domingo, 14 de fevereiro de 2016

50 coisas sobre eletrônica (e eletricidade)

Toma aí 50 coisas, fatos, curiosidades e dicas sobre eletrônica e eletricidade [1]. 

1. Eletricidade mata! Parece óbvio (e é), mas muita gente ignora este simples fato. [2]

2. É quase impossível projetar um circuito eletrônico 100% à prova de raios. O circuito pode até sobreviver a uma descarga, mas ficará comprometido. [3]
Pipa de Benjamin Franklin

3. O experimento da pipa de Benjamin Franklin provavelmente nunca aconteceu.

4. Eletricidade estática danifica semicondutores. Não adianta vir com aquela conversa: "Trabalho a n anos com eletrônica e nunca vi queimar com estática". Queima sim...

5. Moto perpétuo não existe. [4]

6. A "lei de Murphy" não é só uma piada. O Murphy realmente existiu.

7. K maiúsculo é Kelvin (unidade de temperatura) e k minúsculo é x1000. Então não é KW e KΩ, o correto é kW e kΩ.

8. A eletrônica digital é um caso particular da eletrônica analógica. [5]

9. O calor é o inimigo da precisão. [6]

10. Resistores (ou qualquer condutor) geram ruído quanto maior a temperatura e maior o seu valor. É o chamado ruído térmico ou ruído Johnson-Nyquist.

11. Na imensa maioria dos casos um resistor defeituoso estará aberto. Nos poucos casos em que não estiver aberto ele estará com seu valor alterado para cima [7]. Nunca vi e nunca ouvi falar de um resistor que tenha entrado em curto.

12. E um resistor defeituoso em um circuito quase sempre é um sintoma de um problema maior. [8]

13. Potenciômetros comuns aguentam no máximo 500mW. Aqueles para PCB ou deslizantes aguentam menos ainda. Mas ninguém calcula a potência sobre o  pobre componente. Muito comum o pot fritar em circuitos de dimmer.

14. Componentes eletrônicos envelhecem. E envelhecem muito mais rápido quanto maior a temperatura. Embora os capacitores eletrolíticos sejam mais conhecidos por este efeito ele acontece com todos os componentes.

15. É relé e não relê. [fonte]

16. Antenas não amplificam! Embora seja chamado de ganho, aquele valor em dB está ligado a direcionalidade da antena.

17. Fios e cabos comuns (ainda) não são supercondutores. Em alguns casos é bom levar em conta a resistência deles para não ter surpresas futuras.

18. O layout da placa de circuito impresso é parte do circuito. E isso é mais evidente quanto maior for a frequência de operação.

19. O mapa de karnaugh tem o formato de um toróide.
Mapa de Karnaugh é um toróide


20. A redação e o laboratório da revista Elektor funcionam num castelo do século 13 em Libricht (Holanda). [9]

21. Tesla não foi tudo isso que dizem na Internet.

22. Tá, você que fala mal do Edison e idolatra o Tesla, já ouviu falar de Oliver Heaviside? Pois então, foi ele quem criou as palavras admitância, condutância, impedância, indutância, permeabilidade e relutância. Também é o inventor do cabo coaxial e "brincava" com matemática. Procure saber sobre ele...

23. A grande maioria dos multímetros digitais são, na verdade, frequencímetros. O motivo pra isso é que os conversores tensão/frequência possuem uma linearidade muito melhor que um conversor AD SAR. Os ADs também perdem no quesito precisão para os frequencímetros.

24. Aquele LM antes de alguns circuitos integrados significa "Linear Monolitic" (monolítico =  tudo em um único pedaço de silicio). E tem os LF que significa "Linear FET". Queria saber o que significa TDA.

25. O último equipamento eletrônico residencial com válvulas é o forno de microondas. E está com os dias contados, pois já existem transistores de potência para esta aplicação.

