domingo, 10 de maio de 2015

Feliz Dia das Mães

Todos os dias é dia das mães, mas hoje, como feriado tradicional, eu gostaria de desejar a todas as mães que me acompanham, às mães dos leitores que me acompanham, a minha mãe e a todas as outras mães do Brasil e do mundo um feliz dia das mães com muita paz e harmonia.


sexta-feira, 24 de abril de 2015

Descoberta sobre eletromagnetismo viabiliza antenas dentro dos chips


Hoje os chips são menores do que os conectores das antenas - agora a antena inteira cabe dentro do chip.


Descoberta sobre eletromagnetismo

Se a onda tecnológica atual dava a impressão de que já sabíamos tudo sobre o eletromagnetismo e a transmissão de dados por meio de antenas, ficou claro agora que essa era uma suposição ilusória. Uma nova descoberta não apenas complementa e estende as teorias atuais, como também tem implicações práticas imediatas para a melhoria da própria tecnologia, com grande impacto no campo das transmissões via rádio, hoje mais conhecidas pelo termo wireless (sem fios).

Físicos acabam de apresentar uma nova descrição da natureza mais íntima do eletromagnetismo que torna possível a construção de antenas pequenas o suficiente para serem inseridas dentro dos chips de computadores, tablets e celulares. E, no nível mais fundamental, a nova descrição alinhava uma ponte entre as teorias da física clássica e da mecânica quântica.

Dimensões das antenas

O entendimento atual das ondas eletromagnéticas vem do trabalho de James Clerk Maxwell, feito há mais de 150 anos, que estabelece que as ondas eletromagnéticas são geradas pela aceleração dos elétrons. Impulsionados por uma corrente elétrica, os elétrons aceleram e geram a radiação eletromagnética, ou ondas de rádio, que podem então ser dispersas pelo espaço através das antenas - a chamada radiação eletromagnética.

Ocorre que, para emitir e captar essas ondas, as antenas precisam ter dimensões que são determinadas pelo comprimento das ondas usadas nas transmissões - dimensões estas que são incompatíveis com as dimensões dos circuitos eletrônicos ultraminiaturizados da atualidade. Dhiraj Sinha e Gehan Amaratunga, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, descobriram agora que não precisa ser assim.


Teoria incompleta

Os físicos sabiam que a teoria de Maxwell era incompleta há várias décadas, desde que foram descobertos materiais conhecidos como sólidos dielétricos, que normalmente agem como isolantes, nos quais os elétrons não estão livres para se mover - mas esses materiais dielétricos geram e emitem radiação eletromagnética. Além disso, o fenômeno da radiação devido à aceleração dos elétrons não tem uma contrapartida na mecânica quântica, onde se assume que os elétrons saltam entre estados discretos de energia.

Apesar da incompletude da teoria, isso não impediu que esses materiais fossem usados na prática: os ressonadores dielétricos são a base das antenas dos telefones celulares, por exemplo. Os dois pesquisadores descobriram agora que o fenômeno da radiação eletromagnética não precisa ser gerado apenas pela aceleração dos elétrons: ele é gerado também por um processo chamado quebra de simetria.

Quebra de simetria do campo elétrico

Em física, a simetria é uma indicação de uma característica constante de um aspecto particular de um sistema. Neste caso em particular, quando os elétrons estão em movimento no material, há uma simetria do campo elétrico. Usando uma película muito fina de material piezoelétrico, a dupla demonstrou que é possível quebrar a simetria do campo elétrico aplicando um tensão assimétrica ao material. Isto gerou uma radiação eletromagnética que se espalha pelo espaço livre ao redor, demonstrando que o material pode funcionar como uma antena mesmo em escalas nanométricas.


