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1
GRANDEZAS ELTRICAS 1) Intensidade da corrente eltrica. A definio
de corrente eltrica, refere-se a uma quantidade de cargas eltricas,
eltrons, que atravessa a seo de um material no espao de tempo de um
segundo. I = Q / t I a intensidade da corrente em ampres ( A ). Q
carga eltrica em coulombs ( C ). Um Coulomb igual 6,25 x 1018
eltrons. t- tempo em segundos ( s ).
Seo do condutor 2) Tenso eltrica. A tenso eltrica uma fora que
causa o movimento das cargas eltricas, dando origem corrente
eltrica. A unidade de tenso o Volts. A tenso tambm chamada de fora
eletromotriz (FEM) e diferena de potencial ( DDP ). Pilhas e
baterias As pilhas e baterias so capazes de transforma energia
qumica em energia eltrica, a partir de reaes que ocorrem entre seus
componentes internos. A tenso fornecida pelas pilhas e baterias
continua, que no varia com o tempo. As polaridades, positivo e
negativo, so fixas.
Eltrons em movimento
Smbolo
-
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2
3) Resistncia eltrica. a oposio oferecida passagem da corrente
eltrica, dependendo do material. A unidade de resistncia eltrica o
Ohms ( ). O material que no oferece dificuldade passagem da
corrente, resistncia terica igual a zero, chamado de condutor .
Fios e cabos so exemplos de condutores eltricos. O material que
oferece oposio passagem da corrente, impedindo totalmente a sua
passagem, chamado de isolante. Materiais como plstico e vidro, so
exemplos de isolantes. 4) Lei de Ohm A lei de Ohm relaciona a
corrente, tenso e resistncia. R = V / I I = V / R V = R I I 5)
Potncia eltrica. A energia eltrica transformada em outra forma de
energia nos aparelhos eltricos e eletrnicos. A relao entre tenso( V
) e corrente( I ), define a potncia eltrica ( P ). A potncia
eltrica a energia consumida por segundo. P = V I P em Watts ( W
).
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3
O circuito eltrico
Potncias de 10 Exerccio: 0,01 A = _______ mA 1000=______k
25mV=_________V 125 mA = _______A 5600=______k 3850A=________ mA 1A
= _______mA 1 000 000=______M 100=_________k
I
PREFIXO SMBOLO POTENCIA DE 10
mega M 106 quilo k 103 unidade 1 100 mili m 10-3 micro 10-6 nano
10-9 pico 10-12
V R 9V
-
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4
Exerccios: 1) Um dispositivo eltrico apresenta uma resistncia de
10. Uma fonte de tenso com 100V ligada
ao dispositivo. Calcule a corrente que passa pelo dispositivo.
2) Calcular a potncia eltrica no dispositivo anterior. 3) Um
monitor, fabricado com potncia de 120W e tenso de funcionamento de
120V, consome uma
corrente de quantos ampres? 4) Calcular a resistncia oferecida
pela lmpada.
5) Uma fonte de 12V ligada em uma resistncia de 1000. Calcular a
corrente que passa pela
resistncia em mA.
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5
SMBOLOS ELTRICOS INICIAIS A) Resistncia ou resistor:
B) Fonte de tenso contnua:
C) Ligao eltrica:
D) Ligaes eltricas no interligadas: E) Ligaes eltricas
interligadas: F) Chave interruptora ( liga e desliga ): G) Fusvel:
H) Lmpada incandescente:
I) Terra:
No existe ligao eltrica
Existe ligao eltrica
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6
RESISTOR Componente que tem como objetivo limitar a corrente
eltrica.
O material utilizado na fabricao do resistor, pode ser o filme
de carbono ou metlico e fio, dependendo da aplicao. CODIGO DE CORES
A identificao do valor do componente em ohms, determinado pelo
cdigo de cores. Cdigo de cores: Preto = 0 Marrom = 1 Vermelho = 2
Laranja = 3 Amarelo = 4 Primeiro digito Segundo digito Numero de
zeros Tolerncia marrom = 1% vermelho = 2% ouro = 5% prata = 10%
Verde = 5 Azul = 6 Roxo = 7 Cinza = 8 Branco = 9
Smbolos
Ouro, 10. Prata, 100. Preto, x1 ou nenhum zero.
