Baixe Eletrônica - A e outras Notas de estudo em PDF para História da Rádio e da Televisão, somente na Docsity! ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 6 3 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO O transformador é um dispositivo que permite elevar ou rebaixar os valores de tensão ou corrente em um circuito de CA . A grande maioria dos equipamentos eletrônicos emprega transformadores, seja como elevador ou rebaixador de tensões. Veja alguns transformadores. Quando uma bobina é conectada a uma fonte de CA surge um campo magnético variável ao seu redor. Aproximando-se outra bobina à primeira o campo magnético variável gerado na primeira bobina “corta” as espiras da segunda bobina. 110VCA 220VCATRANSFORMADOR 110VCA220VCA TRANSFORMADOR CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVEL TENSÃO APLICADA ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 6 4 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Como conseqüência da variação de campo magnético sobre suas espiras surge na segunda bobina uma tensão Induzida. A bobina na qual se aplica a tensão CA é denominada de primário do transformador e a bobina onde surge a tensão induzida é denominada de secundário do transformador. A bobina do transformador em que se aplica uma tensão CA é denominada de primário e a bobina em que surge uma tensão induzida é denominada de secundário. É importante observar que as bobinas primárias e secundárias são eletricamente isoladas entre si. A transferência de energia de uma para a outra se dá exclusivamente através das linhas de força magnética. O primário e o secundário de um transformador são eletricamente isolados entre si. A tensão induzida no secundário de um transformador é proporcional ao número de linhas magnéticas que corta a bobina secundária. Por esta razão, o primário e o secundário de um transformador são montados sobre um núcleo de material ferromagnético. TENSÃO APLICADA TENSÃO INDUZIDA TENSÃO APLICADA TENSÃO INDUZIDA PR IM ÁR IO SE C U N D ÁR IO ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 6 7 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Transformadores com mais de um secundário É possível construir transformadores com mais de um secundário, de forma a obter diversas tensões diferentes. Este tipo de transformador é muito utilizado em equipamentos eletrônicos. RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO A aplicação de uma tensão CA ao primário de um transformador resulta no aparecimento de uma tensão induzida no seu secundário. Aumentando-se a tensão aplicada ao primário, a tensão induzida no secundário aumenta na mesma proporção. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 6 8 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Verifica-se através dos exemplos das figuras acima que, no transformador tomado como exemplo, a tensão do secundário é sempre a metade da tensão aplicada no primário. A relação entre as tensões no primário e secundário depende fundamentalmente da relação entre o número de espiras no primário e secundário. Num transformador com primário de 100 espiras e secundário de 200 espiras a tensão no secundário será o dobro da tensão no primário. A relação existente entre o número de espiras do primário (Pr) e Secundário (Sec) chama-se relação de transformação. O assunto “relação de transformação” vai ajudá-lo, no futuro, a compreender o cálculo do número de espiras. Veja como encontrar a relação de transformação, dado o número de espiras. Significa que: Para cada duas espiras ao primário deve haver uma espira no secundário. A relação de transformação também pode ser encontrada, dada a tensão. 1.000 500 RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO = n° de espiras do Pr n° de espiras do Sec RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO = RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO = 2 1 ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 6 9 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Veja este exemplo e compare-o com a relação de transformação anterior: Portanto Para cada espira do primário deve haver duas espiras do secundário. Agora, vamos aplicar o que foi estudado, apresentando um problema onde usaremos a relação de transformação. Analise o nosso problema: No transformador de 220V no primário e 22V no secundário, que foi desmontado, o secundário contava com 30 espiras, mas, não foi possível contar o número de espiras do primário, porque estava muito queimado. Vamos resolvê-lo, da seguinte forma: Sabemos as tensões: no primário 220V e no secundário 22V. Com relação 10:1, você vai poder calcular o número de espiras do primário. Calculando RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO = volts Pr volts do Sec 220 V X : ESPIRAS 22 V 30 ESPIRAS ENTÃO, = 10 220 22 N° DE ESPIRAS DO SECUNDÁRIO X RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO = N° DE ESPIRAS 30 X 10 = 300 300 ESPIRAS DO PRIMÁRIO 110 220 RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO = RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO = 1 2 ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 7 2 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Os transformadores isoladores são muito utilizados em laboratórios de eletrônica para que a tensão presente nas bancadas seja eletricamente isolada da rede, ou em circuitos eletrônicos onde se deseja uma isolação elétrica total. RELAÇÃO DE POTÊNCIA NOS TRANSFORMADORES O transformador é um dispositivo que permite modificar os valores de tensão e corrente em um circuito de CA. Na realidade, o transformador recebe uma quantidade de energia elétrica no primário, transforma em campo magnético e converte novamente em energia elétrica disponível no secundário A quantidade de energia absorvida da rede elétrica pelo primário do transformador é denominada de potência do primário, representada pela notação Pp. Admitindo-se que não existam perdas por aquecimento do núcleo, pode-se concluir que toda a energia absorvida no primário está disponível no secundário. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 7 3 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 A energia disponível no secundário é denominada de potência do secundário Ps. Se não existem perdas pode-se afirmar: A potência do primário depende da tensão aplicada e da corrente absorvida da rede: A potência do secundário é produto da tensão e corrente no secundário: Considerando o transformador como ideal pode-se então escrever. Esta equação permite que se determine um valor ao transformador se os outros três forem conhecidos. A seguir estão colocados dois exemplos de aplicação da equação. Exemplo 1 Um transformador rebaixador de 110V para 6V deverá alimentar no seu secundário uma carga que absorve uma corrente de 4,5A. Qual será a corrente no primário? POTÊNCIA DO PRIMÁRIO P P = V P . I P POTÊNCIA DO SECUNDÁRIO P S = V S . I S V S . I S = V P . I P RELAÇÃO DE POTÊNCIAS NO TRANSFORMADOR ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 7 4 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Exemplo 2 Um transformador elevador de 110V para 600V absorve, no primário, uma corrente de 0,5. Que corrente está sendo solicitada nos secundários? Relação em transformadores com mais de um secundário Quando um transformador tem apenas um secundário a potência absorvida pelo primário é a mesma fornecida no secundário (considerando que não existe perda por aquecimento). Quando existe mais de um secundário a potência absorvida da rede pelo primário é a soma das potências fornecidas em todos os secundários. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 7 7 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Na maioria das utilizações o terminal central é utilizado como referência, sendo ligado ao terra do circuito eletrônico. Durante o funcionamento deste tipo de transformador ocorre uma formação de polaridades bastante singular. Num dos semiciclos da rede um dos terminais livres do secundário tem potencial positivo com relação a referência e o outro terminal tem potencial negativo. Observa-se que a inversão de fase (180o) entre primário e secundário cumpre-se perfeitamente. No outro semiciclo há uma troca entre as polaridades dos extremos livres do transformador, enquanto o terminal central permanece a 0V. Verifica-se novamente a existência da defasagem de 180o entre primário e secundário. - Em um transformador em que o secundário disponha de uma derivação central pode-se conseguir instantaneamente tensões negativas e positivas. Para isso utiliza-se o terminal central como referência. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 7 8 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Retificação é o nome dado ao processo de transformação de corrente alternada em corrente contínua. A retificação é utilizada nos equipamentos eletrônicos com a finalidade de permitir que equipamentos de corrente contínua sejam alimentados a partir da rede elétrica CA. A retificação de meia onda é um processo de transformação de CA em CC, que permite o aproveitamento de apenas um semiciclo da tensão de entrada na carga. SEMI- CICLO 1 CICLO ENTRADA CIRCUITO RETIFICADOR DE MEIA ONDA TENSÃO PARA A CARGA O circuito retificador de meia onda com diodo é empregado em equipamentos que não exigem uma tensão contínua pura, como por exemplo, os carregadores de bateria. RETIFICAÇÃO DE MEIA ONDA COM DIODO SEMICONDUTOR As características de condução e bloqueio do diodo semicondutor podem ser utilizadas para obter uma retificação de meia onda a partir da corrente alternada da rede elétrica domiciliar. A figura mostra a configuração de um circuito retificador de meia onda com diodo. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 7 9 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 FUNCIONAMENTO Tomando-se como referência o circuito retificador de meia onda com diodo da próxima figura. R 2 CARGA a) Primeiro semiciclo Durante o primeiro semiciclo a tensão é positiva no ponto A, com relação ao ponto B. Esta polaridade de tensão de entrada coloca o diodo em condução, permitindo a circulação de corrente. A tensão sobre a carga assume a mesma forma da tensão de entrada. V ENT. V RL O valor de pico de tensão sobre a carga é menor que o valor de pico de tensão da entrada por que o diodo, durante a condução, apresenta uma pequena queda de tensão VD (0,7 para silício e 0,2 para germânio). DIODO V ENT + V V D V RL V ENT - V D 8 2 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 RETIFICAÇÃO DE MEIA ONDA COM TENSÃO DE SAÍDA NEGATIVA Dependendo da forma como o diodo está colocado no circuito retificador, pode-se obter uma tensão CC positiva ou negativa em relação ao terra. v cc TENSÃO DE SAIDA POSITIVA FORMA DE SAÍDA INVERTENDO O DIODO A POLARIDADE DE SAÍDA É INVERTIDA TENSÃO DE SAIDA NEGATIVA FORMA DE SAÍDA v cc ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 8 3 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 É um processo de conversão de corrente alternada em corrente contínua que faz um aproveitamento dos dois semiciclos da tensão de entrada. 