Resumo Avionica ( Eletronica )

CAPITULO 1

CIRCUITOS REATIVOS

Resistor= um componente eletrnico que consome energia eltrica e dissipa em forma de calor.

Resistorse ope a corrente eltrica. Sua relao entre acorrentee atensoest em FASE.

Capacitor= componente que armazena energia atravs de campo eletrosttico. Unidade Farad

Capacitancia =unidade dacapacitncia tambm o farad e quanto maior a capacitncia , maior a oposio variao de tenso.

Reatancia capacitiva (XC) a oposio que o capacitor eferece na corrente eltricaALTERNADA. medida emohms.Comportamento do capacitor em C.A = funciona como curto-circuito.Comportamento do capacitor em C.C = funciona como chave aberta.Relacao entre tenso e corrente = em um capacitor a TENSAO esta atrasada 90 graus em relao a corrente.Indutor (L)= componente eletrnico que armazena energia atravs de campo magntico unidade de medida oHenry.Ele tambm se ope a variao da corrente.

Reatancia Indutiva (XL)= a oposio que o indutor apresenta corrente eltricaALTERNADA .A Reatancia medida em OHMS .Comportamento do Indutor em C.C = curto-circuito.Comportamento do Indutor em C.A = chave aberta.Relacao entre tenso e corrente = em um indutor a TENSAO esta adiantada 90 graus em relao a corrente.

CIRCUITOS RESISTIVOS E REATIVOS.

Circuitos resistivos= constitudos apenas por resistores.

Circuitos Reativos= constitudos por resistores, capacitores e/ou indutores.

Circuito RC= circuito reativo resistor /capacitor.

Circuito RL= circuito reativo resistor /indutor.

Circuito RLC= circuito reativo resistor /capacitor/ indutor.

Impedancia (Z)= Em um circuito reativo a oposio total passagem de corrente eltrica chamada de impedncia.

POTENCIA ELETRICA EM CIRCUITOS REATIVOS E RESISTIVOS.

Potencia em circuitos resistivos = no circuito resistivo a energia fornecida pela fonte de tenso inteiramente dissipada em forma de calor pelas resistncias.

Potencia em circuitos reativos= no circuito reativo parte da energia entregue pela fonte de req dissipada em forma de calor pelos resistores e parte dessa energia armazenada pelos capacitores e indutores.

Potencia Aparente (PA)= unidade de medida o Volt Ampere (VA) . Em circuito Reativo o calculo da (PA) utiliza a impedncia do circuito tanto a energia dissipada pelo resistor quanto as energias armazenadas pelos indutores e/ou capacitores.

Potencia Real (PR)= unidade de medida o WATT (W). Em circuito tambm REATIVO a potencia real aquela que dissipada em forma de calor pelos resistores, ou seja , considera-se apenas os resistores.

Fator de Potencia (FP)= a RELACAO entre a potencia real e a potencia aparente, quanto Maior o fator de potencia , melhor a qualidade do circuito.

Frequencia de Corte= em qualquer circuito reativo as freqncias das reatncias indutivas e capacitivas so diferentes , ou seja, freqncia de corte provoca uma diviso por igual da tenso da fonte ,ou seja, metade da tenso vai para a parcela reativa e a outra metade para a parcela resistiva do circuito. Quando isso acontece a (PR) potencia real CAI para a metade de seu valor Maximo. Essa situao denomina se PONTO DE MEIA POTENCIA OU PONTO 0,707.

CIRCUITO REATIVO SERIE

Em um circuito seriea CORRENTE a MESMA em todos os PONTOS do circuito , com isso , a corrente ser REFERENCIA quando o assunto for ngulo de fase entre tenso e corrente.

Circuito RL serie= Quando ligamos um indutor em serie com um resistor, a queda de tenso no resistor estar em fase com a corrente, e a queda de tenso no indutor estar adiantada em 90 graus.

Circuito RC serie= Quando ligamos um capacitor em serie com um resistor, a queda de tenso no resistor estar em fase com a corrente, e a queda de tenso no capacitor estar atrasada (defasada) em 90 graus

Circuito RLC ou RCL serie= Quando ligamos capacitores, resistores e indutores em serie, a queda de tenso no capacitor estar atrasada 90 graus em relao a corrente, a queda de tenso no indutor estar adiantada 90 graus em relao a corrente e a queda de tenso no resistor estar em fase com a corrente.

CLASSIFICAO DOS CIRCUITOS RCL EM SERIE:

*Quando XL for maior que XC ou EL maior que EC temos : ngulo(0) positivo,circuito RL

*Quando XC for maior que XL ou EC maior que EL temos : ngulo(0) negativo,circuito RC*Quando XL for igual XC ou EL igual EC temos : ngulo(0) igual a zero,circuito resistivo.

RESSONANCIA EM SERIE= Quando as reatncias indutivas e capacitivas so iguais elas se anulam, dessa forma o circuito RLC fica ressonante ou FREQUENCIA RESSONANTE. A impedncia total passa a ser apenas a resistncia no circuito.

SELETIVIDADE= A seletividade caracterstica de um receptor de selecionar um sinal de freqncia e determinada pelos circuitos ressonantes. QuantoMENOR a resistncia hmica de um circuitoRCL MAIORsua SELETIVIDADE, ou seja , dessa forma o INDUTOR o Q Fator de qualidade no circuito ressonante, quando ele for maior a seletividade de freqncia melhor, denominando se a LARGURA DA FAIXA OU FAIXA DE PASSAGEM DO CIRCUITO (BAND WIDTH).

CIRCUITOS REATIVOS EM PARALELO.

Em um circuito paraleloa TENSAO a MESMA em todos os PONTOS do circuito , com isso , a TENSAO ser REFERENCIA quando o assunto for ngulo de fase entre tenso e corrente.

Circuito RL paralelo= Quando ligamos um indutor em paralelo com um resistor, a corrente no resistor estar em fase com a queda de tensao, e a corrente no indutor estar atrasada (defasada) em 90 graus em relao a tensao.

Circuito RC paralelo= Quando ligamos um capacitor em paralelo com um resistor, a corrente no resistor estar em fase com a tensao, e a corrente no capacitor estar adiantada em 90 graus em relao a queda de tenso

Circuito RLC ou RCL paralelo= Quando ligamos capacitores, resistores e indutores em serie, a corrente no capacitor estar adiantada 90 graus em relao a queda de tenso ,a corrente no indutor estar atrasada 90 graus em relao a tensao e a corrente no resistor estar em fase com a queda de tensao.

CLASSIFICAO DOS CIRCUITOS RCL EM PARALELO:

*Quando XL for menor que XC ou IL maior que IC temos : ngulo(0) negativo,circuito RL

*Quando XC for menor que XL ou IC maior que IL temos : ngulo(0) positivo,circuito RC

*Quando XL for igual XC ou IL igual IC temos : ngulo(0) igual a zero,circuito resistivo.

RESSONANCIA EM PARALELO= Quando as reatncias indutivas e capacitivas so iguais elas se anulam, dessa forma o circuito RLC fica ressonante ou FREQUENCIA RESSONANTE. Situacao em que as correntes no capacitor e no indutor so iguais IC=IL.

CIRCUITO TANQUE IDEAL(LC PARALELO)

Chama-se circuito tanque qualquer associao LC em PARALELO.A designao tanque resulta da capacidade que tem os circuitos LC de armazenar energia. Um circuito tanque ideal possui resistncia hmica igual a zero (R=0), e no existe na prtica.Quando um circuito tanque alimentado por uma fonte de tenso alternada, existem dois caminhos para a corrente eltrica circular, pelo capacitor e pelo indutor.Se a fonte de CA operar em baixa freqncia, a maior parte da corrente circular pelo indutor do que pelo capacitor, porque XL menor do que XC. Se, porm, a fonte de CA operar em alta freqncia, a maior parte da corrente circular pelo capacitor porque XC menor do que XL.Para uma determinada freqncia a reatncia indutiva ser igual reatncia capacitiva (XL = XC), logo, o circuito entra em ressonncia.Uma vez estando o circuito em ressonncia, a corrente atravs do indutor e do capacitor igual (IL = IC), porm defasadas de 180.Assim sendo, a corrente total de IL e IC igual a zero.Assim, nesse circuito ressonante em paralelo hipottico, a impedncia do circuito ser infinita e no haver corrente de linha. Entretanto, haver uma corrente circulatria no tanque apesar de nenhuma corrente ser fornecida pela fonte (ciclo vicioso). Depois da carga inicial do capacitor, ele se descarrega sobre o indutor. A energia que percorre o indutor armazenada em seu campo magntico. O campo magntico resultante em torno do indutor age como fonte de energia para recarregar o capacitor. Essa transferncia de energia entre os dois elementos continua na freqncia de ressonncia sem qualquer perda. O sistema est em estado oscilatrio. Um circuito tanque ideal no existe, pois sempre existe alguma resistncia hmica no circuito tanque, tornando a impedncia menor que infinito e provocando perdas. A ressonncia nos circuitos paralelos chamada de anti-ressonante, por serem seus efeitos exatamente opostos aos observados nos circuitos em srie.