Assim, a radiação eletromagnética emitida pelos materiais dielétricos é gerada tanto pela aceleração dos elétrons nos eletrodos metálicos conectados a eles, como Maxwell previu, quanto pela quebra de simetria do campo elétrico gerada pela chegada desses elétrons no material isolante. Além de permitir fabricar antenas dentro dos próprios chips, a descoberta pode ser o elemento que faltava na teoria eletromagnética.

"Eu não estou sugerindo que nós tenhamos descoberto alguma grande teoria unificadora, mas esses resultados vão ajudar a entender como o eletromagnetismo e a mecânica quântica se cruzam e se juntam. Eles abrem um enorme conjunto de possibilidades a serem exploradas," disse Amaratunga.

Aplicações práticas

A descrição deste novo fenômeno terá efeitos práticos imediatos, não apenas para os telefones celulares e para as redes sem fios, mas também para tecnologias que estão dependendo de um impulso de miniaturização para decolar, como a Internet das Coisas, que depende de transmissores e receptores sem fios muito pequenos - algo limitado pela atual dimensão das antenas.

Os materiais piezoelétricos usados no experimento podem ser fabricados na forma de filmes - ou películas muito finas - usando semicondutores como o niobato de lítio, o nitreto de gálio ou o arseneto de gálio, todos bem conhecidos da indústria eletrônica e totalmente integráveis no interior dos chips.

Fonte: Inovação Tecnológica

sexta-feira, 17 de abril de 2015

Conversor de tensão para saída auxiliar da bancada - 12V >> 9V

Circuito muito simples que estou utilizando na minha bancada para ter uma saída de 9V fixa além da saída de 12V.


Componentes:

IC1 - LM317T
D1, D2 - 1N4007

C1, C4 - 100n
C2 - 10µ x 16V
C3 - 1000µ X 16V

R1 - 6,8k x 1/4W
R2 - 1k x 1/4W

Ps: Eu adicionei um LED na saída que não está no esquema.

Teste com carga ativa:


quarta-feira, 15 de abril de 2015

Finalmente: A luz é parada e depois segue seu caminho


A inserção de átomos dopantes torna a fibra óptica um meio no qual a luz viaja muito lentamente.


Manipulando a luz

Inserindo cuidadosamente uma série de átomos dopantes em uma fibra de vidro, pesquisadores da Universidade de Viena, na Áustria, conseguiram parar a luz, e depois fazê-la fluir novamente. Este feito era esperado para mais cedo ou mais tarde, sobretudo depois de uma série de experimentos que demonstraram ser possível reduzir a velocidade da luz, inclusive dentro de um chip de silício.

De qualquer forma, a realização deste experimento é um marco no caminho para os processadores fotônicos, as memórias que guardam dados usando a luz e, mais no futuro, para os computadores quânticos - isto sem contar os impactos imediatos nas tecnologias de transmissão de dados por fibras ópticas e na criptografia quântica.

Parando a luz

Inserindo átomos de césio no interior de uma fibra de vidro muito fina, Clément Sayrin e seus colegas conseguiram reduzir a velocidade da luz para meros 180 km/h - no vácuo a velocidade da luz é de 107.925.284,88 km/h. A velocidade da luz muda quando ela viaja por outros meios, mas o aparato criado por Sayrin tem um efeito extremo, retardando a luz em um nível recorde - recentemente outra equipe conseguir reduzir a velocidade da luz em pleno ar, sem usar fibras ópticas. Mas não foi só isso. Usando uma segunda fonte de luz, eles conseguiram parar a luz, e depois fazer com que ela continuasse seu caminho.

Quando os átomos de césio absorvem a luz, eles passam de um estado de baixa energia para um estado de energia mais alta, mas essa luz não pode ser recuperada de forma controlada. O que a equipe fez foi usar um segundo laser de controle, que acopla o estado de alta energia do átomo de césio a um terceiro estado atômico. "A interação entre estes três estados quânticos impede que o fóton seja simplesmente absorvido e aleatoriamente emitido. Em vez disso, a informação quântica do fóton é transferida para um conjunto de átomos de maneira controlada, e pode ser armazenada por algum tempo," explica Sayrin.

