Simulador de circuitos online em Java Script

Relutei um pouco em utilizá-lo mas acabei me familiarizando com ele, é bem simples e leve, conta com a opção de download para rodar no Windows sem o browser do navegador. Os arquivos são salvos em TXT, dá para se divertir um pouco simulando pequenos circuitos de revistas.

Exemplo de uma simulação de um circuito de uma revista antiga TOTAL ELETRONICA n35 diagrama no vídeo, e caso queira simular o arquivo no programa online, basta carregar o texto abaixo(sem as aspas) em um arquivo com extensão TXT e carregá-lo no programa. Os transistores são BC547, diodo 1n4007, capacitores eletrolíticos de 16V, e resistores de 1/4W, o sinal de entrada via capacitor de 10uF, é equivalente a um sinal da saída de uma amplificador de 10W pelo menos.

Carga Resistiva para bancada

Bem, sempre tive bancos de resistores e resistências sobre a bancada, mas sabe como é "não precisando fica jogado pelos cantos" o resfriamento delas sempre foi simplesmente o ar parado ou mergulhando em água ou ficando encostada em outros objetos sempre acabava derretendo algo ou simplesmente se abrindo devido a caloria excessiva.

A massa que envolverá o banco de resistores "escolhida" na verdade uma sobra de cimento branco refratário utilizado em churrasqueira e forno a lenha, vou tentar depois com outros materiais.

Quando fazia manutenções, ouvira de alguns colegas representantes de marcas de módulos de som que suas cargas resistivas eram feitas com fio níquel cromo dentro de um tubo de PVC de 15cm de diâmetro cheia de areia lavada, um areia bem fininha e branca, a mesma utilizada em aquecedores de aquário, bem o tempo se passou e lá vamos nós a fazer algumas tentativas com o que se tem em mãos e ou reaproveitar algo que esteja apenas tomando espaço.

Valor da carga e teste em uma fonte ajustável do jeito que esta na foto, em questão de uns 2 minutos já está pegando fogo a carga, para teste rápidos até vai, mas a ideia são períodos longos.

Minha primeira tentativa de fazer algo bonitinho será o uso de um banco de resistores de 120 Ohms de 10W totalizando 120W por 10 OHMs, resistores de fio 5% de tolerância, estes variam a resistência conforme a temperatura, mas é interessante uma opção dessas para fins didáticos e práticos, esse banco de dados era um dos espirados por artigos da revista de eletrônica, não lembro qual no momento, como falei acima esses bancos de resistores estavam jogados em um caixa aqui.

Bancos de resistores para criar cargas de 4 e 8 Ohms para testes em amplificadores, no caso aqui associando 12 resistores de 120 Ohms em paralelo, temos uma resistência equivalente a 10 Ohms com sua potencia de dissipação somada e chegando a 120W, mas a ideia é aumentar a dissipação, pelo menos a um ponto que seja seguro em cima da bancada.

Para quem queira se aventurar a criar cargas para amplificadores, segue a receita de resistores comuns.  15 resistores de 120 Ohms (custo baixo) em paralelo totaliza 8 Ohms, se a potencia escolhida for de 10W teremos uma potencia total equivalente de 150W, se montar dois bancos de resistores, podemos combinar em paralelo para formar 4 Ohms e dobrar a potencia para 300W, serve para testes de amplificadores pequenos perfeitamente, porém aquece muito então cuidado. Há muitos exemplos e combinações que podem ser feitas, utilizei o valor de 120 Ohms porque custou centavos cada unidade.

Assim que curar a massa mostro como ficou e se deu certo, Continua...

Mini Amplificador de Áudio 1977

A caixinha do amplificador foi feita de fenolite, no blog tem outras postagens com exemplos de como fazê-las. Clique nas imagens para zoom. 

Marcação e inicio dos furos, pedaços de sobra de fenolite esquecidos na gaveta, uma limpeza na oxidação e lixas, nova vida ao material.

Os furos dos conectores fêmeas são de 6mm, led 3mm, potenciômetro 7mm, a janela do borne P4 foi feita com furos de 1,5mm e depois acertada com uma fresa rotativa de 1,5mm.

Com ajuda de um esquadro alinha-se as placas e com alguns pontos de solda ir fixando no lugar e no ângulo correto, após feitos é hora de sodar por completo, o ideal para isso é um soldador de 50W e um pouco de fluxo, após a soldagem é limpar a sujeira com thinner e continuar a montagem.

Boas montagens e até a próxima.

Placa da fonte LM723 fica no dissipador

Após sugestões foi remodelada a placa da fonte, agora para ser fixada em um dissipador de 10x 10cm.

