Os circuitos práticos que apresentaremos seguir foram selecionados de Application Notes e Datasheets dos próprios fabricantes, sendo portanto aplicativos de fábrica, testados e indicados para novos projetos. Escolhemos os circuitos dos componentes mais recentemente lançados. Para os leitores que desejam mais informações sobre o uso de tais componentes, sugerimos acessar os sites dos fabricantes e baixar os documentos correspondentes. 

 

Driver de LED com Corrente de 2,3 A

A Linear Technology (www.linear.com) possui na sua linha de componentes o LT3518, recentemente lançado, que consiste num driver para LEDs capaz de fornecer uma corrente de saída de 2,3 A. Além de já incluir uma chave interna de 2,3 V x 45 V, este componente tem uma faixa de ajustes de intensidade PWM True Color de 3000:1, e um sensor de corrente high-side de 100 mV. Outras características do circuito integrado são sua faixa de freqüências de comutação ajustável entre 250 kHz e 2,5 MHz e uma proteção contra LED aberto. A faixa de tensões de operação vai de 3 V a 30 V. O circuito pode operar no modo boost, buck ou buck-boost. O circuito conta ainda com proteção contra transientes até 40 V. Na figura 1 temos o circuito de aplicação sugerido pela Linear, o qual pode ser empregado em iluminação de fundo, paineis para uso automotivo, iluminação e scanners. A eficiência do circuito ultrapassa os 90%. Mais informações sobre o LT3518, incluindo circuitos diferentes de aplicação podem ser obtidos no data sheet disponível em formato PDF no site da empresa.

 

 Driver de LED de 2,3 A utilizando o LT3518 da Linear Technology.
Driver de LED de 2,3 A utilizando o LT3518 da Linear Technology.

 

O componente utilizado LT3518, pode ser encontrado tanto em invólucro TSSOP como QFN de 16 pinos. Na figura 2 a pinagem para o invólucro TSSOP.

 

Pinagem co circuito integrado LT3518 utilizado no projeto.
Pinagem co circuito integrado LT3518 utilizado no projeto.

 

Conversor Boost de 2,3 A Utilizando o LT3518

Na figura 3 temos uma outra aplicação para o circuito integrado LT3518 da Linear Technology (www.linear.com), consistindo num conversor boost que tem uma saída de 12 V x 500 mA a partir de uma entrada de 5 V. O circuito opera com freqüência entre 250 kHz e 2,5 MHz e tem uma eficiência superior a 80% em toda a faixa de correntes de saída de 0 a 500 mA. D1 é um diodo Schottky. Mais informações sobre este circuito podem ser obtidas no datasheet do LT3518 disponível no site da Linear.

 

 Conversor boost com saída de 12 V x 500 mA a partir de entrada de 5 V.
Conversor boost com saída de 12 V x 500 mA a partir de entrada de 5 V.

 

Medidor de Carga de Bateria baseado em OCV

O circuito apresentado na figura 4 foi sugerido pela Maxim (www.maxim-ic.com) tendo por base o circuito integrado Ds2786B. Trata-se de um medidor de carga de bateria que monitora o processo de carga de uma bateria Li-Ion ou Lítio-Polímero baseado na medida da tensão em circuito aberto (Open-Circuit Voltage ou OCV). O medida da carga é avaliada por uma tabela armazenada no circuito, o que o torna bastante preciso.

 

Circuito medidor de carga com o Ds<sup>2</sup>786B da Maxim.
Circuito medidor de carga com o Ds2786B da Maxim.

 

Na figura 5 temos a curva que gera a tabela de monitoramento da carga da bateria.

 

Curva de comportamento da carga de uma bateria utilizada para monitorar o seu estado.
Curva de comportamento da carga de uma bateria utilizada para monitorar o seu estado.

 

O DS2786 possui características bastante interessantes para a realização das funções exigidas por este circuito. Por exemplo, a medida da tensão é feita com resolução de 12 bits enquanto que a medida bidirecional da corrente é feita com 11 bits. O circuito tem ainda uma interface 2-wire e um baixo consumo, de apenas 50 uA. Na condição sleep a corrente cai para apenas 1 uA. Mais informações podem ser obtidas no datasheet do componente.

