Basicamente encontramos dois tipos de matriz de contatos.
Uma delas, menor, indicada para iniciantes e cursos de introdução de eletrônica possui 170 pontos de conexão, permitindo a montagem de projetos simples como osciladores, temporizadores, automatismos, interruptores de toque, sensores de luz e temperatura e controles de pequenos motores,
Esta matriz tem o aspecto da figura 1, podendo ser encontrada com facilidade no comércio especializado a um custo bastante acessível.
A segunda matriz maior que pode ter de 400 a 870 e é mostrada na figura 2, também podendo ser encontrada com facilidade no comércio especializado.
Numa dessas matrizes podemos montar projetos mais avançados como os que fazem uso de mais de um circuito integrado em invólucro DIL, indo desde automatismos, osciladores, receptores, até os que fazem uso de microcontroladores e circuitos digitais com displays.
Para nós, para montar os projetos propostos, uma matriz de 170 pontos será o suficiente e depois, para um eventual avanço, pode-se utilizar uma matriz de 570 pontos.
Assim, a sequência de projetos que damos neste kit parte dos mais simples com a matriz de 170 pontos, com a indicação do grau de dificuldade, e a partir de que séries podem ser usados. Esses projetos ensinam a usar a matriz e o princípio de funcionamento de cada circuito.
Basicamente teremos a seguinte sequência:
• Como usar a matriz
• Projetos simples com transistores na matriz de 170 pontos
• Projetos simples com circuitos integrados na matriz de 170 pontos (Kit 2)
Cada conjunto de experimentos será acompanhado de Blocos Teóricos que apresentarão os componentes, circuitos e tecnologias envolvidos. No final, teremos ainda sugestões de currículos para ensinar eletrônica para diversas séries, com um kit básico e os experimentos selecionados.
Considerações Sobre o Material Usado (Como Obter)
a) Resistores
Os resistores são os componentes mais fáceis de obter e também os mais baratos. Indicamos os tipos de 1/8 W, mas também podem ser usados os de ¼ W e até mesmo ½ W, se bem que sejam de tamanhos maiores. Como os projetos têm uma grande tolerância, o valor exato da lista não é importante. Assim, onde recomendamos 1k (1 000 ohms), o circuito funcionará perfeitamente se forem usados resistores de 820 ohms ou 1 200 ohms e até mesmo 1 500 ohms. Onde se recomenda 47 k, não se notará muito diferença no circuito se forem usados resistores de 33 k, 39 k ou 56 k.
Em alguns casos, até será interessante experimentar outros valores para se compensar diferenças de valores devido à tolerâncias e assim obter melhor desempenho. Isso permite que você até aproveite estes componentes de algum aparelho que foi desmontado, desde que seus terminais sejam longos o bastante para serem encaixados na matriz.
Mas, mesmo que os terminais não sejam longos, você pode soldar fios rígidos neles de modo a facilitar sua conexão na matriz. Para saber qual é o valor exato de um resistor, use o código de cores. Uma boa ideia é imprimir numa folha este código e ter sempre ao seu lado quando fizer algumas montagens.
As escolas técnicas e mesmo as de ensino médio costumam ter no laboratório um pôster com este código.
b) Capacitores
Nas nossas montagens, utilizamos dois tipos de capacitores: os de alto valor que são os eletrolíticos e os de baixo valor que podem ser tanto cerâmicos como de poliéster.
Para os eletrolíticos, as tensões de trabalho (V) são importantes apenas como referências, pois indicam apenas o valor mínimo que o componente deve ter como especificação. Assim, como vamos trabalhar com pilhas (6 V), podemos usar capacitores de 6 V e maiores, como 12 V, 15 V e até mesmo 25 V, sem problemas.
Mesmo a capacitância admite uma boa faixa de tolerância. Assim, no caso de pedirmos 10 uF, por exemplo, o circuito também funcionará se usarmos 4,7 uF ou mesmo 22 uF. Teremos apenas pequenas diferenças nos tempos.
Por exemplo, num pisca-pisca, com valores menores ele piscará mais rápido e num temporizador, o tempo obtido será menor.
Para os capacitores de poliéster e cerâmicos, vale o mesmo, se bem que estes capacitores sejam especificados para tensões muito mais elevadas que os 6 V das pilhas e assim não nos preocupamos com isso.
Da mesma forma, num projeto em que se pede 47 nF, se usarmos 22 nF, 33 nF ou 56 nF, ele funcionará do mesmo modo. Num oscilador de áudio, por exemplo, com valor menor, o som ficará mais agudo.
Ao comprar ou tentar reaproveitar esses componentes tenha cuidado com a identificação dos valores. Em caso de dúvidas consulte nosso artigo Códigos de Componentes (ART1908).
Por esse motivo é que damos na lista de materiais opções de valores para estes componentes.