Foi utilizado potenciômetros duplos apenas por questão de que ficam mais firmes na placa, sendo assim foi utilizado um de 10K formado o de 5K do ajuste de tensão e um de 2K para 1K do ajuste do sistema de sobre corrente.

Os transistores fixados no centro do dissipador melhora a dissipação, e a ponte de 10A ficará mais segura dissipando o calor da retificação no dissipador, lembrando que esta fonte necessita de uma ventilação forçada sobre o dissipador, alimentado por uma fonte separada.

No mais continua a mesma fonte, trabalhado de 0 a 50V com corrente de 150mA a 5A, lembrando que a saída dela com transformador de 36V dois fios de secundário, terá uma saída de máxima potencia RMS do transformador, ou seja 36V por 5A quando requisitado o máximo dela.

Acima podemos ver o gráfico de tensão, carga e corrente quando com um transformador sugerido.

Para uma saída máxima de 50V por 5A, será necessário o uso de uma fonte de tensão de 50V DC por 5A na entrada dela ao invés do transformador.

Exemplo de como montar o medidor de ESR no multímetro

Este faz parte de uma postagem de 2015, a placa do medidor não segue padrão, pois cada multímetro escolhido tem sua característica própria nos encaixes e tamanho, o papel da escala é enviada como cortesia, basta centralizá-la no painel de modo que a agulha fique alinhada com a marcação da escala.

Multímetros YX360 bem simples e o SP18D

 Fixando potenciômetro comum ou colando o medidor sobre a placa do multímetro (ligações dos bornes e potenciômetro cortadas e componentes removidos)

O resultado final vai depender do quão capricho o montador terá, com calma se obtém ótimos resultados.

Preparando os impressos do medidor de ESR

Dicas de como preparar os impressos do medidor de ESR para colar no multímetro:

- Recortar o adesivo com a tesoura (fica melhor para separar a proteção do adesivo)

- Alinhar o adesivo em uma das laterais e ir puxando aos poucos a proteção do adesivo

- Se não tem prática com adesivos utilize uma cola tipo bastão, fica mais simples de se posicionar.

Mais simples que isso só dois disso!

Foto do equipamento montado, nos enviado por Bruno Carvalho...

Medidor de ESR capamiter, capacheck...

O Medidor de ESR, capamiter, capacheck, nada mais é que um ohmímetro AC, circuito que muita gente copiou, replicou e poucos alteram uma coisinha ou outra, mas continuam na mesma, o mesmo miolo do circuito argentino, montado em escala, seguindo um padrão idealizado pelo criador etc., este circuito encontra-se em revistas de eletrônica antigas, não me recordo o ano exato, mas da década de 80 a 90, no mais, alguns detalhes sobre; (Há outras postagens sobre ESR neste blog) 

Cada um equipamento caseiro e ou comprado pré montado, terá características próprias, levando em consideração o que cada um utilizou na montagem, por isso que, das placas que disponibilizo na loja, a única forma de minimizar as diferenças, fora vender as placas montadas, assim tendo um certo controle de utilizar os mesmos materiais em todas as placas, padronizando as.

É impossível, pegar dois aparelhos iguais (depois de finalizados no multímetro), pois tanto eletricamente (bateria, fonte, ponteiras de prova) como fisicamente, serão diferentes, uma vez que cada pessoa, vai colar a etiqueta da escala em uma posição, essa variação será mais que suficiente para não ficar igual aos demais, mesmo tendo atenção aos detalhes, não há a receita perfeita, tudo vai depender de quão hábil será o montador.

É primordial observar o capacitor, ler todas as informações em seu corpo e buscar informações no fabricante, aqui no blog escrevi algo sobre "cada capacitor no seu galho" é errôneo pegar o ohmímetro "capamiter" medir o resistor (ESR) e logo dizer que o capacitor esta ruim ou bom. O capamiter tem a escala de 100 Ohm e medir resistências inferiores a 1 ohm, fica prejudicado pela estreita faixa de deflexão do galvanômetro (leia se escala)  essa tem seu foco em capacitores pequenos abaixo de 100uF e de tensões acima de 50V, que eram utilizados em TVs analógicas.

Lembre-se o instrumento móvel do multímetro (galvanômetro) é logarítmico, ou seja no inicio e final a deflexão é maior do que no centro com relação a tensão aplicada a ele, com isso a escala numérica fica espremida nas extremidades, e quando se aproxima da faixa de mili-ohm, a coisa fica complicada, pois até a resistência dos fios, conectores passam a ser considerados, e podem afetar a leitura e ajuste de zero.

