Inversor Ajustável CMOS

Não leva muito tempo e recebo e-mails com sugestões, são as sugestões que fazem com o Ibytes tenha o conteúdo que é de interesse dos visitantes.

Existem solicitações que são impossíveis e outras que são totalmente fora da realidade da eletrônica, existem casos até de exigência de circuitos, o fato é que o Ibytes disponibiliza gratuitamente o seu conteúdo, não existem funcionários e o autor faz por prazer, então é óbvio que pode demorar até que uma solicitação seja atendida.

Além do mais, existem dias que a gente não está afim de determinados assuntos, então, espero que eu seja compreendido.
Mas hoje eu estava com vontade de criar um projeto, existiu uma solicitação e me veio à mente a finalidade da intenção do solicitante, foi solicitado um reator para lâmpadas fluorescentes que funcionasse com 12 volts, e o objetivo era de colocar dentro de um computador para ligar pequenas lâmpadas fluorescentes.

Pois bem, na solicitação não diz, mas sei perfeitamente que o objetivo é acender as pequenas lâmpadas do algum monitor LCD que não brilha mais como antigamente, mas se não for esta a intenção, não tem problema, o projeto pode ser usado para um pequeno sistema de luz de emergência.

Em qualquer etapa osciladora, a característica mais desejada é o tempo de comutação, quando o nível lógico é reconhecido na entrada, e dessa característica que se distinguem os bons osciladores.

Um tipo de função lógica que possui tempos reduzidos de comutação é a formada por circuitos disparadores (ou triggers), como por exemplo as quatro portas do circuito integrado 4093, estas portas possuem uma característica de histerese que são garantia de um bom circuito.

As portas com essas características mostram que quando o circuito reconhece o nível lógico necessário à comutação, a saída passa de um nível a outro numa velocidade muito grande, ou seja, há uma comutação muito rápida.

Por outro lado, o nível lógico de entrada que faz novamente a comutação para que a saída volte ao estado anterior não ocorre com a mesma tensão do nível anterior.

Em outras palavras, o sinal de saída oscila do nível alto para o baixo e vice-versa com tensões diferentes de entrada, são estas diferentes tensões determinam uma faixa denominada histerese.

Esta característica é muito importante pois garante que o circuito comute com segurança, tanto “descida” como “subida” dos sinais, e que além disso, possam ser usados em osciladores de bom desempenho.

Para montar um oscilador com uma porta NAND disparadora como a do circuito integrado CMOS 4093, são necessários apenas dois componentes externos na configuração, conforme pode ser visto no esquema abaixo, na verdade, um capacitor e um resistor, que no caso, é um potenciômetro ou um trimpot, cuja finalidade é ajustar a oscilação para a frequência
desejada.

Não serão necessários muitos detalhes, de forma breve podemos dizer que neste circuito, o capacitor se carrega através do resistor ajustável de 4M7, e quando a saída da porta ligada como inversora está no nível alto e descarrega-se quando está no nível baixo, produzindo um sinal com ciclo ativo de 50%.

A entrada do circuito, ligada entre o capacitor e o resistor, não drena nem fornece corrente, já que é de alta impedância, apenas monitora o nível de tensão neste ponto para fazer a comutação.

As demais portas do mesmo CI CMOS 4093 são usadas como buffer, apenas para isolar e ter nível de sinal mais constante para excitar o IRF 640 que um transistor de efeito de campo.

O resistor de 22M ligado no gate (porta) do IRF faz com que ele não aqueça muito, em frequências acima de 600 hz esse resistor não será necessário.

Tudo é importante num circuito, mas nesse, o transformador, depois do oscilador é o que tem importância vital, são as características do transformador que determinarão o nível de tensão de saída, ou seja, aquela tensão que será enviada para as pequenas lâmpadas fluorescentes, com um transformador desses tirado de modem.

Consegui 22 volts na saída alimentando o circuito com 5 volts da própria fonte do notebook, com um transformador de 220 volts para 6 volts obtive 85 volts, usei um transformador hayama, e cada transformador usado vai alterar o nível da tensão de saída, então, procure saber a tensão das lâmpadas fluorescentes que você pretende utilizar para escolher o transformador que vai usar.

Se você usar uma lâmpada fluorescente de 40 watts, alimente o circuito com 12 volts, a alimentação não é crítica, justamente para ser ajustável é que foi escolhido o circuito integrado CMOS 4093, que funciona de 3 a 15 volts, o negativo da alimentação é o pino 7 do CI 4093 e o positivo da alimentação é o pino 14 do CI 4093.

Para quem já tem um certo conhecimento em osciladores sabe que os circuitos podem ter seus ciclos ativos modificados no percurso das correntes de carga e descarga do capacitor, o que pode ser conseguido através de diodos, o que não é o caso desse circuito.

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