Circuitos electrónicos e aplicações da electrónica

1. Prof: Helena Felgueiras 2010/2011 Circuitos electrónicos e aplicações da electrónica

2. O que são circuitos electrónicos? Os circuitos electrónicos são casos particulares dos circuitos eléctricos onde se integram componentes electrónicos de dimensões muito reduzidas, que permitem controlar e regular.

3. Componentes electrónicos Os componentes dos circuitos electrónicos são dispositivos muito pequenos que funcionam normalmente com corrente contínua de baixa intensidade e diferença de potencial também baixa.

4. Quais as diferenças entre um circuito eléctrico e um circuito electrónico? • Os circuitos electrónicos: • São percorridos por corrente eléctrica de intensidade muito baixa. • São constituídos por componentes electrónicos de dimensões muito reduzidas. • Permitem controlar e regular.

5. Quais os componentes mais comuns num circuito electrónico? • Díodos • Resístores • Resistências variáveis com a luz • Potenciómetros • Condensadores • Termístores • Transístores

6. Díodos • Os díodos são componentes electrónicos que deixam passar a corrente eléctrica num só sentido. • DÍODOS DE SILÍCIO • São feitos de material semicondutor – o silício – “contaminado” com impurezas de dois tipos: • Impurezas tipo n – átomos que fornecem electrões; • Impurezas tipo p – átomos que recebem electrões.

7. Díodos • Constituídos basicamente por dois semicondutores de silício, unidos por uma junção pn. • A extremidade p constitui o semicondutor positivo → deve ser ligada ao pólo positivo do gerador. • A extremidade n constitui o semicondutor negativo - deve ser ligada ao pólo - do gerador. • Apenas permitem a passagem da corrente num sentido. • Daí serem usados como rectificadores da corrente - convertem a corrente alternada em corrente contínua. • Nunca se deve ligar um díodo directamente à pilha.

8. Díodos Existem condutores do tipo n (negativo) têm electrões que se podem movimentar facilmente. Existem condutores do tipo p (positivo) têm falta de electrões. Associando um condutor tipo p a um tipo n e ligando a pilha de forma correcta → o pólo positivo da pilha ligado ao semicondutor p e o pólo negativo ligado ao n ocorre a passagem da corrente eléctrica.

9. Díodos Há díodos convencionais Há díodos especiais- os LED ou Díodo Emissor de Luz. Apresentam uma resistência muito elevada num sentido e muito baixa no sentido oposto, a corrente só passa num sentido.

10. Resistências variáveisLDR – resistências variáveis com a luz • Os LDR são componentes electrónicos cuja resistência depende da intensidade da luz que recebem • Quando iluminados, a sua resistência é pequena; • às escuras, ou pouco iluminados, têm grande resistência. • funcionam como sensores de luz. • Se tivermos um circuito constituído por uma pilha, um LED e um LDR verifica-se que: • Quando o LDR está iluminado, a sua resistência é pequena, a intensidade da corrente é maior e o LED acende. • Se o LDR está pouco iluminado ou às escuras, a sua resistência é grande, a intensidade da corrente é muito pequena e o LED não acende.

11. LDRs – Ligth dependant resistors Usadas em: - fotómetros. - sistemas de controlo automático de iluminação. - nos sistemas de abrir e fechar portas automaticamente. - para ler cartões em computadores.

12. Termístores – resistências variáveis com a temperatura • São componentes electrónicos cuja resistência varia com a temperatura. Os termístores designam-se por NTC (negative temperature conductor). • Se tivermos um circuito constituído por uma pilha, NTC e LED: • Quando o NTC é aquecido, a sua resistência diminui, a intensidade de corrente no circuito aumenta e o LED acende. • Quando não é aquecido, a resistência do NTC aumenta, a intensidade da corrente no circuito diminui e o LED não acende. • A corrente só passa num sentido. Utilizados em: Termómetros. Alarmes (por exemplo detecção de incêndios).