O capacitor eletrolítico, tem diversas caraterísticas informadas pelo fabricante;

- Categoria (Alta/baixa frequência, alta/ baixa temperatura, e dezenas de outros) 

- Vloss (velocidade de perda de tensão)

- Capacitância (Capacímetro)

- ESR (resistência - capamiter)

- Temperatura de funcionamento

- Estado físico

Com relação a montagem mesmo tendo a placa montada e funcional temos:

- Descontentamento com a montagem pelo resultado esperado, muitos acham que o aparelho vai solucionar tudo (como citei acima é um ohmímetro AC) outros componentes serão "testados" como na escala X1 do multímetro analógico.

- Nem todo problema é ESR, ou acham que há um valor a ser comparado a uma tabela verdade e de fácil entendimento.

- Trata-se um um circuito analógico variável de baixa precisão e ajuste, a simples variação de temperatura e ou desgaste da alimentação influenciam na posição da agulha e temos que ajustar sempre o ponteiro mais próximo do zero (peço que recordem como é chato medir resistências de baixo valor, na escala X1 do seu multímetro).

Se puderem visualizar nesse momento, relembrem algum episódio em seu trabalho e ou momento na bancada, quando a questão era utilizar-se de escalas em milivolt, miliohm, miliampère, tudo é muito sensível e ou estável, até a respiração chega a atrapalhar na medição (trocadilho a parte) tenha em mente; capacitores grandes, têm valores de ESR na casa de 100 miliohm a zero, bem próximo a isso, 0.08... Nestes o estado físico e o valor da capacitância são mais cruciais. Atentem a valores abaixo de 100uF e em quais locais o capacitor de situa no circuito.

Ou seja, é como comparar um instrumento de laboratório com uma chave de fenda, ambas ferramentas são uteis, porém esperar algo mais da chave fenda é pura ilusão e o resultado vai ser decepcionante. Quanto ao CI, já comentei diversas vezes como averiguar se o CI é um TL084 bom ou ruim, pelas próprias leituras de tensão da placa.

Sendo que o circuito do capamiter  consiste em;

- Fonte simétrica (tensão de +/-4.5V)

- Oscilador retangular (100khz +/-20% conforme tolerância dos componentes e temperatura do dia)

- Comparador somador (ponte View resistiva para escala de 100 ohm)

- Amplificador retificador (retifica o AC da ponte de entrada em DC para o galvanômetro)

Outro detalhe é medir uma ESR boa, e dizer que esta tudo igual, ai eu pergunto igual a que? 

Podemos verificar o funcionamento do medidor pegando um capacitor que tenha um ESR próximo a zero e intercalar a esse capacitor, resistências de 1, 2...10...100ohm, deveremos ter na escala o ponteiro próximo a esses valores.

Ao verificar o estado do capacitor eletrolíticos devemos seguir os seguintes passos:

1 - Verificar visualmente seu estado físico, se estufado, estourado etc., o que nos informa que houve aquecimento, vazamento e ou alguma ação mecânica que o danificou.

2- Sua capacitância, se esta próxima ao valor especificado em seu corpo, não muito fora da sua tolerância (parte chata aonde devemos buscar informações no Datasheet)

3 - ESR, seu valor é especificado pelo fabricante, de acordo com categoria, frequência e temperatura, não há outra tabela a se comparar a não ser o que o fabricante diz. (buscar informações no Datasheet)

4 - Bom senso, comparar com outro capacitores da placa de mesma característica, verificar em qual estágio do circuito o capacitor esta instalado e em quais situações externas ele esta exposto.

É comum muitos ao medirem um capacitor eletrolítico estourado, encontrar sua capacitância dentro da tolerância e a ESR boa (próxima de zero ) isso porque apenas seu involucro ou caneca sofreu alteração, seja pela expansão da solução eletrolítica ou por esmagamento físico, significa que suas camadas que constituem Dieletro ainda estão "boas" e apresenta, as informações elétricas que encontraríamos em um capacitor bom, mas pelo estado físico, decretamos que esta ruim, espero que tenha exemplificado bem essa situação, pois ocorre muito em capacitores de TVs novas e placas de computador.

Deve-se lembrar que a ESR é um fenômeno que ocorre nos elementos internos do capacitor eletrolítico, e só pode ser lida com uma tensão AC, a tensão DC não passa pelo capacitor, assim não podemos ler ela com nosso multímetro em X1, por isso que os medidores de ESR tem seu gerador de tensão AC, a frequência, mais comum é a faixa de 100khz ou próximo disso, mas podemos verificar no Datasheet do fabricante que ele especifica o quanto de ESR em seu capacitor em cada faixa de frequência, tensão e temperatura. Hoje com novos métodos de fabricação dos componentes, e o uso mais comuns de equipamentos que operam com frequências maiores  a frequência do oscilador do medidor pouco importará, na hora do reparo da bancada.