Os fótons são absorvidos pelos átomos e, dois microssegundos mais tarde, são reemitidos - dois microssegundos parecem pouco, mas nesse tempo a luz teria viajado cerca de meio quilômetro. Como a informação do fóton não se perde, isto significa que a luz fica parada por alguns instantes, contida nos átomos de césio, e depois continua seu caminho.

Tecnologias quânticas

Como a informação do fóton não se perde, a técnica poderá ser usada também na criptografia quântica, na qual o mero fato de tentar espionar uma informação é suficiente para que um espião seja detectado. A mesma equipe já havia usado um aparato experimental semelhante para quebrar a simetria da luz e para demonstrar a possibilidade de usar os átomos de césio como qubits para computadores quânticos.

Fonte: Inovação Tecnológica

sábado, 4 de abril de 2015

Revistas - Aviso aos leitores

Gostaria de avisar os leitores do blog que eu tenho algumas edições em papel que estão em melhor estado que algumas edições digitalizadas disponíveis no blog, por isso estarei digitalizando novamente para substituir os arquivos daqui do blog por versões melhores, por isso toda vez que o arquivo for substituído eu vou acrescentar um "(Sub)" na lista de atualizações.

Também estarei arrumando alguns números que foram colocados errados, como a edição número 02 da revista Mundo Eletrônico. A edição número 02 que estava disponível na lista era uma edição especial, como ontem eu digitalizei a edição 02 "normal" eu fiz uma pequena correção na lista, portanto para quem baixou a edição 02 antes da correção, verá que ela é uma edição especial.

Qualquer dúvida é só deixar um comentário.

domingo, 29 de março de 2015

Receptor de conversão direta

Essa é uma montagem que eu fiz já faz algum tempo, pra quem acompanha meu canal no youtube já viu ele em funcionamento.

Depois de ganhar o CI NE602 do meu amigo Alexandre Madeiro [PU2SKA] (Alexandre obrigado pelo presente!!!), eu parti para montagem, pois ele é o coração desse receptor de conversão direta contendo o mixer e o oscilador local. O receptor que montei é baseado no projeto do Neophyte, mas eu decidi fazer algumas alterações no projeto original. Para quem não conhece receptores de conversão direta eu descrevo abaixo o funcionamento dele.

O sinal de radiofrequência recebido é modificado, pelo misturador, usando o sinal de um oscilador local. O misturador é um elemento não linear, que combina os dois sinais: sinal de radiofrequência e o sinal do oscilador local resultando em um sinal de várias frequências.
Como o oscilador local funciona à mesma frequência do sinal de radiofrequência recebido, ou numa frequência muito próxima no caso de recepção em CW ou SSB, a diferença resultante dessa mistura representa o sinal de áudio. Os sinais de amplitude modulada (AM) são obtidos fazendo o sinal de radiofrequência igual ao sinal do oscilador local, assim só as bandas laterais passarão pelo circuito e elas são precisamente o sinal de áudio.

Abaixo o esquema de blocos do receptor.



No caso de CW e SSB é necessário deslocar ligeiramente a frequência do oscilador local para recuperar o sinal transmitido. Na saída do misturador temos o sinal de áudio que deverá passar por um filtro passa-baixo de áudio antes de ser amplificado, o amplificador deverá ter alto ganho.
Nos esquemas mais simples como o Neophyte não é usado um circuito amplificador de RF, se desejar usar é necessário um filtro na saída para selecionar o sinal desejado e eliminar os indesejados, principalmente sinais de broadcast de AM. Existem na internet alguns projetos com esse filtro.

