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

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

Resistências variáveis LDR – 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.

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.

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).

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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..