- MAIS UMA IDÉIA, COMPLETAMENTE “MASTIGADA”, | PARA VOCÊ COMEÇAR SUA “FABRIQUETA” DE «na PRODUTOS ELETRÔNICOS! | O a ICE RIGOR

TEORIA: (2222727227 222277277 77707 07777777 (Aprenda, fácil, fácil...)

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POTÊNCIA PARA e ae | | | S -0 - ARQUIVO TÉCNICO: “DE CABO A RABO”, CIRCUITOS PRÁTICOS ISCRE- - DE AMPLIFICAÇÃO DE ÁUDIO COM INTEGRADOS! (DESDE UMA 0- “CAQUINHA” DE MILIWATTS, ATÉ UMA “PORRADA” DE WATTS...)

- TRUQUES & DICAS: DADOS IMPORTANTES E PRÁTICOS SOBRE AS “LAPELAS” DE DISSIPAÇÃO DO “IPAS” - OS CABOS BLINDADOS (MONO E ESTÉREO)

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NA NA PRESENTE “AULA EXPLICAMOS OS MEUS “PRIMOS MAIS BEM DOTADOS”... OS INTEGE. AMPLÍ FICAPORES DE AUD DE PORENCIA

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MINI-SIRENE DE POLICIA AUTOMATICA

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Rua Xavantes, 40 Ap. 302

IDÉIAS DO LEITOR E PARAOLEITOR... JW Casa Amarela *

CEP 52070 - Recife - PE - Brasil Tel.: 268-4659

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EDITORA

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EMARK ELETRÔNICA

Diretores Carlos W. Malagoli Jairo P. Marques Wilson Malagoli

Diretor Técnico Bêda Marques

Colaboradores José A. Sousa (Desenho Técnico) João Pacheco (Quadrinhos)

Publicidade KAPROM PROPAGANDA LTDA. (011) 223-2037

Composição KAPROM

Fotolitos de Capa DELIN (011) 35-7515

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Impressão EDITORA PARMA LTDA.

Distribuição Nacional c/Exclusividade

DINAP | |

Distribuição Portugal DISTRIBUIDORA JARDIM LTDA.

ABC DA ELETRÔNICA (Kaprom Editora, Distr. e Propa- ganda Ltda - Emark Eletrônica Comercial Ltda.) - Redação, Admti- nistração e Publicidade: Rua Gal. Osório, 157 CEP 01213 São Paulo - SP Fone: (011) 223-20837

EDITORIAL

Com a presente “Aula”, atingimos um importante “degrau” no cronograma do nosso “Curso”, que a partir da próxima Revista ABC entraremos (ainda dentro do assunto genérico “OS INTEGRADOS...) no fascinante campo dos DIGITAIS, um tema que abran- ge as bases de tudo o que de mais moderno nos aplicativos eletrônicos (informática, computação, video-games e o “diabo”, são todas áreas de aplicação centradas nos Inte- grados DIGITAIS...)!

O Leitor/“Aluno”, contudo, sabe que o “Curso” é organizado numa forma (toda pecu- liar, é verdade...) obrigatoriamente sequencial, de modo que as bases de qualquer abor- | dagem feita nas “Aulas”, sempre se alicerçam nos ensinamentos mostrados em “Lições” anteriores... Muito raramente “atropelamos” o cronograma, com algumas inevitáveis in- serções de “assuntos futuros”, e que serão abordados em profundidade no devido tempo...

Dessa forma, simplesmente não como acompanhar com bom rendimento (e pleno entendimento...) - por exemplo - a “Aula” 19 ou 20, sem antes ter cumprido a sequência de informações Teóricas e Práticas de todas as Revistas anteriores...! Embora certamente FÁCIL, a moderna Eletrônica exige alguns embasamentos para que o interessado possa por ela transitar com certa desenvoltura... Como sempre tem gente nova chegando à “tur- ma”, recomendamos com insistência que todos aquele que “pega o bonde andando” DE- VE procurar obter os exemplares correspondentes às “Aulas” anteriores do “Curso”, desde o 1 (recentemente a KAPROM EDITORA promoveu a reimpressão das primeiras “Aulas” do ABC, que se tinham esgotado, justamente para atender aos solicitantes de números atrasados...) até a “Aula” imediatamente anterior âquela na qual o Leitor/“Aluno” iniciou a aquisição do ABC...

Notem que essa é uma condição praticamente OBR IGATÓRIA, uma vez que não está nos nossos planos fazer “revisões” ou “relançamentos” (no máximo, a reimpressão de Exemplares/“Aulas” esgotados - e a maioria deles está com seus estoques “no finzi- nho” ...).

No mais, aos “Alunos” veteranos e também aos calouros, desejamos uma boa “au- la”,.. Aproveitem bem os ensinamentos valiosos do presente Exemplar e mantenham a vontade, a participação e o interesse, unicas formas de realmente se aprender alguma coi- sa (mesmo tão fascinante quanto a Eletrônica...).

O EDITOR

». MENOS EU! QUERO MAIS É QUE VOCÊS SIFU...

NÓS, OS BONEQUINHOS DO ABC, ESTAREMOS AQUI AJUDANDO VOCÊS A ENTENDER AS LIÇÕES...!

