sexta-feira, 30 de dezembro de 2016

Radio Amateur Handbook

Achei na net mais duas edições desse livro para complementar o que eu havia postado aqui.




Células solares de plástico feitas a temperatura ambiente


Basta mergulhar o filme na solução de semicondutor que o processo se desenrola sozinho, a temperatura ambiente e ao ar livre.


Energia fotovoltaica orgânica

Uma técnica de dopagem elétrica, feita em solução e a temperatura ambiente, promete ajudar a reduzir ainda mais o custo das células solares poliméricas e demais dispositivos eletrônicos orgânicos - feitos de plástico. Ao permitir a produção de células solares de camada única sobre uma base de plástico flexível e transparente, o novo processo pode ajudar a levar a energia fotovoltaica orgânica para uma nova geração de dispositivos portáteis e permitir a geração de energia distribuída em escala doméstica, em painéis que podem ser aplicados sobre qualquer superfície.

Doping positivo

Desenvolvida por pesquisadores de quatro instituições norte-americanas, a técnica fornece uma nova maneira de induzir o doping elétrico de tipo positivo em películas de semicondutores orgânicos. O processo envolve a imersão breve das películas numa solução a temperatura ambiente, e substitui a técnica atual mais complexa e mais cara, que requer processamento a vácuo por envolver a aplicação de camadas de óxido de molibdênio, um material muito sensível ao ar.

"Nossa esperança é que isto vá mudar o jogo para a energia fotovoltaica orgânica, simplificando ainda mais o processo de fabricação das células solares baseadas em polímeros", disse Bernard Kippelen, do Instituto de Tecnologia da Geórgia. "Nós acreditamos que essa técnica provavelmente afetará muitas outras plataformas de dispositivos em áreas como componentes eletrônicos impressos, sensores, fotodetectores e LEDs," completou o pesquisador.

Rumo ao mercado

A técnica consiste em mergulhar filmes finos de semicondutores orgânicos e suas misturas em soluções de polioxometalato (PMA e PTA) com nitrometano por um curto período de tempo - na ordem de minutos. A difusão das moléculas de dopante nas películas durante a imersão gera uma dopagem elétrica eficiente do tipo p (positivo) a uma profundidade controlada de 10 a 20 nanômetros da superfície do filme. Em relação ao processo convencional, as regiões p apresentam uma maior condutividade elétrica e alta funcionalidade, a solubilidade no solvente de processamento é reduzida e a estabilidade à foto-oxidação pelo ar é largamente melhorada.

"A concretização de fotovoltaicos monocamada com a nossa abordagem permite que os dois eletrodos no dispositivo sejam feitos com materiais condutores de baixo custo," disse Canek Fuentes-Hernandez, membro da equipe. "Isso oferece uma simplificação dramática da geometria dos dispositivos. Embora vários estudos de vida útil e de custos ainda serão necessários para avaliar o impacto total dessas inovações, elas são certamente desenvolvimentos entusiasmantes no caminho para transformar a fotovoltaica orgânica em uma tecnologia comercial."

segunda-feira, 19 de dezembro de 2016

Válvulas, circuitos e outros

Trago nesse post alguns livros que achei na internet e um que recebi de contribuição de leitor, são três manuais de válvulas, um guia de equivalência de transistores, diodos e CIs e um com circuitos.
Adicionei também uma tabela de transistores que saiu nas edições da Nova Eletrônica que pode ser baixada no post da revista.










terça-feira, 13 de dezembro de 2016

Metamaterial guia a luz por onde você queira - sem fibras ópticas


Em vez de vias feitas de fibras ópticas, variações precisamente calculadas na espessura das estruturas que formam o metamaterial conduzem a luz exatamente por onde ela deve passar para chegar ao seu destino




Óptica transformacional

Depois de terem demonstrado a possibilidade de fazer microeletrônica sem semicondutores, telas passivas com cores totais e camuflagens sísmicas contra terremotos, os metamateriais estão fechando o ano com um dos avanços mais importantes no campo da óptica e da fotônica. Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia, desenvolveram um metamaterial capaz de manipular a luz de forma que ela siga qualquer caminho predeterminado ao longo de uma superfície.