 

Amplificador Estéreo de 2,8 W

O amplificador mostrado apresentado 6 tem por base o circuito integrado MAX9715 da Maxim (www.maxim-ic.com) fornecendo uma potência de saída até 2,8 W com tensões de alimentação na faixa de 4,5 a 5,5 V com carga de 4 Ω. O circuito opera em Classe d o que lhe garante uma eficiência que chega aos 87%. A distorção é muito baixa, apenas 0,06% em 1 kHz. Para este amplificador é possível programar o ganho em +10,5 dB ou +9,0 dB e a PSRR é de 71 dB em 1 kHz. Além disso, o circuito integrado utilizado possui proteção contra curto-circuito e proteção térmica. O invólucro é o QFN-EP de 16 pinos. Dentre as aplicações sugeridas pela Maxim temos projetores LCD, som portátil, estações de multimídia e notebooks. Na figura 6 temos o invólucro do MAX9715. Dado o elevado rendimento do circuito, não há necessidade de se fazer a montagem em dissipador de calor.

 

 Invólucro e pinagem do MAX9715.
Invólucro e pinagem do MAX9715.

 

Na figura 7 temos o diagrama completo do amplificador.

 

 Diagrama completo do amplificador.
Diagrama completo do amplificador.

 

Oscilador de Silício para Microcontroladores 

Na figura 8 temos um oscilador para microcontroladores capaz de operar nas freqüências de 10, 12 ou 16 MHz, totalmente baseado no silício. O oscilador se baseia nos circuitos integrados STCL1100 (10 MHz), STCL1120 (12 MHz) e STCL1160 (16 MHz). O circuito de precisão de 1,5% e opera com 5 V +/-10%. A saída é compatível com CMOS push-pull, com sinal quadrado. Nenhum componente externo é necessário e o invólucro é SOT23-5L. Recursos de partida rápida e estável estão presentes no componente. O circuito é sugerido pela STMicroelectronics (www.st.com) e mais informações podem ser obtidas no datasheet.

 

 Oscilador totalmente de silício com o STCL1xx00 da STMicroeletronics.
Oscilador totalmente de silício com o STCL1xx00 da STMicroeletronics.

 

Amplificador para Foto-diodo

O circuito na figura 9 apresentado é sugerido pela Mixcrochip (www.microchip.com), sendo elaborado em torno dos amplificadores operacionais MCP6291/1R/2/3/4/5. Estes, são amplificadores operacionais de 1 mA, 10 MHz, rai-to-rail com um produto ganho-faixa passante de 10 MHz. A corrente de alimentação é de 1 mA e eles operam com tensões de 2,4 a 6,0 V.

 Amplificador para foto-diodo com o amplificador operacional MCP6291 da Microchip.
Amplificador para foto-diodo com o amplificador operacional MCP6291 da Microchip.

 

Referência de Tensão Determinada Pela temperatura

Apresentamos na figura 10 uma interessante aplicação sugerida pela Microchip (www.microchip.com) em que a referência de tensão para um conversor A/D é determinada pela temperatura de um sensor. O circuito utiliza como sensor um termistor em paralelo com um resistor de modo a adequar a resposta do sistema. O ganho do circuito, nestas condições é dado pela fórmula:

  

 

Onde:

Vout:amp é a tensão de saída no amplificador operacional

Vin:amp é a tensão aplicada na entrada

Rntc é a resistência apresentada pelo termistor na temperatura tomada como referência.

Neste circuito uma referência de tensão de 2,5 V de precisão é usado para gerar uma tensão de 0,276 V na entrada do amplificador operacional. Quando a temperatura do NTC é 0o C a resistência do termistor é aproximadamente 32,650 Ω. O valor do resistor em paralelo e do resistor de 10k Ω de filme metálico é de 7655,38 Ω. Isso dá um ganho para o circuito de 14,94 V/V. Quando a temperatura do NTC for de 50º C a resistência do termistor será de aproximadamente 3601 Ω e com isso o ganho do amplificador será de 5,8226 V/V. Com estas características temos a seguinte fórmula para a função de transferência do conversor que digitaliza o sinal de entrada:

 


 

Referência de tensão dependente da temperatura sugerida pela Microchip.
Referência de tensão dependente da temperatura sugerida pela Microchip.

 

 

Condicionador de Sinais para Microfone

Na figura 11 apresentamos um circuito de um condicionador de sinais para microfone utilizando o circuito integrado SSm2167 da Analog Devices (www.analog.com). As características deste condicionador levam em conta a faixa passante da voz humana, proporcionando amplificação, compressão limitação e outros recursos que se necessita para aplicações relacionadas. O circuito possui ainda shutdown que o leva a uma condição de baixo consumo. Dentre as aplicações estão os sistemas de segurança e comunicações. Teleconferência e outras. Algumas características importantes adicionais devem ser destacadas como a corrente de shutdown de apenas 10 uA, faixa passante de 20 kHz, distorção de 0,2% mais ruído e operação com tensão de 3 V.

 

Condicionador de sinais para microfone da Analog Devices.
Condicionador de sinais para microfone da Analog Devices.