domingo, 18 de setembro de 2016

Transistor

O material semicondutor mais usado no fabrico de transístores é o silício. Contudo, o primeiro transístor foi fabricado em germânio. O silício é preferível porque possibilita o funcionamento a temperaturas mais elevadas (175 ºC, quando comparado com os ~75ºC dos transístores de germânio) e também porque apresenta correntes de fuga menores. O transístor bipolar é formado por duas junções p - n em série, podendo apresentar as configurações p - n - p e n - p - n . Os transístores n - p - n são os mais comuns, basicamente porque a mobilidade dos elétron é muito superior à das lacunas, isto é, os elétron movem-se mais facilmente ao longo da estrutura cristalina o que traz vantagens significativas no processamento de sinais de alta frequência. E são mais adequados à produção em massa. No entanto, deve-se referir que, em várias situações, é muito útil ter os dois tipos de transístores num circuito.
O transístor de junção bipolar é um dos componentes mais importantes na Eletrônica. É um dispositivo com três terminais. Num elemento com três terminais é possível usar a tensão entre dois dos terminais para controlar o fluxo de corrente no terceiro terminal, i.e., obter uma fonte controlável. O transístor permite a amplificação e comutação de sinais, tendo substituído as válvulas termo-iónicas na maior parte das aplicações.

A figura seguinte mostra, de forma esquemática, um transístor bipolar p - n - p. Este transístor é formado por duas junções p - n que partilham a região do tipo n (muito fina e não representada à escala). Neste aspecto, o dispositivo corresponde à sanduíche de um material do tipo n, entre duas regiões do tipo p. Existe também a estrutura complementar (npn).

Dependendo da polarização de cada junções (direta ou inversa), o transístor pode operar no modo ativo/linear, estar em corte ou em saturação. Verifique e simule a polarização e funcionamento de um transístor bipolar. Um transístor bipolar (com polaridade NPN ou PNP) é constituído por duas junções PN (junção base - emissor e junção base - coletor) de material semicondutor (silício ou germânio) e por três terminais designados por Emissor (E), Base (B) e Coletor (C).





Símbolo do Transístor





Exemplo Transistor PNP e NPN


BC548 - (NPN)













BC558 - (PNP)



BD139 - (NPN)


BD140 - (PNP)




TIP41  - (NPN)



















TIP42  - (PNP)





















Referência Bibliográfica:

TRANSISTOR. Disponível em: <http://www.electronica-pt.com/componentes-eletronicos/transistor-tipos>. Acesso em 15 de Setembro de 2016;
BC548. Disponível em: <https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BC/BC548.pdf>. Acesso em 18 de Setembro de 2016;
BC558. Disponível em: <https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BC/BC558.pdf>. Acesso em 18 de Setembro de 2016;
BD139. Disponível em: <https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BD/BD139.pdf>. Acesso em 18 de Setembro de 2016;
BD140. Disponível em: <https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BD/BD140.pdf>. Acesso em 18 de Setembro de 2016;
TIP41C. Disponível em: <https://www.fairchildsemi.com/datasheets/TI/TIP41C.pdf>. Acesso em 18 de Setembro de 2016;
TIP42C. Disponível em: <https://www.fairchildsemi.com/datasheets/TI/TIP42C.pdf>. Acesso em 18 de Setembro de 2016.

terça-feira, 23 de agosto de 2016

Transistores de Potência Comuns

Na tabela, as características dos transistores de potência bipolares mais comuns.



Referência Bibliográfica:

TRANSISTOR DE POTÊNCIA COMUNS (IP1245). Disponível em: <http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/ideias-dicas-e-informacoes-uteis/50-transistores/12228-transistores-de-potencia-comuns-ip1245>. Acesso em 24 de agosto de 2016.

1N914, 1N916, 1N4148, 1N4154, 1N4446 a 1N4449, 1N4531 e 1N4536

Diodos de silício de uso geral, para sinal, comutação de alta velocidade. Do manual de semicondutores da GE de 1977.


