eletrônica básica para informatica

52
Eletrônica Básica para Informatica Um bom curso de hardware começa com eletricidade básica, a mesma que é estudada no segundo grau. São aprendidas noções sobre tensão, corrente, resistência, baterias. De posse dessas noções, são estudados os semicondutores, como transistores e diodos. Outros componentes eletrônicos são também estudados, como os capacitores e bobinas. O aluno aprende a construir e consertar fontes de alimentação, amplificadores, rádios transmissores e receptores. Finalmente chega a vez dos circuitos integrados (chips), entrando assim na etapa de eletrônica digital. Aprendemos a construir cuircuitos digitais simples, como contadores, displays, somadores, multiplexadores, decodificadores, etc. Um técnico formado assim está apto a consertar equipamentos digitais em geral, e não apenas computadores. Para consertar PCs, tais conhecimentos não são suficientes, e também não podem ser considerados indispensáveis. Mais importante é ter uma boa idéia sobre o funcionamento do computador, saber identificar se um módulo está ou não funcionando, conhecer detalhes sobre o sistema operacional, aprender a resolver conflitos de hardware. Por isso é possível trabalhar com hardware de PCs sem nunca ter feito um curso de eletrônica, sem ter noções sobre transistores, resistores e outros componentes. Acreditamos que consertar um computador ou trabalhar com o seu hardware, montando ou fazendo expansões, sem ter noções de eletrônica é como dirigir um automóvel sem ter noções básicas sobre mecânica. O ideal é ter o conhecimento básico completo, mas o estudo de eletrônica básica pode ser muito demorado. Para cobrir todos os seus assuntos seria preciso um livro tão extenso quanto este. Já que se torna imprtaticável para quem não dispõe de tempo, apresentamos neste capítulo um curso intensivo de eletrônica. Concentraremos nossa atenção em apresentar os componentes eletrônicos usados nas placas do computador e dar noções básicas sobre soldagem e o uso do multímetro, aparelho que pode ajudar bastante um técnico. Mostramos o funcionamento dos chips, circuitos digitais e alguns outros circuitos importantes encontrados nos PCs. Essas noções serão necessárias para que você acompanhe o restante do livro. Noções sobre soldagem A soldagem é uma prática bastante conhecida dos técnicos, mas não é preciso ser um téc- nico para saber soldar. É fácil, e você poderá ir bem mais longe nas suas atividades de hardware. A primeira coisa a fazer é ir a uma loja de material eletrônico e adquirir o seguinte: Ferro de soldar de 24 ou 30 watts Sugador de solda Rolo de solda para eletrônica (a mais fina) Placa universal de circuito impresso Resistores (qualquer valor) de 1/4 ou 1/8 W Capacitores de poliéster, qualquer valor Transistores BC548 ou similar Alicate de corte e alicate de bico Garra jacaré tamanho pequeno Os valores dos transistores, capacitores e resistores acima não são importantes. Pode comprar os mais baratos que encontrar. Serão usados apenas no treinamento de soldagem e dessoldagem. A figura 1 mostra alguns dos componentes e ferramentas descritos acima.

Upload: raphael-rocha

Post on 18-Aug-2015

235 views

Category:

Documents


12 download

DESCRIPTION

Eletrônica Básica Para Informatica

TRANSCRIPT

Eletrnica Bsica para InformaticaUm bom curso de hardware comea com eletricidade bsica, a mesma que estudada no segundo grau. !o aprendidas no"es sobre tens!o, corrente, resist#ncia, baterias. $e posse dessas no"es, s!o estudados os semicondutores, como transistores e diodos. %utros componentes eletrnicos s!o tambm estudados, como os capacitores e bobinas. % aluno aprende a construir e consertar fontes de alimenta!o, amplificadores, rdios transmissores e receptores. &inalmente chega a 'e( dos circuitos integrados )chips*, entrando assim na etapa de eletrnica digital. +prendemos a construir cuircuitos digitais simples, como contadores, displa,s, somadores, multiple-adores, decodificadores, etc. Um tcnico formado assim est apto a consertar equipamentos digitais em geral, e n!o apenas computadores..ara consertar ./s, tais conhecimentos n!o s!o suficientes, e tambm n!o podem ser considerados indispens'eis. 0ais importante ter uma boa idia sobre o funcionamento do computador, saber identificar se um m1dulo est ou n!o funcionando, conhecer detalhes sobre o sistema operacional, aprender a resol'er conflitos de hardware. .or isso poss2'el trabalhar com hardware de ./s sem nunca ter feito um curso de eletrnica, sem ter no"es sobre transistores, resistores e outros componentes.+creditamos que consertar um computador ou trabalhar com o seu hardware, montando ou fa(endo e-pans"es, sem ter no"es de eletrnica como dirigir um autom1'el sem ter no"es bsicas sobre mec3nica. % ideal ter o conhecimento bsico completo, mas o estudo de eletrnica bsica pode ser muito demorado. .ara cobrir todos os seus assuntos seria preciso um li'ro t!o e-tenso quanto este. 4 que se torna imprtatic'el para quem n!o disp"e de tempo, apresentamos neste cap2tulo um curso intensi'o de eletrnica. /oncentraremos nossa aten!o em apresentar os componentes eletrnicos usados nas placas do computador e dar no"es bsicas sobre soldagem e o uso do mult2metro, aparelho que pode a5udar bastante um tcnico. 0ostramos o funcionamento dos chips, circuitos digitaise alguns outros circuitos importantes encontrados nos ./s. Essas no"es ser!o necessrias para que 'oc# acompanhe o restante do li'ro.Noes sobre soldagem+ soldagem uma prtica bastante conhecida dos tcnicos, mas n!o preciso ser um tcnico para saber soldar. 6 fcil, e 'oc# poder ir bem mais longe nas suas ati'idades de hardware. + primeira coisa a fa(er ir a uma lo5a de material eletrnico e adquirir o seguinte7 &erro de soldar de 89 ou :; watts ugador de solda 9 ou =>? @ /apacitores de polister, qualquer 'alor Aransistores B/B9? ou similar +licate de corte e alicate de bico Carra 5acar tamanho pequeno %s 'alores dos transistores, capacitores e resistores acima n!o s!o importantes. .ode comprar os maisbaratos que encontrar. er!o usados apenas no treinamento de soldagem e dessoldagem. + figura = mostra alguns dos componentes e ferramentas descritos acima. &igura :.=0aterial para treinamento de soldagem. a* Aransistor b* /apacitoresc* $/, e sim grupos independentes de escalas para 'oltagens e correntes em +/ e $/. + maioria dos mult2metros n!o mede corrente alternada )+/+*, apenas corrente cont2nua )$/+*, tens!o alternada )+/E* e tens!ocont2nua )$/E*..ara cada grande(a eltrica e-istem 'rias escalas. .or e-emplo, entre as 'rias posi"es da cha'e rotati'a, podem e-istir algumas espec2ficas para as seguintes fai-as de 'oltagem7 8;; mE, 8 E, 8; E, 8;; E e 8;;; E.e 'oc# pretende medir a tens!o da bateria da placa de /.U )em torno de : 'olts*, n!o use a escala de 8E, pois tens"es acima de 8E ser!o indicadas como =,OOOO E. Escolha ent!o a escala de 8;E, pois ter condi"es de fa(er a medida esperada. $a mesma forma, para medir a tens!o de uma rede eltrica de 88; 'olts )use +/, pois trataHse de tens!o alternada*, n!o escolha a escala de 8;; 'olts, pois a m-ima tens!o medida ser de =OO,OO 'olts. Escolha ent!o a escala de 8.;;; 'olts ou outra para tens"es ele'adas. /omo regra geral, sempre que a leitura indicada tem 'alor m-imo ou outra indica!o que este5a fora da escala, de'emos utili(ar uma escala maior. Iuando n!o temos idia apro-imada da tens!o que 'amos medir, de'emos comear com a escala de maior 'alor poss2'el, pois se medirmos uma tens!o muito ele'ada usando uma escala bai-a, podemos danificar o aparelho. &igura :.P0edi!o de 'oltagem.

.ara medir a tens!o entre dois pontos, selecione a escala e encoste as pontas de pro'a nos terminais nos quais a tens!o de'e ser medida )figura P*. 0uitas 'e(es queremos fa(er medidas de tens!o relati'as ao terra )o terminal Mnegati'oN da fonte de alimenta!o*. Eoc# pode ent!o fi-ar a ponta de pro'a preta em um ponto ligado ao terra )por e-emplo, os fios pretos do conector de alimenta!o da placa de /.U* e usar a outra ponta de pro'a para medir a tens!o no ponto dese5ado.+ medi!o de resist#ncia tambm possui 'rias escalas, e 'oc# de'e escolher uma escala que comporte a medida a ser reali(ada. e 'oc# n!o tem idia da escala a ser usada, escolha a maior delas. .or e-emplo, se medir um resistor de cerca de =B; ohms em uma escala de 8;.;;;, ser apresentado o 'alor =B;. e quiser maior precis!o pode usar escalas menores. .or e-emplo, na escala de 8;;; ohms, o 'alor medido poder ser =B;,: e na escala de 8;; poder ser =B;,:P.Fote que n!o podemos medir o 'alor de um resistor quando ele est em um circuito. % 'alor medido ser influenciado pelos demais componentes do circuito ligados ao resistor. + medida correta feita quando o resistor est desacoplado do circuito, como mostra a figura ?. &igura :.?0edindo o 'alor de um resistor. /uidado7 para resistores com 'alores acima de =;Q ohms, recomend'el n!o tocar as m!os nas pontas de pro'a do mult2metro, pois a resist#ncia do corpo humano pro'ocar erro na medida.