SS e mm

E vedada a reprodução total ou parcial de textos, artes ou fotos que componham a presente Edição, sem a autorização expressa dos Autores e Editores. Os projetos eletrônicos, experiências e circuitos aqui descritos, destinam-se unicamente ao aprendizado, ou a aplicação como hobby, lazer ou uso pessoal, sendo proibida a sua comercialização ou industrialização sem a autorização expressa dos Autores, Editores e eventuais detentores de Direitos e Patentes. Embora ABC DA ELETRÔNICA tenha tomado todo o cuidado na pré-verificação dos assuntos teórico/práticos aqui veiculados, a Revista não se responsabiliza por quaisquer falhas, defeitos, lapsos nos enunciados teóricos ou práticos aqui contidos. Ainda que ABC DA ELETRÔNICA assuma a forma e o conteúdo de uma “Revista-Curso”, fica claro que nem a Revista, nem a Editora, nem os Autores, obrigam- se a concessão de quaisquer tipos de “Diplomas”, “Certificados” ou “Comprovantes” de aprendi- zado que, por Lei, apenas podem ser fornecidos por Cursos Regulares, devidamente registrados, autorizados e homologados pelo Governo.

à IMENSA E HETEROE

ENA FAMILIA DOS LINEARES NÃO FICA POR, AQUI, COM A LIÇÃO SOBRE 08 C.1.6 AMPLIFICADORES DE | POTÊNCIA PARA AUDIO ...!

EU ESTAREI NA PRÓXIMA AULA

EXISTEM MUITOS OUTROS INTEGRADOS “PEDICAPOS! | CRAAPOS PARA FUNÇÕES ESPECÍFICAS, COMO 08 PARA APLICAÇÕES MUSICAIS ...

ÍNDICE - ABC -19]

PAGINA

=.

03 = OS CIRCUITOS INTEGRADOS |

(PARTE 6) TEORIA OS CIRCUITOS INTEGRADOS | “DE POTÊNCIA P/

AMPLIFICAÇÃO DE AUDIO

OUTROS ESPECIAIS PARA À CONTAGEM E INDICAÇÃO PO TEMPO , UTILIZADOS EM RELOGIOS E CRONÔ -

17 = CARTAS

ss 21= TRUQUES E DICAS DADOS SOBRE DISSIPAÇÃO INFORMAÇÕES Ô 33- ARQUIVO TÉCNICO OS INTEGRADOS DE ÁUDIO NOVA SEÇÃO

[ MUITOS DESSES INTEGRADOS ESPECIAIS SÃO “HÍBRIDOS É EMBUTINDO, TÉCNICAS DIGITAIS E LINEARES /ANALÓSI- | CAS! EVENTUALMENTE, QUANDO SURGIR A OPORTUNI-

» ,

4 A WU

38 = PGD PRA GANHAR DINHEIRO CONVERSOR DE 12VCC PARA 6 OU 9VCC

MINI-SIRENE DE POTÊNCIA AUTOMÁTICA

46-

50= TEMPORIZADOR DE UTILIZAÇÃO TELEFÔNICA

TEORIA 11

Os Circuitos Integrados - 6

OS CIRCUITOS INTEGRADOS DE POTÊNCIA, PARA AMPLIFICAÇÃO DE AUDIO

No início dessa atual fase do nosso “Curso” (““Aulas”” sobre os Circuitos Integrados, das quais estamos no está- gio...) explicamos a grande “divisão” que se faz, a nível de “famílias”, entre os Integrados, colocando de um lado os DIGITAIS e do outro os LINEARES... Entre os LINEARES, um grupo muito importante em termos aplicativos fi- nais, é o formado pelos INTEGRADOS AMPLIFICADORES DE ÁUDIO, DE POTÊNCIA, objeto da presente “Aula”...

A maioria dos Integrados de Potência para Áudio é formada por componentes (entenda-se aqui, por “componentes”, todo e qualquer Circuito Integrado, em bora eles - como sabemos - sejam na verdade inteiros blocos circuitais, for- mados por dezenas, centenas, ou mesmo milhares, de reais componentes, inter- nos...) específicos, com características e parâmetros muito próprios e que direcio-

nam ou ““dedicam”” a sua aplicação a determinados tipos e parâmetros de cir- cuitos aplicativos...

Um ponto a considerar, desde o início, é que (salvo algumas poucas exceções, Integrados considerados mais ou menos “universais””...) a maioria dos compo- nentes desse grupo dos LINEARES não admite equivalências, ou seja: cada fa- bricante “*cria”” seus próprios “'mode-

los”” internos e externos de Integrado para tais funções, dá-lhe um ““nome/ código”” específico e pronto... Assim, num circuito onde originalmente encon- tramos (num exemplo hipotético...) O Integrado de Potência para Áudio 'XYZ123'", muito dificilmente poderíamos substituí-lo por qualquer outro componente, devido a inevitáveis incompatibilidades na pinagem, nos parâmetros, na organização da circuita- gem externa de '“apoio”” (polarizações, acoplamentos, desacoplamentos, etc.). Assim, ainda mais do que ocorre com Os outros grupos, sejam nas ''famílias”' dos LINEARES, seja entre os DIGI- TAIS, o usuário apenas pode “transitar” com certa desenvoltura no campo dos Integrados de Potência para Áudio, a partir da posse de consistentes dados, parâmetros, características e limites, exclusivamente fornecidos pelos própri- os MANUAIS DO FABRICANTE... Uma saída prática para tal problema, está nas chamadas “TABELAS TÉCNI- CAS”, que são livros um pouco mais abrangentes, relacionando aparências, pinagens e parâmetros de centenas de componentes, provenientes de vários fab- ricantes... Esses ''super-manuais””, con- tudo, são caros, quase sempre fora do alcance financeiro imediato do iniciante (embora quem pretenda se tornar um técnico especializado no assunto - Áudio - tenha que amealhar, mais cedo ou mais

“tarde, uma boa “'coleção”” desses ““su-

per-manuais”"...). Também nas Revistas de divulgação ou de ensino da Eletrônica (como ABC e a nossa “irmã mais velha””,a APE...)oLeitor/'' Aluno” pode recolher (e colecionar...) importantes dados referenciais para uso futuro, nesse campo dos Integrados de Potência para Áudio...