 



Datasheet:

1N914
1N916
1N4148
1N4154
1N4446
1N4449
1N4531
1N4536


Referência Bibliográfica:

1N914, 1N916, 1N4148, 1N4154, 1N4446 A 1N4449, 1N4531 E 1N4536 (IP992). Disponível em: <http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/ideias-dicas-e-informacoes-uteis/47-diodos/10022-1n914-1n916-1n4148-1n4154-1n4446-a-1n4449-1n4531-e-1n4536-ip992>. Acesso em 23 de agosto de 2016.

Diodos 1N4001 a 1N4007

Quando escolhemos diodos para uma aplicação precisamos levar em conta a corrente máxima que deve conduzir e a tensão máxima que aparece no sentido inverso. 

Essa é a tensão de pico, que o máximo que o semiciclo da tensão alternada aplicada alcança. 

Para os diodos comuns trata-se da Vrrm. 

Na prática, também consideramos a tensão eficaz máxima (Vef) que deve ser um pouco maior do que a tensão eficaz da rede em que o diodo vai ser usado.

Por exemplo, para a rede de 110 V, escolhemos o 1N4004 porque tem uma Vef de 200 V e uma Vrrm de 400 V. Veja na tabela abaixo as características dos diodos desta série.

Temos as características dos diodos 1N4001, 1N4002, 1N4003, 1N4004, 1N4005, 1N4006 e 1N4007.



Datasheet:

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/14618/PANJIT/1N4001.html


Referência Bibliográfica:

DIODOS 1N4001 A 1N4007 (IP253). Disponível em: <http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/ideias-dicas-e-informacoes-uteis/47-diodos/2687-ip253>. Acesso em 23 de agosto de 2016.

Diodo de Germânio

Os diodos de germânio são usados principalmente como detectores de sinais, pois sua tensão de condução de 0,2 V é menor do que a dos diodos de silício de 0,7 V.

Assim, em receptores de rádio, principalmente os experimentais, com esses diodos obtém-se maior sensibilidade.

Os tipos mais usados são o 1N34 e o 1N60 que ainda podem ser encontrados com facilidade, mas existem outros que podem ser aproveitados de equipamentos antigos.

Na tabela abaixo os principais tipos.



Datasheet:

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/42335/SEMTECH/1N34.html
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/78466/ETC/1N60.html


Referência Bibliográfica:

DIODO DE GERMÂNIO (IP261). Disponível em: <http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/ideias-dicas-e-informacoes-uteis/47-diodos/2721-ip261>. Acesso em 23 de agosto de 2016.

Equivalente do diodo de Germânio

Na falta de diodos de germânio como o 1N60 ou 1N34 para projetos de receptores de rádio, medidores de intensidade de campo e outros, podemos substituir este componente por um transistor de germânio antigo retirado de radinhos transistorizados fora de uso como o 2SB74, OC74, 2N107 e muitos outros de mais de 30 ou 40 anos.

O que fazemos é aproveitar a junção base-emissor destes transistores que normalmente são do tipo PNP, ligando-os conforme mostra a figura abaixo.


O emissor corresponde ao anodo e a base ao catodo.


Datasheet:
 
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/78466/ETC/1N60.html
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/42335/SEMTECH/1N34.html
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/120588/ETC1/2N107.html


Referência Bibliográfica:

EQUIVALENTE DO DIODO DE GERMÂNIO (IP230). Disponível em: <http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/ideias-dicas-e-informacoes-uteis/49-tiristores/2550-ip230>. Acesso em 23 de agosto de 2016.

Especificações dos Diodos de Potência

Para usar diodos de potência em fontes e outras aplicações é preciso conhecer suas especificações, como interpretá-las e como respeitar seus limites. Para as especificações dos diodos são usados normalmente símbolos, que os usuários dos diodos precisam conhecer.

O conhecimento desta simbologia é especialmente importante quando precisamos interpretar as folhas de dados (datasheets) de um determinado componente.

Lembramos que todos os componentes possuem limites para sua utilização e estas especificações justamente definem estes limites. Se forem ultrapassados, o componente pode sofrer dano ou ainda ficar inutilizado.

Nos símbolos normalmente são usadas uma letra maiúscula que corresponde à unidade usada, por exemplo, I para corrente, V para tensão, P para potencia, etc.

Especificações de tensão e corrente
Para os diodos comuns normalmente duas especificações de tensão são suficientes para nos permitir avaliar seu funcionamento num circuito.

