Eletrônica analógica

TDA8920 - Amplificador de potência, Classe D.

A eletrônica analógica é o ramo da Eletrônica que estuda o desempenho de dispositivos e circuitos analógicos como: resistores, capacitores, bobinas, potenciômetros, transistores, cristais e circuitos integrados em sua grande maioria. Trata-se também do estudo do comportamento de sinais elétricos tais como radio-frequência (sinal AM e FM), Bluetooth, Wireless, etc. Pode ser definida também como área da eletrônica que estuda características físicas de maneira análoga a referenciais elétricos preestabelecidos como: temperatura, medida de peso, medida de tensão e corrente (Multímetro), entre outras coisas. Segundo autor desconhecido, "A eletrônica analógica desenvolveu-se com o advento do controle das grandezas físicas, variáveis ou não, formas oscilatórias, em baixas ou altas frequências, e que são utilizados em quase todos os tipos de equipamentos[...]", ou seja, o estudo da eletrônica analógica surgiu com a necessidade de controlar certas grandezas para que possam ser utilizadas ou convertidas em valores reais ou utilizar e converter valores reais em grandezas.

Segundo a página do Wikipédia na língua inglesa: "São sistemas eletrônicos com um sinal variável continuamente, em contraste com a eletrônica digital, onde os sinais assumem apenas dois níveis. O termo analógico descreve a relação proporcional entre um sinal e uma tensão ou corrente que representa o sinal".

História

Thomas Edison e a primeira lâmpada

Os primeiros vestígios de eletrônica ocorrem em 1837 com a criação do telégrafo por Samuel Morse nos EUA. Em 1879, Thomaz Edison fazendo experiências cria a primeira lâmpada incandescente da história. Mais tarde, John Ambrose Flemming criou um dispositivo que consistia em envolver o filamento de uma lâmpada elétrica por uma placa cilíndrica, que denominou válvula elétrica (ou diodo, como ficou conhecida mais tarde). No final da década de 30 começaram a surgir as válvulas mais modernas, como: válvulas de feixe dirigido, tubo de raios catódicos, tubo de sintonia, válvulas metálicas e válvulas miniaturas . Como consequência surgiram também os diodos de cristal dopado, o que posteriormente deu origem ao transístor na década de 1950.

Aplicações

A eletrônica analógica é base de áreas como telecomunicações, eletrônica de potência, eletrônica digital, microeletrônica, entre outras áreas. Os principais circuitos criados e estudados com a Eletrônica Analógica são: retificadores controlados e não-controlados (Meia-onda, onda-completa e ponte), circuitos polarizadores, limitadores e reguladores de tensão, circuitos amplificadores, temporizadores e osciladores, sensores e acopladores.

Circuito retificador de diodos em ponte.

Retificadores

Os retificadores são circuitos que transformam corrente alternada em corrente contínua. Também conhecidos como conversores AC/DC (Não é a Banda de Rock). Existem dois tipos de retificadores: não-controlados e controlados. Os Retificadores não-controlados usam diodos comuns para conversão de corrente alternada em corrente contínua. Enquanto os retificadores controlados usam tiristores (SCR, DIAC, TRIAC, PUT e SCS, sendo os principais) que controlam o ângulo de disparo da retificação para que, além de converter a AC em DC, haja um controle de potência em cargas indutivas como motores.

LM7805 - Regulador de tensão.

Polarizadores, Limitadores e Reguladores de tensão

Os polarizadores e reguladores de tensão são circuitos que usam transistores para determinar valores de tensão e/ou corrente que se mantenham estáveis para que funcionem em determinada temperatura de trabalho. O limitador de tensão são circuitos que usam diodos (mais comumente o diodo Zener) para proteger a carga de excessos de tensão.

Amplificador Operacional como amplificador diferencial.

Amplificadores

O amplificador é um circuito que usa transistores (BJT, FET, JFET e MOSFET, sendo os mais comuns) para amplificar um sinal analógico (tensão, corrente, áudio, sinal de AM, etc). Ou seja, um conversor de energia. O sinal de entrada apenas controla a corrente que flui a partir da fonte de alimentação ou bateria. Assim, a energia da fonte de alimentação é convertida pelo amplificador para sinal de energia.

Amplificadores Operacionais

Os amplificadores operacionais, ou amp-op, são amplificadores com impedância de entrada muito alta (idealmente infinita) e impedância de saída muito baixa (idealmente nula) e com ganho muito alto. Os usos mais comuns de amp-op são: amplificador não-inversor, seguidor unitário, somador, integrador e diferenciador.

LM555.

Temporizadores e osciladores

Os temporizadores e osciladores utilizam o CI LM 555 para controle de saída (liga ou desliga). Os temporizadores,ou timers, são circuitos que enviam sinal de saída por um determinado tempo. Pode-se controlar uma carga automaticamente durante um certo tempo. Osciladores são circuitos que criam um sinal oscilatório, ou senoidal.

LM35 - Semicondutor sensor de temperatura.

Sensores

Os sensores são componentes que apresentam uma variação do sinal de saída dependendo de sua exposição. Exemplo: sensores de presença, sensores de temperatura (LM35), sensores de umidade (HIH-4000-001), entre outros.

Circuito Optoacoplador.

Acopladores

São circuitos usados para separar circuitos de potência de circuitos de controle. Normalmente usa-se CI's opto acopladores que servem para fazer a passagem da corrente eléctrica de um ponto para outro sem a necessidade de usar um condutor eléctrico, são basicamente composto por um diodo emissor de infra-vermelho e um sensor óptico (LDR,fotodiodo, fotoSCR, fotoTRIAC, fototransístor, fotoDarlington).

Ver também

• Eletrônica

Bibliografia

SANTOS, Edival J.P. Eletrônica analógica integrada e aplicações. 1ª Edição. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2011.
MALVINO, Albert Paul. Eletrônica : volume 1. 4ª Edição. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 1997.
ALLEY, Charles L. Eletronic engineering. 3ª Edição. Canada: John Wiley & Sons, 1973.
BOYLESTAD, Robert L. Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos, 8ª Edição, São Paulo: Pearson Hall, 2004.

Ligações externas

Apostila (em PDF) sobre Semicondutores em Inglês.