara poder ser ouvido convenientementese o aplicarmos a um fone ou alto-falante,precisando portanto passar por uma ampli-ficação adicional. Esta amplificação é feitapelas etapas seguintes que formam oamplificador de audio.

Usamos no caso dois transistoresiguais, que apresentam um bom ganho deamplificaçao, acopJados da maneira indi-cada na figura 4.

PERCURSO DOSINAL NAS DUASETAPAS TRANSISTORIZADAS

Figura4

Com esta configuração, teremos uma.amplificação suficientemente forte paratermos bom volume em fones e em algunscasos até no alto-falante. Se o leitor morarperto de estações fortes, ou se em sualocalidade diversas estações potentesoperarem, mesmo usando uma antenapequena, o volume obtido será suficientepara excitar um alto-falante que entãodeverá ser usado em lugar do fone.

A alimentação deste receptor pode serfeita com uma tensão de 6 vi vinda de 4pilhas pequenas, ou então, para maiorpotência, com uma tensão de 9V vinda de6 pilhas pequenas.

MONTAGEM

Para esta montagem, tudo que o leitornecessitará será de um soldador de peque-na potência (máximo 30 W), solda de boaqualidade, um alicate de corte e um deponta, e chaves de fenda.

Os componentes serão todos montadosnuma base de madeira de aproximada-mente 20 x 15 em, e os transistores assim

L

10nfC4

C2VAAlAVEL

-:-TERRA

como resistores e capacitores são solda-dos numa ponte de terminais.

É claro que o leitor não precisa seguirexatamente esta técnica de montagem. Abase de montagem, por exemplo, pode sero próprio fundo da caixa onde será instala-do em definitivo o receptor.

a circuito completo do receptor é mos-trado na figura 5.

Antes de fixar os componentes princi-pais na base de montagem, ou seja, ocapacitor variável. a bobina, a ponte de ter-minais, o alto-falante e o suporte de pilhas,além do controle de volume, o leitor devepreocupar-se com a obtenção dos compo-nentes',

Para estes, temos .as seguintes observa-ções a fazer:

a) Para o capacitor variável existemdiversas opções: o leitor pode usar umvariável grande de 2 seções que é fácil deencontrar, de eixo fino, para colocação doknob, sendo este ligado conforme mostra afigura 6. Pode ainda usar um variávelminiatura do tipo encontrado em rádiostransistores, cuja maneira de ligar é mos-trada na mesma figura.

b) Para a bobina, o leitor tem duasopções também pode comprar somente obastão de ferrite e enrolar a bobina com fiocomum flexível da maneira indicada nafigura 7 ou então comprar o conjunto bobi--na-bastão de ferrite para a faixa de ondas

Julh0/78

+ +

_-81-sÂevcs

220,f

Figura 5

CONTATO DEMETAL

}AORADINIfO

OOMO LIGAR UM VARIAVELGRANDE DE 2 SEÇÕES

AO {RADIO

COMO LIGAR UM VARIÁVEL MINIATURADO TIPO PARA TRANSISTORES

Figura 6

médias, já pronto. No caso o leitor podeusar bobinas tanto de núcleo de ferritechato, como cilíndrico. A bobina consta de70 espiras + 20 de fio comum fino ouentão fio esmaltado 28. Enrole 20 voltasde fio, faça uma derivação (tomada) edepois enrole mais 70 espiras.

c) a leitor pode optar pela versão comfone ou pela versão com alto-falante. Para

61

BASTAO ,DE FERRITEDE 10 A 20cm

VOCE PODE ENROLAR UMABOBINA COM FIO COMUMOU ESMAlTADO

x

TITlfANSFORMADOII

De: SAlDA

I

:"" ~I~y ALTO-FALANTE

DE IOcIIIX 8A

MORANDOPUTO De: e:STACÕU FORTU voeiPODe: USAR UM ALTO-FALANTe:.

Figura 8

a versão com fone, devem ser usadosfones de cristal ou fones magnéticos dealta impedância. Muito cuidado, pois osfones de radinhos comuns e gravadoressão magnéticos de baixa impedância não

62

2

USAR UMA BOBINACOMERCIAL

Figura 7

devendo ser usados neste circuito. Para aligação do alto-falante deve ser usado umtransformador de sarda. O leitor pode usarum transformador de saída para transisto-res do tipo miniatura ou então um transfor-mador maior do tipo usado na saída deválvulas 6AQ5 ou equivalentes que sãobastante comuns na praça. O alto-falantepode ser qualquer tamanho desde que suaimpedância seja de 8 ohms. A maneira deligar o transformador de sarda e o alto-falante é mostrada na figura 8. Para a liga-ção de uma tomada para o fone, o jaque émostrado na figura 9.