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7
Resistor de cinco faixas Primeiro digito Segundo digito Terceiro
digito Numero de zeros tolerncia Exerccios: 1) ____________,
____________, ___________, ____________ = ___________ , _________%
2) ____________, ____________, ___________, ____________ =
___________ , _________% 3) ____________, ____________,
___________, ____________ = ___________ , _________% 4)
____________, ____________, ___________, ____________ = ___________
, _________% 5) ____________, ____________, ___________,
____________ = ___________ , _________% 6) ____________,
____________, ___________, ____________ = ___________ , _________%
7) ____________, ____________, ___________, ____________ =
___________ , _________% 8) __________, __________, _________,
__________,___________ = ___________ , ______% 9) __________,
__________, _________, __________,___________ = ___________ ,
______% 10)__________, __________, _________,
__________,___________ = ___________ , ______%
-
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8
ASSOCIAO DE RESISTORES 1) Associao em srie. R1 R2 R3 Rn Rt Rt =
R1 + R2 + R3 + Rn
A resistncia total do circuito igual soma das resistncias
individuais. 2) Associao em paralelo. Rt R1 R2 R3 Rn
A resistncia total menor, em relao a menor resistncia individual
presente na associao. 3) Associao mista. a combinao das associaes
srie e paralelo. R3 R1 R2 R4
RbRaRbRaRx
RnRRR
Rt 13
12
11
11
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9
A) Associao em srie 1o Calcular a resistncia da associao entre
os pontos A e B. 2o _ Montar o circuito. 3o _ Medir a resistncia
entre os pontos A e B. Circuito Montagem no protoboard R3 Ponto B
R1 R2 Ponto A Clculos:
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10
B) Associao em paralelo 1o _ Calcular a resistncia total da
associao, entre os pontos A e B. 2o _ Montar o circuito. 3o _ Medir
a resistncia entre os pontos A e B. Esquema
Montagem no protoboard Ponto A Ponto B Clculos:
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11
C) Associao mista 1o _ Calcular a resistncia total da associao,
entre os pontos A e B. 2o _ Montar o circuito. 3o _ Medir a
resistncia entre os pontos A e B. Esquema Montagem no protoboard R3
Ponto B R1 Ponto A R2 R4 Clculos:
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RESISTORES AJUSTVEIS E VARIVEIS 1) Resistores variveis ou
potencimetros. smbolo: Potencimetro deslizante Potencimetro
rotativo 2) Resistor ajustvel ou trimpot Smbolo: 3) RDL ( LDR )
Resistor que varia a resistncia em funo da luz. A resistncia varia
inversamente com a luminosidade. Smbolo:
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4) Termistor Smbolo: Resistor que varia a resistncia com a
temperatura. PTC: termistor que varia a resistncia diretamente com
a temperatura . NTC: termistor que varia a resistncia inversamente
com a temperatura.
5) VDR ou varistor Smbolo:
Resistor que varia a resistncia com a tenso. A variao
inversamente proporcional. 6) Rede resistiva Smbolo:
t
V
A rede resistiva uma associao de resistores.
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CIRCUITOS ELTRICOS.
1) Circuito em srie. Na associao em srie a corrente a mesma em
todos os componentes associados.
1o Calcular a resistncia total Rt = R1 + R2 + R3 2o Calcular a
corrente
3o Calcular a tenso nos resistores. VR1 = R1 I VR2 = R2 I VR3 =
R3 I 4o Montar o circuito, medir as tenses e completar a tabela.
Para medir tenso com o instrumento, basta conectar as pontas de
prova, uma em cada terminal do componente. Calculado Medido VR1 VR2
VR3
RtVccI
I
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2) Circuito em paralelo. Na associao em paralelo a tenso a mesma
em todos componentes associados.