Na verdade, se o leitor dispuser de outros valores, não muito longe dos indicados, poderá utilizá-los.
c) Trimpots
Os trimpots que recomendamos são os que se encaixam nas matrizes de contatos, mas existem outros tipos. Para eles, podemos soldar pequenos pedaços de fios nos seus terminais e assim permitir seu encaixe.
Para estes componentes, o valor também não é crítico. Num projeto em que se exige um trimpot de 100 k, por exemplo, podemos perfeitamente usar um de 47 k ou 220 k que são os valores imediatamente inferiores e superiores da série.
Também neste caso, teremos pequenas diferenças no comportamento esperado para o circuito. No quadro teórico em que explicamos como funciona este componente, damos as opções de tipos que podem ser utilizados nos nossos projetos.
d) Transistores
Nos nossos projetos utilizamos transistores NPN e PNP de uso geral, o que significa que existem muitos outros tipos, diferentes dos originalmente recomendados que servem.
Assim, em lugar do BC548 pode ser usado o BC547 e o BC549. Para o caso do BC558, pode ser usado o BC557 e o BC559.
Não notaremos qualquer diferença no desempenho do circuito com a utilização destes equivalentes, pois nossos projetos não são críticos.
Existem até tipos antigos como os BC107 e BC108 (NPN) que podem ser aproveitados de aparelhos antigos fora de uso, mas temos de tomar cuidado, pois eles têm terminais diferentes.
e) LEDs
Podemos contar com uma infinidade de tipos de LEDs, de todas as cores e tamanhos. Nos nossos projetos podemos usar os tipos comuns de qualquer cor.
Eventualmente um tipo especial “jumbo”, por exemplo, poderá ser usado, se puder ser encaixado na placa, mas seu brilho pode ser menor ou pode ocorrer em alguns casos, dificuldades para que acenda. Devem ser feitas experiências.
Para os LEDs maiores, eventualmente poderemos reduzir um pouco o resistor ligado em série, mas não muito, pois os transistores e os circuitos integrados possuem limitação de corrente. O projeto 1 que descrevemos “Como Acender um LED” é ideal para testar este tipo de componente.
f) Diodos
Os diodos recomendados são os de uso geral de silício 1N4148, mas existem equivalentes.
g) Circuitos integrados
Para estes componentes, infelizmente não temos equivalentes e dificilmente poderemos aproveitá-los de alguma montagem, dada a dificuldade de se dessoldar seus terminais. No entanto, isso não significa problemas, pois os tipos que indicamos são extremamente baratos e podem ser encontrados com facilidade.
Mas, na compra, não se preocupe se o tipo vendido vier com letras e números antes e depois do 555 ou 4093.
Assim, se ele vier como LM555, uA555, CA555 (para o caso do 55) não há problema, ou ainda MC4093B, CD4093B, etc. (para o caso do 4093). Devem funcionar normalmente nos nossos projetos.
h) Suporte de pilhas
O suporte para 4 pilhas pequenas pode ser encontrado com diversos formatos e até mesmo aproveitado de algum aparelho fora de uso.
O importante apenas é que se ele for aproveitado de algum aparelho fora de uso que esteja com os contatos bem limpos. Eventualmente, pode ser necessário que você solde nele dois fios para poderem ser ligados à matriz de contatos.
Será interessante grudar em cada um uma etiqueta que identifique o polo positivo (+) e o negativo (-) que nos nossos circuitos serão indicados pelas cores vermelha e preta, respectivamente.
i) Pilhas
A maioria das montagens que faremos é de consumo muito baixo, o que quer dizer que não precisamos usar pilhas especiais recarregáveis ou alcalinas.
É claro que essas pilhas durarão muito mais, mas pilhas comuns secas, que são de baixo custo devem fazer todos os experimentos funcionar, sem problemas.
Apenas tome cuidado em retirar as pilhas do suporte quando terminar as experiências e nunca deixar os fios vermelho e preto encostados um no outro, pois fará com que as pilhas se esgotem rapidamente.
j) Fios
Os fios rígidos ou sólidos finos não são muito fáceis de encontrar, pois os tipos comuns deixaram de ser fabricados.
Sugerimos usar nos projetos os fios cinza de cabos telefônicos trançados que são os mais comuns, mas se o leitor tiver a sorte de encontrar na rua um cabo telefônico com um pedaço abandonado, poderá tirar seus condutores internos coloridos rígidos e utilizados nos seus experimentos. São ótimos para montagens em matrizes de contatos, conforme já salientamos antes.
k) Transdutor
Os transdutores que usamos são do tipo piezoelétrico ou cápsulas que podem ser encontrados em diversos formatos, conforme explicaremos ao usá-lo.
Alguns tipos têm baixo rendimento e o som sai baixinho enquanto outros têm maior rendimento e o som sai alto. Será interessante experimentar.
Como Usar a Matriz de 170 pontos
Pequenas matrizes de contatos de 170 pontos são ideais para a realização de montagens didáticas muito simples, servindo para cursos de iniciação à eletrônica e também para a realização de experimentos.
