Comportamento de um transistor

ELETRÔNICA PARA BANCADA

AULA 15


Análise dinâmica de circuitos - 1

A análise dinâmica de circuito mudará o jeito como você enxerga a reparação e tornará seus reparos bem mais rápidos e menos cansativos.
 

Vamos praticar um pouco de análise de circuitos utilizando os conhecimentos de eletrônica que você já adquiriu até aqui. A análise dinâmica consiste em testar no seu funcionamento real , o que é diferente de medir componentes em si, quando são retirados da placa.

Veja abaixo as vantagens da análise dinâmica

1- Evita que o componente seja retirado da placa
Não é uma boa prática retirar muitos componente da placa de circuito impresso a fim de medi-los, pois a parte de solda da placa vai ficando com aspecto muito ruim e se o aparelho passar por outro técnico, o mesmo irá aproveitar para dizer para o cliente que você mexeu muito no aparelho dele

2- Permite testar o componente em funcionamento real
Os testes de resistência do componente em si muitas vezes não são eficientes pois o componente ao ser testado com o  multímetro é submetido apenas a uma fração da tensão da bateria interna do multímetro. Muitos técnicos também não sabem que a retirar o componente da placa o calor do ferro de solda e o movimento físico que é feito sobre o mesmo pode fazer com que o mesmo fique bom por por alguns momentos. Isso é muito comum de acontecer com capacitores cerâmicos que estando em fuga, se comportam como bons ao serem medidos com o multímetro na escala ohmica, mas ao ser colocado de volta na placa, volta a apresentar defeito.
 

Vamos então começar a análise dinâmica

A princípio iremos dar exemplos de circuitos bem simples e em gradualmente iremos partir para circuitos mais complexos

Caso 1

Nesse primeiro caso temos apenas um divisor resistivo que utiliza dois resistores que tem exatamente o mesmo valor. Nosso objetivo é descobri o componente defeituoso
Olhe um pouco para o circuito abaixo e tente descobrir em qual dos dois resistores está o defeito antes de ler a resposta que está depois da figura.

No divisor resistivo é aplicada uma tensão de 12V, porém ao medir na junção dos dois resistores encontramos uma tensão de 9V , que é uma tensão considerada acima do normal para esse divisor.

Solução: Para sabermos em qual dos dois resistores está o defeito, primeiro temos que ter uma noção do valor aproximado da tensão que deveria haver no centro do divisor. No caso como os dois resistores tem exatamente o mesmo valor, a tensão que deveria haver no centro do divisor teria que ser exatamente 6V.

Se um o resistor R1 tivesse alterado seu valor para mais, como é o mesmo que recebe a tensão, a tendência seria que a tensão caísse. Sendo assim concluímos que o defeito está no resistor R2, pois é o mesmo que leva a tensão para a massa. Sendo assim, como o mesmo alterou sua resistência para mais, e o divisor ficou "mais distante"  da massa é normal que a tensão no centro do mesmo suba. Então o culpado é o resistor R2.

Caso 2
 

Agora vamos analisar o mesmo circuito, porém com outro defeito.
Como o primeiro caso já foi resolvido, agora esse caso fica bem mais fácil



Observando a figura acima, fica bem claro que o defeito está em R1 pois é o mesmo que está recebendo a fonte de 12V e como o mesmo alterou-se seu valor para mais, a tensão caiu drasticamente.

Caso 3

Vamos agora observar um defeito em um circuito com 3 resistores
Observe a figura por alguns instantes e tente descobrir qual dos 3 resistores está com defeito


Para descobrirmos em qual do resistor está o defeito, primeiro precisamos ter uma noção das tensões do circuito em funcionamento normal.
Como os resistores tem valor iguais vamos dividir a tensão de 120V por 3 que é o número de resistores. Haverá então uma queda de 40V para cada resistor.  Então o normal seria 80V após R1 e 40V após R2.

Alguém poderia dizer então que o resistor R3 está alterado para mais por isso a tensão depois de R1 subiu para 100V.


Mas essa afirmação não é correta, pois note que a tensão depois de R2 caiu. Se o resistor R3 tivesse alterado, a tensão depois de R2 também iria subir.

Sendo assim, concluímos que o resistor defeituoso é R2 pois a tensão aumentou antes do mesmo mas caiu depois dele.
Se calcularmos a queda de tensão sobre o mesmo teremos 100 - 10 = 90V,  como a queda normal deveria ser 40V, concluímos que o mesmo está alterado.


Caso 4

Observe a figura a seguir
É correto dizer que o resistor R1 está alterado ?

Note que para nosso tipo de análise não é necessário fazer um cálculo matemático complexo para obter-se o valor exato da tensão que deveria haver no circuito.
 

Basta apenas observar que o resistor R2 é 10K e portando 10 vezes menos que o resistor R1
Então podemos afirmar que não existe defeito no circuito acima
É claro que se aplicasse-mos uma forma matemática iríamos obter uma tensão um pouco menor que 5V mas para efeito de raciocínio rápido que é a objetivo desse curso, isso não se faz necessário.

Caso 5

Vamos agora adicionar um capacitor ao circuito para que ir aumentando gradualmente a complexidade da análise
Temos abaixo 3 resistores de igual valor e um capacitor cerâmico de 10n

Observe cuidadosamente o desenho abaixo e tente descobrir em qual componente está o defeito


Como os resistores são de igual valor então devemos dividir 90V por 3 para sabermos a queda de tensão sobre casa cada resistor. Feita a divisão sabemos que a queda de tensão é 30V, então deveríamos ter 90, 60 e 30V.
Note que o capacitor cerâmico não deve exercer nenhuma influência no circuito que trabalha com tensão DC.

Depois de R1 onde deveria haver 60V , existe 45V e depois de R2, onde deveria haver 30V existe zero volts.

O defeito é o capacitor C1 que entrou em curto total, e está se comportando como se fosse um fio, levando toda a tensão para a massa.

Mas como podemos dizer que é o capacitor que está em curto e não algum resistor que está aberto ?

Podemos dizer que o resistor R1 que está alterado para mais ?
Essa hipótese está descarta pois mesmo que R1 tivesse alterado um pouco a queda de tensão depois de R2 seria proporcional,o seja, não iria para zero volts, e sim aproximadamente 25V
 

E se fosse R2 totalmente aberto ? Poderia muito bem ser ele, pois se ele estivesse aberto justificaria zero volts do lado de baixo do mesmo, certo ?


A resposta é não !
Vamos explicar:
 Se fosse R2 aberto, haveria sim zero volts depois do mesmo mas antes dele não haveria 45V. Haveria 90V antes deles, pois o circuito não estaria mais ligado a massa então não existiria queda na tensão.
 

Caso 6


Agora vamos adicionar um transistor a nossa análise
Com os conhecimentos que você obteve sobre polarização de transistor, observe a figura abaixo e tente descobrir onde está o defeito.
 

Podemos dizer que o defeito está no resistor R2 ?

Não, porque a base está com 0,6V e como o emissor está ligado a massa que é zero volts exista uma diferença de 0,6V entre base emissor, o que é considerado normal.
 

 

 

Podemos dizer que o resistor R1 está com defeito ?
Não, porque a tensão de 15v atravessa o resistor e aparece do outro lado.

Então o que está errado na figura acima ?
A tensão de 15v no coletor está errada, pois como o transistor está polarizado com 0,6V na base, o transistor estará saturado e a tensão no seu coletor deveria ser muito baixa ou até mesmo zero volts.

Sendo assim, concluímos que o transistor está aberto.

 



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Autor: Moisés F. Pereira  



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