O

ABC DA ELETRÔNICA 3

TEORIA 11- OS CIRCUITOS INTEGRADOS (PARTE 6)

À nível puramente técnico e funcio- nal, os Integrados de Potência para Áu- dio (daqui pra frente, de modo a simpli- ficar as coisas, chamaremos esses “bichões”” de.. IPA...) seguem as mes- mas estruturas teóricas de funcionamen- to dos seus companheiros de “família”, os Amplificadores Operacionais, vis- tos em Aulas” anteriores do ABC... As únicas diferenças dizem respeito justa- mente à sua Potência (níveis de Tensão/ Corrente manipuláveis) e à sua relativa “especialização””, ou seja: são criados especificamente para trabalhos de am- plificação de Áudio e assim não podem - normalmente - ser usados para outras funções, como controles industriais, instrumentação, etc.

Dessa forma, a presente “* Aula”” en- fatizará aspectos nos quais os IPAs se diferenciam dos seus “'companheiros”” LINEARES (e, eventualmente, a título ilustrativo, nos aspectos em que eles “se parecem” com os demais, ''mais “fra- quinhos”” e menos especializados...).

O tema é amplo, e não teria como “nascer emorrer”” totalmentena presen- te “Aula” do ABC... Assim, daremos uma idéia bastante geral sobre o assunto, e prometemos voltar a abordá-lo, sempre que.a situação, o cronograma ou a cir- 'cunstância do nosso “*Curso”” o exigir... Assim, a presente “Lição” TEÓRICA será, na verdade, mais uma abordagem PRÁTICA, sem muitas fórmulas ou cál- culos que- de qualquer maneira - estari- am muito vinculados aos próprios dados técnicos individuais dos componentes, coisa que não faz parte - em tese - da filosofia de ABC (isso aqui é uma ““Re- vísta””, não um “Manual de Componen- tes 5).

- FIG. 1 - A REPRESENTAÇÃO DOS IPAs NOS “ESQUEMAS” - Em sua essência, os IPAs são “Integrados Am- plificadores””, e assim convencionou-se representá-los nos diagramas de circui- tos através da estrutura em forma de triângulo (igual à adotada para os Ampli- ficadores Operacionais, feito o 741, estudados...). Suas conexões básicas, ou

REVEJAM A “AULA” SOBRE O “741º...

SINAL NO

SPLIT

acessos essencias, são (ver fig. 1-A) pelo menos um terminal de Entrada (E), pelo menos um de Saída (S) e mais dois terminais para a alimentação (''+'" e

% Notem que é possível, dependendo de condições específicas de desenho e da própria complexidade do “esquemas”, encontrar os IPAsrepresentados de outra forma (que não o tradicional triângulo estilizado dos amplificadores...), às ve- zes como blocos quadrangulares (''cai- xas””) ou outros “formatos” de desenho representativo... Assim, é sempre bom usar o raciocínio na interpretação dos diagramas que contenham Integrados desse gênero, analisando visualmente o “esquema” de modo a corretamente interpretar seus símbolose significados... O arranjo circuital básico de um IPA, na sua utilização prática, é mostrado na fig. 1-B, devendo o Leitor/'* Aluno”” obser- var que é convencional fazer coincidir, eletricamente, a linha de “'terra”” do

“TERRA"DE

RAMO CENTRAL (ZEROVOLT) DA ALIMENT.

É UM RAMO MUITO IMPORTANTE DA NOSSA "FAMÍLIA"

DOS LINEARES!

(F) ALIMENT.

á “TERRA"DE SINAL COINCIDINDO C/ O

NEGATIVO DA ALIMENT.

FIG. 1

sinal (geralmente comum à Entrada e : Saída...) com a linha do negativo d. alimentação. Existem exceções à ess: regra, fiquem atentos, porém - de mod: geral - essa é a estrutura adotada...

- FIG. 2 - IPAs ESTRUTURADO: COMO AMP.OPs...- Não é incomum também, que a estrutura interna dos IPA seja feita em arranjo muito parecido con os dos Integrados Amplificadores Ope: racionais (revejam as Aulas”” 15 e 16...) com única diferenciação no âmbito d. Potência (Corrente/Tensão) manejáve (que-obviamente - nos IPAs é substan cialmente maior...). Nesses casos, o com ponente é normalmente dotado de dua Entradas, distintas e simétricas quanto sua “polaridade”... Tais Entradas (com: num 741 “da vida””...) são, respectiva mente INVERSORA e NÃO INVERSO RA, o que gera a automática possi bilidade da Saída '“'“excursionar”'

eee Des EL RT TO E E 50 TT

4 ABCDA ELETRÔNICA

4:

TEORIA 11- OS CIRCUITOS INTEGRADOS (PARTE

É MENTIRA! ESSAS PERNAS NÃO SERVEM PRA NADA...