Elas são:

Vf = queda de tensão no sentido direto – é a queda de tensão que ocorre num diodo quando ele conduz a corrente. Normalmente de 0,6 a 0,7 V nos diodos de silício.

PIV = tensão inversa de pico (Peak Inverse Voltage), que é a máxima tensão que se pode aplicar ao diodo quando polarizado no sentido inverso.

Para a corrente, basta saber o valor de uma delas:

IF(AV) = corrente média no sentido direto e com isso sabemos como usar o diodo.
No entanto, consultando datasheets encontramos outras especificações de tensão que são igualmente importantes quando pretendemos trabalhar com estes componentes. 

As principais são:

VRRM= Tensão inversa máxima repetitiva (Maximum Repetitive Reverse Voltage) – é a tensão máxima que o diodo pode suportar no sentido inverso na forma de pulsos repetidos.

VR ou VDC = Tensão máxima contínua no sentido inverso (Maximum DC Reverse Voltage) que o diodo pode suportar quando polarizado no sentido inverso.

VF = Tensão Máxima no sentido Direto (Maximum Forward Voltage) – é a tensão que aparece num diodo quando ele conduz uma determinada corrente, especificada no datasheet.

Num diodo ideal, essa tensão é nula, mas conforme estudamos nos diodos comuns, ocorre sempre uma queda de tensão na condução que costuma-se adotar como valor típico nos diodos de silício de 0,7 V. 

Num cálculo mais exato, entretanto, ela depende da corrente.

IF(AV) = Corrente máxima (média) direta – Maximum (average) forward current – é o máximo valor que a corrente média no sentido direto pode conduzir quando polarizado no sentido direto.

Essa corrente é determinada basicamente pela capacidade de dissipação do diodo, pois o calor gerado nestas condições depende da queda de tensão que ocorre na junção, multiplicada pela intensidade da corrente.

IFSM ou If(surge) = Corrente máxima de pico ou surto no sentido direto – (Maximum (peak or surge) forward current - é o pico máximo de corrente que o diodo é capaz de conduzir quando polarizado no sentido direto.

Este parâmetro é limitado pela capacidade de dissipação da junção, sendo normalmente muito alto devido à inércia térmica.

Demora um certo tempo para o calor gerado se propagar.

PD = Dissipação máxima de potência (Maximum Total Dissipation) – é a capacidade de dissipação de potência do diodo em watts (W). Como esta grandeza é dada por P = V x I, ela pode ser calculada pela corrente conduzida multiplicada pela tensão direta.

TSTG = Faixa de temperaturas de armazenamento (Storage Temperature Range) – é a faixa de temperaturas em que o diodo pode ser guardado (sem estar em funcionamento).

Tj = Temperatura máxima da junção (Maximum Operating Temperature) ou máxima temperatura de funcionamento.

Na maioria dos casos é o mesmo valor da temperatura de armazenamento.

R(?) = Resistência Térmica (Thermal Resistance) é a diferença de temperatura que ocorre entre a junção e o meio exterior (ar) ou entre a junção e os terminais (JA ou JL) para uma determinada dissipação.

Esta especificação é dada em graus Celsius por Watt (oC/W ).

Seu valor seria zero se o invólucro do diodo fosse um condutor perfeito, mas na prática não é. Esta especificação é importante no dimensionamento de dissipadores de calor.

IR = Corrente inversa (ou reversa) máxima (Maximum Reverse Current) – é a corrente que circula pelo diodo quando ele é polarizado com a tensão inversa máxima (DC), Também encontramos esta corrente indicada como “corrente de fuga”(leakage current).

Num diodo ideal ela deve ser nula, mas na prática depende de diversos fatores, sendo o principal, a temperatura.

CJ = Capacitância típica da Junção (Typical Junction Capacitance) – é a capacitância intrínseca que aparece entre as junções devido à região de deplexão que age como um dielétrico.

Trata-se de uma capacitância muito baixa, da ordem de picofarads.

trr = Tempo de Recuperação Inversa (Reverse Recovery Time) – trata-se do intervalo de tempo que ocorre entre o instante em que a tensão num diodo em condução é invertida e ele realmente deixa de conduzir. Veja mais adiante nesta lição, mais detalhes sobre este fenômeno em “diodos de recuperação rápida”.

