Seja obcecado com a eletrônica básica !!!!!: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Quando falamos de eletrônica, nossa conversa poderia abranger uma ampla área. Partindo dos tubos de vácuo mais primitivos (tubos de transistor) ou mesmo de volta à condução ou movimento dos elétrons e poderia terminar com os circuitos mais sofisticados que agora estão embutidos em um um único chip ou um monte deles novamente embutidos dentro de outro. Mas será sempre favorável nos ater aos conceitos mais básicos, que nos ajudaram a construir os mais exigentes como vemos hoje. Pelas minhas observações, percebi que tantas pessoas que começam a pensar em eletrônica, de alguma forma iniciarão seus projetos de hobby com circuitos integrados ou, mais comumente hoje em dia, com módulos montados como placa arduino, módulos Bluetooth, módulos RF etc …

Devido a essa tendência, eles estão carecendo da verdadeira DIVERSÃO e EMOÇÃO da eletrônica. Portanto, aqui, tentarei transmitir minhas ideias que ajudariam os leitores a se encorajarem a olhar para a eletrônica de uma perspectiva mais ampla.

Gostaríamos de falar sobre os dois componentes básicos LENDÁRIOS e REVOLUCIONÁRIOS da eletrônica:

OS RESISTORES e OS TRANSISTORES. Essas descrições não são puramente baseadas em fórmulas ou teorias que costumamos fazer em nossas aulas no papel, em vez disso, vamos tentar vinculá-los a alguns fatos complicados na abordagem prática, que acredito, certamente surpreenderão nossos amigos.

Vamos começar a explorar a essência divertida da eletrônica ……..

Etapa 1: Os RESISTORES

O resistor é um dos componentes famosos entre os hobbistas. Todos deveriam estar familiarizados com os resistores. Como fica claro pelo próprio nome, os resistores são os componentes que resistem ao fluxo de corrente através deles. sendo o valor da resistência constante, a tensão através do será fornecida pela equação V = IR, que é a nossa maravilhosa lei do ohm. Todos esses são conceitos bem claros.

Agora é hora de uma análise complicada … apenas por diversão

Temos uma bateria de rádio de 9 volts e um resistor de 3 ohms. Quando conectamos esse resistor à bateria conforme mostrado na figura, com certeza obtemos um fluxo de corrente conforme mostrado. Que quantidade de corrente vai fluir?

Sim, sem dúvida, pela nossa própria lei de ohm, a resposta será I = V / R = 9/3 = 3 amperes.

Qual é a corrente de 3 amperes de uma bateria de rádio a 9 volts ???? Não, não é possível.

Na realidade, a bateria só é capaz de fornecer uma pequena quantidade de corrente a 9 volts. Digamos que ela fornecerá 100 miliamperes de corrente a 9 volts. Pela lei dos ohms, o resistor deve ser de 90 ohms pelo menos para equilibrar o fluxo. Qualquer resistência abaixo dela reduziria a tensão na bateria e aumentaria a corrente de modo a equilibrar a lei dos ohms. Portanto, quando conectamos um resistor de 3 ohms, a tensão na bateria cairia para V = 0,1 * 3 = 0,3 volt (onde 0,1 é 100 mili amperes (ou seja, a corrente máxima da bateria). Então, literalmente, estamos causando um curto-circuito na bateria, o que a descarregará completamente em breve e a tornará inútil.

Portanto, devemos pensar além de meras equações. COMUM-SENSE FUNCIONA !!!

Etapa 2: Resistores para medições de shunt

Os resistores podem ser usados para medir a quantidade de corrente que flui através de uma carga, se não tivermos um amperímetro.

considere um circuito como mostrado acima. A carga está conectada a uma bateria de 9 volts. Se a carga for um dispositivo de baixa potência, vamos supor que a corrente que flui através dele seja de 100 miliamperes (ou 0,1 amperes). Agora, para saber a quantidade exata da corrente fluindo através dele, poderíamos usar um resistor. Conforme mostrado na figura, quando um resistor de 1 ohm é conectado em série à carga, medindo a queda de tensão através do resistor de 1 ohm podemos obter o valor exato da corrente da lei de ohms. Essa é a corrente será I = V / R, aqui R = 1 ohm. Então, I = V. Assim, a tensão através do resistor fornecerá a corrente que flui através do circuito. Uma coisa a ser lembrada é que, quando conectamos o resistor em série, há uma queda de tensão no resistor. O valor do resistor é determinado de forma que a queda não seja tão alta a ponto de afetar a operação normal da carga. É por isso que devemos ter uma vaga ideia da amplitude da corrente que seria puxada pela carga, que podemos adquirir com a prática e o bom senso.

