Circuito integrado 555 – um dos mais simples e cheio de aplicações

sábado 27/11/2010

Pessoal,

Para quem gosta de eletrônica e já projetou alguma coisa ou gosta de ler sobre o assunto, com certeza já ouviu falar do CI 555.

Este é um circuito integrado voltado para aplicações que envolvem temporização como pisca-piscas por exemplo.

O que poucos sabem é de onde vem o nome 555. Normalmente o código não tem muito a ver com o dispositivo, mas no caso do 555, tem tudo a ver. O nome 555 se deve a uma rede resistiva com 3 resistores em série de 5k ohms. Essa rede de resistores é o segredo de sua capacidade de temporização.

Estou certo que existem centenas aplicações para o 555 e que se vocês entenderem como funciona sua estrutura interna, estarão aptos a criar novas aplicações para este CI.

Abaixo seguem os links para o datasheet e um artigo muito bom e prático com a teoria que envolve o 555 a algumas aplicações.

Datasheet: http://www.national.com/ds/LM/LM555.pdf

http://geociti.es/CapeCanaveral/6744/a_04_01.pdf

 


O primeiro TRANSISTOR (fotos exclusivas)

domingo 07/03/2010

Pessoal,

Esta semana durante a aula de circuitos digitais II, lembrei-me que durante um congresso há alguns anos que tive a oportunidade de fotografar o primeiro transistor (bipolar) inventado nos laboratórios Bell no final da década de 1940.

Na primeira foto, fica clara a geometria do transistor, diga-se de passagem, bem diferente do transistor comercializado hoje. Já na segunda, dá para ler o texto que descreve a invenção.

Para completar transcrevo um texto que conta a história do transistor.

Primeiro transistor

Primeiro transistor.

Primeiro transistor, texto descritivo.

Primeiro transistor, texto descritivo.

A verdadeira História do Transistor

O transistor foi inventado nos Laboratórios da Beel Telephone em dezembro de 1947 ( e não em 1948 como é freqüentemente dito) por Bardeen e Brattain.

Descoberto por assim dizer, ( visto que eles estavam procurando um dispositivo de estado sólido equivalente à válvula eletrônica ), acidentalmente durante os estudos de superfícies em torno de um diodo de ponto de contato.

Os transistores eram portanto do tipo “point-contact”, e existe evidência que Shockley, o teorista que chefiava as pesquisas estava chateado porque esse dispositivo não era o que estava procurando. Na época, êle estava procurando um amplificador semicondutor similar ao que hoje chamamos de “junção FET”.

O nome transistor foi derivado de suas propriedades intrínsecas “resistor de transferência”, em inglês: (TRANsfer reSISTOR). Os Laboratórios Bell mantiveram essa descoberta em segredo até junho de 1948 ( daí a confusão com as datas de descobrimento ).

Com uma estrodosa publicidade, eles anunciaram ao público suas descobertas, porem poucas pessoas se deram conta do significado e importancia dessa publicação, apesar de ter saido nas primeiras páginas dos jornais.

Embora fosse uma realização científica formidável, o transistor não alcançou, de imediato, a supremacia comercial. As dificuldades de fabricação somadas ao alto preço do germânio, um elemento raro, mantinham o preço muito alto. Os melhores transistores custavam 8 dólares numa época em que o preço de uma válvula era de apenas 75 cents.

Shochley ignorou o transistor de ponto de contato e continuou suas pesquisas em outras direções. Ele reorientou suas idéias e desenvolveu a teoria do “transistor de junção”.

Em julho de 1951, a Bell anuncia a criação desse dispositivo. Em setembro de 1951 eles promovem um simpósio e se dispõem a licenciar a nova tecnologia de ambos os tipos de transistores a qualquer empresa que estivesse disposta a pagar $25.000,00.
Este foi o início da indústrialização do transistor.
Muitas firmas retiraram o edital de licença. Antigos fabricantes de válvulas eletrônicas, tais como RCA, Raytheon, GE e industrias expoentes no mercado como Texas e Transitron.

Muitas iniciaram a produção de transistor de ponto de contato, que nessa época, funcionava melhor em alta frequência do que os tipos de juncão. No entanto, o transistor de junção torna-se rapidamente, muito superior em performance e é mais simples e fácil de se fabricar.
O transistor de ponto de contato ficou obsoleto por volta de 1953 na América e logo depois, na Inglaterra.

Somente alguns milhares foram fabricados entre 120 tipos, muitos americanos ( não incluindo nestes números, versões experimentais ).
O primeiro transistor de junção fabricado comercialmente era primitivo em comparação aos modernos dispositivos, com uma tensão máxima entre coletor-emissor de 6 volts, e uma corrente máxima de poucos miliamperes.