No meu projeto eu adicionei um par de diodos em contrafase na entrada da antena para proteger de sinais altos e picos de estática durante chuva com raios. Na saída de áudio eu aproveitei uma saída somente e adicionei um filtro passivo simples que vou substituir por outro mais elaborado futuramente e depois usei um pré-amplificador de um artigo da revista Elektor versão portuguesa antes do amplificador para melhorar o ganho na saída. Como o CI amplificador usado não tem um ganho muito bom com alto-falantes eu resolvi adicionar esse pré, mas se for usado um fone de ouvido não será necessário.

O esquema do receptor segue abaixo:


A versão que montei é para a faixa dos 80m que depois vou mudar para 40m.

Para quem quiser montar para faixa dos 40m é só substituir alguns capacitores de acordo com a tabela abaixo:

Banda C1 C7 e C8 C9 C10 C11
80m 330pF 1nF 470pF 270pF 120pF
40m - 330pF 120pF 68pF 150pF

Lembrando que esses capacitores devem ser de mica, poliestireno ou mica prateada para garantir uma estabilidade boa no oscilador. No caso do C1 pode ser cerâmico, mas tem que ser NP0 (aquele com a pinta preta do lado oposto aos terminais).

O esquema do pré e do amplificador seguem abaixo:


Eu alterei os valores do capacitor de entrada e de saída, no esquema original da revista, o capacitor de entrada é de 6,8µF e o de saída é de 10µF, como gosto de um som um pouco mais agudo resolvi fazer essa mudança.


Também alterei o capacitor de entrada do amplificador, o original era de 10µF. Eu aproveitei uns retalhos de acrílico que tinha para fazer a caixa do receptor e o resultado ficou assim:





Como o pré e o amplificador é alimentado por 12V e o receptor por 6V e eu não tinha um zener para usar, eu aproveitei que tinha que colocar um interruptor e uma entrada de alimentação, eu fiz uma placa para distribuir a alimentação usando um LM317 para os 6V, mas quem tiver um zener pode usar sem problema já que o circuito consome muito pouco.


Nessa foto é possível ver como fiz para não ter que fixar o variável por fora, se eu fizesse assim ia aparecer os parafusos no painel. Na saída de som eu usei um daqueles conectores de saída dos aparelhos de som, fiz a ligação de forma que os falantes fiquem em série, assim mesmo se usar caixas de 4 ohms não vai sobrecarregar o CI amplificador.

As duas bobinas eu tive que enrolar novamente, pois as que eu tinha não batiam com o datasheet delas, para quem não achar as bobinas verdes pode enrolar usando 14 espiras no primário (a derivação é na 5ª espira) e 2 espiras no secundário, o capacitor que está em paralelo com o primário é de 47pF e o valor da bobina deve variar em algo em torno de 3,2µH a 5,7µH, o valor nominal é de 4,7µH, o fio pode ser reaproveitado de outra bobina, como o fio tem um esmalte de baixo ponto de fusão não é necessário raspar, é só soldar direto que o esmalte evapora com o calor.

Abaixo estão os dois vídeos que falei no início no post.




segunda-feira, 23 de março de 2015

Mais um ano de vida

Gostaria de agradecer todos os leitores e principalmente aqueles que contribuem com o blog, ainda tenho mais revistas inéditas para serem digitalizadas e também mais contribuintes estão aparecendo, com isso teremos, em breve, todas as coleções digitalizadas e disponíveis gratuitamente a todos.

quarta-feira, 4 de março de 2015

No mundo quântico, o futuro afeta o passado


As predições tradicionais (esquerda) ficam no 50-50, enquanto nas "previsões anômalas", ou retrodições, (à direita) o acerto é de 9 para 1.


O futuro afeta o passado

É muito comum usar dados do passado, as chamadas séries temporais, para prever o futuro. Mas, no mundo quântico, o futuro pode prever o passado com muito mais precisão. Em uma espécie de jogo de adivinhação jogado com um qubit supercondutor, físicos da Universidade de Washington, nos Estados Unidos, descobriram uma maneira de aumentar muito as chances de adivinhar corretamente o estado de um sistema de dois estados - algo como acertar caras e coroas ao jogar uma moeda.

