Os transistores de uso geral como os da série BC possuem ganhos entre 100 e 800 vezes, operando com sinais de pequena intensidade. Estes ganhos abreviados por hfe significam que uma variação da corrente de base que corresponde ao sinal de entrada, se traduz numa variação 50 a 1000 vezes maior na corrente de coletor que corresponde ao sinal de saída.
Se precisarmos de uma amplificação maior, o que normalmente fazemos é usar mais de um transistor.
Os circuitos crescem então em número de etapas e custo.
Uma maneira de se fazer a ligação de mais de um transistor de modo a aumentar o ganho de forma simples é a mostrada na figura 1.
Este tipo de ligação recebe o nome de Darlington, e os ganhos dos transistores se multiplicam.
Assim, se usarmos dois transistores de ganho 100 o resultado será um transistor de ganho 10 000.
Por que não fabricar já num invólucro dois transistores ligados da forma indicada, obtendo desta forma um dispositivo de ganho muito maior?
Esta é a idéia.básica do transistor Darlington ou Super-Transistor.
Num único invólucro já temos dois transistores interligados, conforme mostra a figura 2.
Usamos este componente como se fosse um único transistor mas com características diferentes, ou seja, um ganho mais elevado entre outras.
O BC517 é um transistor de uso geral que se enquadra na categoria dos super transistores ou Darlingtons.
Projetado para operar com pequenos sinais ele pode ser usado nas seguintes funções:
Pré-amplificação de áudio
Excitação de relés
Amplificador para sensores
Temporização
CARACTERÍSTICAS
Potência de dissipação: 625 mW
Vcbo máxima: 30 V
lc máxima: 400 mA
Ganho: 30 000 (min.)
OS PROJETOS
Damos a seguir alguns projetos interessantes usando o supertransistor.
PROVADOR SIMPLES DE CONTINUIDADE
Na figura 3 temos um ultra-simples provador de continuidade em que o "super-transistor" é usado para excitar um LED.
A sensibilidade deste circuito é muito grande, de modo que as resistências da ordem de megohms podem ser indicadas como continuidade e a corrente nas pontas de prova é extremamente baixa.
O LED é vermelho e o aparelho pode ser facilmente montado numa placa de circuito impresso, conforme figura 4.
MEDIDOR SENSÍVEL DE CONTINUIDADE
Este circuito consiste no aperfeiçoamento do projeto anterior com o LED substituído por um microamperímetro. P1 serve para ajustar o fundo de escala, ou seja, a corrente máxima quando as pontas de prova estão unidas.
A sensibilidade deste circuito é muito grande dado o ganho do transistor usado.
Na figura 5 temos o diagrama deste aparelho.
A alimentação poderá ser feita tanto com duas pilhas como com quatro pilhas pequenas.
TEMPORIZADOR
Na figura 6 temos um temporizador simples que usa apenas um super-transistor BC517 e que aciona um relé por intervalo de tempo que depende tanto do valor de C1 como de R1.
O leitor poderá aumentar ainda mais o valor de R1 para obter maiores intervalos de acionamento, mas este componente estará limitado a valores entre 470 k ohms e1 M ohms devendo o valor exato ser determinado experimentalmente.
Pressionando S1 o relé fechará seus contatos e assim permanecerá por um certo intervalo de tempo.
Este tempo é justamente dado pela descarga de C1 através de R1 e também do super-transistor usado.
A disposição dos componentes deste projeto numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 7.
Dependendo da tensão de alimentação podemos usar relés de 6 ou de 12 V.
Os tipos indicados possuem contatos que controlam correntes de até 2 A.
ALARME DE BAIXO CONSUMO
O circuito apresentado tem um consumo de corrente extremamente baixo, evitando assim que pilhas ou baterias usadas na alimentação se esgotem rapidamente.
O aparelho pode ficar ligado por meses sem que isso ocorra.
Na figura 8 temos o diagrama completo deste alarme de baixo consumo.
Observe que o sensor é um reed-switch que deve permanecer fechado com a proximidade de um imã.
Nestas condições a corrente no circuito é dada por R1 e pela tensão de alimentação.