13. Potenciómetros – resistências variáveis com o comprimento do condutor • São componentes electrónicos cuja resistência varia com o comprimento do condutor. O condutor é um semicírculo de carbono ao longo do qual desliza um cursor que permite alterar o comprimento do condutor introduzido no circuito. • Quando o comprimento é grande, a resistência é grande; • Quando o comprimento é pequeno, a resistência também é pequena.

14. Potenciómetro • Se tivermos um circuito com uma pilha, um potenciómetro e um LED verifica-se que: • Quando o cursor está numa posição que introduz no circuito um comprimento pequeno de condutor, a sua resistência é pequena, a intensidade da corrente é maior e o LED acende. • Quando a posição do cursor introduz no circuito um comprimento grande de condutor, a sua resistência é grande, a intensidade da corrente é pequena e o LED não acende. • Usam-se quando se pretende diminuir a d.d.p. fornecida pela fonte. Controlam o volume de rádio, consolas, tv... • Pode funcionar como um interruptor gradual de luz. • Ex. sala de cinema.

15. Transístores São componentes electrónicos constituídos por silício, tal como os díodos. Mas têm três camadas de silício “contaminado” com impurezas e também três terminais: emissor e, colector c e base b. Cada camada está ligada a um terminal. Consoante estão instalados no circuito. Podem ser do tipo: pnp ou npn

16. Transístor • TRANSÍSTOR NPN • O colector e a base são os terminais de entrada que se ligam ao pólo positivo da pilha; • a base deve ser sempre ligada em série com uma resistência de protecção; • o emissor é o terminal de saída e liga-se ao pólo negativo da pilha. • TRANSÍSTOR PNP • O colector e a base são ligados ao pólo negativo da pilha; • a base deve ser sempre ligada em série com uma resistência de protecção; • o emissor é ligado ao pólo positivo.

17. Transístor • Se tivermos um circuito constituído por: uma pilha, um transístor npn, lâmpada e resistência de protecção, verifica-se que: • A lâmpada acende quando os três terminais do transístor estão devidamente ligados – o transístor está correctamente montado. • A lâmpada não acende quando a base do transístor não está ligada. Sempre que assim acontece, o transístor funciona como interruptor aberto.

18. Transístor • Nos transístores há a considerar a corrente do emissor, a corrente da base e a corrente do colector, cujas intensidades se rela cionam do seguinte modo: • Ie = Ib + Ic • Em qualquer transístor: • Correntes de base de pequena intensidade são transformadas em correntes do colector de maior intensidade; • a intensidade de corrente do colector aumenta proporcionalmente à intensidade da corrente de base; • a razão entre as intensidades da corrente do colector e da corrente de base é designada por factor de amplificação do transístor.

19. Transístores • São amplificadores da corrente, pois transformam corrente eléctrica de pequena intensidade em corrente eléctrica de grande intensidade. • são utilizados como interruptores automáticos, uma vez que só há corrente do colector quando existe corrente de base; quando a corrente de base é nula, a corrente do colector também é nula.

20. Condensadores • São dispositivos que têm por função armazenar carga eléctrica para, de seguida, a descarregarem no circuito. Caracterizam-se pela sua capacidade de armazenar carga: • Quanto maior for a capacidade do condensador, mais carga armazena, mais tempo demora a carregar e a descarregar. • quanto menor for a capacidade do condensador, menos carga armazena, menos tempo demora a carregar e a descarregar.

21. Condensadores Unidade S.I de capacidade chama-se farad e o seu símbolo é F. Os condensadores electrolíticos são constituídos por dois condutores metálicos paralelos – armaduras -, separados por um isolador – dieléctrico. Para carregar um condensador basta ligá-lo a uma pilha, uma armadura vai ficar com carga positiva e a outra com carga negativa. Depois de carregado funciona como uma fonte de energia..