.odemos usar o mult2metro na escala de resist#ncia para 'erificar se um cabo est partido ou se um fus2'el est queimado. Iuando um fio ou fus2'el est em perfeitas condi"es, sua resist#ncia bem bai-a, em geral inferior a = ohm. /olocamos ent!o o mult2metro na escala mais bai-a de resist#ncia e fa(emos a medida. Iuando o cabo est partido ou o fus2'el est queimado, a resist#ncia muito alta, e quando est bom bai-a. Fote que para fa(er essas medidas preciso que o circuito este5a desligado.0uitos mult2metros possuem ao lado da escala de resist#ncia, uma escala que emite um beep atra's de um pequeno alto falante em caso de resist#ncia bai-a. $esta forma poss2'el medir as liga"es sem ter que olhar para o displa, do mult2metro. .restamos aten!o apenas nas cone-"es que est!o sendo medidas e no som emitido. Fa g2ria de eletrnica isto chamado de Mbipar o circuitoN.+ medi!o de corrente feita de forma um pouco diferente. .recisamos escolher a escala mais adequada, assim como nas medidas de tens!o e resist#ncia, mas as pontas de pro'a de'em ser colocadas em srie com o fio por onde passa a corrente a ser medida. Em muitos casos preciso cortar e desencapar o fio para fa(er a medida, e soldar e isolar o corte posteriormente. /omo uma opera!o trabalhosa, de'emos fa(#Hla apenas em caso de necessidade. &igura :.O%s mult2metros possuem entradas adicionais para medir altas tens"es e altas correntes. % deste e-emplo possui uma entrada para medir 'olts, ohms e Rert( )este mede tambm freqS#ncia*, uma outra entrada para medir miliampTres e outra para correntes de at =; ampTres. +lguns mult2metros podem ainda medir transistores para 'erificar se est!o bons ou queimados.

Aome cuidado, pois a ponta de pro'a 'ermelha poder precisar ser colocada em outras entradas, dependendo da grande(a a ser medida. Em geral os mult2metros possuem entradas adicionais para medir altas 'oltagens e altas correntes. /ertos modelos possuem uma entrada independente para medi!o de corrente )figura O*.Alguns componentes eletrnicosEamos agora apresentar alguns componentes eletrnicos e suas propriedades eltricas. F!o ser!o conhecimentos suficientes para 'oc# pro5etar e consertar circuitos comple-os, como monitores e fontes, mas dar!o uma boa no!o sobre o que 'oc# ir encontrar.Bateria e fonte de alimentaoFenhum circuito eltrico ou eletrnico pode funcionar sem um gerador de corrente eltrica. %s geradores nada mais s!o que baterias, pilhas ou fontes de alimenta!o. .ossuem dois terminais, sendoum positi'o e um negati'o. % terminal positi'o aquele por onde MsaiN a corrente, e o negati'o aquele por onde MentraN a corrente. &igura :.=;Baterias e o seu s2mbolo.

+ figura == mostra o diagrama de um circuito de uma lanterna, no qual temos uma l3mpada alimentada por uma bateria. + corrente eltrica sai do terminal positi'o da bateria e trafega atra's dofio. /hegando G l3mpada, a energia eltrica transformada em energia luminosa e calor. $epois de atra'essar a l3mpada, a corrente retorna G bateria atra's do seu terminal negati'o. Uma bateria na 'erdade um dispositi'o que empurra a corrente eltrica atra's dos fios ligados aos seus terminais. &igura :.==Esquema eltrico de uma lanterna. + letra MiN usadapara designar a corrente eltrica.

