sexta-feira, 31 de outubro de 2014

Revista Experiências e Brincadeiras com Eletrônica Jr

Depois que fiz o post da revista Nova Eletrônica com todos os links juntos em uma tabela um leitor sugeriu que eu fizesse isso com todas as revistas, eu cheguei a tentar fazer esse tipo de post novamente depois de algum tempo e para o meu espanto o serviço do blogger não aceitou os códigos HTML da tabela, achei estranho pois quando estou escrevendo um post tem a opção de escrever em HTML.
Mesmo assim eu experimentei copiar e colar o post da Nova Eletrônica e mesmo assim não aceitou, como pensei ser um erro temporário eu deixei isso para depois e nessa semana eu voltei a trabalhar nisso, mas agora deu tudo certo.

Nessa postagem vou trazer os links da revista Experiências e Brincadeiras com Eletrônica Jr, não tenho todos os números, por isso na medida que for conseguindo as edições eu vou atualizando a tabela, algumas revistas começam com números altos como a Monitor de Rádio e TV que começa com o número 110, mas mesmo assim vou adicionar os primeiros números pois o trabalho de colocar os links depois é mais fácil do que refazer a tabela toda.

Como sempre, deixem um comentário por qualquer problema ou erro nos link .

01 02 03 04 05
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Estarei, aos poucos, substituindo os links das pastas que ficam em baixo da Frase, com isso ficando mais fácil o acesso aos posts.

domingo, 26 de outubro de 2014

Problemas em circuitos de RF

Oscilações Indesejadas

Os osciladores podem causar frustrações. Às vezes você tenta construir um oscilador e acaba com um amplificador porque o ganho do circuito é menor do que 1 na frequência de oscilação desejada. Depois de alguns acertos, você finalmente consegue fazer o circuito oscilar. Por outro lado, quando você estiver tentando construir um amplificador, muitas vezes você terá um circuito que oscila. Os dois resultados indesejados são experiências comuns para técnicos e engenheiros praticantes.

Oscilações em Baixa Frequência

Olhe para a figura 1a. Não há percurso de realimentação da saída para a entrada; portanto o circuito não pode oscilar. Certo? Errado! Há percursos sutis de realimentação que podem fazer qualquer amplificador de alto ganho produzir oscilações indesejadas.


Figura 1: (a) Estágios em cascata; (b) a fonte de alimentação tem baixa impedância; (c) a corrente realimenta através da impedância da fonte de alimentação.


O som de baixa frequência produzido na saída do alto-falante ligado a um amplificador, como o da figura 1a, é semelhante ao som produzido pelo motor de um barco. Este som representa oscilações de frequência muito baixa, da ordem de alguns hertz. Existe um percurso de realimentação devido à fonte de alimentação. Idealmente, a fonte de alimentação se comporta como um curto-circuito ca perfeito para o terra. Mas numa segunda aproximação, a fonte de alimentação é uma fonte de tensão ideal em série com uma resistência Thévenin, como mostra a figura 1b. Essa resistência equivalente pode ser extremamente pequena, mas não zero. Devido à resistência Thévenin, a linha de alimentação não é absolutamente um terra ca. Em outras palavras, uma parte da tensão de saída amplificada no estágio final aparece sobre RTH (veja a figura 1c). Essa pequena tensão ca de realimentação alimenta o divisor de tensão formado por R1 e R2. Por sua vez, a tensão ca sobre R2 aparece na base do primeiro transistor.
A frequência de oscilação é determinada pelos circuitos de avanço no amplificador e pela reatância da fonte de alimentação. Numa frequência abaixo da banda média do amplificador, o desvio de fase produzido pelos circuitos de avanço e pela reatância da fonte é exatamente de 0°. Se o ganho AB do circuito for maior do que 1 nessa frequência, o som de saída será semelhante ao de um motor de barco, que é bem diferente de um som normal.
Qual o remédio para evitar esse barulho? Algumas pessoas tentam acrescentar um capacitor de desacoplamento para a linha da fonte de alimentação. A ideia é reduzir a impedância Thévenin para um valor menor. Porém, essa ação geralmente não funciona. A melhor solução é utilizar uma fonte de alimentação com uma resistência Thévenin extremamente pequena. Assim a tensão de realimentação será muito pequena para permitir oscilações. Especificamente, se você obtiver na saída um som similar ao do motor de barco, utilize uma fonte de alimentação regulada. Esse tipo de fonte possui uma impedância interna abaixo de 0,1Ω, algumas vezes tão pequena quanto 0,0005Ω.