Também poderíamos usar este resistor em série como fusível. Ou seja, se um resistor de 1 ohm tem potência nominal de 1 watt, isso significa que a quantidade máxima de corrente que poderia fluir por ele será de 1 ampere (da equação de potência (W) W = I * I * R). Assim, se a carga for de 1 ampere de capacidade máxima de corrente, este resistor atuará como um fusível e se qualquer corrente superior a 1 ampere entrar no circuito, o resistor explodirá e abrirá circuito, protegendo assim a carga de danos de sobrecorrente.

Etapa 3: os TRANSISTORES

Os transistores são super-heróis na eletrônica. Eu amo muito os transistores. Eles são o principal componente revolucionário que revolucionou todo o campo da eletrônica. Todo amante da eletrônica deve alcançar uma forte amizade com os transistores. Eles são capazes de fazer uma lista muito longa de variedade eletrônica funções.

Para começar, todos deveriam estar familiarizados com a definição de que '' Transistor significa resistência de transferência . Esta é a incrível capacidade dos transistores. Eles podem transferir a resistência na seção de saída (comumente linha coletor-emissor) quando mudamos a corrente na seção de entrada (geralmente linha de base-emissora).

Basicamente, existem dois tipos de transistores: transistores npn e transistores pnp, conforme mostrado na figura.

Esses transistores associados a vários resistores valiosos formarão vários circuitos lógicos, que até mesmo formam a espinha dorsal do design de interiores do chip de processador dos dias modernos.

Etapa 4: Transistores Npn

Geralmente é ensinado aproximadamente que, transistor npn liga dando um potencial positivo (voltagem) na base. Sim, é verdade. Mas em uma perspectiva mais ampla, poderíamos descrevê-lo como segue.

Quando fazemos a base do transistor com um potencial 0,7 volt maior (voltagem) em relação ao emissor do transistor, o transistor estará no estado LIGADO e a corrente fluirá através do caminho do coletor-emissor para o solo.

O ponto acima me ajuda muito a resolver quase todos os circuitos lógicos de transistor comumente encontrados. Isso é mostrado na figura acima. A polaridade e o caminho do fluxo de corrente garantirão muito mais compatibilidade com nosso transistor.

Quando fornecemos essa alta de 0,7 volt na base, isso resulta em um fluxo de corrente da base para o emissor e é chamada de corrente de base (Ib). Essa corrente multiplicada pelo ganho de corrente fornecerá o fluxo da corrente do coletor.

O funcionamento é o seguinte:

Quando definimos pela primeira vez um 0,7 na base, então o transistor está LIGADO e a corrente começa a fluir através da carga. Se de alguma forma a tensão através da base e do emissor é aumentada para compensar que o transistor fará menos corrente de base fluir, mantendo assim o tensão em 0,7 em si, mas em contraste a corrente do coletor também diminui e a corrente que flui através da carga diminui, com efeito, a tensão na carga também diminui. Isso mostra que quando a tensão na base aumenta, a tensão na carga diminuirá. e, portanto, isso revela a natureza inversora da comutação do transistor.

Da mesma forma, se a tensão diminuir (mas acima de 0,7), então a corrente aumentaria na base e, portanto, aumentaria no coletor e através da carga, aumentando assim a tensão através da carga. Assim, uma diminuição na base levará a um aumento da tensão no saída, que também revela a natureza da inversão na comutação do transistor.

Em suma, o esforço da base para manter sua diferença de tensão de 0,7 é utilizado por nós sob o nome de Amplificação.

Etapa 5: Transistor Pnp

Como o transistor npn, o transistor pnp também é comumente dito que, dando um negativo para a base, o transistor estará LIGADO.

De outra forma, quando tornamos a tensão de base 0,7 volt abaixo ou menor do que a tensão do emissor, a corrente flui através da linha do coletor do emissor e a carga é alimentada com corrente. Isso é ilustrado na figura.

O transistor pnp é usado para comutar a tensão positiva para a carga e os transistores npn são usados para comutar o aterramento para a carga.

Como no caso de npn, quando aumentamos a diferença entre o emissor e a base, a junção da base se esforçará para manter a diferença de 0,7 volt, alterando a quantidade de corrente através dela.

Assim, ao ajustar a quantidade de corrente que passa por ele de acordo com a variação da tensão, o transistor pode regular o equilíbrio entre a entrada e a saída, o que os torna muito especiais nas aplicações.

Etapa 6: Conclusão

Todas as ideias acima são muito básicas e conhecidas de muitos dos meus amigos. Mas acredito que seria útil para pelo menos uma pessoa na área de eletrônica. Sempre me sinto atraído por esse tipo de ideias básicas, que ajudam resolver e fazer a engenharia reversa de vários circuitos, através dos quais acredito que poderíamos ganhar muita experiência e diversão.

Desejo a todos os meus amigos bons votos. Obrigado.