Particularmente notável, foi o transistor CK722 da Raytheon de 1953, o primeiro dispositivo eletrônico de estádo sólido produzido em massa disponível ao construtor amador. Vários tipos de transistor foram desenvolvidos, aumentando a resposta de freqüência diminuindo os níveis de ruido e aumentando sua capacidade de potência.

Na Inglaterra, duas empresas mantiveram laboratórios de pesquisa não tão adiantadas quanto na américa: Standard Telephones and Cables (STC) e a General Electric Company of England “GEC”, ( não tem telação com a GE americana).
Foram feitas pesquisas na França e Alemanha sem efeitos comerciais.

Em 1950, um tubarão entra nessa pequena lagoa: a PHILIPS holandesa através da Mullard, sua subsidiaria inglesa, com uma planta completa para industrializar o transistor.
A meta da Philips era dominar 95% do mercado europeu, alcançando esse objetivo em poucos anos. A série “OC” de transistor dominou a europa por mais de 20 anos.

Os antigos transistores eram feitos de germânio, um semicondutor metálico, porem logo se descobriu que o silício oferecia uma série de vantagens sobre o germânio. O silício era mais difícil de refinar devido ao seu alto ponto de fusão, porem em 1955 o primeiro transistor de silício já era comercializado.

A Texas Instruments foi uma das empresas que mais tomou parte no desenvolvimento inicial dessa tecnologia, lançando uma série de dispositivos conhecidos na época pelas siglas “900″ e “2S”.

A grande reviravolta veio em 1954, quando Gordon Teal aperfeiçoou um transistor de junção feito de silício.
O silício, ao contrário do germânio, é um mineral abundante, só perdendo em disponibilidade para o oxigênio. Tal fato, somado ao aperfeiçoamento das técnicas de produção, baixou consideravelmente o preço do transístor. Isto permitiu que ele se popularizasse e viesse a causar uma verdadeira revolução na indústria dos computadores. Revolução tal que só se repetiria com a criação e aperfeiçoamento dos circuitos integrados.

Fonte: http://www.bn.com.br/radios-antigos/semicond.htm


PRA Circuitos Digitais I (Jan/2010)

sexta-feira 22/01/2010

Caros alunos,

O ano começou e agora é hora de recuperar o tempo perdido, segue o link da lista com conteúdo para prova de PRA de Circuito Digitais I e alguns exercícios propostos para estudo.

PRA Circuitos Digitais I – 1o sem 2010

Boa sorte a todos!

Prof. Leandro


Duas apostilas sobre circuitos digitais!

sexta-feira 25/09/2009

Atenção alunos(as),

Como combinado, seguem duas apostilas de circuitos digitais que achei na net.

Lá vocês encontrarão boa parte odo conteúdo estudado em nosso curso….

Circuitos-Combinacionais

Sistemas-Digitais

FF RS

Lembrando que já anteriormente enviei um material bem mais completo, porem o arquivo tem aproximadamente 38 MB.

Recomendo que vocês visitem o seguinte site: http://www.falstad.com/circuit/ (excelente simulador de circuitos).

Bons estudos,

Prof. Leandro


Super site para SIMULAÇÃO de circuitos elétricos e digitais

domingo 13/09/2009

Pessoal,

O professor Ronaldo Barbato me passou o link de um site muito interessante, onde é possível fazer a simulação do comportamento de uma infinidade de circuitos elétricos e digitais.

XOR

Além disso, podemos baixar o aplicativo java e rodar em casa sem internet. Para isso basta descompactar o arquivo circuit.zip e dar um duplo clique no arquivo index.html.

Super didático e ilustrativo, dá até pra ver os elétrons se movendo no fio!

Segue o link:

http://www.falstad.com/circuit/

Podemos testar circuitos prontos ou desenvolver nossos proprios circuitos, tem apenas um inconveniente, está em inglês.

Bom estudo a todos!

Prof. Leandro


Material de Circuitos Digitais – 1a Qualidade

quarta-feira 09/09/2009

Caros alunos(as),

Encontrei na NET um link  para uma apostila (quase um livro!) sobre eletrônica digital.

A qualidade é muito boa, vale a pena confirir, o arquivo tem uns 38 MB. Para baixar siga os passos abaixo:

Se seu navegador é o Internet Explorer: Clique com o botão direito do mouse sobre a figura e escolha a opção Salvar Destino Como…

Se seu navegador é o Firefox: Clique com o botão direito do mouse sobre a figura e escolha a opção Salvar Link  Como…

CI 7408Att,

Prof. Leandro


Confirmação das datas da prova A1

segunda-feira 07/09/2009

Turma 1B3 de engenharia civil: Algoritmos I —> 15/09/2009 3a
Turma 2A3 de engenharia elétrica: MPE —> 08/09/2009 3a
Turma 6C3 de engenharia elétrica: Circuitos Digitais I —> 09/09/2009 4a
Turma 6A3 de engenharia elétrica: Circuitos Digitais I —> 10/09/2009 5a
Turma 2A3 de tecnologia em sistemas de telecomunicações: Circuitos Eletro-eletrônicos —> 11/09/2009 6a


Bibliografia – Circuitos Digitais I

sexta-feira 14/08/2009

Bibliografia básica:

1) CAPUANO, F. G.; IDOETA, I. V. Elementos da Eletrônica Digital. 6. ed. SP: Érica, 1984.