TERMINAIS E ACESSOS EXTRAS

e OFF SET

º CONTROLE DE GANHO ºCONTROLE DE FAIXA TONAL º DESACOPLAMENTO, ETC.

DENTRO TEM UM MONTE

EXEMPLOS

LM 380N-8 TDA 7050 TDA 7052

em Tensão, “para baixo” ou “para cima”” de um referencial de “'zero volt”,

“ou de ““terra””... Tal estrutura embute a

necessidade (ou, pelo menos, a possibi- lidade...) de se usar alimentação simétri- ca (split), em ““formato” muito parecido ao utilizado com os Operacionais (CAula”” 16). Observar, então, que o

arranjo circuital aplicativo básico, nesse caso, inclui duas entradas("E"+ e "E"-), e uma Saída (S), sendo esses três acessos referenciados a uma única linha de '“ter- ra””, correspondente ao ““meio”” da ali- mentação ““dividida”” em dois blocos de igual Tensão (Vl e V2)...Não se es- queçam que um sinal aplicado à entrada NÃO INVERSORA (E+) “aparece” na Saída (S) amplificado, guardando ames ma polaridade com a qual foi introduzi- do, enquanto que um sinal aplicado à Entrada INVERSORA (E-) surge na Saí- da (S) amplificado, mas com polaridade invertida com relação àquela com a qualfoi introduzido (de novo, revejam

EXEMPLOS

LM 380 TDA 7053 TBA 820

14" PIS API DO:: 04 "6 atim visa 1

VISTO POR CIMA

o % mm mB 3 4

Z E)

2

a'' Aula”” sobre o 741, para entender o assunto, se tiverem “'esquecido””...).

FIG. 3- OS “OUTROS'” TERMINAIS E “PERNAS” DOS IPAs... - Isso tam- bém ocorre nos Operacionais, mas a alta “especialização ' dos IPAs, faz com que neles seja praticamente inevitável a existência de vários pinos "extras" (fora aqueles básicos, mostrados nas figuras 1 e 2...) correspondentes a terminais ou acessos para controles os mais diversos: off-set (ajuste do equilíbrio ou “'zera- mento” da Tensão de Saída, em con- dição “sem sinal””, na Entrada...), con- trole de ganho (redes de realimentação, externamente montadas - geralmente a partir de resistores - de modo a determi- nar com precisão o fator de amplificação pretendido), controle de faixa tonal de “nassagem”” (também através de redes externas - geralmente tipo RC, com re- sistores e capacitores - para determinar as faixas de Frequências de Áudio que o

IPA deve - ou não deve - amplificar. desacoplamentos (filtragem e atenuaí de interferências via linhas de alim: tação, etc.). Assim, não se ''espanter com o (às vêzes...) elevado número “pernas” presente em alguns IPA Todas têm sua razão de ser, mas apei um Manual específico poderá indicai funções individuais dos pinos...

- FIG. 4 - ENCAPSULAMENTO Di IPAs NÃO MUITO POTENTES... - termo ““de Potência”” é, obviamente, lativo, que, no jargão de Elet Eletrônica, a Potência, medida « Watts, não é mais do que o produto Tensão (em Volts) pela Corrente Ampéres). Assim, um circuito ou co ponente submetido a - por exempl 0,5V e que, sob tal ''voltagem””, perm o trânsito de uma Corrente de 0,01 estará manejando uma POTÊNCIA 0,005W (cincomilésimos de Watt). Ve então, que “POTÊNCIA” nem sempr sinônimo obrigatório de ... FORC

GRANDE... | Assim, existem Integrados “'de Pot

cia” para Áudio, capazes de mane “wattagens * máximas considerav mente baixas ou moderadas, sem q com isso percam a classificação de IPA Nesses casos (como em Eletro-Eletrô ca o tamanho físico das peças é ine tavelmente proporcional às Tensõ Correntes e Potências que manejem. os IPAs podem vir encapsulados « embalagens de modesto tamanho, « nada diferentes (externamente) às c Integradinhos digitais ou amplificado: operacionais comuns (geralmente 1

' DIL de 8a 16 pinos...). A figura mos

alguns exemplos práticos, incluindo IP de & pinos e de 14 pinos, com se respectivos códigosidentificatórios, be como as “instruções visuais” para cc tagem (numeração) dos pinos (sem em sentido anti-horário, vista a peça F cima, e a partir da extremidade que cc tém uma marca - chanfro, ponto ou rt salto...). Os códigos relacionados

exemplo incluem IPAs capazes de lib: ar em Áudio, Potências que vão des algumas dezenas de miliwatts, até algu watts... Se (e quando...) cada um del for utilizado em algumas das noss “Lições” Práticas, os parâmetrose pir gens serão devidamente detalhados...

ABC DA ELETRÔNICA

TEORIA 11- OS CIRCUITOS INTEGRADOS (PARTE 6)

PARECEM TRANSISTORES COM UM "MONTE" DE PERNAS, MAS SÃO INTEGRADOS!

LIGADO ÃO PINO 3

EXEMPLOS

DA 2002 TDA 2003 TDA 2020

EXEMPLO VISTO PELA

BASE Ne E BASE

FIG. 5

ISSO É UM

PENTE OU UM COMPONENTE?

