quinta-feira, julho 12, 2007

Resistores de Precisão

Muitos hobistas querem montar seus circuitos mas esbarram em um problema: resistores de precisão.

Em muitos projetos o mais importante não é o valor exato dos resistores, mas a relação entre eles. Nestes casos podemos medir a resistência os nossos resistores e selecionar os mais adequados.

Vou dar um exemplo. Suponha que temos um amplificador inversor, conforme mostrado na figura abaixo.


O ganho do amplificador é dado pela fórmula

Podemos ver que a relação entre Rf e Ri é que determina o ganho do circuito.

Vamos supor que queremos o ganho X.

Se fizermos Rf = 10.000 ohms e Ri = 5.000 ohms, teremos que o ganho será igual a -2.

Se fizermos Rf = 20.000 ohms e Ri = 10.000 ohms, teremos o mesmo ganho -2.

Se usarmos resistores de 5% de precisão, o ganho poderia variar entre -1,81e -2.21, dependendo dos valores reais de Rf e Ri.

Se usarmos resisotres de 2% de precisão, o ganho poderia variar entre -2,08 e -1,92, o que é bem melhor.

Se não tivermos resistores de precisão na mão, podemos pegar os nossos resistores comuns (5% de tolerância), e sairmos medindo vários deles até acharmos 2 que satisfaçam nossa relação, da melhor maneira possível.

Para efeitos de ilustração, adotaremos os seguintes valores nominais: Rf = 20.000 ohms e Ri = 10.000 ohms.

Se achassemos dois resistores de modo que Rf = 20.900 ohms e Ri = 10.400 , o ganho seria de -2,01, bem próximo do obtido com resistores de 2% de precisão (na realidade, melhor!).

Se, por outro lado, conseguíssemos Rf = 21.000 e Ri = 10.500, o ganho seria exatamente -2 (melhor que o resultado dado por resistores de precisão de 2%).

Esta abordagem para usarmos resistores comuns no lugar dos de precisão só são adequados para protótipos, onde teremos apenas 1 ou 2 circuitos. Para projetos comerciais, devido à produção em larga escala, o uso de componentes de precisão é obrigatório.

Circuitos e dispositivos eletrônicos podem ser estudados mais profundamente com estes livros.

Nota:
Conforme o Maurício de Oliveira disse na sua resposta a este artigo, os resistores de precisão são fabricados de modo a minimizar a variação dos seus valores com a variação da temperatura. Logo, a rigor, há sim diferenças entre os resistores de precisão e os resistores comuns.

Neste artigo, que é destinado aos hobbistas, estou desprezando este fato, pois não se trata do desenvolvimento de circuitos profissionais, mas de um modo de substituir resistores de precisão em circuitos caseiros.

3 comentários:

Maurício de Oliveira disse...

Você está errado!!! deve retirar este artigo o quanto antes para parar de passar vergonha ou disseminar falsa informação. Resistores de precisão levam em questão fundamentalmente a variação térmica em primeiro lugar e em segundo seu valor ohmico. Você nunca vai ver resistores de carbono com 1% de precisão, pois dependendo da temperatura que estão submetidos, eles variam mais de 1%.

Marcio Andrey Oliveira disse...

Olá, Maurício.

Tens razão quanto a variação de temperatura ser levada em consideração no processo de fabricação dos resistores de precisão.

Entretanto, deves ter notado que no início do artigo eu citei que os HOBBISTAS em geral esbarram no problema de encontrar resistores de precisão.

Deves ter visto também no fim do artigo que eu disse que esse "truque" para substituir resistores de precisão só são adequados para protótipos.

Hobbistas normalmente não desenvolvem circuitos profissionais, de modo que uma certa instabilidade do circuito com a variação de temperatura não será algo tão prejudicial assim.

Claro que isso não se aplica a circuitos profissionais.

Talvez eu devesse ter explicado isto desde o início, pois com teu comentário pude ver que passei uma idéia errada.

Ao invés de remover o artigo, eu o coloquei uma nota explicando que estou explicitamente desprezando o efeito da temperatura.

Obrigado pela participação.

Marcio Andrey Oliveira disse...

Além do comentário do Maurício, recebi um e-mail com a mesma reclamação.

Assim, resolvi alterar o artigo. Creio que deste modo atendo às reclamações.

Estou aberto a críticas. Caso haja outras, sintam-se à vontade para publicá-las.