Aoda bateria tem uma 'oltagem especificada. +s pilhas, por e-emplo, t#m =,B 'olts. Aambm s!o bastante populares as baterias de O 'olts. Ro5e em dia encontramos 'rios tipos de bateria com di'ersas 'oltagens, inclusi'e recarreg'eis. 6 o caso das baterias de telefones celulares.Em opera!o normal, uma bateria de'e ter circuitos ligados aos seus terminais. + corrente eltrica fa( com que esses circuitos funcionem. .or e-emplo, se o circuito consistir em uma simples l3mpada, o funcionamento caracteri(ado pelo acendimento desta l3mpada. 6 o que chamamos de circuito fechado. Uma bateria pode tambm estar desligada. Feste caso, e-iste tens!o entre seus terminais, porm n!o e-iste corrente. + bateria n!o est portanto fornecendo energia eltrica ao circuito. 6 o que ocorre quando temos uma bateria isolada, fora do circuito, ou ent!o quando o interruptor )ou cha'e* est desligado. /hamamos esta situa!o de circuito aberto.Uma situa!o anormal o chamado curtoHcircuito. Aemos um fio ligando diretamente os dois terminais da bateria. + corrente atra'essa o fio, porm como n!o e-iste circuito para alimentar, esta corrente tem enorme facilidade para trafegar. Isto fa( a corrente atingir um 'alor alt2ssimo, e gerando muito aquecimento. % fio pode at mesmo derreter e pegar fogo, a bateria pode esquentar at ser danificada. .ara proteger equipamentos de curtoHcircuitos acidentais, usamos fus2'eis. e 'oc# ligar os dois terminais de uma pilha atra's de um fio, o curto circuito n!o ser muito perigoso, mas se ligar osdois terminais de uma tomada eltrica, pode at pro'ocar um inc#ndio. &igura :.=8/ircuito aberto e curto circuito. Em um circuito aberto, a corrente sempre (ero. Fo curto circuito, a corrente pode ser, do ponto de 'ista matemtico, infinita. Fa prtica isto n!o ocorre, mas a corrente tende a apresentar um 'alor bastante ele'ado e perigoso.

+ figura =8 mostra as caracter2sticas de uma bateria em aberto e outra em curto. Fa bateria em aberto, a tens!o entre os terminais igual G tens!o da bateria )'amos chamHla de E;*, e a corrente 'ale ;. Iuando a bateria est em curto, a tens!o entre os terminais 'ale ;, e a corrente assume um 'alor ele'ad2ssimo. Usando componentes te1ricos, a corrente tenderia a ser infinita. Fa prtica isto n!oocorre, mas atinge um 'alor alto, dependendo das caracter2sticas da bateria.+ fonte de alimenta!o um circuito que tem a mesma fun!o de uma bateria. Ela recebe a tens!o da rede eltrica e reali(a 'rias opera"es7 redu!o, retifica!o, filtragem e regula!o. % resultado uma tens!o cont2nua, semelhante G fornecida por baterias. 0ais adiante neste cap2tulo mostraremos como uma fonte de alimenta!o reali(a este processo.ResistorEste o mais bsico componente eletrnico. 0uitos o chamam erradamente de resistncia. eu nome certo resistor, e a resist#ncia a sua caracter2stica eltrica. +inda assim o pKblico leigo usa termos como Ma resist#ncia do chu'eiro eltricoN, Mresist#ncia do aquecedorN, Mresist#ncia do ferro de passarN, Mresist#ncia da torradeiraN. Esses dispositi'os s!o resistores formados por fios metlicos com resist#ncia bai-a. +o serem ligados em uma tens!o eltrica, s!o atra'essados por uma ele'ada corrente, resultando em grande dissipa!o de calor. Fote que nas resist#ncias desses aparelhos, o ob5eti'o principal a gera!o de calor. 4 nos circuitos eletrnicos, suas fun"es s!o outras, e n!o gerar calor. %s resistores usados nesses circuitos de'em ter 'alores tais que possam fa(er o seu trabalho com a menor gera!o de calor poss2'el. &igura :.=: L U =99>L U 89 watts6 quantidade de calor suficiente para causar uma boa queimadura ao tocarmos neste resistor. +o contrrio do que ocorre na f2sica do segundo grau, n!o usamos na prtica resistores de 'alores t!o bai-os, nem operamos com correntes t!o ele'adas, pelo menos na maioria dos casos. %s resitores em usados em eletrnica apresentam em geral resist#ncias da ordem de milhares de ohms, e as correntes eltricas normalmente assumem 'alores da ordem de milsimos de +mpTres. .or isso usamos em eletrnica as unidades Q e m+ para medir resist#ncia e corrente. +s f1rmulas continuam 'lidas, apenas utili(amos medidas diferentes para resist#ncia e corrente. .or e-emplo, um resistor de L Q ligado em uma fonte de =8 E ser percorrido por uma corrente de7i U E>< U =8 > L U 8 m+.+ pot#ncia eltrica neste caso dada em miliwatts )milsimos de @att*, cu5o s2mbolo m@7. U E8>< U =88 > L U 89 [email protected] pot#ncia t!o pequena que praticamente n!o percebemos que o resistor est quente. Cerar calor n!o o ob5eti'o dos circuitos eletrnicos, portanto de'emos utili(ar resistores com os maiores 'alores poss2'eis, desde que em condi"es de manter em funcionamento correto os demais componentes.apacitor% capacitor um componente eletrnico capa( de arma(enar e fornecer cargas eltricas. Ele formadopor duas placas paralelas, separadas por um material isolante, chamado dieltrico. Iuando o ligamos auma tens!o fi-a, momentaneamente passa por ele uma pequena corrente, at que suas placas paralelas fiquem carregadas. Uma fica com cargas negati'as )eltrons* e outra com cargas positi'as )falta de eltrons*. &igura :.=L/apacitores e seu s2mbolo.

