editorialEditora Saber Ltda.Diretor Hlio Fittipaldi

48 anosEsta edio marca os 48 anos que a publicao se dedica a divulgar conhecimentos sobre a eletrnica e a evoluo da tecnologia. Foi assim, com este intuito, que adquirimos o ttulo da Philips do Brasil, editora da revista at a edio n 44. Ela se iniciou com a tarefa de introduzir a nova tecnologia do transistor, em 1964, que sofria resisHlio Fittipaldi tncia do mercado em aceit-la, pois o uso da vlvula era o costume e no havia dificuldades para entend-la. A partir da, a revista sempre foi a introdutora da nova tecnologia at os dias de hoje, onde a Tecnologia de Montagem em Superfcie (SMT) com os seus componentes SMDs, a cada dia que passa, domina as montagens em placas de circuito impresso. Em 1986 iniciamos a publicao de uma srie de artigos traduzidos sobre SMT, de autoria da Philips holandesa, que acabou sendo o documento-base para a norma brasileira sobre este assunto. Por incrvel que parea, 26 anos aps esta publicao e com os fabricantes de semicondutores lanando os seus produtos em SMT, as escolas ainda no ensinam seus alunos a manusearem estaes de montagem e retrabalho para SMDs. Muitos acreditam que simplesmente adquirir uma estao, lig-la e passar a montar como sempre fizeram com a antiga tecnologia, mas isto no to fcil assim. Publicamos h cerca de um ano uma srie de trs artigos, escritos pelo professor Luis Fernando Bernabe. O que notamos foi que havia uma sria deficincia nesta rea, e nem mesmo as escolas tradicionais ensinavam esta tcnica em seus cursos. Assim sendo, para contribuir com o mercado, resolvemos implantar o treinamento aos sbados nas dependncias da Editora Saber. O primeiro j est em andamento e o programa para os prximos ser divulgado em breve.Submisses de Artigos Artigos de nossos leitores, parceiros e especialistas do setor sero bem-vindos em nossa revista. Vamos analisar cada apresentao e determinar a sua aptido para a publicao na Revista Saber Eletrnica. Iremos trabalhar com afinco em cada etapa do processo de submisso para assegurar um fluxo de trabalho flexvel e a melhor apresentao dos artigos aceitos em verso impressa e online.

www.sabereletronica.com.br twitter.com/editora_saber Editor e Diretor Responsvel Hlio Fittipaldi Conselho Editorial Joo Antonio Zuffo Redao Augusto Heiss Reviso Tcnica Eutquio Lopez Designers Carlos C. Tartaglioni, Diego M. Gomes Publicidade Caroline Ferreira Colaboradores Alexandre Capelli, Carlos Galuzio, Csar Cassiolato, Dante J. S. Conti, Edriano Carlos de Arajo, Eutquio Lopez, Lus Fernando F. Bernabe, Mike Copeland, Newton C. Braga, Roberto Remaili, Vinicius Costa PARA ANUNCIAR: (11) 2095-5339 publicidade@editorasaber.com.br Capa Arquivo Editora Saber Impresso Grfica Ideal. Distribuio Brasil: DINAP Portugal: Logista Portugal tel.: 121-9267 800 ASSINATURASwww.sabereletronica.com.br fone: (11) 2095-5335 / fax: (11) 2098-3366 atendimento das 8:30 s 17:30h Edies anteriores (mediante disponibilidade de estoque), solicite pelo site ou pelo tel. 2095-5330, ao preo da ltima edio em banca.

Saber Eletrnica uma publicao bimestral da Editora Saber Ltda, ISSN 0101-6717. Redao, administrao, publicidade e correspondncia: Rua Jacinto Jos de Arajo, 315, Tatuap, CEP 03087-020, So Paulo, SP, tel./fax (11) 20955333. Associada da:

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Associao Nacional das Editoras de Publicaes Tcnicas, Dirigidas e Especializadas

Maro/Abril 2012 I SABER ELETRNICA 460 I 3

ndice

Tecnologias14 Rdio Digital

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Eletrnica Aplicada22 Condicionamento de Sinais Analgicos e Sensores 31 Controle de Motores Algoritmos Complexos para Microtroladores XMC4000, da Infineon

31

36 Antenas Ganho, Eficincia e Polarizao 40 Influncias das Harmnicas na Alimentao de Dispositivos Eletrnicos

Microcontroladores44 Os Microcontroladores Kinetis, da Freescale Parte 1

Instrumentao51 Medindo o Aterramento Eltrico 56 Labview: Aprenda na Prtica Parte 8

Circuitos Prticos

44ndice de anunciantesNovasaber ...................................... Globtek .......................................... Blucolor .................................. U n i v. G a m a F i l h o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 05 09 11 13

60 10 Osciladores com Amplificadores Operacionais

Editorial Acontece

03 06Cika ....................................... Capa 02 Infineon .................................. Capa 03 National Instruments ............... Capa 04

R F Te c h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 Ta t o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 9 Ke y s t o n e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 9

