Existem momentos que precisamos de circuitos práticos simples que se baseiam em soluções existentes no mercado. São casos em que vamos montar apenas um protótipo para testes, para utilizar numa bancada de trabalho ou com outra finalidade menos crítica.
Não precisamos de microcontroladores, DSPs ou outras soluções complexas nesses casos que apenas se justificariam se estivéssemos desenvolvendo um projeto para a industrialização.
Enquadramos nesse caso circuitos como fontes de alimentação, timers, pequenos automatismos, osciladores de testes, sensores, detectores e coisas semelhantes.
Assim, damos a seguir uma pequena coletânea desses circuitos que podem ajudar os profissionais da eletrônica que precisam desse tipo de circuitos: configurações simples, baseadas em componentes tradicionais.
Filtro de 60 Hz
Na bancada de testes ou desenvolvimento de equipamentos de áudio ou ainda numa instalação de um sistema de som, podem ocorrer problemas de captação de roncos da rede de energia, ou roncos AC de 60 Hz.
Uma forma de nos livrarmos desses roncos ou eliminá-los de uma linha de áudio consiste em se agregar um filtro rejeitor. O filtro apresentado na figura 1 pode ser sintonizado entre 50 e 100 Hz tipicamente e, além disso, tem um ajuste da faixa passante que permite ajustar o fator Q.
A base do circuito é um amplificador operacional 741, mas equivalentes podem ser empregados, inclusive versões duplas para o caso de uma aplicação estéreo. As versões JFET, por exemplo, possibilitam a elaboração de filtros de consumo muito baixo.
A alimentação deve ser feita com uma fonte simétrica de 6+6 V a 9+9 V. A precisão nos ajustes depende da tolerância dos componentes usados, principalmente na rede de entrada.
Os cabos de entrada e saída do circuito devem ser blindados, lembrando que temos uma entrada de alta impedância e uma saída de baixa impedância.
Relé Telefônico
O circuito mostrado na figura 2 pode ter utilidade nos casos em que se utiliza uma extensão telefônica comum. Esse circuito aciona um relé quando qualquer extensão está fora do gancho.
O circuito pode ser usado para desligar as outras extensões da linha de modo a se evitar a escuta. Uma outra possibilidade consiste em se controlar algum tipo de automatismo, como acender uma luz, quando o telefone é atendido.
Nesse circuito pode ser necessário ajustar os valores dos componentes para se obter o melhor desempenho. Assim, a tensão na comporta do MOSFET deve estar entre 1 e 3 V negativos quando os telefones estiverem no gancho e deve subir para valores entre 6 e 10 V quando forem retirados.
O relé usado deve ser de 12 V com uma corrente de 50 a 100 mA e a fonte usada deve ter uma boa estabilização. Qualquer MOSFET de canal N pode ser usado nessa aplicação.
Gerador de Pulso Retardado
A finalidade do circuito prático mostrado na figura 3 é gerar um pulso de duração programada depois de um certo tempo, também programado.
O circuito pode tanto gerar o pulso de intensidade dada pela tensão de alimentação para uso direto, como pode acionar um relé, para um interfaceamento de maior potência, ou mesmo o controle de um automatismo.
Nesse circuito Ra/Ca determinam o tempo para a produção do pulso, ou seja, o retardo, enquanto que a duração do pulso, é determinada por Rb/Cb. A fórmula para calcular esse tempo em segundos é:
T = 1,1 x R x C
Onde R pode ser Ra ou Rb em ?
C pode ser Ca ou Cb em farads
Ra e Rb podem ter valores entre 1 nf e 1 000 µF tipicamente, enquanto que Ra e Rb podem ter valores entre 1 k e 1 M.
A alimentação pode ser feita com tensões entre 5 e 15 V, dependendo da carga excitada ou da amplitude do sinal desejado.
O circuito também pode utilizar as versões CMOS de baixo consumo do 555. Na condição de espera o consumo do circuito é extremamente baixo.
Iluminação com LEDs
Com os LEDs brancos se tornando cada vez mais acessíveis e apresentando rendimentos elevados é possível utilizá-los em iluminação, inclusive com alimentação a partir da rede de energia.
Na figura 4 temos o circuito básico para a alimentação de um conjunto de até 25 LEDs brancos ligados em série, obtendo-se assim uma iluminação ambiente de boa intensidade.
O circuito é mostrado para uma alimentação de 110 V, no entanto, com os mesmos procedimentos de cálculo descritos a seguir, ele pode ser usado na rede de 220 V e até mesmo com outras tensões, disponíveis no secundário de transformadores.
Para calcular o valor de R, partimos da idéia básica de que cada LED apresenta uma queda de tensão em funcionamento de 3 V, e vamos alimentá-lo com uma corrente de 20 mA.
Assim, para calcular o valor de R, procedemos da seguinte forma, tendo por ponto de partida que a tensão de pico no retificador de onda completa, com uma tensão de entrada de aproximadamente 110 V é de 160 V.
a) Multiplicamos o número de LED por 3 para saber qual vai ser a queda de tensão no conjunto alimentado. Supondo que vamos alimentar 20 LEDs temos:
Vled = 3 x 20 = 60 V
b) Subtraímos esse valor da tensão de pico no retificador, para obter assim a tensão que aparece sobre o resistor R.
Vr = 160 - 60 = 100 V
c) Dividimos o valor da queda de tensão no resistor, obtida no passo anterior, pela corrente no conjunto de LEDs, para obter sua resistência.
R = V/I = 100/0,02 = 5 000 ?
d) A dissipação é obtida multiplicando-se a tensão no resistor pela intensidade da corrente:
P = 100 x 0,02 = 2 W
Para termos uma boa tolerância com resistor de valor comercial, podemos usar um resistor de fio de 4,7 k ? x 4 W ou 5 W.
Dentre as aplicações adicionais para esse circuito podemos destacar a decoração, caso em que LEDs de cores diferentes podem ser usados, observando-se sua tensão, e iluminação de painéis de instrumentos ou de avisos.