LIGADO ÃO PINO 6

VISTO PELA

FIG. 5 - IPAs DE MÉDIA POTÊNCIA - ENCAPSULAMENTOE DETALHES - Na faixa de Potência que vai de apro- ximadamente 5 W até uns 20W, o encap- sulamento mostrado na figura é bastante comum, com o componente parecendo (em formato e tamanho...) com um mero transístor de Potência, porém geralmente dotado de pelo menos “*pernas””... Ob- servem uma característica ''mecânica”” quase universal nos IPAs dessa catego- ria/encapsulamento, que é a disposição alternada, em “'zigue-zague”” dos pinos - (quando olhados pela base da peça...). Notar ainda que é possível encontrar tais IPAs contendo alguns dos seus terminais alternados apresentando uma “*dobra”” ou “joelho” (““truque”” usado para faci- litar o correto espaçamento entre os ter- minais...). A contagem/numeração das “pernas” é convencionalmente feita da esquerda para a direita, olhando-se o componente pela base, e tendo sua lapela "* metálica externa de dissipação voltada para baixo. Falandona tal ““lapela”” (tam- bém chamada de ““aba””...) metálica ex- terna, ela costuma estar presente nos Integrados de Média ou Alta Potência, e destina-se ao acoplamento térmico de dissipadores de alumínio, os quais pro- movem uma ““via de saída”” para o calor internamente gerado no componente... Quase sempre, tais abas são eletrica- mente ligadas, “por dentro” da peça, a um dos terminais, conforme indica a “Jegenda na figura (mais detalhes sobre isso, em outra Seção da presente “Aula: o): a

- FIG. 6 - IPAs DE GRANDE POTÊN- CIA - Conforme dissémos, é ine- vitável que, quanto maior a Potência manejada, maior seja também a própria peça, fisicamente... Mais ou menos de 10W ““para cima'',o encapsulamento mostrado torna-se frequente (ou algu- mas variações do ''modelo'' do dese- nho, eventualmente com número dife- rente de ““permnas”” e uma ou outra dife- renciação pequena, no formato/tama- nho...). Um''corpo” encapsulado em epoxy cinza ou preto, uma lapela metáli- ca de tamanho compatível, pinos geral- mente alternados em''zigue-zague” (recurso inevitável para se botar tantas “pernas” em espaços tão exí- guos...), sempre contados/numerados da esquerda para a direita, vista a peça pela sua base, aba metálica para baixo... De novo, notar que a aba metálica externa

TBA BO0 TBA 810

ABERTAS | Ea

costuma fazer contato elétrico direto con um dos pinos (geralmente o correspon dente ao negativo da alimentação...).

- FIG. 7 - OUTROS ENCAPSULA MENTOS DOS IPAs...- Alémdas cas cas” mostradas nas figs. 4, 5 e 6, existen alguns outros ''modelos”” de encapsula mentos/pinagem para os IPAs. A figur. mostra um desses modelos alternativos dotado de *“asas”” metálicas laterais par. o acoplamento termo-mecânico de dissi padores externos, e com terminais qua: in line, ou seja: em linha “quadrupla” que, embora dispostos filas em amba as laterais da peça, são ''zigue-zaguea dos” através de dobras ou “joelhos” d modoque, alternadamente, alguns ficar voltados “'para dentro”” e outros “par fora”, ao longo do “'corpo”” do IPA. Notem que, nesses casos, a contagem,

ALGUNS SÃO MEIO ESQUISITOS, MAS SÃO TODOS MEUS PRIMOS...

FIG. 7

6 ABC DA ELETRÔNICA

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numeração dos pinos é feita como nos DIL convencionais, em sentido anti- horário, a partir da extremidade marca- da, olhando-se o componente pelas ““cos- tas"... As ““asas”” metálicas, também quase sempre, fazem contato elétrico com o próprio pino do negativo da ali- mentação (às vêzes elas são o “pino do negativo””...).

MANUAIS, LISTAS DE PARÂMETROS E CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS

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Os IPAs, dentro os LINEARES, cons- tituem (como dissémos no início...) um grupo de Integrados destinado sempre a aplicações e a arranjos circuitais muito específicos (principalmente a nível de parâmetros ou limites de funcionamen- to...). Dessa forma, o usuário simples- mente “não tem saída””: precisa de Man- uais, Listas de Características, Tabelas de Parâmetros, essas coisas, sem as quais (e mais o conhecimento ““físico”” dos componentes, sua identificação de pina- gem, etc., conforme mostrado nas figu- ras anteriores...) não como aplicar com segurança tais componentes!

A seguir, para familiarizar o Leitor/

““Aluno”” com tais aspectos, vamos dar .

importantes “dicas” práticas e exem- plos convencionais, de modo que se tome mais fácil, no futuro, interpretar taisdados essenciais no que se refere a quaisquer IPAs com os quais houver a necessidade de lidar...

- FIG. 8 - COMO É ORGANIZADO, CONVENCIONALMENTE, UM “QUADRO DE PARÂMETROS” - Imaginando um IPA hipotético, a TABE- LA da fig. 8 mostra como é organizado um quadro de dados, da forma apresen- tada nos Manuais dos Fabricantes ou Genéricos... Quase todos os dados elétri- cos e limites essenciais, são apresenta- dos em três colunas, representativas do mínimo, típico e máximo valor ou parâmetro para cada tópico... Analise- mos o quadro hipótetico da figura:

- À Tensão de alimentação do nosso IPA deve ser, preferencialmente, de 12V,

- podendo, contudo, situar-se na realidade entre um mínimo de 9V e um máximo de

18V. Depreende-se que, alimentado com menos do que 9V o dito IPA não funci- onará corretamente, e com mais do que 18V poderá “queimar”...

