25/03/13

Circuito de massa virtual CMV2A

Uma ferramenta muito útil em qualquer laboratório de electrónica, o CMV2A é um circuito de massa virtual com excelentes características. A sua ampla gama de tensões de funcionamento, de 8 a 32V, torna-o adequado à generalidade das situações de teste. Além disso, é capaz de fornecer ou drenar até 2A pelo seu terminal de massa, o suficiente para alimentar a maioria dos circuitos. O CMV2A tem protecções contra inversões de polaridade e contra transientes gerados por cargas indutivas na saída e, além disso, a corrente à massa é limitada internamente. No entanto, para evitar quaisquer danos por sobrecarga, a fonte de alimentação a utilizar deve ter a corrente limitada a um valor não superior a 5A.

Parâmetros de funcionamento:
- V d. mín. = 8V
- V d. máx. = 32V
- I L máx. = 5A

Características eléctricas:
- I d. (V d. = 8V, I L = 0A) = 17,4mA
- I d. (V d. = 32V, I L = 0A) = 18,6mA

Características de operação:
- Limite de corrente à massa: ±2,021A
- Ruído: < 0,2mVrms

O elemento principal do circuito é um amplificador operacional de potência OPA548, configurado como seguidor de tensão. Porém, em vez de haver uma ligação directa entre a saída e a entrada inversora do amplificador, a realimentação faz-se através do resistor R5. A inclusão desse resistor, a par com o resistor R4, justifica-se numa situação em que a saída do amplificador operacional é curto-circuitada. Deste modo, as tensões nas entradas nunca saem da gama de tensões em modo comum (CMVR) para o OPA548, mesmo quando a tensão de alimentação é de apenas 8V. O condensador C6 minimiza o ruído que, de outra forma, seria ampliado devido à presença de R4 e R5.

Diagrama do circuito.

De resto, o circuito segue o princípio apresentado no post de 23 de Janeiro. Um divisor de tensão, constituído pelos resistores R2 e R3, define a tensão de referência do circuito. Os condensadores C4 e C5, em paralelo com os resistores anteriores, tornam o divisor de tensão menos susceptível a interferências. O díodo D1 protege todo o circuito contra inversões de polaridade, agindo efectivamente como um curto-circuito quando tal acontece. Por sua vez, os díodos D2 e D3 protegem a saída do amplificador contra picos de tensão provenientes de cargas indutivas. O limite de corrente à massa, funcionalidade inerente ao OPA548, é definido pelo resistor R1, servindo o condensador C3 apenas para suprimir ruído que eventualmente apareça nesse ponto.

Componentes:
C1 – Condensador electrolítico 100µF 50V;
C2/6/7 – Condensador de poliéster 100nF 63V;
C3-5 – Condensador de poliéster 10nF 63V;
D1 – Díodo rectificador Schottky SB550;
D2/3 – Díodo rectificador Schottky SB350;
HS – Dissipador passivo de 1,2°C/W;
IC – Amplificador operacional de potência OPA548;
J1/3 – Borne vermelho;
J2/5 – Borne azul;
J4 – Borne preto;
R1 – Resistor de filme metálico 21,5KΩ±1% 1/8W;
R2/3 – Resistor de filme metálico 10KΩ±1% 1/8W;
R4 – Resistor de carvão 10KΩ±5% 1/8W;
R5 – Resistor de carvão 56KΩ±5% 1/8W;
R6 – Resistor de carvão 10Ω±5% 1/2W.

A placa de circuito impresso é de face simples e, tendo os materiais adequados, pode ser preparada em casa. A sua montagem, embora relativamente fácil, requer alguma atenção. Deverá assim estanhar as pistas mais largas antes de soldar os componentes, em conformidade com o layout da máscara de solda. A base sobre a qual assenta a placa deve ser feita em acrílico preto de 5mm. Existem planos de construção com a indicação de todas as medidas, cortes e furações. Poderá ver uma lista com todo o material necessário nas notas do projecto.

Links importantes:
Diagrama do circuito: http://www.box.com/s/9lnzu2x1b7hignz6d01d
Layout da placa: http://www.box.com/s/e0mtbwi0ddwemyxd2os4
Planos de construção da base: http://www.box.com/s/18boctdclv20ak6a3uzg
Modelo da base (em anim8or): http://www.box.com/s/pkhw0bvtbchmmh5rw1tc
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://www.box.com/s/foihcfwv3p7pck7wjaoy
Pasta contendo todos os ficheiros: http://www.box.com/s/5aeka8672bd6hk6p71w9

14/03/13

Díodos rectificadores Schottky

Um díodo rectificador Schottky (assim designado em homenagem ao físico Walter Schottky) é um díodo de comutação rápida concebido para rectificar correntes elevadas. Ao contrário de um díodo normal, um díodo Schottky não tem uma junção P-N: em vez disso a sua junção é formada pelo contacto entre um semicondutor do tipo N e um determinado metal. Tal junção metal-semicondutor possibilita um corte muito mais rápido quando o sentido da corrente inverte. À semelhança do que acontece num díodo vulgar, a passagem de corrente faz-se do ânodo (A) para o cátodo (K).

