Temos a sorte de viver em uma época em que há uma abundância de dispositivos eletrônicos. No entanto, esses dispositivos só chegaram até nós graças aos incríveis componentes de uma placa de circuito. Muitas vezes nos perguntamos o que faz um dispositivo eletrônico funcionar tão bem e como ele é montado. Dispositivos eletrônicos são algo tão maravilhoso que você nunca vê nada acontecendo com eles, mas ainda assim consegue testemunhar o que eles podem fazer. Neste artigo, discutiremos as maravilhas das placas de circuito impresso (PCIs) e como elas são possíveis graças aos componentes de uma placa de circuito.
1. Resistores como componentes de uma placa de circuito
Frequentemente usamos resistores na maioria dos nossos projetos de PCB e a maioria de nós está familiarizada com suas funcionalidades. Resistores estão entre os componentes de uma placa de circuito que usamos com mais frequência. Eles são bastante populares e fáceis de usar. Um resistor basicamente impede o fluxo de corrente. Portanto, um resistor auxilia na dissipação de energia elétrica na forma de calor. Existem vários tipos de resistores e diferentes métodos de categorização. Os resistores geralmente diferem em seu material de fabricação, pois usamos materiais diferentes para finalidades diferentes.
Outra diferença entre os resistores é a forma como os fios saem deles. Nesse sentido, o tipo mais comum são os resistores axiais. Entusiastas da eletrônica, iniciantes e amadores costumam usar resistores axiais porque são fáceis de integrar em qualquer circuito. Cada resistor possui anéis circulares ao seu redor. Esses anéis são um código de cores que indica o valor da resistência específica. Esses anéis também nos informam sobre a possível tolerância do resistor em questão.
2. Capacitores como componentes de uma placa de circuito
Depois dos resistores, os capacitores são talvez os componentes mais comuns de uma placa de circuito. Capacitores também estão entre as principais escolhas dos entusiastas de PCBs. No entanto, usamos menos capacitores em comparação com resistores. A função básica de um capacitor é armazenar carga. Um capacitor consiste em duas placas metálicas com um dielétrico entre elas. As duas placas armazenam cargas opostas, enquanto o dielétrico ajuda a separá-las. Quando colocamos o capacitor dentro de um circuito, ele libera as cargas. Dessa forma, uma corrente começa a fluir pelo circuito.
Existem muitas maneiras diferentes de categorizar os capacitores. No entanto, geralmente os categorizamos de acordo com seu material dielétrico. Isso ocorre porque o material dielétrico é responsável por conferir as principais propriedades a um capacitor. Quanto mais denso o material dielétrico, mais cargas um capacitor pode armazenar em suas placas. É por isso que tendemos a usar bons materiais para fabricar um capacitor se quisermos obter uma capacitância maior. Um capacitor típico tem dois terminais saindo de suas placas metálicas. Usamos esses terminais para integrar o capacitor a um circuito elétrico.
3. Indutores como componentes de uma placa de circuito
Indutores são um dos três componentes lineares passivos de uma placa de circuito. Os outros dois são os capacitores e os resistores. Os indutores também servem principalmente para armazenar energia. No entanto, eles armazenam energia gerando um campo magnético, enquanto um capacitor armazena energia usando eletrostática. Existem muitos tipos de indutores, alguns simples, enquanto outros complexos. No entanto, uma bobina metálica é o indutor mais comum e simples de entender que se pode encontrar. O campo magnético que a bobina pode produzir depende do número de espiras. Consequentemente, quanto maior o número de espiras, maior é a indutância.
Frequentemente vemos indutores enrolados em algum núcleo magnético. Os núcleos magnéticos estão disponíveis em diferentes formas e tamanhos. O objetivo principal deste núcleo é aumentar o campo magnético quando a corrente passa pelo condutor. Portanto, este núcleo magnético nos permite blindar ou bloquear completamente determinados sinais. Isso é muito útil para nós, pois podemos empregá-lo em diversas aplicações. Essas aplicações incluem a redução de interferências em equipamentos de comunicação e o aumento da vida útil de baterias, etc.