E-istem 'rios tipos de capacitores, e as principais diferenas est!o nos 'alores e nas tens"es eltricassuportadas. Um capacitor que 'ai ser ligado a uma tens!o de B; 'olts de'e ser maior que outro de mesmo 'alor mas que 'ai ser ligado a uma tens!o de apenas =; 'olts. Um capacitor sofre ruptura do dieltrico quando ligado a uma tens!o mais ele'ada que a especificada. Em outras pala'ras, ele e-plodeW% 'alor de um capacitor chamado de capacitncia. + grande(a usada para mediHla o faraday, cu5o s2mbolo &. % farada, uma unidade muito grande para medir os capacitores da 'ida real. Um capacitor de =& seria imenso. Encontramos na prtica capacitores medindo algo da ordem de milsimosou milionsimos do farada,. .or isso mais comum usar o microfarada, )&* para medir os capacitores. Um capacitor de 9P;; &, por e-emplo, considerado de tamanho relati'amente grande para um circuito eletrnico. +inda assim e-istem os chamados supercapacitores, que possuem capacit3ncias da ordem de alguns farada,s, entretanto n!o s!o empregados em circuitos eletrnicos de'ido ao seu grande tamanho.%s capacitores t#m 'rias aplica"es nos circuitos eletrnicos. Um das principais a filtragem. Eles podem acumular uma ra(o'el quantidade de cargas quando est!o ligados a uma tens!o. Iuando esta tens!o desligada, o capacitor capa( de continuar fornecendo esta mesma tens!o durante um pequeno per2odo de tempo, funcionando portanto como uma espcie de bateria de curta dura!o. &igura :.=P/apacitores de desacoplamento, um ao lado de cada chip.