X

y

COMO LIGAR UM JAOUE PARA o FONe:

Figura9

De posse dos componentes, o leitorpode preparar-se para a montagem, fixan-do-os da maneira indicada no plano demontagem da figura 10.

A sequência e os cuidados para asoperações é a seguinte:

1. Fixe a ponte de terminais, a bobina, ocapacitor variável, e os terminais antena/terra na base de montagem.

RevilltaS8berEletrílnica

<a:a:lUI-

. 2. Solde os fios da bobina e as ligaçõesdo variável nos terminais correspondentesda ponte.

3. Solde o diodo semicondutor na ponteatentando para sua posição.

4. Solde os transistores observandotambém sua posição. Cuidado para nãoafetar estes componentes com o calor doferro. Solde-os rapidamente.

5. Solde os resistores e os capacitores.No caso do capacitor eletrolítico observesua polaridade.

6. Faça a ligação do potenciômetro decontrole de volume não usando fios muitolongos.

7. Faça a conexão da chave S 1 conjuga-da ao potenciômetro de volume que servepara ligar e desligar o radinho.

8. Faça a conexão do suporte de pilhas edos fios antena e terra.

9. Complete a montagem, interligandoos pontos necessários da ponte com fioflexível de capa plástica e faça a ligação do

Julho/78

BOBINA LI AO SUPORTE DE 4 OU 6 PILHAS

---------._-~ -~ ~-.. - ---

-~------ . - ------~ "----

LIGA IVOLUME

Figura 10

fone ou alto-falante da maneira indicadano texto.. Terminada a montagem, confira todasas ligações e se nada estiver anormal, pre-pare-se para a prova inicial.

Se você morar em local isolado longe deestações fortes, será necessário usar umaantena externa. Na figura 11 é mostrada amaneira como deve ser instalada estaantena. A ligação à terra é também impor-tante, mesmo no caso de estações fortes,pois aumenta bastante o rendimento doreceptor. Esta ligação pode ser feita ligan-do-se um fio no polo neutro de tomada, ouentão.a um cano de água. (Para descobriro neutro da tomada, use uma lâmpadaneon). (fig. 12).

Para o caso de locais com estações for-tes, a antena pode ser formada por umpedaço de fio comum (encapado mesmo)de uns 2 ou 3 metros de comprimentoextendido em qualquer lugar.

63

ISOLADOR

\. fIO NÚ DE."11 PELO MENOS S-

I ..

ENCAMOODESCIDA

CM.IAN1OMAIOIt fOlt. ANTENA. MELMOII SERÁA REGEpÇÃo

Figura 11

fIO TERRA

L ARO LOCALDE COIITATO

Se nenhum sinal for ouvido no fone,verifique se é mesmo do tipo de alta impe-dancia ou então se éle se encontra estra-gado. Os fones de ouvido de cristal domuito sensiveis a umidade, estragando-se

Ligada a antena e o fio terra, coloque aspilhas no suporte e ligue o potenciômetro.

Abrindo todo o volume do receptor sede imediato você não captar nenhumaestação pelo menos deve ouvir algunsestalidos no alto-falante ou fone, indican-do o funcionamento. Procure então girar ovariável até sintonizar alguma estação. Seo volume for muito baixo, verifique a liga-ção à terra e à antena.

MJRADlNHO

~: ::-~=.-=-.;:-: :.:::::;...-I II I. .: r

"OLO NEUTRODA TOMADA

Figura 12

com mUito facilidade. Para esta finalidade,ligue entre seus terminais uma pilha. Nes-te momento deve ser ouvido um "clique"alto e ctaro. Se o "clique" for muito baixo éporque o fone se encontra estragado.

Lista de Material

QI, Q2 -BC548 ou BC238 -transistores NPNpara uso geralDI -diodo de cristal de germdnio ( I N34, I N60ou equivalente)CI -22 pF -capacitor de disco de cerdmicaC2 -Capacitorvariável(ver texto)C3 -220 nF -capacitor de poliéster (vermelho,vermelho,amarelo)C4 - lO nF - capacitor de poliéster ( marrom,preto, laranja)C5 -4,7,uF -12 ou mais volts - capacitor eletro-líticoC6 - 220,uF x 12 ou mais volts -capacitor ele-trolítieo

RI - 4,7 M ohms x 114 W - resistor (amarelo,violeta, verde)R2 -Potenci6metro de 4,7 k ohms com chaveR3 -1M ohms x 114 W-resistor (marrom, pre-to, verde)R4 - lO k ohms x 114W - resistor (marrom,preto, laranja)B I - 6 à 9 V - bateriaLI -Ver textoDiversos: interruptor simples; transformadordé saída e alto-falantes de 8 ohms ou fone;suporte para 4 ou 6pilhas, bastão deferrite,fiopara antena, fios, ponte de terminais, knobspara o potenci6metro e variável, ete.