IMPEDANCIA NO CIRCUITO TANQUE.LC PARALELO.

A impedncia de um circuito paralelo difere de um circuito serie.Em serie quando se tem uma grande quantidade de reatncia indutiva faz com que o circuito haja indutivamente, j em paralelo nas mesmas condies ou seja , grande quantidade de reatncia indutiva quem predomina a reatncia capacitiva pois a corrente maior no ramo capacitivo.A largura da faixa ou faixa ressonante so iguais em serie e paralelo e o fator de qualidade ``Q`` tanto no circuito ressonante serie como no paralelo funciona da mesma forma , quanto maior ``Q`` maior seletividade.

FILTROS DE FREQUENCIA

A funo de um filtro de freqncia efetuar a separao de determinadas freqncias de componentes de C.C dosde C.A.

Filtro Passa-Baixa= esse filtro destina se a conduzir freqncia abaixo da freqncia de corte.

Filtro Passa-Alta= esse filtro destina se a conduzir freqncia acima da freqncia de corte.

FILTROS DE CIRCUITOS SINTONIZADOS OU RESSONANTES

No circuito ressonante a caracterstica a tima seletividade e se tornam ideais para filtros de reqncia, em serie se tem uma baixa impedncia corrente em que esta SINTONIZADA e uma Grande impedncia no RESTO das correntes do circuito. J no PARALELO o contrario.

Filtro Passa- faixa= ou passa banda deixa passar correntes dentro dos limites de uma faixa continua.

Filtro Corta-Faixa= so destinados a suprir as correntes de todas as freqncias dentro de uma faixa continua limitada.

CAPITULO 2

OSCILOSCOPIO

O osciloscpio um instrumento de medio bsico, permite observar valores e formas de sinais em qualquer ponto do circuito.Consiste de um TRC (tubo de raios catdicos) e ampliadores auxiliares.

TRC= o TRC a parte mais importante do osciloscpio , um tubo de vidro com tela de fsforo , no seu interior contem um alto vacuo que direciona o feixe de eltrons.

Canhao eletrnico= fica dentro do TRC, ele que direciona o feixe de eltrons pra tela do TRC , o canhao possue um filamento , um catodo (-), uma grade e 2 anodos (+) , o primeiro anodo focalizador e o segundo anodo acelerador altamente positivo. A finalidade da tela do TRC transformar energia cintica do eltron em energia luminosa.Para ter a cor verde na tela usado silicato de zinco , e na parte interior do tubo com exceo da tela existe uma cobertura de AQUADAC que tem a funo de devolver o excesso de eltrons para o catodo.

DEFLEXAO VERTICAL E HORIZONTAL

Se o TRC no tivesse a deflexo vertical e horizontal , o feixe de eltrons emitido pelo canhao do TRC produziria um ponto luminoso no centro da tela. Existem 2 tipos de deflexo :

Eletrostatico e EletromagneticoCircuito gerador de Base de Tempo ou gerador dente de serra = tem a finalidade de mover o feixe da esquerda para a direita em uma velocidade uniforme, esse movimento chama-se Varredura Linear.

CAPITULO 3

REQUISITOS PARA ANLISE DE CIRCUITOS

Fontes ou Geradores de TENSAO CONSTANTE= o equipamento destinado a fornecer tenso constante chamado de EQUIVALENTE DE THEVENIN. Fonte de tenso ideal no existe , fonte de tenso real possui resistncia interna maior que zero.

Fontes ou Geradores de CORRENTE CONSTANTE= o equipamento destinado a fornecer corrente constante chamado de EQUIVALENTE DE NORTON. Fonte de corrente ideal no existe , fonte de corrente real possui resistncia interna menor que infinito.

TEOREMAS

LEI DE KIRCHOFF

Primeira lei de Kirchoff lei dos Ns= a soma das correntes que entra em um N IGUAL a soma das correntes que saem do N.

Segunda lei de Kirchoff lei das Malhas= em qualquer circuito fechado , a soma lgebra de das quedas de potencial deve ser igual a das elevaes de potencial.

TEOREMA DA SUPERPOSICAO

Em qualquer REDE contendo uma ou mais fonte de TENSAO ou CORRENTE , a corrente em qualquer elemento do circuito a soma lgebra das correntes que seriam causadas por cada fonte individual.

TEOREMA DE THEVENIN

Qualquer circuito por mais COMPLEXO que seja, poder ser representado por um circuito equivalente simples , constitudo por um GERADOR DE TENSAO (ETH) em serie com uma resistncia interna (RTH)

TEOREMA DE NORTON

Qualquer circuito por mais COMPLEXO que seja, poder ser representado por um circuito equivalente simples , constitudo por um GERADOR DE CORRENTE (IN) em paralelo com uma resistncia interna (RN)

OBS:O circuito THEVENIN pode ser convertido no circuito NORTON,para isso necessrio igualar as resistncias internas e aplicar a lei de OHMS.

TEOREMA DA MAXIMA TRANSFERENCIA DE ENERGIA

A mxima POTENCIA transferida por uma fonte para uma carga ocorre quando a IMPEDANCIA da carga for IGUAL a IMPEDANCIA da FONTE.

CAPITULO 4

DISPOSITIVOS SEMICONDUTORES

Os semicondutores so a base da eletrnica moderna, pois diodos, transistores, circuitos integrados e muitos outros dispositivos so construdos tendo por base o silcioe o Germanio, o cristal semicondutor mais utilizado.

Ligaes covalentes

Osilcio e o germnio so tetravalentes, ou seja, possuem quatro eltrons nas suas camadas de valncia. Para que os tomos de silcio e germnio se tornem estveis, necessrio que ambos completem as suas camadas de valncia com oito eltrons. Os tomos de silcio e germnio conseguem esse objetivo formando uma estrutura chamada de rede cristalina, onde um tomo central compartilha um eltron com cada um de seus quatro vizinhos.O silcio e o germnio nascem isolantes, e passam a serem condutores quando so adicionados impurezas.

O efeito da temperatura sobre os semicondutores

A rede cristalina ou o compartilhamento do eltron que torna o tomo estvel s acontece na temperatura de zero absoluto. Se aplicarmos uma d.d.p (TENSAO) em um cristal semi condutor PURO, obteremos uma corrente eltrica proporcional temperatura que o cristal suporta.Para uma mesma temperatura , a corrente que circula no Germanio muito Maior do que a corrente que circula no Silicio, o que indica que as ligaes covalentes do silcio so muito mais estveis do que o germnio.

DOPAGEM DO CRISTAL SEMI-CONDUTOR.

um processo qumico com a finalidade de adicionar ``impurezas`` no interior da estrutura cristalina do semicondutor a fim de se obter tipos de cristais com caractersticas positivas e negativas que juntas iro formar os diversos tipos de componentes semicondutores.

DOPAGEM COM ELEMENTO PENTAVALENTE TIPO (N)

Quando um cristal semicondutor dopado com impurezas pentavalentes ou DOADORAS ( Fosforo ou Arsenio), obtemos um cristal tipo N , pois possue grande nmeros de eltrons livres 5 eletrons na camada de valencia.Importante :Dessa forma os Portadores tipo N (Eletrons) so MAJORITARIOS , e o tipo P MINORITARIOS.

DOPAGEM COM ELEMENTO TRIVALENTE TIPO (P)

Quando um cristal semicondutor dopado com impurezas Trivalentes ou ACEITADORAS ( INDIO ou GALIO), obtemos um cristal tipo P , pois possui grande nmeros de Lacunas ou falta de eletrons livres ou seja 3 eletrons na camada de Valencia, dessa forma o conjunto do tomo permanece eletricamente neutro.Importante :Dessa forma os Portadores tipo P (Lacunas) so MAJORITARIOS , e o tipo N MINORITARIOS.