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Eletrnica Aplicada

Setembro/Outubro 2011 I SABER ELETRNICA 455 I 29

aconteceA Texas Instruments reduz o consumoImagine um dispositivo em forma de anel que permita a interao intuitiva, sem toque, com o mundo digital apenas pelo movimento de seus dedos. Imagine um painel solar do tamanho de um microcontrolador que permita inteligncia ambiental em qualquer edifcio. Imagine integrar capacidades de sensibilidade ao monxido de carbono, controle de termostato e segurana biomtrica a um detector de fumaa, sem aumentar o seu tamanho. Este mundo mais inteligente, mais verde e sem baterias est rapidamente tornando-se realidade com a plataforma de microcontroladores de baixa potncia da Texas Instruments Incorporated. Batizada internamente de Wolverine, por sua tecnologia agressiva de economia de energia, esta plataforma de microcontroladores MSP430 de baixssima potncia oferece consumo 50% inferior a qualquer microcontrolador do segmento (360 nA em modo real-time clock (RTC) e menos de 100 A/MHz em modo ativo). Os primeiros dispositivos baseados nesta plataforma estaro na srie MSP430FR58xx, com disponibilidade programada para junho de 2012. Dispositivos de uso dirio, como medidores de glicose e detectores de fumaa, esto demonstrando nveis de desempenho cada vez maiores, com longevidade de bateria de 10 a 20 anos, e esta tendncia est se espalhando por uma infinidade de aplicaes, disse Kevin Wang, analista-chefe da iSuppli na China. A arquitetura revolucionria de baixa potncia, da Wolverine, est determinando um novo padro para o setor e permitir a proliferao dos produtos de baixa potncia. Dos produtos de consumo aos setores mdico e industrial, o cu o limite. A plataforma com o mais baixo consumo do mercado A plataforma Wolverine oferece o menor nvel de consumo de energia em qualquer caso de uso, se comparada a qualquer microcontrolador do setor o menor consumo em modo ativo, em standby e de memria e perifri-

com sua nova plataforma MCU Wolverinecos. Por exemplo, as aplicaes tpicas alimentadas a bateria gastam at 99,9% do seu tempo em modo standby, e os microcontroladores baseados na Wolverine consomem apenas 360 nA em modo standby, o que permite dobrar o tempo de vida til da bateria. A Texas Instruments continua com seu legado de pioneirismo nas ltimas tecnologias de baixo consumo com a arquitetura de sistema e a tecnologia de baixssimo consumo da plataforma de microcontroladores Wolverine. Veja na figura os novos nveis de baixssimo consumo de potncia alcanados com o uso da Wolverine MCU Platform para os microcontroladores MSP430. Tecnologia de fabricao ULL (Ultra-Low-Leakage) A TI desenvolveu esta tecnologia ULL que oferece uma reduo de 10x na corrente de fuga e melhoria com as capacidades otimizadas de sinais mistos. A aprimorada tecnologia de fabricao de 130 nm, a arquitetura de ultrabaixa potncia do MSP430 e mais de 30 componentes analgicos e digitais com potncia otimizada so alguns dos elementos integrados que, combinados, geram uma drstica reduo do consumo de energia. Observe, a seguir, alguns dos ganhos alcanados pela TI com sua tecnologia Ultra-Low-Leakage de 130 nm com referncia aos Cs MSP430: Consumo de energia em modo Ativo: abaixo de 100 A/MHz Consumo em modo Standby: abaixo de 400 nA com RTC e proteo brown-out. 250x menos de energia por bit com memria FRAM Menos de 7s para passar do modo Standby para o modo Ativo. Memria FRAM unificada Tirando vantagem da FRAM, a memria de menor consumo do mundo, os microcontroladores baseados na Wolverine podem operar com menos de 100 A/ MHz em modo ativo, e consumir 250x menos energia por bit, se comparados aos microcontroladores utilizando Flash e EEPROM. Alm destas vantagens de potncia, a FRAM 100% no voltil, o que oferece aos desenvolvedores baixo consumo, velocidade e flexibilidade de SRAM ao mesmo tempo que retm a capacidade-chave de armazenamento no-power da Flash. Os clientes no esto limitados s propores especficas de memria para dados inerente aos sistemas integrados tradicionais eles podem mudar esta proporo a qualquer momento no ciclo de design. Na tabela apresentado um quadro comparativo entre as diversas tecno-

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acontecelogias de memria no voltil (FRAM x SRAM x EEPROM x Flash). Facilitando o trabalho dos desenvolvedores A plataforma MSP430 da Texas Instruments tem sido a lder em baixa potncia por mais de uma dcada. Esta nova arquitetura de potncia ultrabaixa (da Wolverine) reduz dramaticamenteNon-volatile Retains data without power Write speeds (13 KB) Average active power (A/MHz) Write Endurance Dynamic Bit-wise programmable Unified memory Flexible code and data partitioning

o consumo de energia com um tempo de despertar de 6,5 s e perifricos de alta preciso com gerenciamento interno de potncia e um conversor analgico- digital (ADC) de 12 bits com 75 A. Todos os microcontroladores da Texas Instruments tambm so valorizados pelo software e pacote de recursos MSP430Ware, bem como pelas ferramentas de softwareFRAM Yes 10ms 100 100 trillion+ Yes Yes SRAM No