26. O forno de microondas foi inventado meio que por acidente. Um dos engenheiros estava trabalhando com magnetrons quando notou que uma barra de chocolate em seu bolso havia derretido. Ele resolveu testar depois com pipoca e um ovo (que acabou explodindo na cara de um dos engenheiros). [10]

27. Fora de casa ainda existem alguns lugares onde as válvulas superam os transistores, como nos transmissores de alta potência. Um exemplo é a 4CM2500KG da Eimac, uma das mais potentes válvulas já fabricadas (senão a maior). São 2.5MW (MEGA WATT) de potência, com filamento alimentado por 15.5V e corrente de 640A. A tensão de operação é de 24kV. Refrigeração liquida, claro.
Válvula Eimac 4CM2500KG

28. O termo Nixie usado para nomear as válvulas indicadoras é igual usar Gillette para lamina de barbear ou Bombril para esponja de aço. Na época existiam também as válvulas Digitron, Numicator ou as Numitron (7 segmentos), mas o nome que pegou foi Nixie.

29. Se você precisa enviar um circuito com um 555 para o espaço, a melhor opção é o SE555-SP tolerante a radiação, em encapsulamento cerâmico.

30. O 555 não se chama 555 por causa de três resistores de 5k no divisor interno. Isso é lenda.

31. Potência PMPO não existe em qualquer sistema de padronização de medidas.

32. O CI regulador de tensão monolítico (tudo dentro da pastilha de silício, incluindo o transistor de potência) foi declarado como impossível de ser feito em um artigo de Junho de 1969. Todo mundo acreditou, mas em Fevereiro de 1970, em outro artigo, foi apresentado o circuito do CI LM109, contrariando tudo do artigo anterior. O autor dos dois artigos era o mesmo: Bob Widlar.

33. Todos os CIs com dois amplificadores operacionais ("dual op amp") em encapsulamento DIP de 8 pinos são pino a pino compatíveis. [11]

34. Quase todos os CIs com quatro amplificadores operacionais ("quad op amp") em encapsulamento de 14 pinos são pino a pino compatíveis. Única exceção é o LM4136. [12]

35. Capacitores causam distorções nos sinais elétricos. O nível de distorção depende dos materiais e dos métodos de fabricação do capacitor. [13]

36. Arduino é o nome do bar onde os criadores da plataforma se encontravam. E o nome do bar vem do rei Arduino da Itália que reinou do ano 1002 a 1014. Pronto, já tá bom de Arduino.

37. O transistor de maior sucesso já criado é o 2N2222 (1962). [atualizado!] O 2N3055 é o transistor com mais resultados na busca do Google.

38. O código de cores dos resistores foi criado para facilitar a gravação nos pequenos componentes. E facilita a leitura também, pra quem não enxerga direito. Mas acho que esqueceram os daltônicos...

39. Em 1972 um engenheiro da Signetics criou um datasheet falso para uma tal WOM "Write Only Memory" (memória somente de escrita?). A brincadeira só foi notada depois que alguns clientes começaram a pedir cotações para o produto.

40. O cara que "criou" a WOM da Signetics se baseou em outra brincadeira, mais antiga: a válvula 1Z2Z da Wemac. A 1Z2Z conseguiria oscilar, modular e amplificar ao mesmo tempo enquanto (também) calculava o imposto de renda.

41. Por aqui tivemos o caso da revista Nova Eletrônica que caiu num artigo de primeiro de Abril. Alguém traduziu um texto da revista "Audio" e não notou que era brincadeira. O texto falava do "Sistema Veicular de Reprodução de Discos" [14], um toca discos onde o disco ficava parado e um carrinho ficava rodando sobre ele com a agulha. Mais um projeto da LIRPA Labs.
Revista Nova Eletrônica número 19 LIRPA

42. O primeiro produto da HP, o gerador de áudio 200A, foi feito a partir da tese de mestrado de Bill Hewllet [15] A pedido dos estúdios Disney o equipamento foi modificado e surgiu o modelo 200B. 8 destes aparelhos foram usados para testar os sistemas de som para o filme Fantasia de 1940. 