Outro ponto em que ninguém comenta é que toda informação, tabelas e ou exemplos são de autores e fabricantes que se situam em países de temperatura baixa, adotam uma média de 25ºC ou bem menos, nós aqui em terras tupiniquins frequentemente estamos expostos a temperaturas acima de 30ºC, tabelas que não vai bater com os valores ao se medir um capacitor em um dia de 33ºC por exemplo, isso diminui muito o valor da ESR, fazendo com que muito capacitor com ESR elevada, passe na verificação como ESR baixa (próxima de zero).

É só lembrar daquela máxima, que todo técnico de TV tinha em mente; "dia frio, temos mais TVs com problemas de capacitores eletrolíticos do que em dias quentes" o que bate muito bem com o que citei acima, só teremos a leitura real da ESR, se adequaremos o componente em que se vai medir, nas mesma condições em que o fabricante dispõe em seu Datasheet (folha de dados técnicos).

Para resumo, tenho que; ESR boa o quanto mais próximo de zero, e que a comparação com outro capacitor na placa é a melhor e mais prática solução de baixo custo e que se esta procurando um equipamento que faça tudo, invista em um equipamento de laboratório, aonde poderá ensaiar diversos testes e várias situações e chegar a uma conclusão, se esta bom ou não o capacitor, porém será mais trabalhoso correr atrás de todas as informações do fabricante do que simplesmente comparar o componentes com outro de mesma característica na placa. 

O que escrevo acima, é o meu dia a dia na oficina de reparos e criação, o que vi nesses anos a atividade é que se criou um grande alvoroço por trás da ESR, algo tipo, "tá com problemas, compre um medidor de ESR e resolva seus problemas" e não é assim, medidor de ESR é apenas mais uma de várias ferramentas e ou aparatos que devemos ter em mãos para que dentro de nosso conhecimento, possamos verificar se o componente esta ruim ou não, e que se o problema em si é ele outro coisa no circuito.

Placa universal STK4101, STK4102 e STK4201.

A placa foi idealizada através do datasheet STK4231, toda a lista e informação veio dele, não tenho arquivo digital para envio e ou compartilhar aqui, Os STKs mais comuns 4141, 4182, 4191 etc todos vão funcionar bem nesta placa.

Acima uma tabela de tensão e potencia da família STK4101 basicamente se aplica a família 4102, a família 4201 são compatíveis pinos a pinos, descartando 4 pinos do encapsulamento, alguns datasheets diziam que estes pinos tinham a função de correção de fase da entrada diferencia, mas no geral passam apenas de 4 pinos que componente o invólucro do modulo híbrido, dois de cada lado, retirados, são pino a pino com a família 4101/2.

A direita instalado os resistores conforme lista de material e posição, a direitas os jumpers e capacitores cerâmicos, tudo muito simples, basta inserir e soldar os terminais. A placa não tem a parte retificadora, conta apenas com dois capacitores pequenos de desacoplamento da tensão simétrica, deve-se utilizar uma placa de fonte já retificada, ou no caso de adaptação utilizar a tensão já tratada do aparelho quem que se vá adaptar a placa.

A montagem do filtro zombel, se dá utilizando 50cm de fio número 18 AWG enrolado em duas camadas de 11 a 12 espiras totalizando entre 22 a 24 espiras, em uma forma de 5mm de diâmetro.

Chave Philips serve para este propósito, o resultado será o da foto da direita (clique na foto para o zoom) corte o excesso do fio e faça os terminais, desencapando os, insira as bobinas na placa, por ultimo instale os resistores dentro do interior das bobinas.

Capacitores eletrolíticos e e terminais, na foto da direita é possível visualizar os resistores dentro do filtro zombel. para este passo a passo irei utilizar o STK4231 da família 4201 de 22 pinos.

Como nesta família 4201, os 2 primeiros terminais e os 2 últimos não estão ligados em nada interiormente, pode-se cortar ou dobrá-los, a placa tem 18 furos. Também foi deixado um terminal de Mute (ver detalhes no datasheet).

Soldas realizadas e verificadas, basta limpar, colocar os espaçados da PCI e dissipador e esta pronto para o uso, os valores dos componentes deste passo a passo sugerido, servem para qualquer um STK citado das famílias citas, salvo os mais potentes que utilizam valeres diferentes nos resistores de ganho, que tem seus valores especificados em seus respectivos datasheets, na lista de material coloquei 4k7, mas este valor pode variar de 2k2 a 4k7 conforme o STK utilizado, nada comprometedor.

A placa pode ser conseguida na lojinha do mercado livre ou no mercado shops.

https://marcio-ortolan-eletronica.mercadoshops.com.br