- O fator de amplificação (ganho) que se pode esperar do IPA hipotético, é de 50 (havendo uma tolerância industrial, que vai de um mínimo de 40 até um máximo de 60...). Essa indicação, normalmente, corresponde ao ganho que se pode parametrar, através da realimentação extema calculada, via valores específi- cos de resistores acoplados a pinos espe- ciais, ou meramente entre a Entrada e a Saída (como nos 741 “'da vida””...).

- À sensibiliade de Entrada é também um parâmetro importante, para a escolha do IPA em função da aplicação final... No caso do exemplo, o IPA apenas poderá oferecer, na sua Saída, sua máxima Potên- ctanominal, seo nível de Tensão do sinal de Entrada alcançar 0,5V. Trata-se de um parâmetro “auto-limitativo””, ou seja: com um sinal de Entrada substancial- mente menor do que 0,5V, não podere- mos obter a Potência nominal máxima

do IPA na sua Saída, e comum sinal Entrada substancialmente maior do « 0,5V , não teremos amplifica LINEAR pelo fator de ganho, ou s resultará num som distorcido... - À primeira vista, o parâmetro/lim mais IMPORTANTE, seria o referen POTÊNCIA máxima, em watts, qu IPA é capaz de liberar na sua Saíd Notar, porém, que tal parâmetro é se pre dependente ou relacionado cor Tensão de alimentação e outros dados características do próprio IPA ou do « cuito aplicativo onde o dito cujo utilizado... - Um dado também IMPORTANTE. CORRENTE DE PICO requerida p: IPA, sob condições de funcionamentk Esse valor representa a máxima Cx rente momentânea a ser “puxada” fonte de alimentação e serve - obv mente - para gabaritar o próprio proj da dita fonte... No caso donosso hipoté co IPA, sua fonte deve ser plenamei capaz de oferecer pelo menos os 2, indicados... Se isso não ocorrer, 1 instantes em que a ''Wattagem”” sol instantaneamente (por uma passagé mais ““forte””, num exemplo, do sir musical que está sendo amplificado.. ocorrerá inevitável distorção por “ins ficiência”” de energia disponível pars componente...! - Outro item importante, é a TEMPER TURA máxima de operação... Atrav de tal parâmetro podemos avaliar se n estamos “forçando a barra”” quanto outros limites do IPA (Tensão de alime tação, Potência de Saída, etc.). Ser também - obviamente - para avali “quanto” será preciso de dissipaç externamente providenciada (via radi dores de alumínio acoplados à lape metálica do componente...). - Indicativos de Proteções automátic internas (como o ítem “*Proteção Cont Curto””, no quadro/exemplo) també

- São Importantes a nível de projeto... N: é incomum que os modernos IPAs seja dotados de proteções automáticas cont “curtos” na sua Saída, contra sobr Tensão na alimentação e contra excess: vo aquecimento... Nesses casos, mód los específicos internos ““forçam”” o IP a se ““re-parametrar””, sozinho, de m doa conter os eventuais excesso

ABC DA ELETRÔNICA

PRQ E PS PN DOORS 1 UR 1 1 OPS a e SS 7

TEORIA 11-08 CIRCUITOS INTEGRADOS (PARTE 6) | O O RR

(que, de outra forma, ““queimariam” o Integrado...). Os IPAs dotados dessas “seguranças” internas são, obviamente, mais confiáveis e menos sujeitos a danos (alguns são quase ““inqueimáveis'*, mes- mo se manejados por projetistas ou experimentadores 'desastrados”* ou pou- co preparados, tecnicamente...).

Além dos itens ou tópicos exemplifi- cados no quadro da fig. 8, outros dados podem estar presentes nas TABELAS de parâmetros: impedância típica de Saída e de Entrada, faixas de Frequência den- tro das quais o fator de amplificação indicado ““vale””, e assim por diante... Radicalmente TODOS os dados ou li- mites são interdependentes, e devem ser

" considerados sempre em conjunto, em qualquer projeto, experimentação ou utilização prática, não se esqueçam...!

- FIG. 9 - NOMOGRAMAS ESPECÍFI- COS - Alguns dos limites são TÃO inter- dependentes, de forma tão absolutamente PROPORCIONAL, que frequentemente

merecem, nos Manuais, quadros ou grá- .

ficos (também chamados de NOMO- GRAMAS...) específicos! Na figura, te- mos um exemplo (ainda quanto a um IPA hipotético) do gráfico de “*proporciona- lidade”” entre a Tensão de Alimentação (em volts) e a Potência de Saída (em watts). A título de treinamento de inter- pretação, notem - por exemplo - que

(WATTS) 10

GRUNF! ISSO É

0 RR 9

alimentado com 6V, nosso IPA poderia libe- rar, no máximo, 2 watís, enquanto que - sob alimentação de 15V, chega a um máximo de 10W nasua Saída! São dados proporcionais e comparativos importantíssimospara qualquer projeto, verificação ou reposição...

- FIG. 10 - MAIS NOMOGRAMAS... - Também a relação entre IMPEDÂNCIA efetiva da carga de Saída, e MÁXIMA POTÊNCIA obtenível, é normalmente bastante proporcional, merecendo quase sempre um homograma específico nos Manuais... No caso do exemplo, notem que se o conjunto de alto-falantes aco- , plado à Saída mostrar impedância final de 2 ohms, a Potência pode chegar a quase 10W, enquanto que, sob impedan-

cia de 16 ohms, não mais do que 4W pode- rão ser obtidos... NÃO ESQUECER de

inter-relacionar esses dados com os outros limites ou indicações de '“propor- cionalidade”” do IPA (Máxima Corrente, Máxima Tensão de Alimentação, etc.).