OBS:Depois de dopados os semicondutores tipo N ou tipo P podem ser usados como diodos, transistores etc.

Junes PN

Quando um cristal tipo N unido a um cristal tipo P, alguns eltrons livres do cristal N invadem o cristal P. Ao sarem do cristal N, estes eltrons formam ons positivos neste cristal e ao entrarem no cristal P, completam uma lacuna e formam um on negativo neste cristal. Essa combinao de portadores acaba formando uma barreira de ons (Camada De Deplexao) na fronteira entre os dois cristais e continua at que a quantidade de ons negativos no cristal P acaba por repelir e impedir a passagem dos eltrons livres do cristal N.

Camada de depleo: A regio da fronteira entre os dois cristais onde ficaram depositados os ons chamada de camada de depleo.

Barreira de potencial: Podemos dizer que barreira de potencial fora com que os ons negativos do cristal P repelem os eltrons livres do cristal N e os impedem de atravessar a juno. Para vencer esta fora, necessria a aplicao de uma diferena de potencial de 0,7V para os diodos de silcio e de 0,2V para os diodos de germnio.

OBS:Em polarizao reversa a camada de deplexao tende se a expandir ,aumentando ainda mais a barreira de potencial, impedindo a passagem de eltrons.

Polarizao direta de uma juno PN

Quando ligamos o terminal negativo da fonte de tenso no cristal N e o terminal positivo no cristal P e aplicamos uma diferena de potencial maior do que o valor da barreira da potencial (0,7V para diodos de silcio e 0,2V para diodos de germnio), estamos polarizando diretamente a juno PN. Todo diodo (juno PN) polarizado diretamente apresenta uma resistncia muito baixa e conduz a corrente eltrica intensamente.

Polarizao inversa da juno PN

Quando o terminal positivo da fonte aplicado ao cristal N e o terminal negativo ao cristal P, a juno (diodo) est reversamente polarizada e seu comportamento anlogo ao de uma chave aberta, no apresentando conduo de corrente eltrica.

Diodo retificador

Existem muitos tipos de diodos, tais como o diodo zener, o SCR, o fotodiodo entre outros, porm um dos mais utilizados o diodo retificador. O anodo (positivo) um cristal do tipo P e o catodo (negativo) um cristal do tipo N.

Ruptura da juno PN

Os diodos possuem limitaes que no podem ser ultrapassadas, sob pena de destruio da juno PN. A ruptura da juno de um diodo pode ser causada por vrios fatores como corrente direta alm da suportada, tenso reversa acima da tenso de ruptura e ruptura por efeito trmico.

Aumento da corrente direta alm da mxima suportada: Um dos efeitos da corrente eltrica oefeito joule, que o aumento da temperatura com o aumento da corrente.

Aumento da tenso reversa acima da tenso de ruptura:. Dois eltrons libertam quatro, quatro libertam oito e este ciclo provoca umefeito de avalanche ou break downque provoca a destruio da juno.

Ruptura por efeito trmico: Na ruptura por efeito trmico, o aumento da temperatura provoca um aumento dos portadores minoritrios e da corrente reversa. O aumento da corrente provoca um novo aumento da temperatura e este ciclo acaba por destruir a juno PN por dissipao excessiva de potncia.

CAPITULO 5

FONTES DE FORA ELETRICA

Tipos de fonte de fora:

Existembasicamente trstipos de fonte de fora CC:

Pilhas e baterias: Convertem energia qumica em energia eltrica CC.

Geradores CC: Convertem energia mecnica em energia eltrica CC.

Fontes de fora eletrnica: Convertem tenso CA em CC, CC em CA ou CC em CC.

CA em CC: Representa a maioria das fontes de fora eletrnica. A energia CA geralmente provm da rede de 110/220V 60Hz.

CC em CA: mais conhecido como inversor. Este dispositivo necessrio quando se necessita de energia CA e s se dispe de baterias e pilhas como fonte de energia, ou seja, s de energia CC.

CC em CC: mais conhecido como conversor CC-CC. utilizada quando est disponvel apenas tenso contnua de pilhas ou baterias e se faz necessria uma tenso contnua de valor mais alto que a fornecida.

Tenso alternada senoidal

Ciclo: Ciclo um conjunto de valores que se repetem periodicamente.

Semiciclos: A parte do ciclo acima do eixo dos tempos chamada de semiciclo positivo e a parte do ciclo abaixo do eixo dos tempos chamada de semiciclo negativo.

Perodo (T): o tempo necessrio para completar um ciclo. A unidade do perodo o segundo (s).

Freqncia: o nmero de ciclos que ocorrem por segundo. A unidade da freqncia o Hertz (Hz).

Valor eficaz:Se considerarmos uma tenso alternada e uma tenso contnua de mesmo valor alimentando um mesmo resistor, perceberemos que a dissipao de potncia diferente e expressa pela relao:Vef = 0,707 . VP

Etapas de uma fonte de fora CA-CC

1)Ajuste da amplitude da tenso CA: Esta etapa abaixa ou eleva amplitude da tenso alternada por meio de um transformador.

2)Retificao:Na etapa de retificao, a tenso alternada transformada em tenso contnua pulsante por meio de diodos retificadores.

3)Filtragem:Na etapa de filtragem, a tenso contnua pulsante filtrada e transformada em contnua pura por meio de um capacitor, uma combinao de capacitores e indutores ou uma combinao de capacitores e resistores.

4)Regulagem: A etapa de regulagem garante uma tenso constante para a carga, independente de variaes de tenso na entrada CA ou das variaes de resistncia da prpria carga.

Ajuste da amplitude da tenso alternada

O ajuste da amplitude da tenso alternada em uma fonte de fora eletrnica feito por um transformador. Em um transformador, a potncia do primrio igual a potncia do secundrio e a elevao ou abaixamento da tenso conseguido atravs do nmero diferente de espiras para o primrio e para o secundrio.

Retificao

Retificador de meia onda

O diodo retificador (TRANSFORMA DE AC PARA DC PULSANTE NA SAIDA E SUA FINALIDADE FUNCIONAR COMO CHAVE NO CIRCUITO) possui a caracterstica de conduzir a corrente eltrica quando est polarizado diretamente (Positivo no anodo e negativo no catodo), e de impedir a circulao da corrente eltrica quando est polarizado inversamente (Negativo no anodo e positivo no catodo). Para um determinado semiciclo da tenso alternada de entrada o diodo est polarizado diretamente, conduzindo a corrente eltrica atravs da carga (RL). Para o semiciclo oposto, o diodo est polarizado reversamente, bloqueando a circulao da corrente eltrica. O retificador de meia onda possui baixa eficincia, pois apenas um semiciclo do sinal de entrada transmitido para a carga. A tenso de sada de um retificador de meia onda chamada de tenso contnua pulsante de meia onda, e possui freqncia igual a da tenso de entrada. A tenso mdia de sada de um retificador de meia onda igual a 0,318 vezes a tenso de pico (Vp). O diodo dever suportar uma tenso reversa superior tenso de pico do secundrio do transformador (VP). A vantagem do retificador de meia onda a simplicidade, pois utiliza apenas um diodo.

Retificador de onda completa

Um retificador de onda completa utiliza um transformador que possui no enrolamento de secundrio uma tomada central(center-tape),e dois diodos retificadores. A tenso total fornecida pelo secundrio de um transformador com center-tape o dobro da tenso fornecida para a carga. Em um retificador de onda completa, cada diodo retificador conduz alternadamente, e a carga recebe os dois semiciclos da tenso da rede. A tenso de sada de um retificador de onda completa chamada de tenso contnua pulsante, e possui freqncia igual ao dobro da freqncia da tenso de entrada. A tenso mdia de sada de um retificador de onda completa igual a 0,636 vezes a tenso de pico (Vp). Os diodos retificadores devero suportar uma tenso reversa superior tenso de pico (VP). A vantagem do retificador de onda que todos os semiciclos da tenso de entrada so transmitidos para a carga.

Retificador em ponte (NO USA CENTER TAP)Um retificador em ponte utiliza quatro diodos retificadores em uma configurao chamada de ponte, NO USA transformador com center-tape. A tenso mdia de sada de um retificador em ponte igual a 0,636 vezes a tenso de pico (Vp). Os diodos retificadores devero suportar uma tenso reversa superior tenso de pico (VP). A vantagem do retificador em ponte que todos os semiciclos da tenso de entrada so transmitidos para a carga.