1o Calcular as correntes
2o Montar o circuito e completar a tabela. Calculado Medido It
I1 I2
RtVccIt
22
RVccI
11
RVccI
It
I1 I2
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16
3) Circuito misto
As caractersticas dos circuitos srie e paralelo esto presentes
no circuito misto.
1o Calcular as correntes e as tenses nos resistores. Comparar
com os valores da simulao: 2o Complete a tabela com os valores
medidos e calculados. Calculado Medido VR1 VR2 VR3 VR4
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CAPACITOR O capacitor tem como caracterstica a capacidade de
armazenar cargas eltricas. Significa que o capacitor armazena
energia, mas no a consome. A unidade de capacitncia o Farad ( F ).
Construo do capacitor O valor da capacitncia depende da construo,
isto , da rea das placas (folhas de metal), distncia entre as
placas e o tipo de material dieltrico (isolante). Smbolo genrico:
Para carregar um capacitor, basta ligar uma fonte de tenso. As
cargas no se combinam devido a existncia do material isolante entre
as placas. Retirando a fonte, o capacitor sem perdas, permanece
carregado. Para descarregar o capacitor, basta ligar uma carga
resistiva em paralelo ou um fio de curto. Em funo da tenso e da
carga, teremos: - C a capacidade de armazenar cargas eltricas.
Capacitncia em Farad ( F ).
- Q a quantidade de cargas eltricas armazenadas, em Coulomb ( C
). - V a tenso nos terminais do capacitor, em Volts ( V ).
Folhas de alumnio Isolante ( dieltrico )
Terminais de conexo
Cargas positivas Campo eltrico
VQC
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ASSOCIAO DE CAPACITORES A) Srie: Dois capacitores de 10F ligados
em srie resulta no capacitor equivalente de 5F. B) Paralelo: Ceq =
C1 + C2
Dois capacitores de 10F ligados em paralelo resulta no capacitor
equivalente de 20F. Para medidas de capacitncia, utilizado o
capacmetro.
10F 10F
10F
10F
2121
CCCCCeq
C1 C2
C1 C2
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TIPOS DE CAPACITORES E CODIFICAO Smbolo: 1) CAPACITORES DE
POLIESTER A) Valor em micro Farad ( F ).
De 0,01 a 0,82 em F B) Valor em nano Farad ( nF ). De 1 a 820 em
nF C) Valor em pico Farad ( pF ). De 1000 a 8200 em pF Tolerncias:
J = 5% K = 10% M = 20%
0.022 k 250V
330 J 400V
5600 M 630V
Cdigo de cores, valores em pF 1 alg sign.
2 alg sign. Numero de zeros Tolerncia Branco = 10% Preto = 20%
Tenso max. Vermelho = 250V Amarelo = 400V Azul = 630V
Codificao simplificada com valores em pF. 1 dig. 2 dig. No. de
zeros. 2200 pF , 10% , 63 Volts
2 2 2 K 63V
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2) Capacitor cermico. 3) Capacitor eletroltico. o nico capacitor
com polaridade.
4) Capacitor ajustvel. 5) Capacitor varivel.
Letra Tolerncia %
F 1 G 2 J 5 K 10 M 20 S -20/+50 Z -20/+80
Tabela de cdigos de tolerncia
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TESTE DE CAPACITORES COM O MULTITESTE A escala de resistncia
utilizada para verificar possveis defeitos no capacitor. Observe o
resultado do capacitor sem defeito, durante o teste. Escalas p/
teste: Rx1k , Rx10k Resultado da observao: Observe o resultado para
os seguintes defeitos: Curto Aberto Fuga
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TRANSFORMADOR O transformador tem como princpio de
funcionamento, o fenmeno da induo eletromagntica. Utilizado para
reduzir ou aumentar a tenso alternada, como exemplo a tenso
fornecida pela CERJ ou LIGHT.