Realimentação Indesejada

Você pode obter oscilações indesejadas acima da banda média do amplificador. Em altas frequências, a capacitância parasita entre o primeiro e os últimos estágios pode acoplar uma tensão de realimentação suficientemente grande para produzir oscilações. A figura 2a ilustra esta ideia. A saída no terminal do coletor se comporta como uma placa de um capacitor e o terminal de entrada da base se comporta como a outra placa. Embora essa capacitância de realimentação seja muito pequena, ela pode facilmente realimentar um sinal suficiente para produzir oscilações em frequências suficientemente altas.


Figura 2: (a) Acoplamento capacitivo e magnético da saída para a entrada; (b) as blindagens englobam cada estágio e impedem as oscilações; (c) a blindagem defletora evita o acoplamento capacitivo.


Esse acontecimento é comum. Afinal de contas, um amplificador de quatro estágios tem um ganho de tensão imenso. Se cada estágio possuir um ganho de tensão de 100, o ganho de tensão total será:

A = 1004 = 108 = 100.000.000

Se a capacitância entre a saída, terminal do coletor, e a entrada, terminal da base, for de 0,01pF, a reatância a 15,9MHz será:



Se a impedância de entrada do primeiro estágio for de 1kΩ, a fração da realimentação será de:



Portanto, o ganho do circuito a 15,9MHz será:

AB = 100.000.000(0,001) = 100.000

Podemos também mostrar que AB é maior do que 1 para várias outras frequências e capacitâncias de realimentação.

A questão é a seguinte: numa frequência alta, o deslocamento de fase pode ser de 0° e o ganho do circuito pode ser maior do que 1. Como resultado, o amplificador de quatro estágios entra em oscilações. A frequência exata em que isso acontece depende da distância entre os estágios, do comprimento dos fios, etc. Mas uma coisa é certa: o amplificador encontrará automaticamente uma ou mais frequências nas quais oscilará. Se duvidar, tente construir um amplificador de quatro estágios e observar a sua saída em um osciloscópio.
O acoplamento magnético entre o último e o primeiro estágio também é possível. O fio de saída chamado “primário” na figura 2a pode se comportar como um enrolamento primário de um transformador. O fio de entrada denominado “secundário” pode se comportar como o enrolamento secundário. Como resultado, a corrente alternada no primário pode induzir uma tensão no secundário. Se o sinal de realimentação for suficientemente forte e a fase correta, obteremos as oscilações devido à realimentação magnética.
Qual o remédio para as realimentações magnéticas e capacitivas indesejadas? Uma aproximação consiste em aumentar a distância entre os estágios; isto diminui os dois tipos de acoplamento. Se a solução não for viável, você poderá encerrar cada estágio numa blindagem ou num recipiente metálico (figura 2b). Uma blindagem como esta é comum em muitas aplicações de alta frequência, pois ela bloqueia os campos elétrico e magnético de alta frequência. Se somente o acoplamento capacitivo for o problema, as oscilações de alta frequência poderão ser eliminadas colocando-se uma blindagem defletora (uma placa metálica) entre os estágios (figura 2c).

Malhas de Terra

Outra causa sutil das oscilações de alta frequência é uma malha de terra, uma diferença de potencial entre dois pontos do terra. Na figura 2a, todos os terras ca estão idealmente no mesmo potencial. Mas, na verdade, o chassi ou qualquer outra coisa que sirva de terra tem alguma impedância não nula que aumenta com a frequência. Portanto, se acontecer de as correntes terra ca fluírem do último estágio através de parte do chassi que estiver sendo usado por outro estágio anterior, poderemos obter realimentação positiva indesejada suficiente para causar as oscilações.
A solução para um problema de malha de terra está em uma disposição adequada dos estágios para evitar que correntes de terra ca dos últimos estágios fluam através dos circuitos de terra de estágios anteriores. Uma forma de conseguir isto é usando um único ponto de terra, como mostra a figura 3. Se isto for feito, não pode haver diferenças de potencial entre dois pontos do terra porque só há um ponto de terra.


Figura 3: Um único ponto de terra evita a formação de malha de terra.