Filtragem

A funo do circuito de filtro transformar a tenso contnua pulsante proveniente do retificador em uma tenso contnua pura.

Fator de ripple:Podemos considerar o ripple ou tenso de ondulao como sendo uma forma de onda no senoidal sobreposta ao nvel mdio CC.

Geralmente, usa-se como regra um ripple mximo de 6% da tenso da fonte.

Filtro a capacitor

O filtro mais simples e mais empregado o filtro a capacitor. O capacitor um componente eletrnico que possui a caracterstica de se opor variao da tenso.

C = Valor do capacitor de filtro em Farads. I = Corrente CC na carga em ampres.

t = Perodo da tenso de ondulao CA, em segundos.

Er = Mxima tenso de ondulao (ripple) pico-a-pico permitida, em volts.

Podemos perceber que quanto maior o perodo, maior o valor do capacitor necessrio para a filtragem. Quanto maior o capacitor empregado na filtragem, menor o ripple ou tenso de ondulao na tenso contnua de sada. O capacitor dever suportar uma tenso reversa superior tenso de pico (Vp).

Filtros LC e RC

Embora o filtro a capacitor seja o mais simples, pode-se melhorar a filtragem usando-se indutores (choques) e resistores em combinao com ele. Um choque reduz a amplitude do ripple, pois o indutor possui a caracterstica de ser opor a variao de corrente. A vantagem dos filtros LC e RC a diminuio do ripple. A desvantagem do filtro LC o tamanho e o peso dos indutores necessrios e a desvantagem do filtro RC a perda de energia na resistncia do conjunto.

Regulagem

Os circuitos de regulagem impedem que qualquer variao da tenso de entrada CA seja transferida para a sada CC e tambm que variaes da corrente de carga afetem a qualidade e a amplitude da tenso de sada. Os circuitos reguladores utilizam diodos zener ou circuitos integrados como referncia de tenso e transistores de passagem para aumentar a capacidade de fornecimento de corrente da fonte de fora eletrnica.

Tipos de proteo contra sobrecarga

As protees mais utilizadas so os fusveis e os disjuntores (circuit breakers). Quanto a velocidade de rompimento, os fusveis podem ser classificados em trs faixas: ao retardada, retardo mdio e alta velocidade. A diferena entre os disjuntores e os fusveis que os disjuntores podem ser rearmados mecanicamente, isto , o disjuntor no se queima, ele se desarma.

Captulo 6

Transistor de juno

Transistor de juno bipolar ( TJB )

Os transistores so componentes eletrnicos construdos a partir de cristais semicondutores, principalmente o silcio e o germnio. Sua funo amplificar a corrente eltrica, sendo empregado principalmente em amplificadores, osciladores e no interior de circuitos digitais.

Existem dois tipos de transistores de juno bipolar, o NPN e o PNP.

NPN seta pra foraPNP seta pra dentro

Os transistores possuem trs terminais: coletor, base e emissor.

Caractersticas gerais dos transistores de juno bipolar ( TJB )

Para funcionar corretamente, os TJBs necessitam da polarizao adequada:

Juno base-emissor: Dever ser polarizada diretamente. Possui uma queda de tenso de 0,7V nos transistores de silcio e de 0,2V nos transistores de germnio..

Juno base-coletor: Dever ser polarizada reversamente.

IE= IB+IC

A corrente que circula pelo terminal emissor igual soma das correntes da base e do coletor.

VCE= VBE+VBC

A queda de tenso entre os terminais de emissor e coletor igual soma das quedas de tenso entre base e emissor e base e coletor.

Tipos de configurao

Os transistor pode ser ligado ao circuito de trs maneiras diferentes:

BASE COMUMEMISSOR COMUMCOLETOR COMUM

OBS O BETA O GANHO DO TRANSISTOR , o ganho se da sempre na relao de TENSAO DE ENTRADA E TENSAO DE SAIDA.Cada configurao apresenta vantagens e desvantagens.

Base comum: (VBC)O sinal aplicado entre emissor e base e retirado entre coletor e base. Apresentaganho de corrente menordo que a unidade e ganho de tenso elevado. IMPORTANTE : baixa impedncia de entrada (Z) e Alta (Z) de saida. Amplificao DECORRENTEigual a UM sem defasagem de sinal.

Coletor comum:(VCC)O sinal aplicado entre base e coletor e retirado entre emissor e coletor. Apresenta ganho de corrente elevado e ganho de tenso menor do que a unidade. ALTA impendancia de Entrada e Baixa impedncia de sada. Amplificao DETENSAOigual a UM sem defasagem de sinal

Emissor comum: (VCE)O sinal aplicado entre base e emissor e retirado entre coletor e emissor. Apresenta ganho de corrente e tenso intermedirios, podendo ser usado como amplificador de corrente ou tenso.. IMPORTANTE : Media impedncia de entrada (Z) e Alta (Z) de sada , Esta configurao apresenta uma defasagem de 180 entre a tenso de entrada e sada , pode amplificar o sinal de sada ate CENTENAS DE VEZES O MAIS USADO.

OBS IMPORTANTE:A CORRENTE DE FUGA (ICO) COMUM NOS TRANSISTORES DEVIDO AOS PORTADORES MINORITARIOS. A PRINCIPAL CORRENTE DE FUGA A DE COLETOR PARA BASE (ICBO). VARIOS SISTEMAS SO USADOS PARA MANTER A IC CONSTANTE OU MESMO COM O AUMENTO DA ICO,UTILIZANDO SISTEMAS DE REALIMENTACAO CONTINUA CC.

Curvas caracterstica do transistor de juno bipolar

A configurao emissor comum a mais utilizada das trs configuraes, portanto, exemplificaremos as curvas caractersticas dos transistores de juno bipolar nesta configurao.

Curva caracterstica de entrada

A curva de entrada relaciona a tenso de entrada, a corrente de entrada e a tenso de sada.

Na configurao emissor comum, a tenso de entrada VBE (tenso entre base e emissor), a corrente de entrada IB (corrente de base) e a tenso de sada VCE (tenso entre coletor e emissor).

Curva caracterstica de sada

A curva de sada relaciona a tenso de sada, a corrente de sada e a corrente de entrada.

Na configurao emissor comum, a tenso de sada VCE (tenso entre coletor e emissor), a corrente de sada IC (corrente de coletor) e a corrente de entrada IB (corrente de base).

Curva de mxima dissipao de potncia

A potncia dissipada por uma transistor definida pela multiplicao da corrente de coletor pela tenso entre coletor e emissor: Pmx = IC . VCE

Reta de carga: A reta de carga traada sobre a curva de sada e determina os limites mximos (saturao) e mnimos (corte) de trabalho do transistor.

Saturao: Na saturao, a tenso VCE prxima de zero.

Corte: No corte a VCE igual a tenso da fonte de alimentao.

Ponto Quiescente (Q) ou ponto de trabalho: determinado sobre a reta de carga.

Captulo 7

Estabilizao da polarizao de transistores

Limitaes dos transistores bipolares (TJB)Como qualquer componente eletrnico, o transistor em funcionamento normal, no deve ultrapassar os valores limites de tenso, corrente, potncia, temperatura e freqncia que so fornecidos pelo fabricante, sob pena de desempenho no satisfatrio, diminuio do tempo de vida ou mesmo destruio do componente.

Limitaes de correntes

A principal limitao de corrente a corrente de coletor (IC). Eventualmente, o fabricante pode fornecer, tambm, os valores mximos das correntes de base (IB) e de emissor (IE).

Limitaes de tenses

Como limitao de tenso, geralmente o fabricante fornece os valores mximos das tenses entre os trs terminais, ou seja, os valores mximos de VBE (tenso entre base e emissor), VBC (tenso entre base e coletor) e VCE (tenso entre coletor e emissor).VBE:Para VBE, a informao mais importante a tenso mxima reversa, pois a juno base emissor polarizada reversamente quando o transistor utilizado como chave.

VBC e VCE:A juno base coletor normalmente polarizada reversamente, portanto o fabricante fornece os valores mximos reversos para VCE e VBC.Avalanche ou breakdown: Quando um componente construdo com base em cristais semicondutores polarizado reversamente, os portadores minoritrios (existem em proporo temperatura) so acelerados em direo camada de depleo. Se a diferena de potencial reversa aumentar drasticamente, a velocidade dos portadores minoritrios tambm aumenta, provocando choques entre os portadores minoritrios e os eltrons da estrutura cristalina. Os choques fornecem energia e liberam mais portadores que provocam novos choques, levando a destruio do componente eletrnico. A tenso em que a avalanche comea chamada de tenso de ruptura.

