Na realidade, o que descrevemos neste artigo é uma versão simplificada de um indicador bargraph de tensão com 4 LEDs. Numa aplicação simples ele pode indicar quando uma fonte é de 3, 6, 9 ou 12 V. Simples de montar, ele também prevê uma entrada para tensões alternadas.
Nem todos os leitores possuem um multímetro, se bem o custo extremamente baixo de alguns tipos deste instrumento não impeça sua aquisição.
No entanto, o leitor pode desejar ter na sua bancada um segundo indicador de tensão mais simples, por exemplo, para monitorar uma fonte de alimentação que tenha montado.
O circuito que descrevemos é de um voltímetro de 4 pontos, o que nos permite classificá-lo como digital, simples de montar e com a indicação feita através de LEDs.
A alimentação é feita com 6 V, obtida a partir de pilhas ou da própria fonte com a qual o circuito funcionar, se for o caso.
Como Funciona
A base do circuito é um comparador de tensão quádruplo da série LM139/239/339.
Nas entradas dos comparadores ligamos uma rede divisora de tensão que determina o ponto de disparo de cada um na escala desejada.
Na saída de cada comparador ligamos então um LED indicador, podendo ser o primeiro para 3 V, o segundo para 6 V, o terceiro para 9 V e o quarto para 12 V.
O circuito tem então num trimpot de ajuste a fixação de escala de acordo com um padrão que pede ser uma pequena fonte de alimentação ajustável com saídas conhecidas.
Para a medida de tensões alternadas precisamos fazer sua retificação e filtragem, o que exige um circuito como o mostrado na figura 1.
Para a medida de tensões acima de 12 V será preciso utilizar uma rede atenuadora como a mostrada na figura 2.
Com um segundo comparador quádruplo, podemos expandir a escala para4 LEDs.
Montagem
Na figura 3 temos então o diagrama completo do voltímetro digital simplificado.
A montagem pode ser feita numa placa de circuito impresso com o padrão mostrado na figura 4.
Na montagem, observe a posição do circuito integrado e dos LEDs.
Os resistores são de1/8 W e o capacitor eletrolítico é para 12 V ou mais.
Para testes de bancada, o circuito pode ser instalado numa caixinha e para conexão ao circuito analisado, podem se usadas pontas de prova vermelha e preta.
Para testar, basta ligar o circuito numa fonte variável e ajustar a tensão de modo que, ao subir, ela acione os LEDs gradualmente.
CI-1 – LM139, 239 ou 339 – comparador quádruplo de tensão
LED1 a LED4 – LEDs vermelhos comuns
R1 – 47 k Ω - resistor – amarelo, violeta, laranja
R2 a R5 – 2k2 Ω – resistores – vermelho, vermelho, vermelho
R6 a R9 – 1 k Ω – resistores – marrom, preto, vermelho
P1 – 1k – trimpot
C1 – 100 µF – eletrolítico
S1 – Interruptor simples
B1 – 6 V – 4 pilhas pequenas
PP1, PP2 – pontas de prova
Diversos:
Placa de circuito impresso, caixa para montagem, suporte de pilhas, fios, solda, etc.
