Os circuitos práticos que apresentaremos seguir foram selecionados de Application Notes e Datasheets dos próprios fabricantes, sendo portanto aplicativos de fábrica, testados e indicados para novos projetos. Escolhemos os circuitos dos componentes mais recentemente lançados. Para os leitores que desejam mais informações sobre o uso de tais componentes, sugerimos acessar os sites dos fabricantes e baixar os documentos correspondentes.
Driver de LED com Corrente de 2,3 A
A Linear Technology (www.linear.com) possui na sua linha de componentes o LT3518, recentemente lançado, que consiste num driver para LEDs capaz de fornecer uma corrente de saída de 2,3 A. Além de já incluir uma chave interna de 2,3 V x 45 V, este componente tem uma faixa de ajustes de intensidade PWM True Color de 3000:1, e um sensor de corrente high-side de 100 mV. Outras características do circuito integrado são sua faixa de freqüências de comutação ajustável entre 250 kHz e 2,5 MHz e uma proteção contra LED aberto. A faixa de tensões de operação vai de 3 V a 30 V. O circuito pode operar no modo boost, buck ou buck-boost. O circuito conta ainda com proteção contra transientes até 40 V. Na figura 1 temos o circuito de aplicação sugerido pela Linear, o qual pode ser empregado em iluminação de fundo, paineis para uso automotivo, iluminação e scanners. A eficiência do circuito ultrapassa os 90%. Mais informações sobre o LT3518, incluindo circuitos diferentes de aplicação podem ser obtidos no data sheet disponível em formato PDF no site da empresa.
O componente utilizado LT3518, pode ser encontrado tanto em invólucro TSSOP como QFN de 16 pinos. Na figura 2 a pinagem para o invólucro TSSOP.
Conversor Boost de 2,3 A Utilizando o LT3518
Na figura 3 temos uma outra aplicação para o circuito integrado LT3518 da Linear Technology (www.linear.com), consistindo num conversor boost que tem uma saída de 12 V x 500 mA a partir de uma entrada de 5 V. O circuito opera com freqüência entre 250 kHz e 2,5 MHz e tem uma eficiência superior a 80% em toda a faixa de correntes de saída de 0 a 500 mA. D1 é um diodo Schottky. Mais informações sobre este circuito podem ser obtidas no datasheet do LT3518 disponível no site da Linear.
Medidor de Carga de Bateria baseado em OCV
O circuito apresentado na figura 4 foi sugerido pela Maxim (www.maxim-ic.com) tendo por base o circuito integrado Ds2786B. Trata-se de um medidor de carga de bateria que monitora o processo de carga de uma bateria Li-Ion ou Lítio-Polímero baseado na medida da tensão em circuito aberto (Open-Circuit Voltage ou OCV). O medida da carga é avaliada por uma tabela armazenada no circuito, o que o torna bastante preciso.
Na figura 5 temos a curva que gera a tabela de monitoramento da carga da bateria.
O DS2786 possui características bastante interessantes para a realização das funções exigidas por este circuito. Por exemplo, a medida da tensão é feita com resolução de 12 bits enquanto que a medida bidirecional da corrente é feita com 11 bits. O circuito tem ainda uma interface 2-wire e um baixo consumo, de apenas 50 uA. Na condição sleep a corrente cai para apenas 1 uA. Mais informações podem ser obtidas no datasheet do componente.
Amplificador Estéreo de 2,8 W
O amplificador mostrado apresentado 6 tem por base o circuito integrado MAX9715 da Maxim (www.maxim-ic.com) fornecendo uma potência de saída até 2,8 W com tensões de alimentação na faixa de 4,5 a 5,5 V com carga de 4 Ω. O circuito opera em Classe d o que lhe garante uma eficiência que chega aos 87%. A distorção é muito baixa, apenas 0,06% em 1 kHz. Para este amplificador é possível programar o ganho em +10,5 dB ou +9,0 dB e a PSRR é de 71 dB em 1 kHz. Além disso, o circuito integrado utilizado possui proteção contra curto-circuito e proteção térmica. O invólucro é o QFN-EP de 16 pinos. Dentre as aplicações sugeridas pela Maxim temos projetores LCD, som portátil, estações de multimídia e notebooks. Na figura 6 temos o invólucro do MAX9715. Dado o elevado rendimento do circuito, não há necessidade de se fazer a montagem em dissipador de calor.
Na figura 7 temos o diagrama completo do amplificador.
Oscilador de Silício para Microcontroladores
Na figura 8 temos um oscilador para microcontroladores capaz de operar nas freqüências de 10, 12 ou 16 MHz, totalmente baseado no silício. O oscilador se baseia nos circuitos integrados STCL1100 (10 MHz), STCL1120 (12 MHz) e STCL1160 (16 MHz). O circuito de precisão de 1,5% e opera com 5 V +/-10%. A saída é compatível com CMOS push-pull, com sinal quadrado. Nenhum componente externo é necessário e o invólucro é SOT23-5L. Recursos de partida rápida e estável estão presentes no componente. O circuito é sugerido pela STMicroelectronics (www.st.com) e mais informações podem ser obtidas no datasheet.
Amplificador para Foto-diodo
O circuito na figura 9 apresentado é sugerido pela Mixcrochip (www.microchip.com), sendo elaborado em torno dos amplificadores operacionais MCP6291/1R/2/3/4/5. Estes, são amplificadores operacionais de 1 mA, 10 MHz, rai-to-rail com um produto ganho-faixa passante de 10 MHz. A corrente de alimentação é de 1 mA e eles operam com tensões de 2,4 a 6,0 V.
Referência de Tensão Determinada Pela temperatura
Apresentamos na figura 10 uma interessante aplicação sugerida pela Microchip (www.microchip.com) em que a referência de tensão para um conversor A/D é determinada pela temperatura de um sensor. O circuito utiliza como sensor um termistor em paralelo com um resistor de modo a adequar a resposta do sistema. O ganho do circuito, nestas condições é dado pela fórmula:
Onde:
Vout:amp é a tensão de saída no amplificador operacional
Vin:amp é a tensão aplicada na entrada
Rntc é a resistência apresentada pelo termistor na temperatura tomada como referência.
Neste circuito uma referência de tensão de 2,5 V de precisão é usado para gerar uma tensão de 0,276 V na entrada do amplificador operacional. Quando a temperatura do NTC é 0o C a resistência do termistor é aproximadamente 32,650 Ω. O valor do resistor em paralelo e do resistor de 10k Ω de filme metálico é de 7655,38 Ω. Isso dá um ganho para o circuito de 14,94 V/V. Quando a temperatura do NTC for de 50º C a resistência do termistor será de aproximadamente 3601 Ω e com isso o ganho do amplificador será de 5,8226 V/V. Com estas características temos a seguinte fórmula para a função de transferência do conversor que digitaliza o sinal de entrada:
Condicionador de Sinais para Microfone
Na figura 11 apresentamos um circuito de um condicionador de sinais para microfone utilizando o circuito integrado SSm2167 da Analog Devices (www.analog.com). As características deste condicionador levam em conta a faixa passante da voz humana, proporcionando amplificação, compressão limitação e outros recursos que se necessita para aplicações relacionadas. O circuito possui ainda shutdown que o leva a uma condição de baixo consumo. Dentre as aplicações estão os sistemas de segurança e comunicações. Teleconferência e outras. Algumas características importantes adicionais devem ser destacadas como a corrente de shutdown de apenas 10 uA, faixa passante de 20 kHz, distorção de 0,2% mais ruído e operação com tensão de 3 V.