Os fabricantes especificam as tenses de ruptura entre coletor e base e entre coletor e emissor.

BVBCO: Tenso de ruptura entre coletor e base. A letra o B significa breakdown, e a letra O que o emissor est aberto (open).

BVCEO :Tenso de ruptura entre coletor e emissor com a base aberta.

Limitaes de potncia

Esta limitao considerada a mais importante para os transistores. Em um transistor, a potncia dissipada pelo coletor .A dissipao de potncia em qualquer componente eletrnico provoca aquecimento. Caso o aumento de temperatura no transistor no seja controlado, o componente corre um serio risco de ser danificado. Para limitar a temperatura de trabalho so utilizados dissipadores de calor, ventoinhas e componentes sensveis temperatura nos circuitos de polarizao.

Instabilidade trmica dos transistores

Os semicondutores so muito sensveis a temperatura, pois a estabilidade da rede cristalina s perfeita no zero absoluto. Conforme a temperatura aumenta, a rede cristalina se torna instvel, liberando eltrons e formando lacunas. Esses eltrons ou lacunas so diretamente responsveis pela corrente de fuga nos semicondutores.Os transistores apresentam uma corrente de fuga indesejvel chamada de ICBO. Esta corrente flui entre coletor e base estando o terminal de emissor aberto. Quando o transistor polarizado, esta corrente de fuga amplificada conforme o ganho do transistor.

Variao do ganho dos transistores

O ganho de um transistor pode sofrer enormes variaes.

Temperatura:Quando a temperatura aumenta, o ganho de um transistor aumenta.

Corrente de coletor (IC):Quando a corrente de coletor aumenta, o ganho inicialmente aumenta, porm para valores muito elevados da corrente de coletor, o ganho passa a diminuir.

Diferenas de fabricao:Para dois transistores iguais, fabricados no mesmo lote, o ganho pode varias consideravelmente (em torno de 300%).

Podemos concluir que qualquer projeto baseado no ganho de um transistor ser certamente fracassado, pois o ganho depende da variao da corrente de coletor e da temperatura.

Polarizao

Em uma primeira anlise, polarizar aplicar as tenses corretas entre as junes do transistor, ou seja, polarizar diretamente a juno base-emissor e reversamente a juno base-coletor.

Estabilizao

Estabilizar a polarizao de um transistor construir circuitos de polarizao auto-ajustveis, para que as variaes da corrente de coletor (em funo do aumento da temperatura ou variao do ganho) sejam corrigidas e o ponto Q no mude de lugar ao longo da reta de carga,esse ponto ``Q`` tem que ficar entre o ponto Maximo (saturao) e o mnimo (corte) para um bom funcionamento do transistor (TJB).A corrente de base diretamente proporcional tenso entre base e emissor. Os mtodos podem variar, mas todos os circuitos de estabilizao buscam diminuir a VBE, diminuindo assim a corrente de base, consequentemente ,diminui a corrente de coletor.Polarizao automtica com RB (Resistor de Base) ligado ao coletorEsta forma de estabilizao bastante eficiente, possuindo apenas o inconveniente da realimentao de CA do coletor para a base

Estabilizao por realimentao de CC com RE

Esta polarizao pouco utilizada porque limita a corrente de coletor e a potncia do circuito.

Polarizao por divisor de tenso

A polarizao por divisor de tenso a mais utilizada porque praticamente imune s variaes da corrente de coletor. A base do transistor alimentada por um divisor de tenso estabilizado e a corrente de coletor determinada fixando-se a corrente de emissor. Esta configurao bastante utilizada em pr-amplificadores e possui tima qualidade de estabilizao.

Estabilizao da polarizao de estgios de potnciaDois dispositivos so usados na estabilizao da polarizao de estgios de potncia: o diodo retificador e os termistores ou resistores NTC.

A corrente de coletor do transistor depende da temperatura. A estabilizao de estgios de potncia utiliza elementos sensveis temperatura que alteram a polarizao.

A utilizao dos termistores e dos diodos no circuito visa sempre diminuio da tenso entre base e emissor (VBE), o que provoca a diminuio da corrente de base e da corrente de coletor.

Transistores especiais

Transistores de efeito de campo (FET) transistores unipolares

O transistor de efeito de campo, conhecido como FET (Field Effect Transistor) ou TEC so . As diferenas fundamentais entre os transistores de efeito de campo (FETs) e os de juno bipolar (TJBs), que nos FETs a corrente dada pelo fluxo de portadores de um s tipo, e por este motivo, os transistores de efeito de campo so conhecidos como transistores unipolares (UJT OU TJU) em contraposio aos demais que so bipolares. A outra grande diferena que os FETs so transistores controlados pela tenso, enquanto os TJBs so controlados pela corrente. A principal vantagem dos transistores de efeito de campo a elevada impedncia de entrada. Os principais transistores de efeito de campo so: o JFET (Junction Field Effect Transistor) e o MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).

JFET

O JFET ou TECJ o mais comum dos transistores de efeito de campo. Ele de silcio, que pode ser do tipo N ou P, possui dreno (drain) e fonte (source) e a porta (gate) ou gatilho.

MOSFET

O MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) ou IGFET (Insulated Gate Field Effect Transistor) o transistor de efeito de campo mais utilizado em aplicaes que requerem uma altssima impedncia de entrada. Em um MOSFET, o gatilho est isolado do canal por uma camada de dixido de silcio (vidro), material altamente isolante, o que torna a corrente de porta extremamente pequena seja a porta positiva ou negativa Os transistores MOSFET so amplamente utilizados na fabricao de circuitos integrados.

Construo fsica do UJTSmbolo do UJTOscilador de relaxao

O transistor de juno nica (UJT ou TJU) um dispositivo semicondutor de trs terminais que tem sua principal aplicao em circuitos osciladores no senoidais e de comutao. Utilizando o UJT possvel construir um excelente oscilador de relaxao para controlar o disparo de tiristores.

Captulo 8

Amplificadores transistorizados

Os amplificadores transistorizados ou seja, possuem transistores podem ser classificados de acordo com a freqncia de operao, a classe de operao, o sistema de acoplamento e o uso.

Freqncia de operao

Amplificadores de audiofreqncia. Estes amplificadores atuam em uma faixa de freqncia que vai de 20Hz a 20KHz, usados em receptores de rdio e intercomunicadores.

Amplificadores de videofreqncia.Estes amplificadores abrangem uma ampla faixa de freqncia que vai de 30KHz a 6MHz usados em vdeo de radares e televisores

Amplificadores de radiofreqnciavai de 30KHz at vrios GHz.Estes amplificadores so usados, em circuitos de sintonia de rdios.

Classe de operao

A classe de operao est relacionada com a posio do ponto Q ao longo da reta de carga.

Amplificador classe A O amplificador classe A opera durante os dois semiciclos do sinal de entrada (360).

Amplificador classe B O amplificador classe B opera durante um semiciclo do sinal de entrada (180).

Amplificador classe C A operao em classe C polarizao inversa da juno de entrada do transistor (120).

Sistemas de acoplamento

Um simples estgio amplificador, normalmente no suficiente nas aplicaes em aparelhos receptores, em transmissores e outros equipamentos eletrnicos. Um ganho mais elevado obtido pelo acoplamento de vrios estgios amplificadores. A finalidade dos sistemas de acoplamento o casamento de impedncias entre os estgios e o isolamento da corrente contnua de uma etapa para outra, permitindo apenas a passagem do sinal.

Casamento de impedncias

O estgio de entrada deve ter a impedncia igual fonte de sinal e o estgio final deve ter impedncia igual carga.

Acoplamento RC

Oferecem (Baixa Eficincia), (Resposta de freqncia limitada pelo efeito shunt ,ou seja , boa qualidade na faixa de audio), (Aplicao Amplificadores de udio (20 a 20KHz)

Acoplamento por impedncias

igual o acoplamento RC porem sua Aplicao em Amplificadores de rdio-frequncia (30KHz a vrios GHz).