Nela, projetos simples de iniciação como o acendimento de LEDs, verificação do funcionamento de um transistor e até projetos com circuitos integrados simples podem ser montados. Na figura 9 temos algumas dessas matrizes que podem ser encontradas em cores diferentes.
As escolas que pretendem implantar cursos de iniciação à tecnologia Eletrônica podem ter conjuntos de kits e de matrizes de 170 pontos e depois maiores 570 pontos, dependendo do grau de dificuldade dos projetos que serão montados, de acordo com a aula dada.
A Matriz de Contatos
A matriz de contatos é usada para a montagem de circuitos experimentais e didáticos, pois não necessita de solda e os componentes são encaixados com facilidade nos furos que ela possui.
Com isso o montador tem a possibilidade de experimentar um circuito antes de fazer uma montagem definitiva e até aproveitar os mesmos componentes muitas vezes em diversas montagens.
Uma matriz de contatos consiste numa base de plástico com pequenos furos onde podem ser encaixados os terminais de componentes como resistores, diodos, capacitores, transistores e circuitos integrados.
As distâncias dos furos são tais que os invólucros padronizados se encaixam perfeitamente na matriz, conforme mostra abaixo.
Por baixo da base de plástico existem contatos metálicos que se prendem nos terminais dos componentes por pressão. Estes contatos formam filas ou carreiras que são interligadas entre si através de uma barra metálica interna.
Desta forma, conforme podemos observar na figura acima, todos os furinhos das filas verticais de uma matriz de contatos estão interligados entre si.
Assim, se ligarmos o polo positivo de uma fonte de alimentação na fila superior, qualquer componente que seja conectado a esta fila receberá a alimentação positiva e da mesma forma na fila inferior, conforme mostra a figura abaixo.
Veja então que para componentes sejam interligados, basta que seus terminais sejam enfiados nos furos de uma mesma fila, conforme mostra a próxima figura.
Para interligar componentes que estão distantes na matriz usamos pedaços de fios rígidos com as pontas descascadas, como os mostrados na figura abaixo.
Um tipo de fio rígido fácil de obter é o usado em linhas telefônicas (fio paralelo cinza) que pode ser adquirido por metro e cortado em diversos tamanhos tendo as pontas descascadas de uns 0,5 cm aproximadamente.
Planejando bem as colocações dos componentes, podemos reproduzir com certa facilidade os mais complicados circuitos numa matriz de contatos e assim obter seu funcionamento. Para as experiências que descrevemos a partir de agora será suficiente possuir inicialmente uma matriz pequena de 170 pontos de ligação.
Com ela o leitor também poderá montar muitos dos projetos que simples que descrevemos e que temos em nosso site. Damos a seguir uma sequência de projetos simples para aprender a usar a matriz e também para conhecer alguns componentes eletrônicos, verificando seu funcionamento.
Atenção
1. Não deixe o terminal de um componente encostar no terminal de outro. Isso pode provocar curtos que levam componentes à queima. Mesmo que não ocorra a queima, o circuito não funcionará.
2. Observe que determinados componentes como LEDs, transistores e capacitores eletrolíticos, circuitos integrados, e outros têm posições certas de colocação. Se forem invertidos, o circuito não funciona.
3. Confira sempre a montagem antes de ligar as pilhas. Nunca faça a montagem com as pilhas ligadas. Se houver algum erro, e você não descobrir antes de conferir, pode ocorrer a queima de componentes.
4. Não altere um circuito, trocando um componente por outro, ou invertendo se você descobrir que isso é preciso, com as pilhas ligadas.
5. Se usar fonte de alimentação, ela será a última a ser ligada e nunca altere sua tensão com o circuito ligado. Certifique-se de que a tensão ajustada está correta (6 V) antes de ligá-la ao circuito.
Ferramentas recomendadas
Se bem que mantendo uma boa coleção de pedacinhos de fio já cortados em diversos tamanhos, não precisemos de ferramentas, as que damos a seguir podem servir para ocasiões especiais como preparar um novo fio, retirar o terminal de um componente que quebrou e ficou preso na matriz (isso acontece), ou mesmo identificar o valor de um componente com letras muito pequenas.
As ferramentas indicadas são comuns e podem ser obtidas com facilidade:
- Alicate de ponta (bico de pato)
- Alicate de corte lateral
- Chave de fendas
- Pinça
- Lupa (para ver a marcação de componentes)
- Estilete (ou descascador de fios)
A Matriz de Contatos ⇐ você está aqui
Projeto 1 – Como Acender um LED
Projeto 2 – Controlando o Brilho do LED
Projeto 3 - Controlando dois LEDs com um potenciômetro
Projeto 4 – O transistor como chave
Projeto 5 - Alarme de luz com LDR
Projeto 7 – Temporizador com LED
Projeto 8 – Sensor de toque Darlington
Projeto 9 – Pisca-Pisca Astável
Projeto 10 – Pisca-Pisca astável controlado pela luz
Projeto 12 – Oscilador controlado pela luz
