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Soluções com o LM139/239/339 (ART774)

Os comparadores de tensão podem ser usados numa infinidade de combinações resultando em circuitos práticos de grande utilidade. O profissional deve estar preparado para saber usar comparadores pois eles podem resolver pequenos e grandes problemas na indústria, instalações comerciais e residenciais ou mesmo no trabalho de campo. Exemplos de circuitos práticos com o LM139/239/339 são dados neste artigo.

O circuito integrado LM139/239/339 consiste em quatro comparadores de tensão independentes em invólucro DIL com a pinagem mostrada na figura 1.


 

A diferença entre os três tipos está na faixa de temperaturas de trabalho, sendo as características elétricas aproximadamente as mesmas. Assim, para a maioria dos casos, os circuitos que mostramos neste artigo funcionarão com qualquer um dos tipos.

Os circuitos que mostramos neste artigo foram retirados do Application Note AN-74 da National Semiconductor (Agora empresa do grupo Texas Instruments) que inclui muitas outras aplicações práticas para esta família de comparadores de tensão.

 

Detector de Passagem por Zero

Em muitas aplicações que envolve o controle de circuitos a partir da rede de energia o detector de passagem por zero é um elemento fundamental. Isso ocorre no caso dos controles de potência por ângulo de fase que fazem uso de TRIACs e outros tiristores ou dispositivos de potência.

Um detector de passagem por zero ou "zero crossing detector" nada mais é do que um circuito que produz um pulso de saída quando uma tensão alternada aplicada a sua entrada passa pelo ponto de zero volt.

O circuito, que faz uso de apenas um comparador de tensão, é mostrado na figura 2.

 


 

O sinal de saída deste circuito é uma onda quadrada que corresponde ao sinal senoidal aplicado à entrada. Isso significa que ele também pode ser usado para tornar retangular um sinal senoidal.

A histerese do circuito é muito baixa, menor do que 10 mV e a fonte de alimentação não precisa ser simétrica.

 

Amplificador para Foto-Diodo

Nosso último circuito é um sensor para foto-diodos que pode ser empregado em acopladores ópticos, encoders e outras aplicações do mesmo tipo.

O circuito, mostrado na figura 3, fornece um sinal retangular quando o sensor é excitado.

 


 

O ganho é determinado por R3 (que pode ser alterado) e o circuito não necessita de fonte de alimentação simétrica.

 

Oscilador com Ciclo Ativo Controlado

Existem certas aplicações em que se necessita gerar um sinal retangular cujo ciclo ativo não seja exatamente 50%. Se bem que existam soluções usando circuitos integrados como o 555, 4093 e outros, pode ser que num determinado momento o circuito integrado que o leitor tenha em mãos seja justamente o LM139 ou outros da mesma família.

A solução é mostrada no circuito da figura 4 e a freqüência de operação é dada basicamente por C1 e pelo ajuste dos dois trimpots.

 


 

Os dois trimpots vão justamente determinar o ciclo ativo, controlando o tempo de saída no nível alto e o tempo no nível baixo.

O oscilador nada mais é do que uma configuração de relaxação e a freqüência pode alcançar alguns megahertz.


Monoestável

Também é possível elaborar um multivibrador monoestável em torno de um comparador de tensão dos quatro disponíveis no LM139. O circuito em questão é mostrado na figura 5.

 


 

Um pulso negativo de entrada faz com que a saída vá ao nível alto e assim permaneça por um intervalo de tempo que depende do valor de C2.

 

Modulador de Largura de Pulso

Uma outra aplicação interessante e que pode ser implementada com o LM139, é o modulador de largura de pulso. Não é preciso dizer que se trata de configuração de grande utilidade no controle de motores.

Na figura 6 temos o circuito que faz uso de apenas um comparador e tem sua freqüência basicamente determinada pelo capacitor C1.

 


 

O resistor Rc determina a sensibilidade ao sinal de modulação, podendo ser alterado conforme a aplicação. Veja que este circuito atua sobre o ciclo de geração do sinal num oscilador de relaxação modificando a tensão de referência do divisor formado por R2 e R3.

Também é importante observar que o sinal de saída é retangular e que o circuito não precisa de fonte de alimentação simétrica. Valores para o capacitor estão na faixa de 1 nF a 100 nF.

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