Acoplamento a transformador

Oferecem (Eficincia Maxima), (Resposta de freqncia considerada Pobre), (Aplicao tem sido evitada pois caro e pesado)Acoplamento direto

A eficincia deste tipo de acoplamento depende das resistncias de coletor e base dos transistores utilizados nos estgios.

Aplicao: Amplificadores de tenso contnua. (abaixo de 10Hz).

Captulo 9

Osciladores transistorizados

Os osciladores so dispositivos cuja funo principal transformar a energia CC aplicada em energia AC. Entre as infinitas aplicaes dos osciladores, esto: o osciloscpio, o gerador de freqncia varivel, o injetor de sinais, a televiso, o rdio-transmissor, o receptor, o radar e o sonar.

Tanques ressonantes

A oscilao eletrnica feita por um circuito que consiste de uma bobina e um capacitor ligados em paralelo. Esta ligao chamada de circuito tanque. aquele ciclo vicioso entre o capacitor e o indutor.

Circuitos osciladores bsicos

Oscilador Armstrong ( SIMPLES )

O oscilador Armstrong o mais simples dos osciladores a transistor. A freqncia de oscilao a freqncia de ressonncia do circuito tanque.

Oscilador Hartley ( SERIE OU PARALELO )

Neste circuito, a realimentao obtida atravs de uma indutncia dividida e temos osciladores desse tipo alimentados em srie e em paralelo. A freqncia de oscilao a freqncia de ressonncia do circuito tanque.

Oscilador Colpitts (PARALELO )

O oscilador Colpitts assemelha-se ao oscilador Hartley alimentado em paralelo, porm, ao invs de ter o conjunto de indutncia dividida para realimentao, usa um conjunto de capacitncia dividida. A freqncia de oscilao a freqncia de ressonncia do circuito tanque.

Cristais osciladores (PIEZOELETRICO)

o efeito piezoeltrico (VIBRACAO) que conseguido quando aplicada uma diferena de potencial em um cristal oscilador, geralmente o quartzo. A freqncia de oscilao fundamental de um cristal depende da largura, da espessura e do tipo de corte do cristal. Prova Anac.

Circuito Multivibrador astvel

O multivibrador um circuito eletrnico capaz de produzir uma tenso de sada em forma de onda quadrada ou retangular. Os circuitos multivibradores so, atualmente, muito usados em receptores de TV, osciloscpios, computadores e sistemas digitais em geral.

Captulo 11

Circuitos integrados

Os CIs sao divididos em circuitos eletronicos Discretos e circuitos eletrnicos Integrado

Circuitos eletrnicos discretos: So os circuitos formados por componentes eletrnicos individuais (resistores, capacitores, diodos, transistores, etc.), soldados em placas de circuito impresso.Circuitos eletrnicos integrados (CIs):So os circuitos formados por um conjunto inseparvel de componentes eletrnicos, em uma nica estrutura chamada de pastilha. Com o uso de CIs, foi possvel a miniaturizao de diversos equipamentos. Os circuitos integrados podem ser divididos em dois grupos: os circuitos monolticos e os circuitos hbridos.

Circuitos monolticos: Nos circuitos monolticos, todos os componentes dos circuitos so fabricados dentro de uma mesma pastilha de silcio envolta em um invlucro de epxi ou Plastico.Circuitos hbridos: Nos circuitos hbridos, vrias pastilhas de silcio, conectadas entre si, so colocadas em um mesmo invlucro de epxi.

Tipos de encapsulamento e contagem de pinos

O invlucro de um circuito integrado desempenha quatro funes importantes:Protege a pastilha de silcio contra a ao do meio ambiente;Protege mecanicamente a pastilha do circuito integrado;Simplifica a interligao do CI com os outros componentes do circuito;Dissipa o calor dentro da pastilha, durante o funcionamento do CI.

Contagem de pinos para o encapsulamento dual em linha

A contagem de pinos de CIs do tipo dual feita contando-se a partir do guia de referncia no sentido anti-horrio.

Encapsulamento dual em linhaContagem de pinos

Contagem de pinos para o encapsulamento TO

Encapsulamento TO MetalicoContagem de pinos

A contagem de pinos de CIs do tipo TO feita a partir do pino guia para a direita no sentido horrio.

Captulo 12

Sensores

Sensor de umidade

Existem certos materiais semicondutores cuja resistncia varia com a umidade relativa do ar. UMIDADE INVERSAMENTE PROPORCIONAL A RESISTENCIA

Termistores= Resistores que variam com a temperatura PTC e NTC

Os termistoresso componentes eletrnicos que tm a capacidade de alterar a sua resistncia hmica com a variao da temperatura.

Dois tipos de Termistores: temperatura positivo (PTC) e negativo (NTC).

PTC (positivo):aumento da temperatura = aumenta resistncia hmica

NTC (negativo):aumento da temperatura = diminuio de sua resistncia hmica

Dispositivos fotossensveis

Variam com aluz. Os componentes fotossensveis podem ser a gs ou a vcuo, as clulas fotocondutivas que podem ser do tipo fotorresistor, fotodiodo e fototransistor e as clulas fotovoltaicas.

Clulas fotocondutivas (CRIACAO DE PARES ETRICOS/LACUNAS)= Quando um fluxo luminoso incide sobre um material semicondutor, os ftons (partculas que compem a luz) fornecem aos eltrons energia suficiente para produzir a ruptura das ligaes covalentes, criando pares eltron-lacuna e aumentando a condutividade no semicondutor. Este fenmeno conhecido como fotocondutividade e existem 3 tipos: fotorresistores, fotodiodos e os fototransistores.

FOTORRESISTORES= o LDR + LUZ - RESISTENCIA

FOTODIODO ( CORRENTE DE FUGA) O fotodiodo polarizado no sentido inverso, circulando apenas a corrente de fuga. + LUZ + CORRENTE DE FUGAFOTOTRANSISTORES = FORNECE 10 VEZES MAIS CORRENTE QUE O FOTODIODO So de 2 Juncoes PN em um invlucro. +LUZ sobre a juno base-emissor MAIOR sua condutividade resultando em um aumento na corrente de coletor.

CELULAS FOTOVOLTAICAS

Poduzem TENSAO com o fluxo LUMINOSO so feitas de selnio sua tenso aplicada um milivoltimetro. EXEMPLO:

BATERIA SOLAR Um aplicao importante das clulas fotovoltaicas nas baterias solares. Pode fornecer energia suficiente para o funcionamento dos instrumentos de um farol, de uma estao meteorolgica e, principalmente, de um satlite artificial.

Captulo 13

Reguladores de tenso

DIODO ZENER REGULADOR DE TENSAO(Trabalha com Tensao e foi feito para ser polarizado INVERSAMENTE ELE REGULA A TENSAO INDEPENDENTEMENTE DA SAIDA DA FONTE)

O Diodo Zener um semicondutor feito de silcio (mais estvel ) que o germnio. A grande diferena entre o Zener e um Diodo comum , o ponto deTensaode trabalho, pois o Zener foi Feito para trabalhar no PONTO DE RUPTURA, caractersticas IMPOSSIVEIS em diodos comuns, pois queimariam.

Finalidade Limitar a TENSAO (VR) em valor predeterminado pelo fabricante essa zona de trabalho determinada ZONA ZENER.

O Zener possui uma juno maior que a do diodo comum, o que possibilita uma maior dissipao de potncia. O diodo Zener projetado para operar na regio inversa da curva caracterstica, sendo normalmente polarizado inversamente.

O Diodo Zener atuando no ponto de ruptura possui uma pequena resistncia chamada de IMPEDANCIA ZENER

O Diodo Zener polarizado diretamente trabalha como um diodo retificador comum.

Ruptura do Diodo Zener:

Vimos que o Diodo Retificador se comporta como um ISOLADOR quando polarizado INVERSAMENTE,ou seja, a sua camada deplexao aumenta , oMESMOacontece com o diodo Zener at um determinado valor da tenso de fabricacao a partir do qual elel comea a conduzir Fortemente. O fato dessa transformacao de de ISOLADOR CONDUTOR dado pela teoria do EFEITO ZENER E O EFEITO AVALANCHE.