Em qualquer placa de circuito, encontramos pequenos capacitores ao lado de cada chip. !o chamadosde capacitores de desacoplamento )figura =P*. Uma das caracter2ticas eltricas dos chips que de um instante para outro podem aumentar substancialmente a quantidade de corrente consumida. + fonte de alimenta!o nem sempre tem condi"es de responder ao fornecimento de corrente com a rapide( necessria )em geral em bilionsimos de segundo*, e o resultado uma pequena queda de tens!o pr1-ima ao chip que est solicitando este aumento de corrente. % capacitor de desacoplamento tem condi"es de fornecer rapidamente a corrente ele'ada que o chip e-ige, dando tempo G fonte para se adaptar ao no'o patamar de corrente. %s capacitores de desacoplamento funcionam portanto como pequenas baterias a-iliares, a5udando a fonte de alimenta!o no fornecimento de corrente para os chips.Um capacitor n!o precisa necessariamente ter placas paralelas e um dieltrico. Iualquer ob5eto possui uma capacit3ncia. % corpo humano, por e-emplo, pode funcionar como um capacitor de bai-o 'alor, mas ainda assim capa( de arma(enar cargas eltricas. 6 o que chamamos de eletricidade esttica./apacitores tambm t#m grandes aplica"es em circuitos de rdio. Eles n!o permitem a passagem da corrente cont2nua, 5 que seu dieltrico um isolante, mas permitem a passagem de tens"es alternadas. /omo a corrente alternada trafega ora no sentido direto, ora no sentido in'erso, um capacitor pode ora se carregar positi'amente, ora negati'amente, dei-ando que a corrente alternada o Matra'esseN. Iuanto mais alta a freqS#ncia da corrente alternada, mais facilmente ela atra'essa o capacitor. Eles podem assim ser usados como filtros, barrando as freqS#ncias bai-as e dei-ando passaras freqS#ncias altas.Iuando s!o necessrias capacit3ncias ele'adas, s!o utili(ados capacitores eletrol2ticos de alum2nio ou t3ntalo. %s capacitores eletrol2ticos de alum2nio s!o muito usados em fontes de alimenta!o, em circuitos de som, rdio e AE, e at em placas de computador. Entretanto para as placas de computador mais recomend'el usar os capacitores de t3ntalo. Eles s!o mais caros, porm s!o mais dur'eis e de menor tamanho. !o muito usados em discos r2gidos e telefones celulares, mas tambm os encontramos sendo usados como capacitores de desacoplamento do processador, nas placas de /.U. Infeli(mente para economi(ar, muitos fabricantes de placas de /.U usam capacitores eletrol2ticos de alum2nio, ao in's de t3ntalo. Isso poderia ser aceit'el, se le'assem em conta a 'ida Ktil do capacitor.E-istem capacitores eletrol2ticos com dura!o de =;.;;; horas, outros com B.;;; horas, outros com apenas =.;;; horas, que s!o mais baratos. .lacas de /.U de bai-o custo e bai-a qualidade usam muitos componentes inadequados, sobretudo capacitores de bai-a qualidade. .lacas de /.U feitas por fabricantes comprometidos com a qualidade utili(am capacitores de t3ntalo ou ent!o eletrol2ticos de alum2nio de longa dura!o.Bobina+ bobina um componente eltrico constru2do por um fio enrolado em 'rias 'oltas. eu 'alor a indutncia, e a unidade de medida o henry )R*. Esta unidade muito ele'ada para medir as bobinas da 'ida real, portanto s!o mais utili(ados o milihenr, )mR* e o microhenr, )R*. &igura :.=?Bobinas e seus s2mbolos

+ bobina atra'essada facilmente pela corrente cont2nua. /orrente alternada de bai-a freqS#nica tambm tem facilidade para atra'essar uma bobina, mas quanto maior a freqS#ncia, maior a dificuldade. Esta caracter2stica in'ersa G do capacitor. .or isso, associa"es de capacitores e bobinas s!o usados para formar filtros de 'rios tipos, como por e-emplo, os sintoni(adores. Iuando giramos obot!o sintoni(ador de esta"es de um rdio )$I+D*, estamos na 'erdade atuando sobre um capacitor 'ari'el, associado a uma bobina, selecionado a freqS#ncia dese5ada.!ransformadorIuando duas bobinas s!o enroladas sobre o mesmo nKcleo, temos um componente deri'ado, chamadotransformador. /ada uma das bobinas chamada de enrolamento. Iuando aplicamos uma tens!o no primeiro enrolamento )chamado de primrio*, podemos retirar uma outra tens!o, sendo gerada pelo segundo enrolamento )secundrio*. Isto pode ser usado para aumentar ou redu(ir a tens!o. Em uma fonte de alimenta!o con'encional )n!o cha'eada*, o primeiro circuito um transformador, que recebea tens!o da rede eltrica )==; ou 88; 'olts* e gera no secundrio uma outra tens!o alternada, porm de menor 'alor. &igura :.=OAransformador e seu s2mbolo

%s transformadores t#m muitas outras aplica"es. !o usados por e-emplo como isoladores da linha telefnica em modems. Eles protegem )at certo ponto* o modem de e'entuais sobretens"es na linha telefnica. .elo fato de terem uma indut3ncia, eles tambm atuam como filtros de ru2dos.&igura :.8;Aransformador usado em um modem.

Diodo% diodo um componente classificado como semicondutor. Ele feito dos mesmos materiais que formam os transistores e chips. Este material baseado no sil2cio. +o sil2cio s!o adicionadas subst3ncias chamadas genericamente de dopagem ou impurezas. Aemos assim trechos tipo F e tipo .. + diferena entre os dois tipos est na forma como os eltrons s!o condu(idos. em entrar em detalhes sobre microeletrnica, o importante aqui saber que quando temos uma 5un!o .F, a corrente eltrica trafega com facilidade do treho . para o trecho F, mas n!o consegue trafegar no sentido in'erso. % diodo possui seus dois terminais ligados Gs partes de uma 5un!o .F. + parte ligada ao . chamada de anodo, e a parte ligada ao F chamada de catodo. + corrente eltrica trafega li'remente no sentido do anodo para o catodo, mas n!o pode trafegar no sentido in'erso. &igura :.8=$iodos e seu s2mbolo.