4. Potenciômetros como componentes de uma placa de circuito
Os potenciômetros são basicamente uma versão avançada do resistor simples. A resistência simples tem um valor fixo. No entanto, é possível alterar o valor da resistência de um potenciômetro conforme acharmos necessário. Existem muitos tipos de potenciômetros, mas os mais comuns são os lineares e os rotativos. Você pode variar a resistência do potenciômetro linear arrastando o controle deslizante linear. No potenciômetro rotativo, você pode girar o botão para variar a resistência. A resistência varia conforme o controle deslizante se move sobre um resistor básico, que é semicircular.
Frequentemente utilizamos potenciômetros rotativos em aplicações cotidianas. Uma das aplicações mais comuns é seu uso em controladores circulares de volume de tocadores de música e equipamentos de áudio similares. Eles funcionam controlando a quantidade de corrente que permitem que passe para os amplificadores. Frequentemente, recorremos a potenciômetros quando projetamos equipamentos sofisticados cujo desempenho exige variabilidade por meio de ajustes finos.
5. Transformadores como componentes de uma placa de circuito
Eles estão entre os componentes mais importantes de uma placa de circuito. Os transformadores servem principalmente para transferir a energia elétrica de uma configuração para outra. À medida que transferimos energia elétrica entre várias configurações, ela aumenta ou diminui. O aumento ou a diminuição geralmente são observáveis na tensão. Especialistas costumam pensar nisso como uma transformação na tensão. Os transformadores incluem um núcleo metálico semelhante aos que vemos em indutores comuns. Sempre há várias bobinas ao redor do núcleo metálico. Há pelo menos duas bobinas e uma delas serve como bobina secundária e a outra atua como bobina primária. A bobina secundária se refere à configuração por onde a energia elétrica passará. No entanto, a bobina primária se refere à configuração de onde a energia elétrica vem.
É comum vermos transformadores em grandes postes telegráficos. Eles são conhecidos como transformadores industriais e servem para diminuir a tensão à medida que ela passa pelas linhas. Essa redução costuma ser da ordem de centenas de milhares. Portanto, essa tensão se torna utilizável em nosso dia a dia e em residências comuns por meio do uso de transformadores.
6. Diodos como componentes de uma placa de circuito
Os diodos estão entre os componentes mais importantes de uma placa de circuito. Sua principal função é permitir o fluxo de corrente em apenas uma direção definida. A corrente pode ir do terminal positivo para o negativo ou vice-versa, mas nunca ambos ao mesmo tempo. Assim, um diodo consegue isso oferecendo resistência infinita em uma direção, mas oferecendo resistência zero na outra. Portanto, podemos utilizar esse recurso para bloquear o fluxo de corrente na direção indesejada. Um dos diodos mais populares é o diodo LED, comumente conhecido como diodo emissor de luz. Usamos esses diodos principalmente para emitir luz. Esses diodos são muito fáceis de soldar. No entanto, devemos orientá-los corretamente, caso contrário, o LED pode não acender.
7. Transistores como componentes de uma placa de circuito
A maioria dos especialistas em eletrônica considera os transistores a base da eletrônica como a conhecemos hoje. Eles são componentes muito importantes de uma placa de circuito. É possível encontrar bilhões de transistores em um único circuito integrado. No entanto, não devemos considerá-los instrumentos complexos. São apenas interruptores elétricos comuns e amplificadores simples. Os transistores vêm em todos os tipos de formatos e tamanhos. No entanto, o tipo mais comum é o transistor bipolar. Outras categorias incluem variantes PNP e NPN.
Existem 3 pinos em um transistor bipolar. Há um coletor, um emissor e, por fim, o mais importante: a base. Quando uma pequena quantidade de corrente passa por um transistor NPN, ela vai da base para o emissor. Isso, no entanto, aciona outra configuração e a corrente se torna muito maior. Essa corrente maior então passa do emissor para o coletor.
Por outro lado, o transistor PNP se comporta de forma completamente oposta ao transistor NPN. Existe outro tipo popular de transistor que chamamos de FETs ou simplesmente transistores de efeito de campo. Eles permitem que a corrente passe por eles usando o campo elétrico existente para acionar outra configuração do circuito.