64

LICAO 24.Na lição anterior es.tudamos o princípio de funcionamento de mais um dos impor-

tantes dispositivos eletrônicos, o transformador. Nas aplicações práticas os leitorespoderão encontrar transformadores com as mais diversas aparências em funçãode sua finalidade. Conhecer os principais tipos de transformadores e saber comoutilizá-Ios é o assunto focalizado em mais esta lição de nosso curso de eletrônica eminstrução programada. Veremos como são construídos e para que servem os princi-pais tipos de transformadores.

64. Os Transformadores na prética

Os transformadores utilizados nas aplicações práticas, funcio-nando toçjos segllJ1do o mesmo principio podem variar bastantede .aparência em função da aplicação a que se destinam. Assim,temos variações em relação ao tipo de núcleo usado, seu forma-to e o material de que é feito, temos variações em relação aosenrolamentos e sua disposição, assim como a maneira como asespiras são enroladas; temos variações em relação aos circuitosem que são 'usados etc, o que nos leva a uma gama relativamen-te ampla de tipos de transformadores que devem ser conhecidospelo 'menos em teoria pelos praticantes de eletrÔnica.

Tipos de transformadores

TRANSFORMADORES DE DIVERSOS TIPOS

figura 213

Nesta lição procuraremos focalizar cada tipo de transfor-mador, suas aplicações e as principais caracterlsticas que o lei-tor deve observar na sua escolha para um projeto. O primeirotransform'ador que analisaremos é o transformador de alimenta-ção:

1) Transformadores de AlimentaçãoA finalidade deste tipo de transformador é tomar a tensão

da rede de alimentação de 110 ou 220 V e transformá-Ia numatensão também alternante de outro valor, conforme as necessi-dades do projeto. Se a tensão obtida na sua salda for menor que

Transformadores de Alimen-

tação ..0

Julh0/78 356 66

a tensão da rede, trata-se de um transformador abaixador,enquanto que se a tensão obtida no secundário for maior q!Je ade entrada, trata-se de um transformador elevador.

Normalmente estes transformadores constam de um enro-lamento primário no qual é aplicada a tensão da rede, sendoeste enrolado com fio cuja espessura depende da potência que otransformador deve fornecer, ou seja, do produtoda corrente pela tensão de secundário. Em algunscasos, o primário destes transformadores é enrolado demodo a permitir sua ligação tanto na rede de 110 como 220 V.Na figura 214 temos um exemplo de enrolamento primário comuma derivação para 110 V. Assim quando ligamos o cabo deentrada entre o ponto O e 110 V, o transformador pode ser ali-mentado com 110 V, e quando ligamos entre O e 220 V, otransformador pode ser alimentado por 220 V.

Na prática, quando a marcação O, 110, 220 não é feita nopróprio transformador, a identificação é feita pelas cores dos fiosusados nesses enrolamentos: preto = O; marrom = 110 V; ver-melho = 220 V

220(>o

VERM. ......... cc 110

~R. .........22<> IIOV

o...

PRETO

o...PRETO

LIGAÇÕES EM 110 E 220V

figura 214

. O núcleo desses transformadores e formados por cha-pas de ferro em forma de E,I ou F,F, conforme já vimos na liçãoanterior. Usam-se chapas de ferro doce em lugar de um núcleosólido único, para se evitar as chamadas correntes de "Fou-cault" que são correntes induzidas no núcleo que afetam o seudesempenho. .

O enrolamento secundário é feito sobre o enrolamento pri-mário no mesmo carretel, com fio esmattado que depende emespessura da corrente desejada na saída.

Para os transformadores abaixadores, o fio usado é demaior espessura que o do primário, e o número de espiras émenor, enquanto que para os transformadores elevadores, o nú-mero de espiras do secundário é maior, mas sua espessura émenor.

Para estes transformadores, poderemos ter enrolamentossecundário simples que constam de apenas duas pontas, enrola-mentos com derivações centrais conforme mostra a figura 215,que são enrolamentos que nos permitem obter uma certa ten-são a partir da tomada central, para cima e para baixo, mas com"inversão de fase" e também transformadores com secundáriosduplos, cujo diagrama é mostrado na mesma figura 21 5.