.or causa desta caracter2stica, os diodos s!o usados, entre outras aplica"es, como retificadores. Eles atuam no processo de transforma!o de corrente alternada em corrente cont2nua."#D% DE$ um tipo especial de diodo que tem a capacidade de emitir lu( quando atra'essado por uma corrente eltrica. /omo todo diodo, o DE$ )Dight Emitting $iode* permite a passagem de corrente )quando acende* no sentido direto, do anodo para o catodo. Fo sentido in'erso, a corrente n!o o atra'essa, e a lu( n!o emitida. &igura :.88DE$s e seu s2mbolo.

E-istem DE$s que emitem lu( 'ermelha, 'erde, amarela e a(ul. E-istem DE$s que emitem lu( infra'ermelha, usados em sistemas de alarmes. E-istem ainda os que emitem lu( 'ermelha ou 'erde, dependendo do sentido da corrente. !o na 'erdade dois DE$s, um 'ermelho e um 'erde, ambos montados sobre a mesma base, e ligados em paralelo, um no sentido direto e outro no in'erso. Este tipo de DE$ usado, por e-emplo, em gra'adores de /$H$ )de anal1gico para digital* bem mais comple-a. Encontramos esses con'ersores em placas de som e placas digitali(adoras de '2deo. &igura :.P8/on'ersor +nal1gico>$igital.

+ figura P8 mostra o funcionamento de um con'ersor +nal1gico>$igital. 6 composto de um contador binrio, um comparador anal1gico e um con'ersor $>+. % 'alor anal1gico Ei alimentado na entrada do con'ersor. Um sinal digital A+$ bem mais lento que o de con'ers!o $>+, e a sua rapide( depende de como feita a contagem. .or e-emplo, se usarmos um contador de ? bits e for feita uma contagem seqSencial );, =, 8, :, ...*, a con'ers!o poder demorar at 8BL ciclos. /om uma contagem seqSencial em um con'ersor de =L bits, esta con'ers!o poder demorar at LB.B:L ciclos. .ara tornar a con'ers!o mais rpida, os contadores utili(ados n!o fa(em contagem seqSencial, e sim, reali(am o quechamamos de Mbusca binriaN. +o in's de contarem a partir do bit menos significati'o, comeam a contar a partir do bit mais significati'o. +o ligar o bit mais significati'o, o 'alor anal1gico gerado ser igual ao ponto mdio da escala de contagem )por e-emplo, =8?, em um contador de ? bits, que conta de ; a 8BL*. e o 'alor assim gerado for muito grande, este bit ser desligado. e for menor que a tens!o procurada, este bit ser mantido ligado. + seguir feito o mesmo teste com o segundo bit maissignificati'o )em um contador de ? bits, ele tem peso L9*, depois com o pr1-imo )peso :8*, e assim por diante, at chegar ao bit menos significati'o. $esta forma um con'ersor +>$ de ? bits reali(a a con'ers!o em apenas ? ciclos ao in's de 8BL. Um con'ersor +>$ de =L bits far a con'ers!o em =L ciclos, ao in's de LB.B:L. + rapide( da con'ers!o depende portanto da efici#ncia do mtodo de contagem binria./on'ersores +>$ usados em placas de som operam com a mesma 'elocidade dos seus con'ersores $>+, ou se5a, at 99 QR( )99.;;; con'ers"es por segundo*. %s con'ersores usados em placas digitali(adoras de '2deo trabalham com ? bits e freqS#ncias da ordem de =; 0R(, ou se5a, fa(em cerca de =; milh"es de con'ers"es por segundo.(onte de alimentao linear+ fonte de alimenta!o um dispositi'o que tem a mesma fun!o que uma bateria. + diferena que a energia eltrica n!o fica arma(enada em clulas de 'oltagem )como ocorre com pilhas e baterias*, e sim, e-tra2da da rede eltrica. 0uitos aparelhos s!o alimentados diretamente a partir da rede eltrica, como o caso de l3mpadas e motores. + 'oltagem da rede eltrica n!o adequada para aparelhos eletrnicos, portanto esses aparelhos possuem fontes de alimenta!o. !o circuitos que con'ertem a tens!o da rede eltrica )==; 'olts em corrente alternada* para tens"es adequadas ao seu funcionamento )em geral inferiores a 8; 'olts, em corrente cont2nua*. &igura :.P:Aens!o cont2nua e tens!o alternada.