ARRANJOS CIRCUITAIS APLICATIVOS TÍPICOS COM IPAs...

Embora bastante ““particularizados” e específicos, os IPAs se submetem à alguns arranjos que podem ser conside- rados ““universais”” ou convencionais, na utilização prática final...

Certas estruturas de acoplamento de sinal de Entrada, aproveitamento da Saí- da, controle de níveis de sinal, aplicação

NADA DISSO QUEIMADINHO | SÃO GRÁFICOS I

TUDO

IMPORTANTES!

12 15 (VOLTS) GRÁFICO POTÊNCIA X TENSÃO ALIMENT. Ô FIG. 9

INTER- RELACIONADO, LEMBRAM-SE?

da energia de alimentação, etc., são ba- sicamente ““standartizados””, valendo para praticamente todos os IPAs com os quais o Leitor/'* Aluno”” se defrontar... As figuras a seguir dão uma idéia geral dessas estruturas ou arranjos circuitais básicos (não estão consideradas ou indi- cadas conexões a eventuais pinos espe-

“Ciais, como aqueles mencionados na

fig. 3...).

- FIG. 11 - UMA ESTRUTURA ES- TÉREO TÍPICA... - “Aproveitando o ensejo” (falando sobre estéreo...) lem- bramos que muitos dos modemos IPAs são, na verdade, componentes DUPLOS, contendo nada menos do que dois blocos amplificadores completos independen- tes em suas Entradas e Saídas (salvo pelas conexões de alimentação, quase sempre '“comuns”” ou “compartilhadas” pelos dois blocos...). Observe, então, na fig. 11, que uma estrutura circuital €s- téreo, de muito fácil implementação, pode ser conseguida a partir de um míni- mo de componentes externos, de ““apo- io””...! Um arranjo essencial é formado, basicamente, de um determinador de nível do sinal de Entrada, na forma de um potenciômetro ou trim-pot (RVA ou RVB, na figura...), um capacitor de En- trada, que ““isola””, para CC, os pinos de Entrada de modo a poderem também receber realimentações ou polarizações adequadas, além do sinal propriamente (CEA ou CEB), quase sempre um com- ponente de poliéster (ou eletrolítico de

(WATTS)

10

0 2 4 6 32 (OHMS)

GRÁFICO POTÊNCIA X IMPEDÂNCIA DOS A.FALANTES

FIG. 10

tm ia

TEORIA 11- OS CIRCUITOS INTEGRADOS (PARTE 6)

DS

baixo valor) e um capacitor de Saída (CSA e CSB, no diagrama), geralmente um eletrolítico de alto valor, destinado a “passar” o sinal amplificado ao(s) alto-falante(s), também exercendo iso- lação para CC, de modo a permitir o

SÃO ESTRUTURAS BÁSICAS, MAS QUE DEVEM SER CONHECIDAS!

melhor controle da Corrente/Potência de Saída, e facilitar o eventual acoplamento de realimentações ao mesmo pino de Saída (SA e SB). O negativo (-) da alimentação é, ao mesmo tempo, a referência de ““terra”” para o trânsito do

Y O = NEGATIVO ALIMENTAÇÃO E “TERRA DE SINALº

FIG. 11

“ESTRUTURA EM PONTE"...? ISSO É COISA DE ARQUITETO PÔRRA!

É UMA FORMA DE OBTER ALTAS POTÊNCIAS SEM TORNAR OS CIRCUITOS MUITO COMPLEXOS...

(O) = NEGATIVO ALIMENT. E “TERRA"DE SINAL

1 IC.LDUPLO AMP! SEM "CS"E SEM | | REFERÊNCIA DE "TERRA"

57

GANHO A=B=50

FIG. 13

sinal,tanto na Entrada quanto na Saída. / alimentação positiva (+V), uma vez apli cada ao conveniente pino do IPA, ener giza simultaneamente ambos os bloco amplificadores internos...

- FIG. 12 - ESTRUTURA “EM PON TE”, MONO, TÍPICA... - A presenç: costumeira de dois blocos amplificado res internos nos IPAs, não facilita apena: a estruturação de um arranjo estéreo óbvio, conforme mostrado na fig. anteri or...! Se a idéia for implementar um amplificador MONO (um canal), de ele vada Potência, quase sempre convém arranjar os dois amplificadores interno: ao IPA em ““ponte””, o que proporcion: inclusive uma drástica redução na quan: tidade de componentes externos, con forme vemos do diagrama... Nesse caso além doessencial potenciômetro ou trim: pot ““dosador”” do nível de Entrada (RV e do capacitor de Entrada (CE), em ter mos básicos não precisamos de mai: nenhum componente! Os próprios ca pacitores isoladores e acopladores de Saída (CSA e CSB, na fig. anterior... tornam-se desnecessários, conforme ex. plicações no texto referente à próximi figura! Um ponto importante: observem que os sinais de Entrada são apresenta dos, conjuntamente, à Entrada Inversori de um dos blocos amplificadores, e : Entrada Não Inversora do outro (de modc a obter a desejada ''gangorra”” de Ten são à Saída...). As Entradas não utiliza das pelo sinal, nos dois blocos, são nor malmente ““aterradas””, ou “'zeradas' para sinal... Não se esqueçam, contudo que tais Entradas (e mesmo aquelas ji utilizadas para a ““introdução”” do sinal podem ser usadas para determinação d ganho, faixa “'passante”” de Frequên cias, etc., via realimentações por rede: externas de resistores/capacitores, em modo muito semelhante ao utilizado es truturalmente com os Amplificadore: Operacionais, tipo 741...

