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.