Combinando informações sobre a evolução do qubit depois de um tempo determinado, com informações sobre a sua evolução até aquele momento, a equipe conseguiu aumentar as chances de acerto dos tradicionais 50-50 para 90-10. Mesmo se você souber tudo o que a mecânica quântica pode dizer sobre uma partícula quântica, explica o professor Kater Murch, você não pode prever com certeza o resultado de um experimento simples para medir o estado dessa partícula. Tudo o que a mecânica quântica pode nos oferecer são probabilidades estatísticas para os possíveis resultados. Neste experimento, contudo, é como se o que fizemos hoje mudasse o que fizemos ontem. E, como esta analogia sugere, este resultado experimental tem implicações assustadoras sobre o nosso conceito de tempo e de causalidade - pelo menos no mundo microscópico onde a mecânica quântica se aplica.

Adivinhação quântica

O dispositivo usado no experimento é um circuito supercondutor simples - um qubit - que passa a obedecer as regras do mundo quântico quando é resfriado até perto do zero absoluto. A equipe usou dois níveis de energia desse qubit - o estado fundamental e um estado excitado - como modelo do sistema quântico. Entre estes dois estados, há um número infinito de estados quânticos que são superposições, ou combinações, dos estados fundamental e excitado.

O estado quântico do circuito é detectado colocando-o dentro de uma caixa de micro-ondas. Uns poucos fótons de micro-ondas são enviados para a caixa, onde os seus campos interagem com o circuito supercondutor. Então, quando os fótons saem da caixa, eles possuem informações sobre o sistema quântico.

Essas "medições fracas" não perturbam o qubit, ao contrário das "medições fortes", feitas com fótons que são ressonantes com a diferença de energia entre os dois estados, que fazem o circuito colapsar em um ou outro estado. É algo como um jogo de adivinhação quântica, no qual os estados do qubit fazem as vezes da cara e coroa de uma moeda.

Previsão retrospectiva

"Nós começamos cada rodada colocando o qubit em uma superposição dos dois estados," explica Murch. "Então nós fazemos uma medição forte, mas escondemos o resultado, e continuamos monitorando o sistema com medições fracas. Calculando para a frente, usando a equação de Born que expressa a probabilidade de encontrar o sistema em um estado particular, suas chances de acertar são apenas de 50-50."

"Mas você também pode calcular para trás usando algo chamado matriz de efeito. Basta pegar todas as equações e invertê-las. Elas ainda funcionam e você pode simplesmente rastrear a trajetória rumo ao passado. "Portanto, há uma trajetória indo em um curso para trás e uma trajetória indo para a frente, e, se olharmos as duas juntas e pesarmos a informação em ambas igualmente, temos algo que chamamos de uma previsão retrospectiva, ou 'retrodição'," diz Murch.

O espantoso sobre essa espantosa "retrodição" é que ela tem uma precisão de 90%. Quando a equipe tenta prever o resultado da medição forte que feita inicialmente e armazenada, o cálculo acerta nove vezes em cada 10 tentativas. Em outras palavras, diz Murch, o futuro prevê o passado no mundo quântico.

Flecha do tempo e causalidade

Isto tem implicações para problemas muito profundos da física e da interpretação da realidade, incluindo a tradicional "lei de causa e efeito". O resultado sugere, por exemplo, que, no mundo quântico o tempo roda tanto para trás quanto para a frente, enquanto que, no mundo clássico em que interagimos, o tempo parece só correr para a frente.

"Não está claro por que no mundo real, o mundo constituído por muitas partículas, o tempo só vai para a frente e a entropia sempre aumenta," disse Murch. "Mas muitas pessoas estão trabalhando nesse problema e eu espero que isso seja resolvido em poucos anos".

Fonte: Inovação Tecnológica