43. Os circuitos integrados soviéticos usavam um espaçamento entre pinos de 2,5 mm e não de 2,54 mm como os ocidentais. É um submúltiplo de um negócio chamado "polegada métrica".

44. A primeira escola técnica de eletrônica do Brasil foi construída para gerar mais casamentos.

45. Em 1987 Jim Williams escreveu um application note para a Linear Technology deixando a última página em branco. Seu chefe viu a AN e disse que a empresa estava pagando por aquela página. Então Jim fez um desenho a mão na área em branco, que acabou saindo na versão final. [16] E estes desenhos acabaram se tornando uma marca de suas AN. [17]

46. Um multímetro digital embora mais preciso não é tão ágil quanto um analógico. A taxa de atualização de um multímetro digital comum (baseado no CI ICL7106 ou parecido) é de 3 medidas por segundo.

47. Existem resistores fixos na faixa de Tera Ohms e capacitores maiores que 5kF (5000F).

48. O "maior transistor do mundo" fica no antigo complexo da Bell Labs em Holmdel, Nova Jersey. É uma caixa d'água com três "pés", no formato  dos primeiros transistores.

49. CIs do mesmo modelo, mas de fabricantes diferentes, podem ter comportamentos diferentes em um mesmo circuito. Embora tenham o mesmo nome os circuitos internos podem não ser os mesmos. Um exemplo é o clássico 741 com 20 ou 24 transistores internamente. Isso também acontece com reguladores de tensão da série 78XX e com o 555. [18]

50. No século passado a Philips lançou o CI TEA1063 (hibrida para telefonia) que não funcionava direito nas linhas brasileiras. Ela então aprimorou e lançou uma "versão brasileira", o TEA1064.

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[1] Grande parte do post veio de um arquivo de texto onde anoto idéias para posts ou vídeos. Era pra ter virado um vídeo, mas por enquanto vai em texto mesmo. Talvez eu escreva mais sobre um ou outro tópico no futuro.

[2] Conheci dois caras que brincavam colocando o dedo na tomada dizendo "aqui dá choque" e ficavam segurando. Não sei se não sentiam nada ou se sentiam e aguentavam a dor. Só sei que um deles teve problemas depois de um tempo.

[3] Vi muitos casos quando trabalhava numa fábrica de alarmes e quando consertava telefones públicos.

[4]Sério que preciso colocar a fonte desta afirmação?

[5] Em frequências mais altas pode não existir diferença.

[6] Pease, Robert A. - "Troubleshooting Analog Circuits", Newnes 1991, página 98

[7] Isso ocorre principalmente com resistores de alto valor (1M Ohm).

[8] Idem [6], página 26.

[9] Acho que é a única revista de eletrônica em atividade com laboratório próprio.

[10] Já aconteceu comigo. Tentei cozinhar um ovo no microondas. Pareceu tudo certo até que tentei cortar o maldito, que explodiu na minha cara.

[11] No caso de encapsulamentos SMD (SOP8, TSSOP8, etc) existem algumas exceções (conheço um caso da LTC).

[12] Isso só vale para amplificadores operacionais. Comparadores (como o LM339) e amplificadores Norton (como o LM2900) podem ter pinagens diferentes.

[13] Bateman, Cyril - "Capacitor Sound" - Electronics World (Julho de 2002 até Janeiro de 2003).

[14]  Edição 19, de Setembro de 1978, página 53

[15] Esta história (e uma aula de eletrônica analógica) é brilhantemente contada no livro "Analog Circuit Design: Art, Science and personalities" de Jim Willians no capítulo 7: "Max Wien, Mr Hewllet and a rainy Sunday afternoon".

[16] AN25 - Switching Regulators for Poets - Linear Technology - Setembro de 1987.

[17] Todas as AN de Jim Willians estão disponíveis em PDF no site da LTC.

[18] Lembro de um circuito de telefone público que só aceitava um CI TTL da Texas ou Philips. Tivemos que descartar um lote de CIs da ST que não funcionavam de jeito algum.