120 Volts 12 Volts Construo O transformador possui basicamente
duas bobinas ( enrolamentos de fio de cobre ). A bobina referente
entrada de tenso denominada de enrolamento primrio. A bobina
referente sada de tenso denominada de enrolamento secundrio. As
bobinas so enroladas em um ncleo de ferro, com o objetivo de
concentrar o campo eletromagntico e possibilitando a mxima
transferencia de potncia do primrio para o secundrio. Relao de
transformao Teoricamente, sem considerar as perdas de energia, a
tenso no secundrio depende do seu numero de espiras, comparado ao
numero de espiras do primrio e da tenso aplicada no mesmo. A
potncia no secundrio a mesma no primrio, desconsiderando as perdas
no ferro e no fio de cobre das bobinas . Primrio Secudrio V1=120
Volts N1=1000 esp N2= 100 esp V2=12 Volts
12
21
21
II
NN
VV
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23
Observaes importantes O capacitor bloqueia a passagem da
corrente contnua. Observe a figura 1, a tenso no resistor nula,
provando que a corrente foi bloqueada. Em tenso alternada, a oposio
oferecida pelo capacitor passagem da corrente, depende da
frequencia da fonte de tenso alternada. Observe as figuras 2 e 3,
quanto maior a frequencia menor a oposio passagem da corrente e o
aumento da tenso no resistor. Uma aplicao interessante do capacitor
em CA, nos denominados filtros passa-alta e passa-baixa. O nome
dado dificuldade oferecida pelo capacitor denominada de reatncia
capacitia (Xc), sendo o valor obtido no calculo em Omhs. f =
frequencia do sinal C = Valor do capacitor
Fig 1
Fig 2
Fig 3
fCXc
28,61
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24
Observaes importantes O indutor no oferece oposio passagem da
corrente contnua. Observe a figura A . O indutor oferece oposio
passagem da corrente alternada. Observe o que acontece com a tenso
na mudana da freqncia ( ver figuras B e C ) . Quanto maior a
frequencia, maior a oposio oferecia passagem da corrente e menor
ser a tenso no resistor. O indutor tambm utilizado nos denominados
filtros passa-alta e passa-baixa. A oposio oferecida pelo indutor
recebe o nome de reatncia indutiva ( XL ), sendo o valor em Ohms. f
= frequencia L = indutancia
Fig. A
Fig. B
Fig. C
fLXL 28,6
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CHAVES ELETROMECNICAS Chaves eletromecnicas so dispositivos que
fecham, abrem ou selecionam as ligaes de um circuito. 1) Chave
interruptora _ liga e desliga. alavanca tecla 2) Chave de um polo e
duas posies. 3) Chave de um polo e n posies. Chave rotativa ou de
onda Conhecida tambm como chave seletora 4) Push-button Contato
normalmente fechado ( NF ) contato normalmente aberto ( NA )
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26
5) Sensor magntico reed switch 6) Chave fim de curso_ sensor
mecnico Exemplo de aplicao em elevadores 7) Rele Chave magntica
utilizada em automao.
contatos
mola
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MULTITESTE DIGITAL O instrumento que mede resistncia: omhmetro O
instrumento que mede tenso: voltmetro O instrumento que mede
corrente: ampermetro Escalas de tenso alternada ( V~ ) ou (ACV)
Escalas de tenso contnua ( V ) ou ( DCV ) Escalas de corrente
contnua ( A ) ou ( DCA ) Escalas de resistncia ( ) Bornes das
pontas de prova: positivo e negativo
Escalas para teste de diodos e transistores hFE =
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28
Condutores eltricos Dimensionamento pela mxima corrente do
condutor. Condutor com PVC / 70 C OBS: Valores para temperatura de
30 C, no interior de tubos embutidos na parede. Exemplos: Um
chuveiro eltrico com potncia de 2200 Watts funciona em 110 Volts.
Calcular a corrente que passa pela resistncia de aquecimento e o
fio mnimo do circuito. Um chuveiro eltrico com potncia de 2200
Watts funciona em 220 Volts. Calcular a corrente que passa pela
resistncia de aquecimento e o fio mnimo do circuito.