Desacoplamento da Alimentação

Observe a indutância do condutor entre a fonte de alimentação e o circuito (figura 4). Um cabo condutor longo apresenta indutância suficiente para produzir uma corrente de realimentação em altas frequências. Ainda que a fonte de alimentação seja regulada e tenha uma resistência Thévenin muito pequena, a reatância indutiva de um fio longo produz uma tensão ca que é realimentada para estágios anteriores. A solução é acrescentar um capacitor de desacoplamento através do circuito, como mostra a figura 4. O desacoplamento de fonte de alimentação é quase sempre essencial nos CIs. Dependendo do CI, pode ser necessária a utilização de capacitores de passagem de cerca de 0,1 a mais de 1µF para evitar oscilações. Os capacitores de passagem devem estar localizados o mais próximo possível do CI.


Figura 4: O capacitor de desvio (desacoplamento) evita a corrente de realimentação provocada por um fio longo.


Oscilações Parasitas

As pequenas capacitâncias dos transistores e as indutâncias dos componentes distribuídos pelo circuito todo podem formar um oscilador de Colpitts ou de Hartley aleatórios. As oscilações resultantes são chamadas oscilações parasitas. Geralmente, estas oscilações ocorrem em frequência muito alta e têm uma amplitude pequena pelo fato de a alimentação ser leve. As oscilações parasitas tendem a fazer os circuitos se comportarem erraticamente; os osciladores produzem mais de uma frequência, os amps op tem uma compensação excessiva, as fontes de alimentação apresentam uma ondulação inexplicada, os amplificadores produzem sinais distorcidos e as telas de vídeo contêm chuvisco. Um velho truque na verificação de defeitos consiste em tocar as partes de baixa tensão do circuito suspeitas de conter oscilações parasitas. Se o problema se esclarecer, você quase que certamente tem oscilações parasitas.
Qual o remédio? Bem, você pode deixar o seu dedo permanentemente mergulhado no circuito ou você pode reduzir a realimentação para as oscilações parasitas. Uma forma de fazer isto consiste em acrescentar pequenos resistores nos condutores da base dos transistores. Outra aproximação que tem sido usada é depositar uma gota de ferrite (ferrite bead) sobre cada condutor de base. Em qualquer dos casos, a fração de realimentação é reduzida ou o desvio de fase varia o suficiente para acabar com as oscilações parasitas.

Fonte: Eletrônica vol 2, Malvino

sexta-feira, 17 de outubro de 2014

Rádio sem baterias para Internet das Coisas


Este é um rádio completo, incluindo as antenas - e ele não precisa de baterias para funcionar.


Miniaturizar um rádio não parece ser coisa de outro mundo - afinal, tudo está sendo miniaturizado constantemente neste mundo mesmo. Contudo, fazer um rádio completo, capaz de transmitir e receber dados, captando comandos e repassando-os para outros equipamentos, tudo do tamanho de um chip, apresenta alguns desafios nada pequenos. Já existem dispositivos parecidos com microrrádios, as etiquetas RFID, mas sua potência de recepção e transmissão não supera alguns poucos centímetros.

Por isso, Amin Arbabian, da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, propôs aos seus alunos e colegas refazer a engenharia inteira do rádio. O trabalho começou pela antena, que, por ser pequena demais, deve operar a uma frequência muito alta - 24 GHz. Também foi necessário separar a antena de recepção da antena de transmissão, mas mantendo ambas dentro do chip. Os transistores atuais não conseguem processar facilmente sinais nessa frequência, o que exigiu um projeto completamente novo não apenas dos circuitos, mas dos próprios componentes eletrônicos individuais.

Rádio sem bateria

O resultado foi melhor do que o esperado: o rádio, mais ou menos do tamanho de uma formiga do açúcar, não precisa de nenhum outro dispositivo externo para funcionar, nem mesmo de baterias. Ele coleta toda a energia de que precisa das próprias ondas eletromagnéticas captadas por sua antena. O rádio em um chip gasta tão pouca energia que, se precisasse de uma bateria - o que ele não precisa - uma pilha AAA poderia alimentá-lo por mais de um século. Outra proposta da equipe era fabricar um microrrádio que fosse o mais barato possível. Eles encomendaram uma centena deles a uma fábrica de semicondutores e obtiveram um orçamento para grandes quantidades em que cada um custaria poucos centavos. O baixo custo é importante porque o principal objetivo dos pesquisadores é fornecer conectividade para que qualquer equipamento ou objeto possa ser conectado à internet das coisas.