- FIG. 13 - COMO FUNCIONA UMA “PONTE'' AMPLIFICADORA... - Par: entender direitinho esse negócio de *“pon te””, é fundamental que o Leitor/'Alu no”” tenha compreendido bem os princí pios aplicativos dos Amplificadore: Operacionais, vistos sob o exemplo

ABC DA ELETRÔNICA 9

y

TEORIA 11- OS CIRCUITOS INTEGRADOS (PARTE 6)

“onipresente”” do famoso 741, na nossa “Aula” 16... O arranjo em ponte exige que cada um dos dois blocos am- plificadores contidos no IPA seja dotado de Entradas Inversora e Não Inversora, pelas razões que veremos a seguir, ob- servem a estrutura básica do diagrama/ exemplo... Nela temos a chamada orga- nização em ponte, formada por dois amplificadores (forçosamente idênticos, o que não é problema num IPA duplo, que sempre contém módulos internos ““gêmeos”...) cujo ganho (ou intrínseco, ou determinado por realimentações ex- ternamente aplicadas...) individual é de 50... Osinal de Entrada (E) tem um nível presumido de 0,2V e de ver aplicado, simultânea e conjuntamente à Entrada Inversora de um dos módulos, e à En- trada Não Inversora do outro... As En- tradas não utilizadas pelo sinal, em am- bos os blocos, são normalmente ““aterra- das”* (ou usadas, como foi dito, para à determinação de ganho ou outro parâmetro externamente ajustável via redes de realimentação, essas coisas...). Lembrando de como funcionam os blo- cos Operacionais (* Aula” 16, se o sinal de Entrada mostra um nível mo-

mentâneo (VE) positivo de 0,2V, a Saída "

do Amp. A (SA), por ser um módulo Não Inversor, mostrará um nível de 10V positivos (0,2V x 50, sem inversão de polaridade...). a Saída do Amp.B (SB) estará, nesse momento, com 10V nega- tivos (0,2V x 50, mas com inversão de polaridade), que o módulo é Inversor. Submeter a carga (alto-falante) a uma Tensão de +10V num terminal e -10V no outro, equivale a aplicar-lhe diretamente 20V, ou seja, exatamente o dobro da Tensão “oferecível”” por apenas um dos módulos amplificadores (com referên- cia à ““terra”” geral do arranjo...). Como "a Resistência (ou “impedância” ao si- nal...) do alto-falante é uma e fixa (8R), dobrando-se a Tensão, dobra-se também a Corrente (revejam, se duvidarem, a Lei de Ohm, na distante primeira Aula” do ABC...). Acontece que ““o dobro de al- guma coisa, multiplicado pelo dobro de outra coisa”” não resulta simplesmente no ““dobro”” do produto simples de “uma coisa vezes a outra”, mas sim no “quadra- do” desse resultado! Vejamos a ““com- provação matemática” dessa afirmação:

10 ABC DA ELETRÔNICA

NÓS CAPACITORES, TAMBÉM ESTAMOS "EM TODAS"...!

2x2 = 4... Agora, se dobrarmos os fatores para 4x4, teremos como resulta- do 16, que é o quadrado de 4 (e não o seu dobro...)! Assim, TEORICAMENTE, dois amplificadores juntos, em ““pon- te”, iguais entre sí, não dão o dobro” da Potência de um amplificador, mas sim o ““qaudrado”” dessa Potência...! Na prática, contudo, existem outros fatores limitadores que devem ser considera- dos, “graças” à mencionada (e que jamais deve ser esquecida...) inter-de- pendência entre os limites de um compo- nente... Além disso (também conforme “avisamos” várias vêzes...), não é possível ““tirar energia do nada... . Vocês não conseguirão “tirar” - por exemplo - 40 watts de áudio, de um circuito cuja fonte de alimentação forneça, em termos de Potência, um máximo de 30 watts! Tratar-se-ia de um “estelionato energético”, ou como ten- tar-se sacar um cheque de CR$ 4.000,00 de uma Conta Corrente com Saldo de CR$ 3.000,00... Ainda que o dito cheque fosse um documento corretamente preenchido e assinado pelo emitente, ninguém (muito menos O Banco...) iria “fazer aparecer” os CR$ 1.000,00 que faltam para ““completar”” o saque... De qualquer forma, o arranjo “em ponte” é uma forma simples, econômica sob to- dos os aspectos, de obter a máxima Potência de um conjunto amplificador (e, por isso mesmo, intensamente usada, na prática, Vocês verão...).

V ALIMENT.

FISICAMENTE PRÓXIMOS AO À. AMP.

- FIG. 14 - OS DESACOPLAMENTOS DA ALIMENTAÇÃO - Circuitos eletrônicos costumam (devido à grande sensibilidade dos modernos componen- tes...) ser nitidamente '“mal influencia- dos” por ocorrências ou condições ine rentes às suas alimentações (pilhas, ba- terias, fontes, etc.). Ripples (super- posições