Seo em mm2
Corrente Mxima (A)
1 12 1,5 15,5 2,5 21 4 28 6 36 10 50 16 68 25 89 35 111
FIO
CABO
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DIODO RETIFICADOR O diodo, feito com cristal de silcio ou
germnio, adquire a propriedade de orientar a corrente eltrica em um
nico sentido. Durante a fabricao criada duas regies no cristal, uma
com caractersticas positivas, denominada de nodo e a outra com
caractersticas negativas, denominada de ctodo.
Smbolo: nodo(A) Ctodo (K) Equivalente mecnico do diodo Vlvula de
reteno Sentido da corrente Sentido da gua portinhola Vlvula de
reteno Bloqueio da corrente no sentido contrrio Bloqueio da gua no
sentido contrrio
Material do tipo N, regio do ctodo.
Material do tipo P, regio do nodo.
juno
-
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30
Polarizao direta Na juno, cargas eltricas combinadas no permitem
a passagem da corrente, formando uma barreira eltrica, quando a
tenso entre nodo e ctodo for menor que 0,6 volts. Quando a tenso
for igual ou maior que 0,6 volts, o diodo entra em conduo,
permitindo a passagem da corrente. A caracterstica analisada
chamada de polarizao direta, com o potencial no nodo maior em relao
ao ctodo. O diodo comparado a uma chave fechada. Polarizao inversa
Na situao em que o potencial do nodo menor em relao ao do ctodo,
teremos as caractersticas da polarizao inversa, que no permite a
passagem da corrente no sentido contrario. O diodo comparado a uma
chave aberta.
5,40
0,60
- 6,00
0,00
RVdVccI
RIVdVcc
VccVdI
RIVccVdRIVdVcc
0
-
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DIODO RETIFICADOR LIGADO EM PONTE Montagem em ponte de diodos A
D4 D1 C D3 D2 R B D Analise do circuito Observe que o sentido da
corrente o mesmo na resistncia de carga , independente da inverso
da polaridade na entrada do circuito entre os pontos A e B.
A+ A _ + + B _ _ B + _ O objetivo da ponte, foi a de manter a
polaridade constante na resistncia de carga, orientando a corrente
em um nico sentido.
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Diodos e pontes retificadores Anodo Catodo Curva caracterstica
do diodo
0,6
-
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33
TESTE DO DIODO COM O MULTMETRO
.642 1
-
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34
O DIODO RETIFICADOR EM TENSO ALTERNADA.
Observamos que o diodo s permite a passagem dos pulsos
positivos, barrando os negativos. Pelo fato de apenas metade da
tenso alternada ser aproveitada, temos a denominada retificao de
meia onda. O objetivo da retificao a de obter uma tenso
contnua.
Exerccio: calcular o valor mdio da tenso contnua, obtida da
retificao de meia onda de uma tenso alternada, de valor eficaz
igual a 12 Volts.
Tenso alternada
Valor mdio da tenso continua ( Vmdc ).
Para calcular o valor mdio, utilizar a formula:
Vmax
max318,0 VVpVmdc
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35
RETIFICAO EM ONDA COMPLETA A B Transformador de tomada central
Fig. A A tomada central passa a ser uma referencia. Quando um
extremo do enrolamento secundrio tem potencial positivo, o outro
extremo negativo. O diodo do extremo de potencial positivo entra em
conduo e o do outro extremo bloqueia a passagem da corrente. PONTE
RETIFICADORA Para ambos os casos da retificao de onda completa, o
valor mdio da tenso contnua calculada pela frmula:
Exerccio: calcular o valor mdio da tenso e comparar com o
resultado da simulao das figuras A e B. Considerar Vd = 0,7
Volts.
max2636,0 VVpVmdc
T.C.
Fig. B
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Retificao com filtro capacitivo
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37
DIODO ZENER, LIMITADOR DE TENSO Smbolo: O diodo zener
normalmente utilizado em circuitos reguladores e limitadores de
tenso. Para obter a funo mencionada, o diodo zener deve trabalhar
polarizado inversamente, para poder atingir a regio de zener.
