Electrical Characteristics (ING002)

Os componentes eletrônicos possuem características elétricas. Essaas características gerais são de extrema importância para se obter o correto desempenho do componente numa aplicação. Na documentação em inglês existe um cuidado muito especiao em se garantir que as especificações sejam corretas e digam exatamente o que o projetista deseja saber. O uso dos termos é portanto quase que padronizado e todo o profissional que trabalha com eletrônica deve conhecê-los em profundidade suficiente para não fazer confusões. É justamente desse assunto que vamos tratar neste artigo.

 

 

 

 

 

Os componentes eletrônicos, principalmente os semicondutores como diodos, transistores, tiristores e circuitos integrados têm diversas características elétricas que devem ser observadas com cuidado quando o usamos em qualquer projeto ou quando o usamos na substituição num trabalho de reparo. Normalmente, as folhas de dados dos componentes vêm em inglês e existem termos técnicos cujo significado pode confundir os leitores que não tenham muita familiaridade com o idioma. Será conveniente saber o significado exato desses termos para que, por exemplo, não seja confundida a expressão “pode” com “deve”.

 

Para que o leitor tenha uma idéia de como essas especificações são dadas, vamos tomar um exemplo prático do livro “CMOS Sourcebook (Newton C. Braga - Prompt Publications – 2001)

4013

Dual D-Flip-Flop

Description: This device is formed by two independent D-type flip-flops. Each flip-flop has its own data, set, reset and clock inputs. Each flip-flop has normal and complementary outputs

Electrical Characteristics:”

Characteristic

Conditions (Vdd)

Value

Units

Drain/Source Current (typ)

5 V

10 V

15 V

0.88

2.25

8.8

mA

mA

mA

Maximum Clock Frequency (typ

5 V

10 V

15 V

5

12.5

15.5

MHz

MHz

MHz

Quiescent Device Current (max)

5 V

10 V

15 V

1.0

2.0

4.0

uA

uA

uA

Supply Voltage range

-

3 to 15

V

 

Vocabulário:

Dual – duplo

Own – próprio

typ – típico

max – máximo

Drain – dreno, drenar

Source – fonte, fornecer, suprir

Quiescent – quiescente

Device – dispositivo

Range – faixa

Supply – alimentação

 

No texto que tomamos como exemplo, temos uma pequena descrição do que é o que faz o dispositivo, no caso um circuito integrado CMOS, e uma tabela com suas características elétricas. É comum que, além das características elétricas também sejam indicados os máximos absolutos (absolute maximum) que são as especificações de tensão, corrente e potência, além de outros parâmetros que, em hipótese alguma devem ser superadas.

 

Esses máximos absolutos são diferentes das “recommended operating conditions”, que são as condições de operação recomendadas que têm valores mais baixos para as grandezas indicadas. Por exemplo, um circuito integrado que tenha uma tensão absoluta máxima de operação de 7 V, terá uma faixa de tensões de alimentação recomendada de 2,7 a 6 V.

 

Finalmente, nos manuais e folhas de dados também é comum termos uma diferenciação entre as características elétricas, normalmente dadas para uma determinada temperatura ambiente e tensão de alimentação, das características de operação (operating characteristics) também dada sob determinadas condições.

 

Para as características elétricas, assim como para as demais, observamos a indicação de faixas em que temos valores mínimos (min), típicos (typ) e máximos (max). Essas faixas, em alguns componentes podem ser bastante amplas, o que exige muito cuidado quando fazemos substituições ou projetos que os envolvam. Podemos ser facilmente enganados num projeto se levarmos apenas as condições típicas quando a faixa de valores é muito ampla.

 

Por exemplo, um amplificador operacional como o LM324, que tem uma corrente típica (typ) de alimentação de 1,5 mA, pode apresentar tipos que tenham um máximo de 3,0 mA (max). Da mesma forma, para o mesmo circuito integrado, o ganho típico de 100 V/mV corresponde a um mínimo (min) de 50 V/mV. Veja então que num mesmo lote de componentes podemois ter diferentes valores de corrente de repouso (quiescente) e diferentes valores de ganho.

 

Voltando agora à tabela de características, vemos que a corrente drenada/fornecida (drain/source) varia. Observe que “drain” tanto pode indicar o eletrodo de dreno de um componente (FET) como o verbo drenar e da mesma forma “source” tanto pode indicar o eletrodo de fonte de um FET como o verbo fornecer. Assim, para a tabela, os valores indicam as correntes que a saída do dispositivo CMOS pode drenar (quando está no nível baixo) ou fornecer (quando está no nível alto) e isso muda conforme a tensão.

 

Vemos ainda que tanto a frequência máxima de clock como a corrente quiescente dependem da tensão. Veja que a corrente quiescente é a corrente que circula pelo dispositivo quando ele está em funcionamento mas sem alimentar qualquer carga. É a corrente de repouso do dispositivo.


 

Traduzindo o texto”:

 

4013

Flip-Flop Tipo D Duplo

Descrição: esse dispositivo é formado por dois flip-flops tipo D independentes. Cada flip-flop possui sua própria entrada da dados, set, reset e clock. Cada flip-flop possui saídas normais e complementares.”

 

A tabela fica como:

 

Características

Condições (Vdd)

Valor

Unidades

Corrente Drenada/fornecida (tip)

5 V

10 V

15 V

0.88

2.25

8.8

mA

mA

mA

Freqüência máxima de clock (tip)

5 V

10 V

15 V

5

12.5

15.5

MHz

MHz

MHz

Corrente Quiescente do Dispositivo (max)

5 V

10 V

15 V

1.0

2.0

4.0

uA

uA

uA

Faixa de Tensões de Alimentação

-

3 to 15

V

 

Observe que mantivemos na forma original os termos set (fixar), reset (rearmar) e clock que são utilizados normalmente na literatura técnica em português.

 

Abreviações

CMOS – Complementary Metal-Oxide Semiconductor

Vdd – Tensão positiva de alimentação

Vss – Tensão negativa de alimentação ou terra

MOSFET – Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

SCR – Silicon Controlled Rectifier

CLK – Clock

RST – Reset

NC – Not Connected – Não conectada (*)

Typ – Typical – típico

Max – Maximum - máximo

CL – Clear – apaga

 

(*) Quando um terminal de um componente tem a indicação NC, significa que ele não é ou não está conectado a nenhum lugar. Num circuito integrado, por exemplo, significa que ele está livre ou flutuante e num diagrama significa que aquele ponto não está ligado a nenhum lugar ou não é usado.

 

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