Os três tipos de transformadores podern ser encontrados tan-to na versão de abaixadores como de elevadores. Do mesmomodo podemos encontrar transformadores com enrolamentosde alta e de baixa tensão simultaneamente.

66

A potênciá

Correntes de Foucault

~l r',],- "'....

J[J ~Et:-2v .L

12v

SECUNDÁRIO SIMPLES

SECUNDÁRIO COMTOMADA CENTRAL

SECUNDÁRIO DUPLO

figur;a 21 5

Esses transformadores podem ser usados em diversostipos de aplicações práticas, sendo as mais comuns as entradasde fontes de alimentação, ou seja, circuitos que convertem atensão alternante da rede em tensões contínuas como. as exigi-das pelos circuitos eletrônicos.

No caso de fontes para circuitos transistorizados cujaoperação normalmente se faz com tensões menores que a darede, podemos encontrar transformadores com tensões a partirde 4,5 V até perto de 80 V para os grandes amplificadores. Ascorrentes de secundário normalmente vão de 150 mA até pertode 10 A conforme o ti po de aplicação.

No caso. de circuitos com válvulas e para aplicações especiais,os transformadores normalmente são do tipo elevador com ten-sões de saída entre 125 e 1 200 V, com correntes a partir de 20mA.

Na figura 216 damos as aparências como normalmentesão encontrados esses transformadores.

11II

figura 216

Na escolha de um transformador, o leitor deve tomar asseguintes precauções:

a) Deve verificar se o primário do transformador é da ten-são em que se deseja ligar o aparelho, ou seja, .110 ou 220 V,conforme a sua rede. Um transformador de duplo primário elimi-na as dúvidas no caso.

b) Deve verificar a tensão de secundário se está de acordocom o projeto, lembrando que nem sempre a tensão do secun-dário do transformador é a tensão de saída da fonte já que naretificação pode haver um aumento ou diminuição de seu valor.

c) Deve verificar a corrente de secundário fornecida pelotransformador que deve ser sempre maior ou igual que a corren-te exigida pelo projeto. Por exemplo, se a fonte que você estámontando é para 6 V x 250 mA, você pode perfeitamente usar

@11II !ér"""~ü

M

JuÍhol18'"

Fontes de Alimentação

Abaixadores e Elevadores

Precauções na escolha

Limitação de corrente

61

um transformador de 6 V x 500 mA ou mesmo 6V x 1A. Issoacontece porque a corrente é sempre dosada pelo circuito ali-mentado, não importando quanto seja a corrente fornecida pelafonte, o mesmo sempre "puxa" somente a corrente que ele pre-cisa. Se o transformador não puder fornecê-Ia é que teremosproblemas.

Com relação à qualidade de um transformador é muitoimportante o leitor observá-Ia-em função do seu projeto. Trans-formadores com blindagem externa são sempre preferidos paraprojetos de audio, já que reduzem bastante a possibilidade deindução de zumbidos. Transformadores que "roncam" quandoem funcionamento indicam que as chapas não estão firmes, eportanto sua qualidade de construção não é das melhores. Omesmo ocorre em relações a terminais fracos que se soltamcom facilidade, os quais devem ser observados com cuidado nacompra do competente.

Com relação ao aquecimento, os transformadores sempredissipam uma parte da energia com que trabalham em forma decalor. Operando abaixo dos limites indicados pelo fabricante suadurabilidade é ilimitada, mas caso de sobrecargas o aquecimen-to excessivo pode causar a queima do isolamento de esmaltedos fios, ou seja, a queima do transformador. Isso ocorreráquando se tentar drenar do mesmo uma corrente maior do que aque ele normalmente pode fornecer.

OS TRANSFORMADORES DEVEM SERINSTALADOS EM LOC.AISVENTILADOS.

figura 21 7

Em suma, escolhendo apropriadamente um transformadorde boa qualidade para uma fonte, o leitor não precisa se preocu-par com seu funcionamento. Futuramente ensinaremos comorealizar provas deste componente com instrumentos simplesque podem avaliar sua qualidade e con~ições de uso.

Resumo do quadro 64

- Existem transformadores de diversos.tipos cujas maneiras deconstrução depende da aplicaçãoTemos variações do tipo de núcleo, tipo de fio usado emaneira segundo o fio é enroladoOs transformadores de alimentação ou transformadores deforça são usados para converter a tensão de menor oumaior valor, após o que é procedida a retificaçãoQuando a tensão de saída é menor o transformador é do tipoelevador, sendo usados em aparelhos a válvulas e em outrasaplicações

68

O problema da qualidade

Condições de Trabalho