Observe no grfico o comportamento da tenso no zener. Mesmo que a
fonte de tenso que polariza o diodo zener inversamente aumente de
valor, a tenso estabilizada . Corrente (A) Vz Izmin 0,6 tenso(V)
Izmax LED, DIODO EMISSOR DE LUZ Smbolo: O LED, um dispositivo
eletrnico com a funo de sinalizao. A vantagem do LED em relao as
lmpadas de filamento, est no pequeno consumo de energia para emitir
luz. Para poder emitir luz, o LED deve ser polarizado diretamente.
Caractersticas: - Tenso direta entre 1,5V at 2,0V. - Corrente
direta nominal de 20mA. - Tenso inversa mxima de 5V.
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TRANSISTOR
Fabricados com cristais de silcio ou germnio e tratados
industrialmente, os transistores so dispositivos capazes de
controlar a passagem da corrente. Devido as caractersticas
denominado de TJB, transistor de juno bipolar. Aplicaes bsicas:
chave eletrnica e amplificao de sinais. Podem ser de dois tipos:
NPN ou PNP. Cada regio do cristal tem um nome: base, emissor e
coletor. Coletor Coletor Base Base Emissor Emissor A base a regio
que controla a passagem da corrente entre coletor e emissor. Quando
existe corrente na base, teremos conduo da corrente do coletor para
o emissor. Quando no existe corrente na base, no existe essa
conduo. A relao existente entre a corrente de coletor e a corrente
de base conhecida como ( beta ). O beta informa quantas vezes Ic
ser maior que IB. Ic = IB Aspectos dos transistores As
caractersticas bsicas que devemos observar nos transistores so:
tenso, corrente, potncia, frequncia e temperatura mximas de
trabalho.
N
P N
P
N
P
Equivalente mecnico do transistor.
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POLARIZAO O funcionamento do transistor, PNP ou NPN, depende da
polarizao correta das junes PN. A juno base e emissor, deve ser
polarizada diretamente. A juno base e coletor, deve ser polarizada
inversamente. Os esquemas abaixo ilustram exemplos de polarizao
para os dois tipos de transistores e o sentido das correntes,
utilizando duas fontes de tenso.
A tenso de polarizao base-emissor baixa (da ordem de 0,6V a 0,7V
para transistores de silcio), polarizao esta, caracterizada pela
fonte VBB , enquanto que a juno base-coletor est inversamente
polarizada em funo da fonte VCC. Na prtica, VCC assume valores
maiores do que VBB. A relao existente entre a corrente de coletor e
a corrente de base conhecida como ( beta ), sendo diferente para
cada transistor. Para os fabricantes, o conhecido como hFE. Relaes:
IE = IC + IB Ic = IB
Exemplo: Um transistor com = 100 e IB = 0,01mA. Calcular os
valores de Ic e IE.
Vcc
VBB
RB
Rc
RB
Rc
VBB
Vcc
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REGIES DE TRABALHO DO TRANSISTOR CARACTERSTICAS DAS REGIES:
CORTE : Ic = 0 , VCE = Vcc , VBE < 0,6 V No corte, o transistor
comparado a uma chave aberta: SATURAO: , VCE = 0 , VBE 0,6V Na
saturao, o transistor comparado a uma chave fechada: Rc: resistor
ligado no coletor. RE: resistor ligado no emissor. Quando no
existir, RE = 0. ATIVA OU LINEAR : 0 < VCE < Vcc , o ideal ,
VBE 0,6V a regio de operao dos amplificadores
AMPL
RERcVccIcsat
2VccVCE
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CURVA CARACTERSTICA DO TRANSISTOR A curva caracterstica
determina os valores de Ic e VCE em funo dos valores de IB. A curva
caracterstica fornecida pelos fabricantes dos transistores. Para
obter os valores de Ic e VCE, devemos determinar Ic sat. e VCE no
corte e interligar os dois pontos no grfico com a denominada reta
de carga. No grfico anterior, como exemplo, temos os valores
determinados: A) IB igual a 30A. B) Ic sat. igual a 25 mA. C) VCE
no corte igual a 20V. Observe que em funo do valor de IB de 30A,
com a linha correspondente cruzando a reta de carga, teremos os
seguintes valores aproximados: A) VCE = 10V B) IC = 10mA O valor
provvel do :
Reta de carga
Vcc
Ic sat
IB determinado
33303,0
10
mAmA
IIcB
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A) Polarizao de corrente fixa na base.