EFEITO ZENER:

Polarizado inversamente( - P e + N ),ou seja , ele foi feito para ser utilizado inversamente diferente de um diodo retificador comum que queimaria se fosse polarizado dessa forma , ao aplicar uma determinada TENSAO no ZENER( - P e + N )a pastilha de silcio (0,7v consumo de zener) tem sua barreira de Potencial Superada, gerando corrente eltrica INVERSA, esse efeito ocorre em diodos com TENSAO de trabalho INFERIOR A 5 VOLTS. Seu coeficiente de temperatura = quanto MAIS esquenta o Diodo , Menor sua TENSAO EQUIVALE COMO COEFICIENTE DETEMPERATURA NEGATIVO

EFEITO AVALANCHE:

PARA TENSOES INVERSAS ( VR MAIOR QUE 7 VOLTS) Com o aumento da TENSAO polarizado inversamente claro, existe um aumento na velocidade da cargas eltricas, esse aumento de velocidade ocasiona um choque de eltrons , que desprendem eltrons de sua estrutura atmica , assim se chocam de novo ocasionando um ciclo vicioso formando assim o EFEITO AVALANCHE, esse efeito ocorre com diodos com tenso SUPERIOR ao COEFICIENTE DE TEMPERATURA ou seja MAIOR TEMPERATURA , MAIOR TENSAO. EQUIVALE COMO COEFICIENTE DETEMPERATURAPOSITIVO.

Limitaes do diodo Zener

As limitaes do diodo Zener so: a corrente mxima direta (caso venha a trabalhar nessa regio), a corrente mxima inversa e a mxima dissipao de potncia, que depende da temperatura de operao do diodo.

Aplicaes do diodo Zener

A principal aplicao do diodo Zener a estabilizao da tenso em fontes reguladas. Outras possveis aplicaes so: emprego como chave, em circuitos limitadores, em circuitos de estabilizao da polaridade de transistores, na proteo de circuitos e de medidores, na supresso de fascas e na regulao da tenso alternada.

Captulo 14Diodos especiais

Thyristores (chaves)

O Thyristor um semicondutor de multicamada, comutador quase ideal 4 camadas PNP, retificador e amplificador ao mesmo tempo, sendo utilizado na eletrnica de potncia como chaveamento de estado de bloqueio para conduo e de conduo para bloqueio.. Pertencem famlia dosthyristores: o SCR, o DIAC , o TRIAC, os fotothyristores e o diodo Shockley. TODOS PARAM DE CONDUZIR ABAIXO DA CORRENTE DEMANUTENCAO

SCRaproveita 1 SEMI-CICLO

O SCR (Silicon Controlled Rectifier) um semicondutor de silcio de quatro camadas e trs terminais: o anodo, o ctodo e o gatilho.

A polarizao de anodo e catodo igual de um diodo comum, porm, mesmo polarizado diretamente o SCR permanece impedindo a circulao da corrente eltrica. Quando o SCR est polarizado diretamente e um pulso positivo aplicado ao seu gatilho, a corrente eltrica circular do ctodo para o anodo, sendo por esse motivo, chamado de retificador controlado. O SCR pode conduzir apenas em 1 semi-ciclo. (primeiro quadrante)

TRIAC 2 semi-ciclos

Atua como o SCR porem aproveita 2 semi-ciclos da senoide ou seja BIDIRECIONAL. Este dispositivo pode passar de um estado bloqueado a um regime de conduo nos dois sentidos de polarizao e voltar ao estado bloqueado, por inverso da tenso ou pela diminuio da corrente, abaixo do valor da corrente de manuteno (IH). O TRIAC pode conduzir nos (quatro quadrantes).

DIAC

SERVE PARA DISPARAR O TRIAC , NO TEM GATE E NEM POLARIDADE

O DIAC (Diode Alternative Current) um elemento simtrico, no possuindo polaridade. Quando se aplica uma tenso positiva ou negativa sobre os terminais de um DIAC, a corrente de fuga entre seus terminais mnima. Ao atingir a tenso de ruptura, a juno do DIAC sofre ruptura por avalanche e a corrente aumenta consideravelmente, diminuindo a sua queda de tenso. Entre as aplicaes do DIAC, esto: dispositivos de disparo para controle de fase de TRIACs, controle de velocidade de motores universais e controle de calefao.

Fotothyristores

IGUAL O SCR E O TRIAC POREM ATUA COM FLUXO LUMINOSO (APROVEITA 2 SEMI-CICLO)

Em um fotothyristor, a incidncia de luz sobre o cristal semicondutor provoca a criao de pares eltrons-lacuna e, consequentemente, o aumento da corrente de fuga seu no transistor interno de gatilho. Quanto maior o nmero de pares eltrons-lacuna, maior ser a corrente de fuga, tendo como conseqncia o disparo do fotothiristor.

Thyristor bloquevel

O thiristor bloquevel pode ser disparado quando for aplicada uma tenso positiva ao seu gatilho, e rebloqueado quando for aplicada uma tenso negativa ao mesmo gatilho.

QUADRAC A COMBINACAO DO DIAC LIGADO AO GATILHO DO TRIAC

Normalmente, um DIAC acrescentado ao gatilho de um TRIAC em aplicaes de CONTROLE DE NGULO DE FASE.

Diodo Shockley

UNIDIRECIONAL BIPOLAR PNPN

O diodo Shockley, tambm conhecido como diodo thyristor ou diodo de quatro camadas, um dispositivo bipolar PNPN comparvel em todos os sentidos um thyristor, porm, estando disponveis somente os seus terminais de anodo e ctodo.

Diodo Tnel

Um diodo tnel um pequeno dispositivo formado por uma juno PN, com elevada concentrao de impurezas nos cristais P e N mediante um efeito mecnico-quntico denominado efeito tnel. Usado em ``RF``.

Diodo emissor de luz LED

LED um diodo com polarizao direta .Nos diodos comuns a energia dissipada na forma de calor, mas no LED essa energia irradiada na forma de luz.

Os LEDs substituram as lmpadas de incandescncia em vrias aplicaes devido a sua baixa tenso, vida longa e rpido chaveamento liga desliga.

Utilizando glio, o arsnio, e o fsforo, um fabricante pode produzir LEDs que irradiam no vermelho, verde, amarelo, azul, laranja ou infravermelho. Os LEDs que produzem luz visvel so teis para indicao em instrumentos, enquanto que os infravermelhos so teis em sistemas de alarme contra roubo e controles remotos.

Indicador de sete-segmentos

Um indicador de sete-segmentos possui sete LEDs dispostos de forma a poder representar nmeros de 0 a 9 e letras maisculas A, C, E e F, e minsculas b e d.

Captulo 15

Decibis

O decibel a dcima parte de um Bel. O Bel uma unidade usada para se fazer a comparao entre quantidades de energia. Para a eletrnica, o decibel (dB) compreendido como sendo dez vezes o logaritmo decimal da relao entre dois nveis de potncia expressos em potencia( Watt).

Aplicacao do BEL = em ANTENAS, AMPLIFICADORES, LINHAS DE TRANSMISSAO ETC.

Captulo 16

Amplificadores operacionais

O nome Amplificador Operacional (A.O.) Com esse dispositivo podem ser conseguidos amplificadores capazes de operar com sinais que vo desde corrente contnua at vrios megahertz.Para alimentar um amplificador operacional deve ser usada uma fonte simtrica .A alimentao simtrica pode ser obtida atravs de duas fontes iguais, um divisor de tenso resistivo ou uma fonte simtrica.

O amplificador operacional ideal apresenta as seguintes caractersticas:Impedncia de entrada infinita;Impedncia de sada nula;Ganho de tenso infinito;Tempo de atraso nulo;Tenso de sada nula para a situao em que a tenso na entrada V2 seja igual da entrada V1;Curva de resposta em freqncia infinita.

Amplificador COM inverso

O ganho do amplificador inversor depende dos resistores da linha de realimentao, R1 e R2.

Este amplificador apresenta uma defasagem de 180 do sinal de sada com relao ao sinal de entrada.

Amplificador SEM inverso

Neste amplificador, o sinal de sada est em fase com o sinal de entrada.

Amplificador com ganho unitrioO amplificador operacional nessa configurao empregado como isolador ou buffer,circuitos de alta impedncia

Circuito somador

Objetivo fornecer na sada uma tenso cujo valor igual soma das tenses aplicadas s entradas.

Circuito subtrator

O circuito subtrator projetado para fornecer na sada um valor de tenso igual a diferena entre as tenses das entradas.

Aplicaes no lineares

Circuitos no lineares so aqueles que, ao contrrio dos analgicos, sempre fornecem sada totalmente diferente da forma de onda de entrada.

Circuitos comparadores

So circuitos cuja funo principal comparar o sinal de entrada V1 com um sinal de referncia VR.