Quando o ímã se afasta de X1 o capacitor C1 carrega-se até o ponto em que Q1 conduz e aciona o relé.
Isso significa que, em função de C1 podemos ter retardos de acionamento que vão de alguns segundos até alguns minutos.
Valores entre 100 nF e 100 uF podem ser experimentados.
Na figura 9 temos uma sugestão de placa de circuito impresso para esta montagem.
O relé depende da tensão de alimentação e pode ser substituído por equivalentes com alteração correspondente na disposição dos terminais na placa.
Se for usado mais de um sensor; podem ser conectados em série. A quantidade é limitada e a sua conexão também pode ser feita com fios longos.
FOTO RELÉ
O próximo circuito, mostrado na figura 10, aciona um relé quando a luz que incide num sensor (LDR) é cortada.
Este circuito também é muito sensível, o que significa uma corrente muito pequena no LDR além da possibilidade de se trabalhar com fontes de luz muito fracas.
Na verdade, até mesmo níveis de iluminação imperceptíveis para o olho humano já são suficientes para acionar este circuito.
A base também é um único transistor BC517 que aciona um relé.
P1 faz o ajuste de sensibilidade e a alimentação pode ser feita com 6 ou 12 V conforme o relé.
A placa de circuito impresso para este projeto é mostrada na figura 11.
Um capacitor pode ser acrescentado entre a base e o emissor do transistor de modo a reduzir sua velocidade.
Este capacitor pode ter valores entre 220 nF e 2 200 uF.
INTERRUPTOR DE TOQUE
Na figura 12 temos um sensível circuito que acende uma pequena lâmpada de aviso quando se toca num sensor.
O circuito é biestável, o que quer dizer que uma vez dado um curto toque no sensor a lâmpada permanece acesa.
Para desligar o circuito devemos interromper a alimentação por um instante ou então apertar S2, curto-circuitando o anodo e o catodo do SCR.
O circuito é extremamente sensível; no caso de se usar baterias como alimentação, pode ser necessário ligar A a uma boa terra de modo a aumentar ainda mais a sensibilidade.
Não há controle de sensibilidade mas ele pode ser acrescentado bastando simplesmente trocar R3 por um trimpot ou potenciômetro de mesmo valor.
O SCR usado suporta correntes de até 3 A, mas nos casos em que a carga for superior a 1 A deve ser usado radiador de calor.
Na figura 13 temos a placa de circuito impresso para este projeto.
O fio de ligação ao sensor deve ser curto. Se tiver mais de 1 metro de comprimento precisa ser blindado, com a malha ligada à massa do circuito.
Como sensor podemos usar uma placa de metal de no máximo uns 5 x 5 cm.
Placas ou objetos maiores acionam erraticamente o circuito, já que funcionam como antena para o ruído da rede e este provoca o acionamento do circuito.
INTERRUPTOR DE TOQUE TEMPORIZADO
Trata-se de uma versão aperfeiçoada do circuito anterior em que a cada toque temos o fechamento dos contatos de um relé por um tempo que pode ser ajustado entre alguns segundos e alguns minutos pelo potenciômetro P1.
O circuito é mostrado na figura 14.
A base do circuito é um 555 acionado em sua comporta pelo super transistor BC517.
Quando tocamos no sensor o super transistor conduz e leva o pino 2 de disparo do 555 ao nível baixo. Isso faz com que a saída do CI no pino 3 vá ao nível alto e o transistor Q1 seja saturado, disparando o relé.
O tempo que a saída permanece no nível alto depende do ajuste de P1 e também do valor de C1 que pode ter de 10 até 1000 uF dependendo da aplicação.
Nos contatos do relé podemos ligar lâmpadas, alarmes ou outros dispositivos que devem ser acionados pelo toque.
O circuito poderá ser alimentado com tensões de 6 ou 12 V conforme o relé.
Para fontes fixas (baterias) será interessante ligar o ponto A à terra de modo a oferecer percurso para a corrente de disparo.
A montagem numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 15.
Para o relé e o integrado a sugerimos a utilização de soquetes.
O cabo de ligação ao sensor não deve ser longo. Se tiver mais de um metro de comprimento, deve ser blindado.