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Sinalizador CMOS (ART1363)

Este circuito faz uma lâmpada incandescente piscar em velocidades que podem ser ajustadas numa ampla faixa de valores através de um potenciômetro ou trimpot. O circuito funciona tanto com alimentação de 6 como 12 V e pode alimentar lâmpadas com correntes até mais de 1 A.

A base deste projeto é o circuito integrado 4093, formado por quatro portas NAND disparadoras de duas entradas CMOS.

Este circuito integrado serve para uma infinidade de aplicações, como temos explorado nesta revista e até temos um livro publicado nos Estados Unidos que reúne mais de 200 dessas aplicações: CMOS Projects and Experiments (Newnes 2000).

O que propomos neste artigo é um oscilador de baixa freqüência que através de um transistor de potência, controla a alimentação de uma pequena lâmpada de 6 ou 12 V.

Podemos usar esse circuito no carro (como pisca-alerta) ou num triângulo de sinalização além de decoração.

 

Como Funciona

Na figura 1 temos o circuito equivalente do 4093.

 

Figura 1 – Circuito interno do 4093
Figura 1 – Circuito interno do 4093

 

 

Cada uma das 4 portas pode ser usada de forma independente. na figura 2 temos o modo de se fazer um oscilador, observamos que precisamos apenas de um resistor e de um capacitor para sua implementação.

 

Figura 2 – Oscilador com uma porta NAND
Figura 2 – Oscilador com uma porta NAND

 

 

No nosso caso, para termos controle sobre a freqüência do sinal gerado, acrescentamos em série com o resistor um potenciômetro ou trimpot.

O sinal do oscilador feito em torno de uma das portas é levado à uma segunda porta que funciona como inversor e ao mesmo tempo amplificador digital para o sinal.

O sinal dessa segunda porta é aplicado à base de um transistor de potência que controla a lâmpada.

Usamos um TIP31 capaz de controlar correntes até 1 A (com folga), mas deve ser montado num pequeno radiador de calor.

Corrente maiores (até uns 3 A) podem ser controladas com uma etapa de maior ganho, conforme mostra a figura 3.

 

Figura 3 – Etapas de potência
Figura 3 – Etapas de potência

 

 

Montagem

Na figura 4 temos o diagrama completo do sinalizador.

 

     Figura 4 – Diagrama do aparelho
Figura 4 – Diagrama do aparelho

 

 

Para uma montagem experimental pode ser usada uma matriz de contactos, conforme mostra a figura 5.

 

Figura 5 – Montagem em matriz de contatos
Figura 5 – Montagem em matriz de contatos

 

 

Evidentemente, para uma montagem definitiva, deve-se usar uma placa de circuito impresso.

Observe com cuidado a posição do integrado, do transistor e a polaridade da alimentação.

O capacitor C1 pode ser alterado conforme a faixa de ajuste desejada deva cobrir piscadas mais rápidas ou mais lentas.

 

Prova e Uso

Para provar o aparelho, basta ligar a alimentação e ajustar P1 para que a lâmpada pisque na freqüência desejada.

O fio de conexão à lâmpada, ou à alimentação, no caso de um sistema sinalizador não deve ter mais de 10 metros de comprimento.

Se for usada fonte de alimentação, ela deve fornecer corrente compatível com o consumo da lâmpada.

Para lâmpadas até 500 mA o transistor pode ser io BD135. Para usar Darlingtons de potência, basta aumentar R2 para 4,7 k Ω.

 

CI-1 – 4093 – circuito integrado CMOS

Q1 – TIP31 ou equivalente – transistor NPN de potência

P1 – 1 M Ω – potenciômetro ou trimpot

R1 – 10 k Ω x 1/8 W – resistor – marrom, preto, laranja

R2 – 2,2 k Ω x 1/8 W – resistor – vermelho, vermelho, vermelho

X1 – Lâmpada de 6 ou 12 V até 1 A

C1 – 1 µF – capacitor de poliéster ou cerâmico

C2 – 100 µF x 16 V – capacitor eletrolítico

 

Diversos:

Matriz de contactos ou placa de circuito impresso, soquete para a lâmpada (opcional), caixa para montagem, botão para o potenciômetro (se usado), radiador de calor para o transistor, fios, solda, etc.

 

 

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