É importante observar que os parâmetros indicados variam dependendo de diversos fatores, sendo o principal, a temperatura. Assim, os fabricantes, na maioria dos casos, não dão essas especificações através de um valor fixo, mas sim através de gráficos.

Nestes gráficos, a especificação é plotada em função de condições variáveis, o que pode ser muito importante nos projetos mais críticos.

Na figura 1 temos um exemplo que mostra como a corrente máxima de um diodo 1N5404 se comporta em função da temperatura.


O gráfico da figura 2 mostra como o diodo 1N5404 responde aos surtos de corrente no sentido direto quando a taxa de repetição dos pulsos aumenta.


Na figura 3 mostramos um detalhe de um datasheet de uma série de diodos comuns usados em retificação, Esta série vai do 1N5400 ao 1N5408.

A corrente destes diodos é a mesma 3 A (média retificada), mas as tensões mudam. Temos então os “máximos absolutos” que são os valores que não devem ser ultrapassados, sob pena do componente sofrer dano irreversível.


Veja que esses máximos são especificados sob determinadas condições, normalmente sendo dada a temperatura ambiente de 25º C. Veja que, para a maioria dos componentes estas características se deterioram rapidamente quando a temperatura indicada é ultrapassada.


Datasheet:

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/2818/MOTOROLA/1N5404.html
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/2815/MOTOROLA/1N5400.html
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/2821/MOTOROLA/1N5408.html


Referência Bibliográfica:

ENTENDA AS ESPECIFICAÇÕES DOS DIODOS DE POTÊNCIA (ART1460). Disponível em: <http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/52-artigos-diversos/8496-entenda-as-especificacoes-dos-diodos-de-potencia-art1460>. Acesso em 23 de agosto de 2016.

quarta-feira, 27 de julho de 2016

Código de Cores de Capacitores Poliéster e Poliéster Metalizado






Referência Bibliográfica:
  
CÓDIGO DE CAPACITORES. Disponível em: <http://eletricamentefalando.blogspot.com.br/2012/03/codigo-de-capacitores.html>. Acesso em 27 de julho de 2016.

domingo, 10 de julho de 2016

Tabela de Múltiplos e Submúltiplos



Referência Bibliográfica:
  
TABELA DE MÚLTIPLOS E SUBMÚLTIPLOS DO SI (SISTEMA INTERNACIONAL). Disponível em: <http://www.mundodaeletrica.com.br/conversao-entre-prefixos-de-unidades-eletricas/>. Acesso em 11 de julho de 2016.

Código de Cores de Resistores



Referência Bibliográfica:
   
CÓDIGO DE CORES DE RESISTORES. Disponível em: <http://www.mundodaeletrica.com.br/codigo-de-cores-de-resistores/>. Acesso em 11 de julho de 2016.

Código de Capacitores Cerâmicos







Referência Bibliográfica:
  
TABELA DE CONVERSÃO DE CAPACITORES CERÂMICOS. Disponível em: <http://rede.acessasp.sp.gov.br/blogada/aula-do-dia-26032015-tabela-de>. Acesso em 11 de julho de 2016.
CÓDIGO DE CAPACITORES. Disponível em: <http://eletricamentefalando.blogspot.com.br/2012/03/codigo-de-capacitores.html>. Acesso em 27 de julho de 2016.

sábado, 9 de julho de 2016

Lei de Ohm




Referências Bibliográficas:
  
LEI DE OHM. Disponível em: <http://zigtek.blogspot.com.br/2011/03/lei-de-ohm.html>. Acesso em 09 de julho de 2016.
LEI DE OHM. Disponível em: <http://blog.novaeletronica.com.br/lei-de-ohm/>. Acesso em 09 de julho de 2016.

sexta-feira, 8 de julho de 2016

TABELA DE CONVERSÃO DE UNIDADES

Disponível para Download, TABELA DE CONVERSÃO DE UNIDADES.


Referência Bibliográfica:

TABELA DE CONVERSÃO DE UNIDADES. Disponível em: <http://www.ifi.unicamp.br/~mauro/F107/TABELA%20DE%20CONVERSAO%20DE%20UNIDADES.pdf>. Acesso em 09 de julho de 2016.