B) Polarizao independente do
RB Rc
Vcc
RB1
RB2
Rc
RE
Vcc
CCCCCE
CECICCC
BBECC
B
BEBBCC
IRVV
VRV
RVVI
VIRV
E
C
E
C
ECCCCCE
EE
CE
BEBE
BBB
B
RR
VV
RRIVV
RVII
VVV
RRRVccV
2
21
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Exerccios 1 A ) Vcc = 12V, RB = 22,8M, Rc = 2k, = 100 1 B ) Para
RB igual a 380k. 1 C ) Para RB igual a 190k.
RB RC
Vcc
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1 D) Calcular VCE, sabendo que RB = 380k, Rc = 2k, = 200 e VCE =
12V. 2 ) Calcular VB, IC e VCE.
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TESTE DE DIODOS E TRANSISTORES Testar o diodo retificador e o
LED. Identifique com o multmetro digital, os terminais dos
transistores e o tipo ( NPN ou PNP ). NPN PNP Valores obtidos no
teste, aproximadamente. TERMINAIS EM TESTE
POLARIZADOS DIRETAMENTE
POLARIZADOS INVERSAMENTE
BASE -EMISSOR 0,67V infinito BASE-COLETOR 0,62V infinito O valor
medido entre coletor e emissor, no importando a posio das pontas de
prova, sempre o infinito para a maioria dos transistores. Cuidado,
tem transistor com um diodo ligado entre coletor e emissor. A
configurao Darlington com dois transistores, obtemos uma medida
entre base e emissor de 1,2V aproximadamente. Existem trasistores
com um resistor de valor baixo da base para o emissor.
1 600
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FONTE DE TENSO REGULADA A maioria as fontes de alimentao so
formadas em etapas, tais como transformao, retificao, filtragem e
regulagem. A etapa de regulao possui diversas configuraes,
dependendo de cada aplicao. A) Regulador com diodo zener e
transistor. Denominado de regulador em srie, um diodo zener ligado
base do transistor. A tenso na base mantida constante pelo diodo
zener, como consequncia, a tenso no emissor tambm constante
independente das variaes da tenso no coletor. O coletor a entrada
do regulador, o emissor passa a ser a sada e a base a referncia.
Circuito: Fonte de tenso fixa
Calculo da tenso regulada: VRL = Vz - VBE Fonte de tenso
ajustvel
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Com a incluso do potencimetro (POT), foi possvel ajustar a tenso
no valor desejado. B) Circuito integrado regulador de tenso. A
etapa de regulao possui diversas configuraes, dependendo de cada
aplicao. Entre elas temos as que fazem uso de circuitos integrados,
com sada fixa em tenso positiva ou negativa. A srie 78XX consiste
em reguladores integrados positivos enquanto a 79XX em negativos,
em suas sadas. Regulador Tenso de entrada
Mnima Mxima Tenso de sada
7805 7 25 +5 7808 10 25 +8 7812 14 30 +12 7815 17 30 +15 7818 20
33 +18 7824 26 38 +24 Lembramos que estes circuitos integrados
possuem proteo interna contra curto, sobrecarga e aquecimento
excessivo, alm de no necessitar de componentes adicionais para
efetuar a regulagem. A corrente mxima para qualquer CI da srie de 1
A . Utilizar dissipador de calor. Regulador de tenso ajustvel LM317
Com o regulador LM317, possvel ajustar a tenso na sada da fonte de
1,2V 37V e uma corrente mxima de 1,5 A .
POT.
LM7805 Terminal 1 Entrada de tenso no regulada.
Terminal 3, sada de tenso regulada
Terminal 2, terra.