É difícil imaginar todas as possibilidades de uso dessa ferramenta, mas processadores à base de luz estão nas primeiras posições da fila de beneficiados. Com a ajuda da ferramenta matemática que a equipe desenvolveu é possível criar materiais artificiais que guiam a luz ao longo de caminhos determinados com virtualmente qualquer finalidade.

"Nós não temos que pensar sobre as limitações dos materiais naturais. Em vez disso, decidimos o que queremos fazer e, em seguida, projetamos uma guia de ondas de metamaterial que faz o trabalho. Esta é uma física maravilhosa, construída sobre a base da teoria geral da relatividade de Einstein," disse Sophie Viaene, principal autora do trabalho.

Manipulação da luz

Este aprimoramento da técnica de manipulação da luz tem um amplo campo de aplicação, principalmente no campo da transmissão de dados pelas redes de fibras ópticas. Por exemplo, ele pode ser usado em chips ópticos, para melhorar a confiabilidade da transmissão de dados na internet, ou para acelerar os roteadores responsáveis por fazer esses dados chegarem ao seu destino. "Nosso método abre a caixa de ferramentas da óptica transformacional para uma infinidade de dispositivos baseados em guias de ondas," disse o professor Philippe Tassin.

Com novos melhoramentos, eles esperam que o novo metamaterial possa até mesmo melhorar a forma como a luz é gerada, e não apenas como ela é transmitida. "Por exemplo, uma lâmpada LED está longe de ser perfeita quando se trata da eficiência energética. Os metamateriais poderão extrair a luz de forma mais eficiente - e talvez também possamos manipular a cor da luz," finalizou Tassin.

domingo, 27 de novembro de 2016

Revistas

Substitui algumas edições que estavam faltando páginas, a edição 231 da Monitor de Rádio e TV eu fiz um pequeno acerto em algumas páginas que estavam fora de ordem e retirei uma página duplicada.

Recebi mais duas edições da Aprendendo e Praticando Eletrônica, agora só falta a edição 73 para completar a coleção, quem tiver essa edição e quiser contribuir é só entrar em contato pelo e-mail que está no blog.

sexta-feira, 25 de novembro de 2016

Brasileiros avançam em células solares inovadoras


A incorporação de nióbio deu novo impulso às células solares brasileiras.


Células solares de perovskita

Há poucos meses, pesquisadores da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) apresentaram os primeiros protótipos de células solares de perovskitas feitas no Brasil, um dos materiais mais promissores e mais pesquisados atualmente em todo o mundo. Agora foi a vez de uma equipe da UNESP (Universidade Estadual Paulista) dar um passo adicional, alcançando uma eficiência de 15% na conversão de energia solar em eletricidade.

Atualmente, as células solares mais comuns são feitas de silício, que apresentam uma eficiência de conversão de energia na faixa de 20%. Mas elas parecem ter chegado ao limite porque, nos últimos 15 anos, não foram observados progressos com as células de silício e sua eficiência permanece estagnada.

Perovskita com nióbio

A nova tecnologia fotovoltaica, usando cristais de perovskitas, foi descoberta em 2009. "Inicialmente, a eficiência de conversão de energia das células solares de perovskita era de apenas 3%. Hoje, já temos eficiências tão altas quanto 22%. Esse rápido avanço colocou as células solares de perovskitas em competição com as células de silício comerciais e essa tecnologia já é considerada promissora para a aplicação em larga escala," detalhou a pesquisadora Sílvia Letícia Fernandes, responsável pelos novos aprimoramentos. A inovação no trabalho de Sílvia foi a introdução de óxido de nióbio como parte da célula solar, a fim de melhorar seu desempenho: "Conseguimos bons resultados quando inserimos o óxido de nióbio nas células, inclusive um ganho na estabilidade do dispositivo. Vale ressaltar que o uso do nióbio é de grande interesse para o nosso país, visto que mais de 90% das reservas desse mineral estão localizadas no Brasil."

