Compreender os circuitos electrónicos

Se se interessa por eletrónica, é provável que se interrogue sobre o funcionamento dos circuitos electrónicos. Trata-se basicamente de um componente de todos os dispositivos electrónicos que se possa imaginar. Sem circuitos, as correntes eléctricas não têm forma de percorrer as partes electrónicas individuais de diferentes dispositivos.

Um circuito eletrónico é normalmente constituído por diferentes peças electrónicas, como resistências, transístores e condensadores. A ligação entre estas peças individuais é criada através da utilização de fios ou traços, que permitem a passagem de eletricidade. O funcionamento de um circuito pode ser básico ou complexo, dependendo da combinação dos diferentes elementos.

Atualmente, os circuitos são convencionalmente vistos em placas impressas onde as várias peças do esquema são interligadas através da soldadura das peças à placa para criar um produto final.

Componentes do circuito

Como já foi referido, um circuito eletrónico é normalmente constituído por diferentes componentes electrónicos, tais como resistências, transístores e condensadores.

Resistências

As resistências são componentes fundamentais nos circuitos electrónicos. São dispositivos passivos que introduzem resistência num circuito elétrico para controlar o fluxo de corrente eléctrica. A unidade de resistência é o ohm (Ω).

Existem diferentes tipos de resistências, mas todas partilham a mesma função básica - controlar o fluxo de corrente. O valor de uma resistência é normalmente marcado no seu corpo utilizando um sistema de código de cores.

As resistências podem ser utilizadas para uma variedade de objectivos nos circuitos. Por exemplo, podem ser utilizadas para ajustar níveis de sinal, dividir tensões e definir o ganho de amplificadores operacionais. Também desempenham um papel crucial em circuitos que envolvem operações dependentes do tempo, como em filtros e osciladores.

Condensadores

Os condensadores são outro tipo de componente passivo utilizado em circuitos electrónicos. Armazenam e libertam energia eléctrica num circuito. A unidade de capacitância é o farad (F), mas a maioria dos condensadores utilizados em eletrónica tem valores de capacitância na gama dos microfarad (µF), nanofarad (nF) ou picofarad (pF).

Um condensador é constituído por duas placas condutoras separadas por um material isolante conhecido como dielétrico. Quando uma tensão é aplicada através das placas, é criado um campo elétrico no dielétrico, fazendo com que as cargas positivas e negativas se acumulem nas placas. Esta carga armazenada pode então ser libertada de volta para o circuito quando necessário.

Os condensadores são normalmente utilizados em aplicações de filtragem, onde removem o ruído das fontes de alimentação. São também utilizados em circuitos de temporização, equalizadores analógicos e muitas outras aplicações.

Transístores

Os transístores são componentes activos que podem amplificar sinais ou atuar como interruptores. São os elementos fundamentais dos dispositivos electrónicos modernos. Um transístor tem três camadas de material semicondutor e pode ter duas camadas de tipo n com uma camada de tipo p entre elas (transístor npn) ou duas camadas de tipo p com uma camada de tipo n entre elas (transístor pnp).

As três camadas formam duas junções pn no transístor, e é a interação entre estas junções que permite que o transístor funcione como um amplificador ou um interrutor. As três partes de um transístor são chamadas emissor, base e coletor.

Os transístores podem ser utilizados numa grande variedade de circuitos e dispositivos, incluindo amplificadores, osciladores e comutadores digitais. São componentes críticos tanto em circuitos analógicos como digitais.

Tipos de circuitos

Os circuitos podem ser classificados em três formas: o circuito analógico, o circuito digital e o circuito de sinal misto.

Circuitos Analógicos

Trata-se de um tipo de circuito que utiliza a energia na sua forma original. É melhor representado por diagramas de circuitos electrónicos em que as ligações entre as peças são representadas por símbolos (em que os fios aparecem como linhas e as diferentes peças electrónicas correspondem a um emblema específico).

Para os circuitos analógicos, existem duas construções básicas: o circuito paralelo e o circuito em série.

• Numa ligação em paralelo, cada peça eletrónica está ligada à mesma fonte de energia. A corrente que passa pelos componentes individuais do circuito é dividida entre as peças de acordo com a sua resistência específica.
• Num circuito em série, os componentes individuais estão ligados entre si de tal forma que a corrente utilizada por uma peça é utilizada por todas as outras. Nesta ligação, uma falha numa das peças resultará num mau funcionamento do conjunto.

Circuitos digitais

Neste tipo de ligação, a energia é processada como uma amostra. Isto significa que os sinais são recebidos pelo dispositivo como uma representação de correspondentes lógicos e numéricos. A informação, neste caso, é processada e assume a forma de um código binário. Os circuitos digitais são muito mais fáceis de conceber do que os analógicos.

Circuitos de sinal misto

Trata-se de uma forma de circuito que utiliza tanto os circuitos analógicos como os digitais na sua função. Utiliza uma mistura de ambos os sinais para atingir as suas várias utilidades. Na maioria dos dispositivos, os circuitos analógicos são utilizados para intensificar os sinais, que os preparam para a conversão em códigos digitais.

Diagramas de circuitos

Os diagramas de circuitos, por outro lado, fornecem um mapa do fluxo elétrico. É um meio através do qual pode ter uma ideia de como a corrente segue uma sucessão num dispositivo eletrónico, permitindo-lhe visualizar o seu funcionamento.

A principal razão para criar esta representação é fornecer um esboço dos componentes eléctricos, bem como dos fios e dos caminhos que os ligam. Um diagrama esquemático permite a reparação conveniente de uma unidade eletrónica. Também lhe dá tempo suficiente para resolver problemas de um instrumento a um ritmo convincentemente mais rápido se souber o que está a fazer.

Circuitos na sua vida quotidiana

Os circuitos electrónicos fazem parte da sua vida diária. Pode nem sempre se aperceber, mas há uma série de instrumentos que requerem a utilização destas ligações antes de os poder utilizar. De certa forma, a vida é muito cómoda devido aos circuitos fiáveis presentes nos diferentes aparelhos que utiliza todos os dias.

Imagine a sua vida sem circuitos e perceberá definitivamente a importância que eles têm para si. Sem estas ligações eléctricas, a vida seria um pouco mais complicada e atrasada. Compreender a eletrónica pode não ser o seu forte, mas saber como os circuitos contribuem para a sua capacidade de funcionamento responde certamente à sua curiosidade e dá-lhe uma melhor apreciação do funcionamento dos instrumentos electrónicos.

O futuro dos circuitos electrónicos

À medida que a tecnologia avança, os circuitos electrónicos tornam-se cada vez mais pequenos e mais complexos. Isto levou ao desenvolvimento de circuitos integrados, que contêm milhares ou mesmo milhões de transístores numa única pastilha. Estes avanços tornaram possível a criação de dispositivos electrónicos mais potentes e eficientes.

No futuro, podemos esperar ver ainda mais avanços na tecnologia de circuitos electrónicos. Isto poderá incluir o desenvolvimento de circuitos quânticos, que poderão revolucionar o campo da eletrónica e levar à criação de computadores quânticos incrivelmente potentes.

Conclusão

Compreender os circuitos electrónicos é essencial para qualquer pessoa interessada em eletrónica. Quer seja um amador que procura construir os seus próprios dispositivos ou um engenheiro profissional, ter uma sólida compreensão do funcionamento dos circuitos permitir-lhe-á criar dispositivos electrónicos mais eficazes e eficientes. Assim, da próxima vez que utilizar um dispositivo eletrónico, reserve um momento para apreciar a complexa rede de circuitos que o fazem funcionar.