O Site do Hardware Livre - OSHW

Conheça o CA3140 (ART618)

Se bem que não seja um componente novo, o CA3140 é um dos mais tradicionais e úteis dos amplificadores operacionais com transistores de efeito de campo na entrada (JFET). Neste artigo de 2009, mas sempre atual, descrevemos este componente, mostrando como ele pode ser utilizado em muitas aplicações práticas importantes.

Este amplificador tem como principal característica a elevadíssima impedância de entrada, graças ao emprego de transistores de efeito de campo. Por este motivo, este amplificador operacional encontra uma infinidade de aplicações práticas, principalmente as que envolvem pequenos sinais e sensores. Neste artigo trataremos desse componente, com alguns circuitos práticos.

Um amplificador operacional ideal deve ter uma impedância de entrada infinita e uma impedância de saída nula.

Na prática isso não acontece e os amplificadores operacionais típicos podem ter no máximo alguns meg? de impedância de entrada e algumas dezenas de ? de impedância de saída.

No entanto, existem aplicações em que uma impedância de entrada muito alta é importante. Para essa finalidade, pode ser usado um dos mais tradicionais amplificadores operacionais, o CA3140 que é encontrado em invólucro DIL de 8 pinos com a pinagem mostrada na figura 1.

 

Pinagem e símbolo do A.O.
Pinagem e símbolo do A.O.

 

Esse amplificador operacional usa transistores de efeito de campo nas suas etapas de entrada o que lhe dota de uma impedância de entrada que chega a mais de 10 000 000 meg?!

Podemos dizer que ele se comporta praticamente como um circuito aberto, não precisando de corrente de entrada, mas tão somente de uma tensão.

O circuito integrado CA3140 tem as seguintes Características:

Faixa de tensões de alimentação 4 a 30 V

Corrente máxima sem carga: 4 mA

Resistência de entrada típica: 1,5 tera?

Faixa de freqüências: 4 MHz

Corrente máxima de saída: 10 mA

 

Circuitos Típicos

O CA3140 pode ser utilizado da mesma forma que um amplificador operacional comum, devendo apenas ser levadas em conta as suas características.

 

Seguidor de Tensão

Na figura 2 temos um seguidor de tensão típico.

 

Circuito seguidor de tensão com o CA3140
Circuito seguidor de tensão com o CA3140

 

Num seguidor de tensão o ganho de tensão é unitário (a amplitude do sinal de entrada é igual à do sinal de saída).

No entanto, o ganho de potência é extremamente elevado, já que temos uma impedância de entrada extremamente elevada e uma impedância de saída muito baixa.

 

Amplificador com Ganho 10

O ganho de tensão do circuito mostrado na figura 3 é de 10 vezes.

 

Amplificador de tensão com ganho = 10
Amplificador de tensão com ganho = 10

 

Esse ganho é dado pela relação (R2+R3)/R2, podendo ser alterado, se o leitor precisar de outras características para o circuito.

Observe que esse circuito não faz uso de fonte simétrica.

 

Voltímetro de 3 Escalas

O circuito da figura 4 permite implementar um multímetro de alta sensibilidade ou mesmo usar um multímetro comum obtendo-se características de alta sensibilidade.

 

Circuito para um voltímetro de 3 escalas.
Circuito para um voltímetro de 3 escalas.

 

A seleção das faixas é feita pela chave e tem fundos de 100 mV , 1 V e 10 V.

O fundo de escala é determinado pelo resistor R1 juntamente com R6. Esse ganho pode ser alterado, caso o leitor deseje modificar as escalas do instrumento.

O instrumento indicador é um voltímetro com 1 V de fundo de escala, ou um multímetro ajustado para essa escala. A sensibilidade do circuito é de 1 M ?/V.

A alimentação é feita por uma bateria de 9 V e como o consumo é extremamente baixo, sua durabilidade será muito grande.

 

Booster de Corrente

Para se aumentar a capacidade de controle do CA3140 pode ser usado um circuito amplificador, como o da figura 5. Esse circuito permite controlar cargas de até 100 mA.

 

Circuito amplificador de corrente.
Circuito amplificador de corrente.

 

Podem ser usados transistores de maior potência ou Darlington para se obter correntes ainda maiores para a saída.

 

Indicador de Sobretensão

O circuito da figura 6 indica quando a tensão de entrada supera um determinado valor ajustado pelo trimpot e tendo como referência o diodo zener.

 

Circuito indicador de sobretenseão.
Circuito indicador de sobretenseão.

 

O diodo zener deve ter uma tensão entre 3 e 5 V tipicamente, podendo ser usados tipos de 400 mW.

Quando a tensão de entrada supera o valor ajustado, o LED acende. Com o uso de uma etapa de maior corrente, pode ser acionado um relé.

 

Amplificador para Transdutor Magnético

Na figura 7 mostramos uma configuração bastante usada para o CA3140.

 

Configuração de um amplificador para transdutor magnético.
Configuração de um amplificador para transdutor magnético.

 

A alimentação desse circuito pode ficar entre 6 e 12 V.

Este circuito é ideal para operar com transdutores de impedâncias na faixa de alguns ? até 1 000 ? como microfones, sensores de pulsos, etc.

O ganho é dado pelo resistor de realimentação, podendo ser alterado conforme a intensidade do sinal fornecido pelo transdutor.

Opinião

Mudanças e Eventos (OP174)

Os internautas que navegam de forma mais frequente em nosso site devem estar notando as mudanças. Uma nova apresentação, uma nova organização do conteúdo e muito mais. Muitas coisas novas estarão sendo levadas a todos que nos acessam. Depois de vários anos apenas inserindo conteúdo, sua quantidade aumentou muito e muitas coisas mudaram em termos de tecnologia de internet. Temos de acompanhar.

Leia mais...

BUSCA DATASHEET

N° do componente->   (Como usar este quadro de busca)


Censura-se
Tal. Censurando-se os outros, condena-se a si mesmo. (Tal biasima altrui Che s stesso condanna.)
Petrarca (1304 1374) - Ver mais frases


Instituto Newton C Braga
Entre em contato - Como Anunciar - Políticas do Site

Apoio Social
Lions Clube de Guarulhos Sul SOS Mater Amabilis
Advertise in Brazil
If your business is Electronics, components or devices, this site is the correct place to insert your advertisement (see more)