Nas medidas de corrente alternada é muito importante contar com a leitura True RMS de modo que harmônicas, presentes numa tensão por ventura não afetem os resultados dando falsas indicações. Os multímetros true-rms são fundamentais para esse tipo de medida, mas para o caso de equipamentos onde a leitura de tensão True RMS precise ser feita, deve-se contar com um circuito apropriado. O LH0091, da National Semiconductor, é um circuito integrado especialmente projetado para essa finalidade, cujas características abordamos neste artigo.(2000)
Para aquisição de dados a conversão de uma tensão True-RMS em DC pode ser fundamental. Isso é válido em aplicações industriais onde o desenrolar de um processo dependa de leituras constantes e precisas da tensão da rede de energia.
O circuito integrado LH0091 é indicado justamente para essa finalidade. Trata-se de um CI que contém todos os elementos internos já interligados de maneira a realizar a conversão de uma tensão de entrada True-RMS em um valor DC correspondente, conforme a seguinte função de transferência:
O dispositivo tem uma precisão melhor do que 0,1% sem ajustes finos externos. É possível também chegar a uma precisão de leitura melhor que 0,05% para escalas em décadas, para a faixa de 10 a 100 mV ou 0,7 a 7 mV, isso por exemplo, com o uso de ajustes externos.
O LH0091 é fornecido em invólucro DIL de 16 pinos com circuito equivalente simplificado que é ilustrado na figura 1.
Dentre os destaques deste circuito integrado da National Semiconductor, temos os seguintes:
* baixo custo
* conversão true rms
* 0,5% de precisão sem ajustes externos
* 0,05% de precisão com ajustes externos
* Mínimo de componentes externos
* Tensões de entrada na faixa de +/- 15 V de pico para uma tensão de alimentação de +/- 15 V
CARACTERÍSTICAS
Faixa de tensões de alimentação (máxima): 22-0-22 V
Tensão máxima de entrada: +/- 15 V (pico)
Faixa passante: 200 kHz (tip)
Corrente de curto-circuito na saída: 22 mA (tip)
Tensão de saída : 10 V (min)
Faixa de tensões de operação: +/- 5 V a +/- 20 V
Corrente quiescente: 14 mA (tip)
CMRR: 90 dB (tip)
APLICAÇÕES
a) Circuito "Easy Trim"
Na figura 2 mostramos um primeiro circuito de aplicação onde Cx é de 1 (F para uma frequência de sinal de 1 kHz.
Os ajustes são feitos nos dois trimpots, facilitando assim a obtenção dos pontos de funcionamento com um mínimo de componentes. Para estes ajustes aplica-se na entrada uma tensão de 100 mV senoidal, e ajusta-se P3 até que na saída seja lida uma tensão de 100 mV.
Em seguida aplica-se 6 Vrms (senoidal) na entrada e ajusta-se R4 até que na saída seja lida a tensão de 5 Vcc.
Finalmente, repita os ajustes descritos nas etapas anteriores até ser obtida a precisão desejada.
b) Circuito com ajuste Padrão
Na figura 3 temos um segundo circuito de aplicação.
R1 faz o ajuste de simetria DC; R2 ajusta o offset de entrada; R3 ajusta o offset de saída, enquanto que R4 ajusta o ganho.
Com este circuito é possível obter uma precisão de 0,5 mV com offset de 0,05% lido, isso para entradas na faixa de 0,05 V de pico a 10 V de pico.
Para o ajuste proceda da seguinte maneira:
a) Aplique uma tensão de 50 mV DC na entrada, leia e grave o valor de saída.
b) Aplique -50 mV DC na entrada. Use R2 para obter uma saída da mesma ordem que a obtida no passo anterior.
c) Aplique 50 mV na entrada e use o ajuste R2 para obter 50 mV na saída.
d) Aplique -50 mV na entrada e ajuste novamente R2 para obter 50 mV na saída.
e) Aplique +/-10 V alternadamente nas entradas. Ajuste R1 até que a saída lida para ambos os pólos seja igual.
f) Aplique 10 V na entrada. Use R4 para ajustar a saída para 10V.
g) Repita este procedimento até obter a precisão desejada.
c) Usando o Filtro Interno
O LH0091 possui um amplificador operacional interno que pode ser usado para elaborar um filtro passa-baixas.
Na figura 4 apresentamos como fazer a conexão deste filtro.
Usando R1 e R2 de 16 k Ω e C1 = C2 de 1 (F, a frequência de corte será de 10 Hz.
