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Gerando transientes rápidos de linha (ART692)

Em diversos setores da eletrônica a medida do modo como se comportam circuitos diante de transientes rápidos é um item fundamental no projeto. No entanto, para esta finalidade é preciso contar com um modo de se gerar artificialmente estes transientes na bancada, o que exige o emprego de circuitos especiais. O circuito que apresentamos foi proposto pela Maxim em seu Application Note 378 e consiste numa solução bastante acessível e econômica já que faz uso de componentes discretos bastante tradicionais. Na atualização de 2012 constatamos que este circuito ganhou importância ao longo do tempo, já que cada vez mais a preocupação com os transientes é maior. Sugerimos consultar outros artigos no site para obter mais informações.

O circuito que propomos para a geração de transientes usa uma configuração em simetria complementar, bastante conhecida dos leitores que já trabalharam com áudio.

Os transistores de potência fornecem um sinal de excelente intensidade quando usamos um gerador de funções ligado a sua entrada.

Se o dispositivo sob teste for de muito baixa potência, ele pode ser ligado diretamente à saída do gerador de funções, sem problemas e sem a necessidade de um capacitor de passagem.

No entanto, se a capacitância do dispositivo sob teste e sua potência aumentam o gerador de funções não pode ser usado sozinho.

A solução para se obter transientes rápidos em cargas capacitivas grandes é através de um buffer em laço aberto.

Como este tipo de circuito não tem realimentação, ele é sensível à cargas capacitivas e pode ser projetado para fornecer uma ampla faixa de correntes.

Um critério importante no projeto deste tipo de buffer é que ele tenha uma taxa alta de crescimento, uma alta capacidade de excitação saída, uma baixa tensão offset, uma baixa distorção e uma compensação térmica.

O circuito mostrado na figura 1 tem todas estas características.

 

Figura 1
Figura 1

 

Como os transistores de saída não são casados, alguns ajustes de polarização devem ser feitos.

Além disso, o circuito deve ter recursos para manter a polarização constante na faixa de temperatura de operação.

Analisemos seu funcionamento:

O circuito pode ser separado em três blocos principais.

Na entrada temos uma etapa complementar de alta impedância.

A seguir, temos um multiplicador de Vbe para ajuste de polarização com fontes de corrente constante.

Finalmente, temos na saída, uma etapa Darlington de potência.

O transistor Q8 atua na compensação das características do circuito com as variações de temperatura, devendo ser montado em contacto com os dissipadores de calor dos transistores de saída.

O circuito é projetado para operação com fonte simétrica com uma tensão de alimentação de pelo menos 5 V acima do máximo desejado.

A operação com uma fonte de +15. -5 V oferece uma boa performance para o circuito.

Será interessante tomar cuidado com as linhas de terra do circuito para que não ocorram interações no funcionamento.

Um fio grosso deve ser usado para fazer um barramento comum.

 

 

 

Ver também:

* Transientes em circuitos com tiristores (ART222)

* Transientes em tiristores (ART215)

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