11 comentários:

  1. Tenho as minhas dúvidas sobre o item 37. O sucesso do transistor foi medido como? Vendas? Número de projetos? Fabricantes asiáticos muito raramente usavam 2N2222 em projetos.

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    1. Segundo o link do item 37 usaram como métrica a quantidade de citações no Google. Chequei e realmente é o transistor mais citado. Mas isso não prova muita coisa, concordo. Chequei no Google Scholar e ele perde para o 2N3904.

      Mas se você verificar o endereço do link que eu coloquei verá que é a página 17. As páginas 18 fala sobre o 2N2222 em marca passos e a página 19 fala sobre as aplicações espaciais.

      O artigo começa com uma entrevista com o cara que inventou o 2N2222: http://www.semiconductormuseum.com/Transistors/Motorola/Haenichen/Haenichen_Page2.htm

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    2. Talvez o 2N2222 seja o mais citado no Google porque ele era fabricado por várias empresas. A maioria dos grandes fabricantes de produtos de consumo tinham o seu próprio transistor de uso geral, categoria que eu incluo o 2N2222. Assim, a Philips tinha o BC548, a National/Panasonic tinha o 2SC945, a Sanyo tinha o 2SC536 e por aí vai. Cmo agravante, a Philips tinha o hábito de mudar o nome do transistor com a mudança do encapsulamento, de forma que o mesmo transistor recebia o nome de BC108 (versão metálica), BC238, BC548 e BC848, este na versão SMT. Se somar todos estes congêneres talvez dê mais ocorrências no Google que o 2N2222.

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    3. Mas isso acontece também com o 2N2222. Tem o PN2222 e o P2222 em TO92. Estou pesquisando mais sobre o assunto e vou trocar o item 37 por outro, já que esse está meio controverso.

      O assunto do transistor mais popular vai virar post em breve.

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  2. Aquele caso dos resistores é que nem o das resistências do chuveiro
    que tbm não entram em curto, acontece ao contrario, puxam muita energia por causa de algum problema e se partem.

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  3. Não querendo estragar sua festa, mas no item 41, aquele "carrinho" existe sim e eu vi ele quando um professor de desenho técnico do curso de eletrônica q fiz levou na sala de aula para mostrar aos alunos, é basicamente um carrinho com uma agulha, o som é muito baixo.
    Também no item 49, pode acontecer com transistor tbm, não somente CI, mas acho q não se aplica a todos casos. Isso foi contatado em circuitos de RF onde se usa o BD135-16 e aqueles q são somente BD135. Esses com -16 funcionam melhor e mais potentes q o outro.

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    1. Sim, os japoneses conseguiram fazer o carrinho. Mas o que saiu na revista era totalmente absurdo e realmente foi uma brincadeira. Aqui dá pra ler o relato de alguém da redação da revista: http://erl4ever.blogspot.com.br/2009/03/historias-dos-bastidores-da-revista.html

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  4. Tem um erro no 3: foi Benjamin Franklin e não Thomas Jefferson que fez o suposto experimento da pipa e o raio.

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  5. No seu ítem 22 um complemento, Heaviside utilizou um pedaço da invenção do matemático Wiliam Rowan Hamilton, o quaternion. Ele utilizou só a parte imaginária. O quatérnion é criação dos idos de +- 1830, uma extensão 3D sobre os números complexos sem aplicação prática até Heaviside e outros toparem com ele. O resultado obtido por eles se chama Álgebra Vetorial. Veja neste link:
    http://www.ifsc.usp.br/~cibelle/arquivos/tese%20Cibelle%20C%20Silva.pdf
    Esqueça as matemáticas e veja a parte histórica que está excelente. Os quatérnions hoje se aplicam como uma luva à Relatividade Restrita e à matemática das Ondas Eletromagnéticas sem precisar de retoques.

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1. Alguns comentários são moderados automaticamente. Caso isso ocorra pode levar algum tempo até que eu veja e o libere.
2. Comentários fora do assunto do post podem ser apagados.
3. Não, eu não posso consertar os seus aparelhos!

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