Fonte: Inovação Tecnológica

domingo, 5 de outubro de 2014

Revista Experiências e Brincadeiras com Eletrônica Jr. e Outros

Depois de algum tempo sem postar revistas eu trago neste post mais algumas edições nacionais, todas são uma contribuição do Luciano que tem a coleção completa e está digitalizando e disponibilizando o material pra mim compartilhar aqui no blog. Os links são todos do 4shared, mas eu adicionei também na pasta do Mediafire. Adicionei também um link da pasta do Luciano no 4shared, tem muita coisa interessante por lá.

Também achei alguns boletins da RCA e GE nesse site(ver Amateur Radio) que achei bem interessante os esquemas de valvulados, todos direcionados ao radioamadorismo, através do link é possível ter acesso a outros arquivos, muitos livros antigos, coloquei os boletins no Mediafire e os links das pastas estão em Outros abaixo das Contribuições.


Nº01 - Agosto/Setembro de 1984

Nº04 - Fevereiro/Março de 1985

Nº05 - Abril/Maio de 1985

Nº06 - Junho/Julho de 1985

Nº13 - Agosto/Setembro de 1986

Nº22 - Agosto de 1987

sexta-feira, 26 de setembro de 2014

Nanotecnologia resfria elétrons sem energia externa


O chip onde foram construídas as nanoestruturas que filtram os elétrons termalmente aquecidos, deixando passar apenas aqueles que reduzem sua energia.


Resfriamento sem energia

Pesquisadores descobriram uma técnica para resfriar elétrons até próximo do zero absoluto - partindo da temperatura ambiente - sem usar qualquer fonte externa, como hélio ou nitrogênio líquidos. Isto significa que pode ser possível resfriar componentes eletrônicos em escala atômica, ou realizar computações consumindo quantidades de energia extremamente baixas. Pode parecer mágica, mas não é: o processo envolve forçar os elétrons através de um poço quântico para reduzir suas vibrações, além de descartar aqueles que continuam quentes.

Um poço quântico é uma pequena armadilha capaz de aprisionar elétrons, somente liberando-os quando o poço é atingido pela energia específica para a qual foi projetado. Neste novo método, o poço funciona como uma espécie de filtro para "acalmar" a excitação termal dos elétrons. "Nós somos os primeiros a efetivamente esfriar elétrons a temperatura ambiente. Pesquisadores já conseguiram resfriar elétrons antes, mas somente quando o dispositivo [de resfriamento] inteiro era imerso em uma solução extremamente fria," disse Seong Jin Koh, da Universidade do Texas, nos Estados Unidos.

Filtro de elétrons

Os elétrons são termalmente excitados mesmo a temperatura ambiente. Koh explica que, suprimindo essa excitação, é possível baixar efetivamente a temperatura desses elétrons sem resfriamento externo. O processo é feito em um chip no qual foi construído um dispositivo em nanoescala formado por uma sequência de estruturas: um eletrodo de entrada, por onde os elétrons quentes chegam, o poço quântico, uma barreira de tunelamento, um ponto quântico, outra barreira de tunelamento, e o eletrodo de saída, por onde os elétrons já frios saem.

Este sistema filtra os elétrons termalmente excitados, permitindo que apenas os elétrons cuja energia foi suprimida participem da corrente de saída. O resultado é uma corrente cujos elétrons têm uma temperatura efetiva ao redor de 45 K (-228º C).

Transístor de elétrons frios

A equipe agora está trabalhando para desenvolver um transístor que trabalhe com esses elétrons frios - eles estimam que um transístor assim consumirá 10 vezes menos energia do que os transistores atuais. Para as aplicações práticas, será necessário ainda encontrar meios de evitar que os elétrons voltem a se aquecer conforme passarem de um componente para outro.

Fonte: Inovação Tecnológica

domingo, 21 de setembro de 2014

Radio Amateur Handbook

Estou disponibilizando as edições que tenho digitalizadas, algumas sem as capas eu vou colocar somente os links para download, qualquer dúvida ou problema com os downloads deixe um cometário que eu arrumo assim que possível.