Díodos rectificadores Schottky.

Símbolo esquemático e encapsulamentos.

A tabela seguinte apresenta uma selecção de díodos rectificadores Schottky, classificados de acordo com a corrente média e a tensão inversa nominais.

20V30V35V40V45V50V60V80V100V
1A1N58171N58181N5819
SB120SB130SB140SB150SB160SB180SB1100
3A1N58201N58211N5822
SB320SB330SB340SB350SB360SB380SB3100
5ASB520SB530SB540SB550SB560SB580SB5100
7,5AMBR735MBR745MBR750MBR760
10AMBR1035MBR1045MBR1050MBR1060
16AMBR1635MBR1645MBR1650MBR1660

05/03/13

Coluna de som "Lynx"

Lynx é uma coluna de som de alta-fidelidade com duas vias. Com uma potência nominal de 100W e uma resposta em frequência (-10dB) de 32Hz a 30KHz, é adequada para salas amplas. A sua sensibilidade de 90dB, aliada à excelente resposta em frequência, confere a esta coluna uma grande dinâmica e eficiência. De facto, em termos de qualidade, este projecto ultrapassa largamente todos os projectos de colunas anteriormente aqui publicados. Porém a qualidade tem um preço, dado que o custo dos materiais pode ser algo impeditivo. Em suma, este é o projecto ideal para quem aprecia um som de elevada qualidade e dispõe de uma razoável quantia para o concretizar.

Parâmetros de funcionamento:
- P nom. = 100W
- P pc. = 150W

Características eléctricas:
- R = 7,5Ω
- Z nom. = 8Ω

Características sonoras:
- Resposta em frequência (-10dB): 32-30000Hz
- Sensibilidade (1W/1m): 90dB

O circuito é bastante simples. Tem como elemento principal um crossover de 3ª ordem com alinhamento Butterworth e ponto de transição a 2,7KHz, constituído pelas bobinas L1, L2 e L3 e pelos condensadores C1, C3 e C4. Uma célula de Boucherot, composta pelo condensador C2 e pelo resistor R, corrige a impedância do woofer de modo a não haver desvios na resposta do crossover. Os altifalantes escolhidos são de grande qualidade e têm uma resposta em frequência relativamente ampla. Não recomendo o uso de outros altifalantes, uma vez que tanto o crossover como a caixa foram calculados de acordo com os parâmetros Thiele/Small destes.

Componentes:
C1 – Condensador Visaton MKP 10µF;
C2 – Condensador Visaton ELKO spez. 22µF;
C3 – Condensador Visaton MKP 4,7µF;
C4 – Condensador Visaton MKP 15µF;
FTE1 – Woofer Visaton W 250 S 8 OHM;
FTE2 – Tweeter Visaton G 25 FFL 8 OHM;
L1 – Bobina Visaton SP 0,68mH 1mm;
L2 – Bobina Visaton SP 0,22mH 0,6mm;
L3 – Bobina Visaton SP 0,33mH 0,6mm;
R – Resistor bobinado 8,2Ω±5% 15W.

A placa de circuito impresso é de face simples e, tendo os meios adequados, pode ser preparada em casa. A sua montagem, embora simples, requer alguns cuidados prévios: é importante estanhar todas as pistas antes de soldar os componentes, de acordo com o layout da máscara de solda. A caixa deve ser construída com MDF de 22mm de espessura. Poderá consultar uma lista de todo o material necessário nas notas do projecto. Dispõe também de planos de construção com a indicação das medidas exactas dos painéis, cortes e furações.

Links importantes:
Diagrama do circuito: http://www.box.com/s/td1x9ecdbl32d5gu4owv
Layout da placa: http://www.box.com/s/bq1ws5pewrfhyvu25m4v
Planos de construção da caixa: http://www.box.com/s/pczbf1bosot3q99ormxl
Modelo da caixa (em anim8or): http://www.box.com/s/9tucfn8th6iq9mmrflc0
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://www.box.com/s/3m61s14cpkv82a62goia
Pasta contendo todos os ficheiros: http://www.box.com/s/diytq8ryn0rcz4b2zdl5