1 2 3
Ajuste Sada de tenso regulada
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POLARIZAO INDEPENDENTE DO BETA () Na base ligado um divisor de
tenso, de acordo o esquema. O objetivo a de estabilizar a tenso na
base em relao ao terra do circuito. Estabilizando a tenso na base,
o que tiver ligado no emissor, no caso o resistor de emissor, a
tenso tambm ser estabilizada. No caso de substituir transistores
com betas diferentes, a tenso no emissor permanece estvel, e como
conseqncia, IE , Ic VCE e VRC tambm. A condio anterior possvel para
beta igual ou maior a 100, tornando o valor da corrente de base
desprezvel em relao corrente que passa pelo divisor de tenso. obvio
que pequenas variaes no ponto de operao ocorrem, mnimas mas dentro
do tolervel. Veja um exemplo: Transistor BC548 com = 400 Transistor
BC337 com = 175
Entrada de tenso
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O GANHO DE TENSO DO AMPLIFICADOR DE SINAIS O valor aproximado do
ganho de tenso ( Av ) determinado pelos valores de RC e RE. Av = Rc
/ RE Os valores de RC e RE, proporciona um ganho reduzido mas a
estabilidade no ponto de operao garantida. Para aumentar o ganho,
basta ligar um capacitor em paralelo com o resistor de emissor, sem
prejudicar a estabilidade. Cuidado, a amplitude do sinal de entrada
deve ser pequena, para no ocorrer distores no sinal quando
amplificado. O ganho determinado por: AV = RC / Re Re = 26mV / IE
IE = VE / RE
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Para o sinal a ser amplificado, o capacitor em paralelo com RE,
passa a ser uma passagem livre de baixa impedncia. Ao determinar o
ganho, Re substitui RE. O Re uma caracterstica de impedncia interna
do transistor. AMPLIFICADOR DE POTNCIA O pr-amplificador o estgio
inicial de amplificao de pequenos sinais, at etapa final denominada
de amplificador de potncia. O amplificador de potncia, como o nome
diz, trabalha com altos nveis de potncia. comum tais transistores
trabalharem com temperaturas elevadas, fato que obriga o projeto a
incluir o dissipador de calor, chapa de alumnio, com o objetivo de
reduzir a temperatura do componente, sem o qual o componente ser
danificado. Dissipador Transistores AMPLIFICADOR PUSH-PULL COM
SIMETRIA COMPLEMENTAR Circuito com a montagem de dois transistores,
NPN e PNP. A sada do estgio amplificador feita na ligao dos
emissores e cada transistor amplifica um dos ciclos do sinal.
Circuito bsicos Com fonte simtrica
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A tenso na sada, ligao de R4 e R5, igual a zero. Com fonte
comum.
Para que o sinal na sada, tenha uma excurso simtrica, a tenso de
polarizao na ligao dos resistores R4 e R5 de ser de Vcc/2. O ajuste
da tenso feita alterando o valor de R2. O circuito exige um
capacitor de acoplamento na sada.
Com driver
Os circuitos analisados operam em classe AB, a onde os
transistores ficam entre as regies de corte e ativa, circulando uma
pequena corrente de coletor, que no acarreta grandes perdas de
potncia. Trabalham com potncias at 50 Watts.
RB1
RB2
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AMPLIFICADOR EM PONTE
No amplificador em ponte, a excurso do sinal em cada fase
teoricamente igual da fonte de alimentao. O transistor NPN de um
ramo trabalha com o transistor PNP do outro ramo. Observe o sentido
da corrente para cada ciclo do sinal amplificado. Fase positiva
Fase negativa
AMPLIFICADOR DARLINGTON AMPLIFICADOR PARALELO
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MONTAGEM DOS TRANSISTORES NOS DISSIPADORES DE CALOR Transistores
de potenciais diferentes montados no mesmo dissipador, devem ser
isolados pela folha de mica. Para facilitar a transferncia de
calor, passar entre o transistor e o dissipador, a pasta trmica.
Prender o transistor com porca e parafuso e soldar os fios nos
terminais.
Aspecto dos transistores de potncia.
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Atualmente, os amplificadores com componentes discretos, esto
sendo substitudos por circuitos integrados de potncia. Como exemplo
o TDA 2003 e TDA1515, tornando as montagens compactas. CI TODA 2003
Circuito Circuito impresso, vista superior da placa.