Componentes elétricos e eletrónicos as bobines, entre outros. Este tipo de componentes são os mais convencionais, tendo sido os primeiros a surgir na eletrónica.
Paula Domingues Formadora nas áreas de Eletrónica, Telecomunicações, Automação e Comando, IEFP, Évora
robótica
20
ESPAÇO ELETRÓNICA INDUSTRIAL
pauladomingues47@gmail.com
Da mesma forma que o corpo humano é composto por diversas partes, em que cada uma delas tem uma função específica de forma a permitir o seu bom funcionamento, também os circuitos elétricos e eletrónicos são constituídos por componentes que garantem o bom funcionamento do circuito.
Os circuitos integrados surgiram por volta de 1970, tendo como principal objetivo a miniaturização de circuitos. Um componente integrado, ou um circuito integrado (IC), como geralmente é conhecido, consiste num elemento semicondutor, que integra vários componentes num mesmo encapsulamento. É o caso do IC 555, um circuito integrado que tem a função de temporizador e que é bastante utilizado em circuitos eletrónicos. A consulta do datasheet deste componente mostra-nos a sua constituição interna.
Atualmente, existem no mercado milhares de componentes, que diferem entre si na sua estrutura física, no comportamento elétrico, na forma de funcionamento, no tipo de energia que envolve o seu funcionamento, no encapsulamento, e outros.
Este tipo de componente trouxe inúmeras vantagens sobre os componentes discretos convencionais, nomeadamente: – Redução de custos, peso e tamanho dos circuitos; – Maior fiabilidade; – Maior velocidade de trabalho; – Menor consumo de energia; – Menor probabilidade de ocorrência de erros de montagem; – Menor necessidade de stock; – Produção industrial mais simplificada.
Comecemos pela estrutura física do componente: os componentes podem classificar-se como sendo discretos ou integrados. Um componente discreto é encapsulado isoladamente. São componentes discretos as resistências, os condensadores, os díodos, os transístores,
Relativamente ao comportamento elétrico, os componentes são classificados como condutores, semicondutores ou isoladores. Os condutores oferecem uma baixa resistência à passagem da corrente elétrica. É o caso dos metais (prata, cobre, ouro, alumínio, e outros) e do carbono.
Os melhores condutores elétricos são a prata, o cobre e o ouro, cada um deles com um eletrão de valência. Os isoladores oferecem uma resistência bastante elevada à passagem da corrente elétrica, não permitindo por isso a passagem da mesma. Exemplos de isoladores são os plásticos, o vidro e a cortiça. Os melhores isoladores têm oito eletrões na camada de valência.
Figura 3. Circuito integrado 555.
Os componentes semicondutores são, geralmente, fabricados em Silício (Si) ou em Germânio (Ge), sendo o Silício o mais frequente por razões económicas. O silício é bastante abundante na natureza e, por isso, rapidamente se tornou no semicondutor mais utilizado no fabrico de componentes. Os semicondutores têm propriedades elétricas entre as de um condutor e as de um isolante. Com quatro eletrões na camada de valência, no seu estado puro comportam-se como isoladores, sendo por isso dopados com vários tipos de impurezas para que possam alterar a sua condutividade elétrica.
Figura 2. Diagrama de blocos internos do IC 555, 2002 Fairchild Semiconductor Corporation, constituído por Figura 1. Condensador eletrolítico, componente
dois Ampops que funcionam como comparadores de tensão, um flip-flop, um bloco amplificador de saída
discreto.
constituído por transístores bipolares e um divisor de tensão com três resistências e um transístor.
principais fabricantes deste tipo de componentes são multinacionais americanas e japonesas que têm um papel fundamental na indústria eletrónica.
robótica
22
ESPAÇO ELETRÓNICA INDUSTRIAL
Fabricantes americanos como AMD – Advanced Micro Devices; AD – Analogic Devices; F – Fairchild Semiconductor; MCHP – Microchip Technology Inc., dedicam-se ao fabrico de semicondutores. Existem também alguns fabricantes japoneses, tais como a Mitsubishi, a Fujitsu, a NEC Components, OKI, Panasonic, entre outros. Se quisermos caraterizar os componentes de acordo com o tipo de energia envolvida temos: – Componentes Optoeletrónicos O fotodíodo, o fototransístor, o optoacoplador, a LDR, o LED, são apenas alguns exemplos de componentes cujo funcionamento está diretamente relacionado com a luz; – Componentes Eletroacústicos São componentes eletroacústicos: o microfone, o buzzer, a buzina e todos aqueles que transformam a energia elétrica em energia acústica ou vice-versa. – Componentes Eletromagnéticos Estes componentes utilizam as propriedades eletromagnéticas dos materiais. É o caso das bobines e transformadores. Desde a descoberta da emissão termoiónica – Efeito de Edison (1883) – até aos dias de hoje, muitos componentes já foram inventados e melhorados, permitin-
Componente
Resistência elétrica
Transformador com núcleo de ar
Transístor NPN
Bobine
do aumentar significativamente as áreas de aplicação da eletrónica. Com o objetivo de reduzir o espaço ocupado pelos componentes convencionais e conseguir assim reduzir significativamente o tamanho dos circuitos eletrónicos, surgiu a tecnologia SMD – Surface Mounting Devices. Figura 6. Circuito eletrónico com componente
Os componentes SMDs são muito menores do que o seu equivalente convencional, os terminais são muito reduzidos ou ficam mesmo junto ao corpo do componente.
eletroacústico, o microfone.
Este tipo de componente é montado diretamente na superfície da placa de circuito impresso. Porém, este tipo de componentes não tem apenas vantagens, apresenta uma maior dificuldade no manuseamento (soldar e dessoldar) e na interpretação do seu código. A reparação deste tipo de circuitos é mais difícil, exige uma maior perícia e a maioria das vezes procede-se à substituição da placa na sua totalidade e não apenas à substituição dos componentes avariados.
Figura 7. Condensadores do tipo SMD.
Os componentes elétricos e eletrónicos possuem símbolos que nos permitem realizar e interpretar esquemas. A Tabela em baixo apresenta apenas alguns dos muitos existentes.
damental para o técnico de eletrónica poder desempenhar a sua função, seguindo esquemas quer para montagem de circuitos, quer para pesquisa de avarias. Muito mais haveria para dizer acerca dos componentes elétricos e eletrónicos pois este é, de facto, um tema muito vasto e deveras interessante.
O conhecimento da simbologia de componentes elétricos e eletrónicos é fun-
Na próxima edição trataremos o tema: “Servo-mecanismos”.
Simbologia
Imagem