8. Retificador Controlado por Silício (SCR) como componentes de uma placa de circuito
Estes são componentes integrais de uma placa de circuito e é por isso que os entusiastas adoram usá-los. As pessoas também os chamam de tiristores, pois são bastante semelhantes a diodos e transistores. Alguns especialistas sugerem que eles se assemelham a dois transistores funcionando em conjunto. Possuem quatro camadas de silício e contêm apenas três terminais. Não funcionam como amplificadores, mas apenas como interruptores.
Um dos principais pontos a serem observados é que precisamos apenas de um único pulso para ativar a chave. Por outro lado, precisamos fornecer corrente contínua a um transistor para que ele passe por amplificação. Portanto, eles são mais adequados para comutação de grandes quantidades de energia.
9. Circuitos integrados como componentes de uma placa de circuito
Também os conhecemos como CIs e são componentes críticos de uma placa de circuito. Assim, quando reduzimos o tamanho de alguns circuitos e componentes eletrônicos e os incorporamos em filmes finos de um semicondutor, eles são conhecidos como CIs. Eles nos permitem incorporar muitos componentes eletrônicos em um único chip. Essa capacidade incrível nos permitiu fabricar as primeiras calculadoras. Agora, eles nos permitem criar dispositivos inteligentes de ponta e supercomputadores revolucionários. Os CIs servem como a unidade central de processamento ou essencialmente o cérebro de um circuito maior. Os CIs têm diferentes tipos, mas a maioria está disponível em invólucros plásticos de cor preta. Geralmente, eles têm contatos visíveis, como fios, saindo de sua estrutura. Às vezes, também têm almofadas de contato embaixo deles.
10. Osciladores de cristal como componentes de uma placa de circuito
Estes são os componentes mais essenciais de uma placa de circuito em dispositivos complexos. Usamo-los principalmente em relógios, pois nos permitem construir circuitos críticos. Esses circuitos críticos nos permitem manter um tempo estável e preciso. Eles incluem um piezoelétrico que produz um sinal eletrônico cíclico. O piezoelétrico é basicamente um material cristalino que produz sinais durante sua oscilação. Nós os projetamos de forma que vibrem a uma taxa estável. Sua vibração está vinculada a uma determinada frequência. Portanto, podemos fabricar relógios econômicos e precisos com eles. Por isso, também os usamos em outros dispositivos importantes, como relógios de quartzo e microcontroladores.
11. Interruptores e relés como componentes de uma placa de circuito
Eles são os componentes mais básicos de uma placa de circuito, mas frequentemente esquecemos sua importância. Um interruptor nos permite controlar o fluxo de corrente em qualquer circuito. O interruptor nos permite alternar entre circuitos fechados e abertos. Eles vêm em todos os tipos de formas e dimensões. No entanto, alguns dos mais comuns incluem controles deslizantes, alavancas, chaves, botões de pressão e rotativos. Por outro lado, um interruptor eletronegativo é conhecido como relé. Um relé opera por meio de um solenoide. Portanto, quando a corrente flui por ele, o solenoide atua como um ímã temporário. Portanto, eles operam como interruptores e podem, portanto, transformar pequenas quantidades de corrente em quantidades maiores.
12. Sensores como componentes de uma placa de circuito
Sensores são os componentes de uma placa de circuito que são capazes de detectar mudanças em sua atmosfera. Uma vez detectadas, elas tendem a gerar um sinal para refleti-la. Esse sinal eletrônico é então enviado para diferentes componentes da placa de circuito. Assim, os sensores basicamente convertem energia física em energia elétrica. Por isso, frequentemente consideramos os sensores como transdutores (porque eles são capazes de converter energia de uma forma para outra).
Existem diferentes tipos de sensores e cada um deles tem uma finalidade específica. Alguns dos sensores mais conhecidos incluem sensores de temperatura, sensores de umidade, sensores de pressão, sensores de luz e sensores de movimento. Eles são muito comuns e frequentemente os utilizamos em nosso dia a dia. Por exemplo, usamos LEDs para detectar sinais infravermelhos em um controle remoto de TV. Também usamos sensores de incêndio e umidade em alarmes de incêndio e fumaça. Portanto, podemos usar sensores como componentes de uma placa de circuito para otimizar diferentes processos industriais.
Para saber mais sobre componentes de PCB, confira nossa outra postagem no blog: “Componentes da placa de circuito: um guia completo."