1 CICLO ENTRADA CIRCUITO RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA TENSÃO PARA A CARGA O circuito retificador de onda completa é o mais empregado nos equipamentos eletrônicos porque realiza um melhor aproveitamento da energia aplicada a entrada. A retificação de onda completa com diodos semicondutores pode ser realizada de duas formas distintas: empregando um transformador com derivação central e dois diodos. empregando 4 diodos ligados em ponte. RETIFICAÇÃO DE ONDA COMPLETA COM DERIVAÇÃO CENTRAL Retificação de onda completa com derivação central é denominação técnica de circuito retificador de onda completa que emprega dois diodos e um trafo com derivação central. A próxima figura apresenta a configuração deste tipo de circuito retificador. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 8 4 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Este tipo de retificação também é chamado de retificação de onda completa “center tape” . A expressão “center tape” inglesa significa “derivação central”. FUNCIONAMENTO O princípio de funcionamento do circuito retificador de onda completa é facilmente compreendido, considerando-se cada um dos semiciclos da tensão de entrada isoladamente. a) Primeiro semiciclo Considerando-se o terminal central do secundário como referência vê-se a formação de duas polaridades opostas nos extremos das bobinas. ENTRADA SAÍDA D 1 D 2 “0V” (REFERÊNCIA) D 1 D 2 R 1 CARGA ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 8 7 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 A corrente circula pela carga, passando através de D2 que está em condução, no mesmo sentido que circulou no primeiro semiciclo. A tensão aplicada à carga é a tensão da bobina inferior do secundário do transformador. Durante todo o semiciclo analisado o diodo D2 permanece em condução e a tensão na carga acompanha a tensão da parte inferior do secundário. TENSÕES IGUAIS (INSTANTANEAMENTE) ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 8 8 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Analisando um ciclo completo da tensão de entrada verifica-se que o circuito retificador entrega dois semiciclos de tensão sobre a carga: um semiciclo do extremo superior do secundário até a condução de D1. um semiciclo do extremo inferior do secundário até a condução de D2. RETIFICAÇÃO DE ONDA COMPLETA EM PONTE A retificação em ponte, com quatro diodos, entrega à carga uma onda, sem que seja necessário utilizar um transformador com derivação central. A figura a seguir apresenta a configuração da retificação de onda completa. Este tipo de retificação também é conhecido como retificação por PONTE. A retificação em ponte pode ser feita sem a necessidade de um transformador de entrada. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 8 9 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 FUNCIONAMENTO a) Primeiro semiciclo Considerando a tensão positiva no terminal de entrada superior. A condição de polarização dos diodos se apresenta: D 1 - anodo positivo em relação ao catodo = Condução D 2 - catodo positivo em relação ao anodo = Bloqueio D3 - catodo negativo em relação ao anodo = Condução D4 - anodo negativo em relação ao catodo =Bloqueio Substituindo-se os diodos pelos seus circuitos equivalentes ideais se obtém configuração apresentada na figura. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 9 2 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 A ponte retificadora entrega à carga os dois semiciclos, da mesma forma que a retificação de ponto central. A frequência da CC pulsante é o dobro da frequência da rede. A ponte retificadora também pode ser representada em esquema conforme mostra a figura. Nesta simbologia a barra do diodo aponta a saída positiva e a seta a saída negativa. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 9 3 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Os capacitores (também chamados condensadores) são componentes eletrônicos formados por placas de metal separadas por isolante. O material isolante, também chamado dielétrico, define o tipo de capacitor. Pode ser mica, poliéster (um plástico), vidro etc. Por exemplo: um capacitor cujo isolante é poliéster chama-se capacitor de poliéster. Placas metálicas separadas por dielétrico adquirem a capacidade de armazenar cargas elétricas e, conseqüentemente, energia elétrica. A capacidade de um capacitor de armazenar cargas elétricas é chamada capacitância. A capacitância é medida em farads, cuja abreviatura é F. Como a unidade farad é muito grande, costuma-se usar seus submúltiplos. O microfarad (µF) corresponde à milionésima parte de farad, ou seja: 1µF = 0,000 001 F. O nanofarad (nF) corresponde à milésima parte do microfarad, ou seja: 1nF = 0,000 000 001F. Utiliza-se também o picofarad (pF) que corresponde à milésima parte do nanofarad, ou seja, 1pF= 0,000 000 000 001F. Existem capacitores de muitas formas diferentes. Os tubulares são utilizados nos motores a gasolina ou a álcool, no circuito que produz faíscas nas velas. Esses capacitores são formados por folhas de condutores e isolantes enrolados. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 9 4 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Os capacitores eletrolíticos são aqueles que utilizam uma substância quimicamente ativa como dielétrico. A vantagem desses capacitores é que permitem a obtenção de capacitâncias muito altas com componentes relativamente pequenos. Os capacitores eletrolíticos são componentes polarizados, isto é, o terminal positivo é sempre o mesmo, não podendo ser carregado negativamente, pois o capacitor será destruído. Além da capacitância, os capacitores são identificados também pela sua tensão de trabalho. Se um capacitor for submetido a uma tensão elétrica muito grande, uma faísca pode saltar entre suas placas condutoras e destruí-lo. A tensão de trabalho, ou tensão de isolamento, determina a tensão máxima em que se pode ligar o capacitor sem perigo de destruição. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 9 7 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 CIRCUITOS INTEGRADOS Vimos até agora uma série de componentes eletrônicos (como os resistores, capacitores, diodos e transistores) utilizados de forma individual nos circuitos dos quais fazem parte. Com a grande miniaturização dos componentes eletrônicos foi possível construir circuitos nos quais cada componente não é usado com sua cápsula individual, mas sem essa cápsula. Dessa forma, as ligações entre componentes podem ocupar menor espaço, permitindo o uso de centenas e até de milhares de componentes em uma pequena pastilha. Os circuitos fabricados dessa forma, nos quais a cápsula é única para todos os componentes interligados, são chamados circuitos integrados (Cl). Dessa forma, os circuitos mais utilizados (como os amplificadores, controladores de voltagem e outros) são montados em um único chassi, no qual são feitas as ligações entre os componentes e, depois, todo o circuito é coberto com uma resina plástica. Dependendo da função à qual se destina o CI pode ter 3 ou mais terminais, podendo ter até dezenas de terminais. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 9 8 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Para se ter uma idéia do avanço tecnológico que a miniaturização dos CIs possibilitou, o primeiro computador fabricado nos Estados Unidos, no início dos anos 50, ocupava 2 andares inteiros de um edifício e possuía uma velocidade de cá lculo centenas de vezes menor que a dos microcomputadores atuais, que podem ser do tamanho de um livro. Os testes de CI dependem da função para a qual são fabricados. Um circuito integrado simples é aquele utilizado como controlador de voltagem em automóveis. Esse CI possui apenas 3 terminais. Pode-se verificar o bom funcionamento desse tipo de CI conhecendo-se a tensão de saída, que deve ser constante, já que ele é um regulador de voltagem. Com um voltímetro podemos medir a tensão de saída verificando se ela encontra-se dentro das especificações do componente. Caso isso não ocorra o CI estará, provavelmente, danificado. MICROPROCESSADORES E MEMÓRIAS Os CI têm grande aplicação como componentes de microprocessadores e de computadores que podem captar e analisar sinais, providenciando operações necessárias ao controle de alguma função. Por exemplo: no caso da injeção eletrônica de combustível os microprocessadores são utilizados para controlar a mistura ideal de ar e combustível, para que o motor funcione com a maior eficiência possível em quaisquer condições. No caso do controlador de partida a frio, o microprocessador deve analisar, entre outros fatores, a temperatura do motor e, em função dessa temperatura, controlar a melhor mistura ar/combustível. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 9 9 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Os Cls são particularmente utilizados para construir as memórias dos microprocessadores. Memórias são dispositivos que armazenam informações necessárias ao desempenho das funções do microprocessador. Existem 3 tipos de memória utilizadas em microprocessadores e computadores: memória ROM, memória RAM e memória EPROM. A memória ROM, não acessível ao usuário, é a memória onde estão armazenadas as informações necessárias aos cálculos, à linguagem e aos controles que o microprocessador deve realizar. Essa memória permanece intacta mesmo quando o computador é desligado. A memória RAM armazena os dados com os quais o usuário está trabalhando naquele momento. É uma memória que pode ser acessada a qualquer momento e não é permanente. Quando o computador é desligado, seu conteúdo é apagado. A memória EPROM é um tipo de memória ROM que pode ser modificada por meio de processos especiais que permitem alterar o conteúdo das informações nela armazenadas. Se permanecer intocada a memória EPROM comporta- se como memória ROM; mas pode ser apagada, por exemplo, com o uso de luz ultravioleta, podendo ser reprogramada para outros usos. A EPROM Os primeiros dispositivos de memória para computadores eram circuitos tubulares biestáveis a vácuo conhecidos como “flip flops”, onde impulsos circulavam por uma extensão de metal ou por um tubo de mercúrio. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 102 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 A comporta de carga de direção única era mais fácil e outra forma de apagar o conteúdo dos dispositivos foi encontrada: a luz UV. A carga que foi colocada na “comporta flutuante” pode ser removida pela exposição do transistor a ondas de comprimento de 254nm de luz UV. Não existe nada mágico em 254nm. Ele só é usado por ser o comprimento de onda mais fácil de produzir com uma lâmpada de vapor de mercúrio, pois não é possível atingir este comprimento de onda com a luz solar ou fontes comuns de luz. Sempre que a luz chocar-se com a matéria, ela tem o potencial de soltar os elétrons da superfície. Para cada elemento isso exige uma freqüência mínima de luz. Qualquer freqüência mais alta que a mínima produzirá “foto elétrons” com velocidade proporcionalmente maior em quantidade proporcional à intensidade da luz. Se os foto - elétrons forem produzidos nesta estrutura de “comportas” com velocidade suficiente, eles penetrarão o óxido isolante e esvaziarão a carga. A estrutura foi desenvolvida para que o comprimento conveniente de onda de 254nm da lâmpada de vapor de mercúrio faça isso. É óbvio que isso requer uma janela na embalagem para permitir que a luz entre, significando que, ou você apaga todo o conteúdo, ou não apaga nada. Eproms se tornaram um dos dispositivos de memória mais usados e atualmente estão disponíveis com capacidade de armazenamento de até 4 milhões de bits em um único chip. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 103 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Elas são largamente utilizadas em forma econômica para fazer protótipos de chips para microcomputadores usando uma memória Eprom em vez de PROM, Chips complexos de lógica também estão sendo feitos com interconectores formados por elementos de memória Eprom (EPLD- dispositivo de lógica programável e apagável). Todos os dispositivos Eproms provavelmente serão substituídos por Eeproms, quando seu custo tornar-se mais acessível. Mas, no momento, a Eprom continua dominante. MEMÓRIA DE ESTADO SÓLIDO & OPERAÇÕES COM EPROMS A memória Estática de acesso aleatório (SRAM) ou RAM dinâmica (DRAM) pode ser lida ou escrita na velocidade total do computador mas ela não retém os dados depois que o suprimento de energia é cortado. Já a Eprom retém os dados depois que o suprimento de energia é cortado e pode ser lida na velocidade total do computador mas só pode ser escrita e apagada vagarosamente por dispositivos especiais externos ao computador. SRAM e DRAM desenvolveram-se como “chips de bits”. Isto é, oito chips são geralmente requisitados operando em modo de endereço paralelo para ler um byte de 8 bits. A Eprom, de outro modo, foi desenvolvida como um “chip de bytes”. Uma linha de endereços acessa um Byte (8 bits). Obviamente isso requer que os chips Eproms tenham pelo menos 7 pinos a mais do que os Drams. A maior diferença é que as Drams são “multiplexing”. Uma Dram de 256K deve ter 18 linhas de endereço binário com código para selecionar uma locação de memória de 262,144. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 104 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Para evitar o requerimento de 18 pinos de endereço, nove pinos são compartilhados simultaneamente com os primeiros nove bits do endereço, chamados de tinha (ROW), que são aplicados durante a primeira metade do ciclo de memória, e os segundos 9 bits, chamados de coluna (COLumn), são aplicados durante a segunda metade. É a este tempo de compartilhamento que é dado o nome de “multiplexing”. A locação de memória não pode ser acessada até que os 18 bits dos endereços estejam presentes na DRAM, e depois disso leva algum tempo para a lógica fazer a seleção. O tempo total, do começo da aplicação dos endereços de linha até que os dados comecem a estar disponíveis nos pinos de dados, é chamado de “tempo de acesso” (até mesmo os chips mais vagarosos agora têm seu tempo de acesso menores que 250 nanosegundos). Mais um pouco de tempo é necessário para a estabilização dos dados e para o dispositivo designado a receber os dados e capturá-los. As Eproms operam de forma semelhante, mas sem a complexidade do endereço “multiplexing” e a necessidade de vários chips para obter um Byte de armazenamento de dados. Uma Eprom 27256 tem 262,144 bits de memória com a DRAM de 256K, mas como a Eprom é organizada como um “chip de bytes”, existem apenas 256/8 = 32K de memória de locações e são necessários apenas 15 linhas de endereço. Com 15 linhas de endereço e 8 linhas de dados são necessários pelo menos 23 pinos. Adicionando o suprimento de força você terá 25 pinos. Existem várias outras funções necessárias, e elas estão habitualmente combinadas nos três pinos restantes da embalagem de 28 pinos. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 107 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Por exemplo, a Intel sugere que o pulso deve ser três vezes maior do que o total de todos os pulsos que foram usados para se ter uma boa resposta da “verificação”. Isto serve para carregar a “comporta flutuante” mais do que a condição de entrada. As Eproms mais novas têm a capacidade de gravar bem mais rápido. Um método é aplicar 6V ao pino Vcc (normalmente 5V) e usar pulsos de programação de 100 microssegundos. Isso fornece vantagem no fato de que a maioria dos bytes são gravados mais rápidos do que em qualquer outro caso. Como mencionado, os bits de uma Eprom podem ser lidos somente entre ‘0’ e ‘1’. Portanto, para gravar uma Eprom é geralmente necessário restituir a inteira matriz da memória para “1’s” através de um apagamento com luz ultravioleta. Se forem lidos em código HEX, os Bytes aparecem como FF, indicando que todos os bits estão em “1’s”. Programadores de Eproms servem para aplicar os códigos de dados e endereços na Eprom e mantê-los lá pelo tempo necessário. Eles também servem para aplicar a voltagem de programa e os códigos de controle que corresponderem corretamente a cada tipo de Eprom que será usada. Normalmente um programador fornece: Conferir apagamento: para conferir se o apagamento foi completo. Verificar: para conferir os dados armazenados. Gravar: para armazenar um bloco de dados. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 108 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 A função “gravar” geralmente incorpora as duas primeiras também, isto é, ele checará se o apagamento foi completo antes de gravar e parará o processo se a Eprom não estiver vazia. Entretanto, a maioria dos programadores permitem que você ignore esta rotina, então somente uma porção da Eprom pode ser gravada. Quando o ciclo de gravação estiver completo o programa fará uma verificação de rotina para ter certeza de que a gravação foi feita perfeitamente. A rotina de conferir o apagamento e de verificação podem levar menos do que 10 milissegundos para uma Eprom de 256K, portanto não são essas funções as responsáveis pelos minutos necessários para o ciclo de gravação. LUZ ULTRAVIOLETA Ultravioleta (UV) é radiação eletromagnética, o mesmo que a luz visível, luz infravermelha e transmissão de rádio. Ela é uma luz de frequência mais alta (mas de menor comprimento) do que o espectro visível, mas age de maneira muito semelhante à luz visível. Ela é refratada e refletida mas, por que tem “cor” diferente da luz visível, ela não penetra e reflete do mesmo jeito que a luz visível. Na verdade, nós chamamos a série de ondas desse comprimento de Ultravioleta abrangendo 20 vezes a série de ondas visíveis de comprimento. Assim, o comportamento de algumas UV são muito diferentes de outras, como a luz vermelha é absorvida e refletida de forma diferente da verde. Apenas aquelas ondas UV de comprimento mais próximo da visível (400 a 200 nanometros) são de uso prático pois é muito difícil achar materiais por onde passariam ondas de menores comprimentos. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 109 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 A luz visível (700 a 400nm) passa através daqueles objetos que classificamos como transparentes, como vidros e plásticos, mas estes são opacos demais para a UV quando o comprimento da onda se torna mais curto. Água, quartzo e alguns cristais passam UV com até 200nm de comprimento de onda mas vidros comuns começam a atenuar em 300nm e são completamente opacos em 400nm. A maioria dos plásticos “Claros” se comportam similarmente. A luz UV tem sido produzida mais facilmente pelo arco de vapor de mercúrio. Um pequeno pedaço de metal mercúrio em um tubo vazio equipado com eletrodos nas extremidades é basicamente tudo que se precisa para uma lâmpada de mercúrio em arco. Geralmente um pouco de gás argônio é adicionado para ajudar no procedimento de início. Quando o tubo está quente o suficiente para provocar vapor de mercúrio com a pressão necessária, a corrente elétrica pode passar pelo vapor causando a produção da luz. Dependendo sob que corrente e sob que pressão, a luz emitida será a maior parte UV ou a maior parte visível. Acontece que a geração de luz UV mais eficiente é em baixa temperatura e baixa corrente. O vapor de mercúrio, como todo gás ionizado, emite luz com comprimento de ondas muito específico, o que é chamado de espectro do gás. As faixas estreitas são chamadas de linhas espectrais que um observador treinado identifica como uma impressão digital. O comprimento das ondas das linhas não é alterado pela mudança de pressão ou corrente, mas a quantidade de energia em cada linha muda, isto é, a distribuição de energia sobre o espectro muda. Assim, corrente maior produz mais energia na série visível. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 112 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Entretanto, até mesmo a forma e o jeito que funciona é o mesmo. Por causa da dificuldade em trabalhar com o vidro e a baixa produção, essas lâmpadas de ondas curtas são relativamente caras. A excepcional conversão de corrente elétrica em luz UV de 254nm é possível com o arco de mercúrio em baixa pressão, acontecendo o que chamamos de “modo de ressonância”. A luz de 254nm não passa fácil através do vapor de mercúrio. Ela excita o átomo, o qual ressona naquela freqüência de maneira que ele usa um pouco de energia. O resultado é que a única luz UV que pode excitar a substância fluorescente ou escapar da lâmpada é aquela que é produzida somente na superfície interna do tubo. Uma dessas lâmpadas UV de ondas curtas parece estar cheia de uma fumaça azul quando estão funcionando. A luz azul é emitida em toda parte sistema, mas a luz UV que está formada é aquela que foi produzida somente na superfície do tubo. Por causa disto, a intensidade da superfície UV é a mesma em lâmpadas pequenas ou grandes. Geralmente, uma lâmpada de mercúrio de baixa pressão tem uma área de superfície diretamente proporcional a sua medida de watts. Isso é necessário para que se mantenha a temperatura e para que o mercúrio se transforme em vapor com pressão. Ao tentar computar a Intensidade da luz UV, e o tempo de apagar uma Eprom em uma lâmpada com a distância de três pés, os watts da lâmpada passam a ser um fator de primeira importância. Entretanto, se a distância for de uma polegada, que é a distância geralmente usada, os watts da lâmpada são de pouca importância. A lei do inverso do quadrado só é válida relativa ao ponto de origem. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 113 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Em uma grande apagadora de Eproms que tem vários tubos UV juntos, faz pouca diferença se a Eprom está a uma ou a três polegadas de distância. Entretanto, em uma apagadora pequena, a distância é um fator de muita importância. O arco de vapor mercúrio de baixa pressão tem também uma linha espectral em 185nm mas que é muito mais difícil de passar através do invólucro da lâmpada. Os tipos que a atravessam são geralmente identificados pelo prefixo “OZ”, pela produção de ozônio. A molécula de oxigênio, O 2 , absorve luz UV com ondas de menor comprimento que 190nm. Quando três moléculas de O2 estiverem energizadas pela luz UV e sofrerem um impacto, elas podem se converter em duas moléculas de átomos de ozônio, O3. O ozônio é uma forma instável de oxigênio e prontamente se converterá de volta aos normais dois oxigênio se duas moléculas de O3 se chocarem, mas não energizados pela luz UV. O ozônio absorve raios ultravioletas menores do que 290nm, conseqüentemente absorve a mesma radiação que a criou e ainda mais. CAMADA DE OZÔNIO A luz do sol em grande altitude tem o bastante de raios ultravioletas maiores do que 190nm para criar ozônio. O ar, abaixo de 30 milhas, é denso o bastante para produzir quantidade suficiente de O2 triplo permitindo que o ozônio seja produzido. O ozônio é 50 % mais pesado do que o ar, portanto ele tende a ficar em altitudes menores. O ozônio não pode ser convertido de volta a O2 se ele estiver energizado pela UV, portanto ele se forma, se estabelece em menor altitude e absorve os raios ultravioletas menores do que 290nm. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 114 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Quando a camada de ozônio se torna espessa por ter absorvido quantidade suficiente de UV, as moléculas de ozônio na parte menos alta podem se converter de volta ao oxigênio normal. Por isso o ozônio está constantemente sendo gerado na parte mais alta e revertido em oxigênio na parte inferior. No processo de absorção da maioria das ondas UV curtas, a camada fica mais quente. Na verdade ela tem uma temperatura de 60oC a 80oC mais alta do que o ar 10 milhas abaixo ou acima dela. Sem a luz ultravioleta do sol o ozônio lentamente se converteria novamente em oxigênio normal, como acontece todo ano nos pólos da Terra depois de um inverno sem a luz do Sol, isso é, chamado de buraco de ozônio. Isto, é claro, não resulta em mais raios ultravioleta atingindo a superfície da Terra pois a redução temporária de ozônio acontece somente por causa da falta de UV. O processo de auto-limitação chamado de camada de ozônio tem o potencial de produzir muito mais ozônio do que o que está sendo produzido atualmente. Assim, quaisquer adversários imbatíveis do ozônio, que são chamados de gases CFC, teriam que ser muito eficientes para fazer uma mudança considerável. Ao nível do mar, a atual densidade do CFC é de aproximadamente uma parte por bilhão mas pode dobrar em 50 anos. Os gases CFC são de 3 a 6 vezes mais pesados que o ar. Portanto, a probabilidade da existência de grande quantidade de CFC em altitude de 30 milhas parece bem pequena. É mais provável que ele se estabeleça na areia da Terra e seja cimentado pelo depósito contínuo de poeira e chuva. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 117 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 O QUE É UMA EPROM A sigla Eprom vem de “Memória Programável Apagável somente para Leitura”. Vamos analisar cada termo. O QUE O NÚMERO DA PEÇA SIGNIFICA? O número da peça normalmente indica o número total de bits de armazenamento em milhares. Por exemplo, uma Eprom 27256 tem 256 mil bits de armazenamento. Se você dividir 256 mil por oito (08) (número de bits em um byte) você obterá 32 mil ou 32K (K é uma abreviação de quilo ou mil). Mas perceba que não são todos os números de Eproms que representam os números de bits. Por exemplo, a Eprom 27C040 armazena 4 milhões de bits ou 512K de dados. QUAL A VELOCIDADE DE UMA EPROM? A especificação de velocidade de uma Eprom é freqüentemente seu tempo de acesso, que é o tempo que a Eprom leva para mandar os dados dos endereços esquecidos para o computador. O tempo de acesso é especificado em nanossegundos (bilionésimos de segundo). O tempo de acesso é freqüentemente encontrado logo após o número da peça. Exemplo: M5M27C64A-25 é uma Eprom de número 27C64 com um tempo de aceso de 250 nanossegundos. O tempo de acesso normalmente se encontra após o traço ( - ), que separa o número da peça do tempo de acesso. Quando você substituir uma Eprom ou outro dispositivo de memória, você pode substituir por outra de velocidade igual ou superior, mas não por outra de velocidade menor. Exemplo: você pode substituir uma peça de 27C64A-25 por uma de 27C64A-20, mas não por uma de 27C64A-30. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 118 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Os dados podem estar disponíveis da Eprom antes que se necessite, mas se o computador tentar tirar os dados antes que eles estejam na Eprom o produto com o qual o computador está trabalhando não funcionará. COMO ACHAR O NÚMERO DE SEU CHIP Eproms e a maioria das peças de memória se encaixam a um número de pinos padrão e operam de maneira idêntica. Isso permite que peças de qualquer fabricantes sejam usadas alternadamente. O segredo é achar o número da peça. Freqüentemente, o número da peça está impresso diretamente na parte de cima. Mas o que você precisa é o número central da peça. E o número padrão da peça na indústria. A Eprom típica é um dispositivo de 27 séries. As Eproms abrangem 80% do mercado dos dispositivos de memória re- programável. Não importando o fabricante da peça, seu número sempre será 27XXX ou 27CXXXX, impresso em algum lugar do dispositivo. Esse número deve ter um prefixo ou um sufixo associando a peça à empresa. Um exemplo é uma Eprom HITACHI 2716. O número impresso no chip é HN42716G. Note onde o número 2716 aparece (HN42716G). Já uma peça idêntica feita pela National Semiconductor é numerada NMC27C16Q-35 e outra feita pela Intel será D2716-1. Não confunda-se com uma data. A data é impressa no chip para indicar quando ele foi fabricado. Um código de data é composto pelo ano de fabricação seguido pela semana. Um exemplo é 8925. Isso indica que a peça foi fabricada na 25o do ano de 1989. Embora um código da data não seja facilmente confundido com um chip 27XXX, pode ser confundido com peças de memória de outros tipos que não dispositivos 27XXX. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 119 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 QUAL É A DIFERENÇA ENTRE UMA PEÇA 27 E 27C? As Eproms 27XXX usam a tecnologia de 10 células de memória. Esse processo de tecnologia é chamado de NMOS. NMOS vem de “N-channel” “Metal” “Oxide” “Semiconductor”. A tecnologia da última geração é chamada de CMOS, é por isso que as peças com esta tecnologia tem a letra “C” em seu número de série. Peças CMOS usam muito menos energia do que peças NMOS, entretanto todos os outros aspectos dos dispositivos são Idênticos. Você pode substituir uma peça CMOS por outra NMOS sem quaisquer problemas, entretanto como uma peça NMOS consome mais energia, não é aconselhável colocar uma peça NMOS no lugar de uma CMOS. Isso vale especialmente para equipamentos supridos por bateria. DIFERENTES TIPOS DE REVESTIMENTOS Há muitos tipos de revestimentos nos quais as peças de memória e microprocessadores são encontrados. O revestimento padrão, que se encontra citado a seguir, é chamado DIP. Esta sigla vem de “Dual” “Inline” “Package”. Este revestimento é assim chamado pois tem duas fileiras de pinos que são inseridos em um soquete no circuito. A primeira vantagem deste revestimento é que ele é mais fácil de ser removido e instalado por pessoas. Na realidade, o chip atual de memória é muito menor do que a embalagem no qual ele se encontra. As embalagens DIP podem ser de qualquer tamanho, entre 8 e 42 pinos. As Eproms típicas são normalmente encontradas em 24, 28 e 32 pinos, dependendo da capacidade de armazenamento do dispositivo. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 122 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Proms Bipolares (PIC) Uma prom bipolar é um chip de memória que geralmente contém uma pequena quantidade de dados, entretanto com um tempo de acesso muito pequeno. Esses chips de memória armazenam bits de dados queimando pequenos fusíveis dentro do próprio dispositivo de memória. Uma vez que forem programados, seus dados permanecerão os mesmos. O termo “BIPOLAR” reflete a tecnologia de transistor que foi usada no processo de fabricação. Prom significa “Programmable” “Read Only Memory”. A programação de uma prom bipolar requer uma alta voltagem e uma alta corrente para queimar os fusíveis. Essas peças são encontradas em muitos produtos e são as favoritas do Programa Espacial dos Estados Unidos, porque os dados, uma vez programados, estão imunes a mudanças causadas pela radiação. O menor dispositivo flash é um 28F256 que é igual em capacidade de armazenamento a uma Eprom 27256UV. Note que a peça de número 28FXXX é um dispositivo flash designado pelo “F” no número da peça. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 123 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 HEX Hex é a abreviatura de hexadecimal. Hexadecimal tem base 16. As pessoas estão acostumadas a usar o sistema decimal (base 10) com números de 0 a 9, já o sistema HEX tem os dígitos 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F. Embora isso pareça confuso, a razão da escolha do sistema Hex é que ele proporciona uma forma de representar 4 bits binários em um simples dígito. Exemplo: binário 0000=HEX 0, ou binário 0101=HEX 5 ou binário 1100=HEX C. ASCII A sigla ASCII vem de Código Americano Padrão de Troca de Informações. É uma tradução padrão de códigos HEX (binários) para caracteres legíveis e que possam ser impresso. As letras que você está lendo agora nesta folha são representadas no computador como grupos de bits. Sem um padrão, qualquer fabricante de computadores poderia decidir qual grupo de bits representaria uma letra ou número. No sistema ASCII, um “A” maiúsculo é representado pelo valor 41H. O número 3 é representado pelo valor 33H. Quando você vê um editor de exibição de um dispositivo programador você poderá perceber que as informações HEX e também (geralmente à direita) uma exibição da tradução ASCII dos dados hex. Se os dados de uma Eprom contiverem caracteres que terão que ser exibidos para uma pessoa, esses caracteres aparecerão na área de exibição ASCII. “PULLS” Fique atento a chips chamados de “PULLS”. Eles são chips de memória que foram removidos de aparelhos já existentes e depois apagados. Muitas vezes esses chips são bons, entretanto saiba que você poderá devolver essas peças a seu distribuidor assim que elas pararem de funcionar. ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... ............................................... 124 SENAI-PR 0010XA0106202 - ELETRÔNICA EMBARCADA 2 Protoboard é uma placa de circuito impresso, especialmente desenvolvida para a elaboração de atividades aplicadas em circuitos eletro-eletrônicos. Os terminais na área para desenvolver os circuitos estão dispostos em pequenos barramentos distribuídos de forma vertical. Com isso, por exemplo, alimentando-se o barramento superior com positivo é possível alimentar os terminais da área para desenvolver circuitos, observando que, ao alimentar um dos terminais dos barramentos verticais, toda a seqüência será positiva. Os barramentos são conjuntos de terminais ligados entre si de uma extremidade à outra. PROTOBOARD BARRAMENTO LATERAL SUPERIAL ÁREA PARA DESENVOLVER OS CIRCUITOS ÁREA PARA DESENVOLVER OS CIRCUITOS BARRAMENTO LATERAL INFERIOR FUSÍVEL TODOS SÃO POSITIVOS