Comparador com tenso de referncia nula

No comparador com tenso de referncia nula, se a tenso V2 for positiva a tenso de sada ser negativa. E quando a tenso V2 for negativa, a tenso de sada ser positiva.

Captulo 17

Tcnicas digitais

Sistema binrio de numerao

O sistema binrio de numerao um sistema de base 2, no qual existem apenas dois algarismos para a representao de uma quantidade: 0 e 1.

Sistema octal de numerao

O sistema octal de numerao um sistema de base 8, no qual existem oito algarismos para a representao de uma quantidade: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Sistema hexadecimal de numerao

O sistema hexadecimal de numerao um sistema de base 16, no qual existem dezesseis algarismos para a representao de uma quantidade: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.

Complemento de um nmero

Complemento falso: O complemento falso obtido com a inverso de todos os algarismos do nmero binrio.Complemento verdadeiro: O complemento verdadeiro obtido com a soma de um ao complemento falso.

Cdigo ASCII

O cdigo ASCII um tipo de codificao BCD, largamente utilizado em computadores digitais e em equipamentos de comunicao de dados.

A sigla ASCII formada pelas iniciais de American Standard Code for Information Imterchange (Cdigo Padro Americano para Intercmbio de Informaes).

O cdigo ASCII consiste de um cdigo binrio de sete bits para transferir informaes entre computadores e seus perifricos e em comunicaes de dados a distncia.

O cdigo ASCII formado por dois grupos de bits, sendo um de quatro bits e outro de trs bits.

lgebra de Boole

Funo E ou AND

A funo E ou AND equivale a multiplicao de duas ou mais variveis.

S = A . B (onde se l A e B) Costuma-se relacionar a funo E comum circuito em SERIE.

Funo OU ou OR

A funo OU ou OR equivale a soma de duas ou mais variveis. S = A + B (onde se l A ou B) .Costuma-se relacionar a funo OR com um circuito em paralelo..

Funo NOT ou NO

A funo NO, complemento ou inverso aquela que inverte o estado da varivel, isto , 0 inverte para 1 e 1 inverte para 0.

Funo NO E OU NAND

A funo NO E ou NAND equivale inverso da funo AND.__S = A . B (S igual a A e B barrados ou A e B not)

Funo NO OU ou NOR

A funo NO OU ou NOR equivale inverso da funo OR. _S = A + B (S igual a A ou B barrados ou A ou B not)

Funo XOR

Com a funo XOR ou OR EXCLUSIVO, teremos 1 na sada quando as entradas forem desiguais.

Funo XNOR

Com a funo XNOR ou NOR EXCLUSIVO, teremos 1 na sada quando as entradas forem iguais.

Somadores

Um meio somador (Half Adder) possui duas entradas .Quando necessitamos do bit de transporte (T), necessrio o uso de um somador completo (Full Adder). O Full Adder formado por dois Half Adders e uma porta OR.

Subtratores

Um meio subtrator (Half Subtractor) possui duas entradas.Quando necessitamos do bit de emprstimo (E), necessrio o uso de um subtrator completo (Full Subtractor). O Full Subtractor formado por dois Half Subtractors e uma porta OR.

Multiplexadores

Os multiplexadores so componentes que permitem selecionar um dado, dentre diversas fontes, como uma chave seletora de diversas posies.

DemultiplexadoresOs demultiplexadores so componentes que distribuem o nvel de uma nica entrada para uma, dentre as vrias sadas, de acordo com o valor binrio das entradas seletoras.

Circuitos seqenciaisCircuitos seqenciais so normalmente sistemas pulsados, isto , operam sob o comando de pulsos denominados clock. Dentre os componentes utilizados em circuitos seqenciais, o flip-flop um dispositivo fundamental, permitindo por suas caractersticas, o armazenamento de estados lgicos anteriores.

Flip-Flop

Flip-flop um dispositivo que possui dois estados estveis. Um pulso em suas entradas poder ser armazenado e transformado em nvel lgico estvel.

O flip-flop RS tambm conhecidos como latch. Em um flip-flop RS, um pulso na entrada S (Set) ser armazenado.

Flip-Flop JK

O flip-flop RS possui um estado no permitido.

Flip-Flop JK Mestre-Escravo

Consiste basicamente de dois flip-flops JK, permitindo a comutao do flip-flop, apenas na transio positiva ou negativa do clock.

Flip-Flop tipo TUm flip-flop tipo T consiste de um flip-flop JK com as entradas J e K interligadas.

Flip-Flop tipo DUm flip-flop tipo D consiste de um flip-flop JK com as entradas interligadas atravs de um inversor, permitindo que seja setado .

Contadores

O que determinra a capacidade de um contador, ser o nmero de flip-flops utilizados.

Contador de pulsos

Um contador de pulsos consiste de um grupo de flip-flops JK Mster-Slave de comutao na transio negativa do clock, configurados em srie.

Contador decrescente

O circuito que efetua a contagem decrescente o mesmo que efetua a contagem crescente de pulsos, com a diferena de utilizar as sadas Q dos flip-flops.

Registradores (Shift Registers)

O flip-flop tem a caracterstica de armazenar o valor de um bit, mesmo que sua entrada no esteja mais presente.

Memrias

Memrias so dispositivos que armazenam informaes. Essas informaes podem ser nmeros, letras ou caracteres. As memrias podem ser classificadas quanto ao acesso, a volatilidade, a possibilidade de regravao e a reteno da informao.As palavras de memria podem ser acessadas de duas maneiras: Acesso seqencial e acesso aleatrio.

Volatilidade:As memrias podem ser volteis e no volteis.

Possibilidade de regravao:As memrias que possibilitam a constante alterao das informaes so normalmente identificadas como RAM (Random Acces Memory).

As memrias que possibilitam apenas a leitura das informaes so chamadas de ROM (Read Only Memory). As memrias ROM podem ser:PROM: So memrias apenas para leitura. Aps a gravao inicial no pode ser apagada.

EPROM: So utilizadas apenas para leitura, podendo ser feito o seu apagamento por ultravioleta.

EEPROM: So utilizadas apenas para leitura, podendo ser feito o seu apagamento por meios eltricos.

Converso de sinais

Existem basicamente dois tipos de sinais: analgicos e digitais. Sistemas analgicos e digitais no so compatveis entre si, necessitando de conversores.

Analgico: Entende-se por analgica, toda a variao linear ou contnua de um sinal.

Digital: Entende-se por digital, toda a variao discreta, isto , em degraus definidos ou steps.

Conversor digital- analgico (DA)

utilizado quando necessria a converso de uma varivel digital em varivel analgica.

Conversor analgico-digital (AD)

utilizado quando necessria a converso de uma varivel analgica em varivel digital.

Famlias de circuitos lgicos

Entende-se por famlias de circuitos lgicos, os tipos de estruturas internas que permitem a confeco dos blocos lgicos em circuitos integrados.

Dentre as famlias podemos destacar:RTL (Resistor Transistor Logic)DTL (Diode Transistor Logic)HTL (High Threshold Logic)TTL (Transistor Transistor Logic)ECL (Emitter Coupled Logic)C-MOS (Complementary MOS)

Classificao dos circuitos integrados digitaisOs circuitos integrados digitais podem ser classificados em trs grupos:SSI Small Scale Integration (integrao em pequena escala)MSI Mdium Scale Integration (integrao em mdia escala)LSI Large Scale Integration (integrao em grande escala)

Captulo 20

Introduo aos computadores

Um microprocessador um circuito eletrnico muito complexo. Consiste em milhares de transistores microscpicos compactados em uma minscula pastilha de silcio (chip). Um microprocessador uma parte de um computador, apenas a poro responsvel pelo controle e processamento dentro de um sistema. Para termos um computador completo, necessrio acrescentar memria para o programa de controle e circuitos de I/O para a comunicao com os equipamentos perifricos. O computador possui dois barramentos principais: o ADDRESS BUS (unidirecional) e o DATA BUS (bidirecional). O cdigo de mquina a linguagem entendida pelo microprocessador.

Unidade central de processamento (CPU)

A unidade central de processamento est localizada dentro do microprocessador e composta pela ALU (unidade aritmtica e lgica), o PC (contador de programa), o ACC (acumulador) e outros registradores.

Fluxograma

O fluxograma uma representao grfica das tarefas de um programa, por meio de smbolos que fornecem uma visualizao imediata do significado da tarefa.