+ figura P: mostra a diferena entre uma fonte de tens!o cont2nua e uma alternada. Fa fonte de tens!o cont2nua )//*, a corrente trafega sempre no mesmo sentido. % 'alor da tens!o constante, e se ligarmos um circuito de caracter2sticas constantes, como l3mpadas e resistores, a corrente tambm ser constante. /omo 5 mostramos, e-istem dois terminais, o positi'o e o negati'o. Fa fonte de corrente alternada )/+*, a corrente trafega, ora em um sentido, ora em outro sentido. + fonte /+ empurra e pu-a a corrente, indefinidamente.+ rede eltrica usada no Brasil opera com L; ciclos por segundo, ou se5a, empurra a corrente, depois pu-a a corrente, e repete este ciclo L; 'e(es a cada segundo. $i(emos que a tens!o da rede L; R(. Em alguns pa2ses, sobretudo na Europa, a rede opera com B; R(. % grfico da tens!o alternada tem a forma de uma sen1ide porque a gera!o feita por ei-os rotati'os, e-istentes nos geradores das usinas de energia. Uma 'antagem da tens!o alternada que pode ser facilmente con'ertida em 'alores mais altos ou mais bai-os, atra's de transformadores, coisa que n!o pode ser feita t!o facilmente com a corrente cont2nua.Uma fonte de alimenta!o recebe corrente alternada a partir da rede eltrica, com freqS#ncia de L; R(e 'oltagem que pode ser de ==; ou 88; 'olts. Inicialmente esta tens!o redu(ida para um 'alor menor, atra's de um transformador. Aemos ent!o corrente alternada, mas com um 'alor menor. + seguir feita uma retifica!o, que consiste em fa(er a corrente trafegar sempre no mesmo sentido. % pr1-imo passo a filtragem, e finalmente a regula!o. + figura P9 mostra as etapas da gera!o de tens!o cont2nua em uma fonte.&igura :.P9 H %pera!o de uma fonte linear.+s fontes que operam como motramos na figura P9 s!o as chamadas Mfontes linearesN. ua principal des'antagem que requerem transformadores muito pesados para fa(er a redu!o de 'oltagem, e capacitores muito grandes para fa(er a filtragem. !o adequadas quando a pot#ncia a ser fornecida )pot#ncia U tens!o - corrente* pequena. %s chamados Madaptadores +/N, usados para alimentar cai-as de som e dispositi'os que n!o possuem fonte pr1pria, consomem pouca pot#ncia. Eles s!o na 'erdade fontes lineares de alimenta!o, com opera!o similar ao mostrado na figura P9.(onte de alimentao c/a,eadaAanto os transformadores quanto os capacitores usados nas fontes de alimenta!o poderiam ser bem menores se a freqS#ncia da rede eltrica fosse mais ele'ada, ao in's de operar com apenas L; R(. .or isso foram criadas as fontes cha'eadas, utili(adas nos ./s e em todos os equipamentos eletrnicosmodernos. Elas n!o necessitam de tranformadores e capacitores grandes, e por isso podem fornecer muita pot#ncia, porm mantendo peso e tamanho redu(idos.&igura :.PB%pera!o de uma fonte cha'eada.

+ figura PB mostra as etapas de funcionamento de uma fonte cha'eada. Inicialmente a tens!o da rede eltrica retificada e filtrada. F!o e-iste dificuldade tcnica na retifica!o de tens"es ele'adas. IuantoG filtragem, podem ser usados capacitores de menor 'alor, pois a corrente mais bai-a, apesar da tens!o ser ele'ada. % resultado uma tens!o cont2nua de 'alor ele'ado. Esta tens!o passa por um transistor de cha'eamento que a transforma em uma onda quadrada de alta freqS#ncia, entre =;; e 8;; QR(. Este transistor opera como uma cha'e eltrica que abre e fecha o circuito para a passagem de corrente, em alta 'elocidade. Esta onda quadrada passa por um transformador e tem sua tens!o redu(ida, porm com 'alor de corrente maior. Este transformador pode ser pequeno, 5 que opera com freqS#ncia muito mais ele'ada, e quanto maior a freqS#ncia, maior a facilidade que um transformador tem para fa(er o seu trabalho.Aemos ent!o uma corrente alternada, mas com amplitude menor e freqS#ncia maior. Esta corrente retificada e filtrada, desta 'e( usando capacitores de menor tamanho, 5 que a filtragem tambm facilitada pela freqS#ncia ele'ada. &inalmente temos a etapa de regula!o, na qual imperfei"es s!o eliminadas, resultando em um 'alor constante na sa2da. Uma fonte de alimenta!o usada em um ./ possui 'rias se"es para a gera!o dos di'ersos 'alores de 'oltagem.::::::::::: ('& :::::::::::::::::