Bibliografia complementar:

2) TOCCI, R. J.; WIDMER, N. S. Sistemas Digitais – Princípios e Aplicações. 7.ed. RJ: LTD, 2000.

Vale a pena reforçar que outros livros sobre princípios de eletrônica digital também podem ser utilizados como referência para o estudo do aluno.


Por que um byte tem 8 bits ?

quinta-feira 13/08/2009

The term byte was coined by Werner Buchholz in 1957 during the early design phase for the IBM Stretch computer. Originally it was defined in instructions by a 4-bit byte-size field, allowing from one to sixteen bits (the production design reduced this to a 3-bit byte-size field, allowing from one to eight bits in a byte); typical I/O equipment of the period used six-bit units. A fixed eight-bit byte size was later adopted and promulgated as a standard by the System/360. The word was coined by mutating the word bite so it would not be accidentally misspelled as bit. However back in the sixties the luminaries at IBM Education Department in the UK were teaching that a bit was a Binary digIT and a byte was a BinarY TuplE (from n-tuple, i.e. [quin]tuple, [sex]tuple, [sep]tuple, [oc]tuple …). A byte was also often referred to as “an 8-bit byte” reinforcing the notion that it was a tuple of n bits, and that other sizes were possible.

(Fonte: www.wikipedia.org)

O termo byte foi criado por Werner Buchholz em 1957, durante o início da fase de concepção do computador IBM Stretch. Que inicialmente, foi definido para utilizar instruções com 4-bits sendo esse o tamanho de cada byte, permitindo assim 16 possibilidades (a equipe de design de produção reduziu o tamanho para 3-bits por byte, permitindo assim 8 possibilidades por tyte); os equipamentos de entrada e saída de dados da época utilizavam um barramentos com 6-bits. O tamanho fixo do byte com 8-bits foi posteriormente aprovado e promulgado com a norma System/360. O termo foi criado inicialmente alterando a palavra bit para bite, mas esse novo termo seria facilmente confundido com bit. No entanto, em volta da década de sessenta no Departamento de Educação da IBM no Reino Unido era ensinado que um bit era um Binary digIT (dígito binário) e um byte era um BinarY TuplE (de n-tuple, por exemplo [quin]tuple, [sex]tuple, [sep]tuple, [oc]tuple …), se comparado à língua portuguesa teríamos Binário Tupla (de n-tupla, por exemplo [quín] tupla, [sêx] tupla, [sé] tupla, [óc] tupla …). Um byte também foi muitas vezes referido como “um 8-bit byte” reforçando a noção de que era uma tupla de n bits, e que outros tamanhos eram possíveis.

(Minha tradução livre)

…….

Uma outra explicação segue abaixo:

Os computadores “entendem” impulsos elétricos, positivos ou negativos, que são representados por 1 e 0, respectivamente.
A cada impulso elétrico, damos o nome de Bit (BInary digiT).
Um conjunto de 8 bits reunidos como uma única unidade forma um Byte.

Para os computadores, representar 256 números binários é suficiente. Por isso, os bytes possuem 8 bits. Basta fazer os cálculos.
Como um bit representa 2 valores (1 ou 0) e um byte representa 8 bits, basta fazer 2 (do bit) elevado a 8 (do byte) que é igual a 256.

Os bytes representam todas as letras (maiúsculas e minúsculas), sinais de pontuação, acentos, sinais especiais e até sinais que não podemos ver, mas que servem para comandar o computador e são enviados pelo teclado.

Para que isto aconteça, os computadores utilizam uma tabela que combina números binários com símbolos: a tabela ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Nesta tabela, cada byte representa um caractere ou um sinal.

A partir daí, foram criados vários termos para um entendimento melhor sobre a capacidade de armazenamento de dados dos computadores. São eles:
1 Byte = 8 bits
1 Kilobyte ou Kbyte ou KB = 1024 bytes
1 Megabyte ou Mbyte ou MB = 1024 Kilobytes
1 Gigabyte ou Gbyte ou GB = 1024 Megabytes
1 Terabyte ou Tbyte ou TB = 1024 Gigabytes

É também através dos bytes que se determina o comprimento da palavra de um computador, ou seja, a quantidade de bits que ele utiliza na composição das instruções internas, como por exemplo:
8 bits – palavra de 1 byte
16 bits – palavra de 2 bytes
32 bits – palavra de 4 bytes

(Fonte: http://www.infowester.com/bit.php)


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