Perovskitas

Perovskita é um termo geral usado para designar a estrutura do material - CH3NH3PbI3 é o material mais utilizado - responsável por absorver a luz do sol e gerar corrente elétrica. Existem várias vantagens que as células de perovskitas apresentam sobre as de silício tradicionais.

"Enquanto o dióxido de silício (SiO2) é abundante na forma de areia de praia, separar as moléculas de oxigênio ligadas ao silício requer uma quantidade gigantesca de energia. O dióxido de silício funde a altas temperaturas, acima de 1500°C, o que paradoxalmente libera mais emissão de dióxido de carbono na atmosfera e também cria um limite fundamental sobre o custo de produção das células solares de silício. Outra complicação das células fotovoltaicas de silício é que elas são pesadas e rígidas. Estes painéis pesados contribuem para os altos custos de montagem das matrizes e módulos fotovoltaicos de silício," comenta a pesquisadora.

Como são feitas de filmes finos - as perovskitas são consideradas um material bidimensional, como as folhas de grafeno - elas são muito mais flexíveis e têm potencial para serem mais baratas.

Desafios a vencer

Enquanto as células solares de silício são consideradas uma tecnologia madura, o progresso das células de perovskitas continua a florescer. Em sete anos, sua eficiência aumentou cinco vezes, tendo duplicado apenas nos últimos dois anos. Mas ainda existem desafios a vencer para que as células de perovskitas saiam dos laboratórios e cheguem aos telhados das casas.

"Células de silício são extremamente resistentes, o que não é o caso das de perovskitas. Estas permanecem suscetíveis à água, ao ar e à luz. Além disso, a questão de como produzir células solares de perovskita em grande escala de forma competitiva com a tecnologia de silício é ainda um ponto de interrogação. Mas, com o aumento exponencial da eficiência de conversão de energia, baixos custos de produção e métodos fáceis de fabricação que são ambientalmente amigáveis, o potencial das células solares de perovskitas é promissor e brilhante," prevê Sílvia.


sexta-feira, 18 de novembro de 2016

LEDs em folhas metálicas limpam água e viabilizam nanofotônica


A tecnologia também permitirá transformar um campo de pesquisa emergente, conhecido como nanofotônica, em uma indústria viável.



UV profundo

Pela primeira vez, diodos emissores de luz (LEDs) foram construídos diretamente sobre folhas finas e flexíveis de metal. Esses LEDs sobre metal emitem luz ultravioleta no espectro conhecido como "UV profundo", a parcela de maior energia, no extremo do espectro ultravioleta. A luz UV profunda já é utilizada por organizações humanitárias e por indústrias para aplicações que vão desde a esterilização de água e de equipamentos médicos e da detecção de agentes biológicos até o endurecimento de plásticos.

O problema é que as lâmpadas convencionais de UV profundo, à base de mercúrio, são muito pesadas para serem transportadas e gastam muita energia, dificultando a fabricação de equipamentos portáteis e de baixo custo. LEDs de UV profundo já haviam sido fabricados antes em escala de laboratório, mas apenas usando semicondutores monocristalinos rígidos e extremamente puros, o que impõe uma enorme barreira de custos para que o material chegue à indústria. A questão é outra com os LEDs construídos diretamente sobre folhas metálicas - a Universidade do Estado de Ohio, onde Brelon May e seus colegas desenvolveram a nova técnica, anunciou que o processo está pronto para ser licenciado para a indústria.

Crescimento epitaxial

O desenvolvimento se baseia na bem conhecida técnica de crescimento de semicondutores conhecida como epitaxia de feixe molecular, na qual elementos vaporizados assentam sobre uma superfície e se auto-organizam em camadas ou nanoestruturas. A técnica de crescimento epitaxial foi usada para cultivar um tapete muito denso de fios de nitreto de gálio e alumínio em pedaços de folhas de metais como titânio e tântalo. Os fios individuais medem cerca de 200 nanômetros de altura e de 20 a 50 nanômetros de diâmetro. Eles brilham quase tanto quanto os LEDs similares fabricados em silício monocristalino, que é rígido e mais caro.

A equipe afirma já estar trabalhando para tornar os LEDs ainda mais brilhantes e, em seguida, tentar crescê-los em folhas de metais mais comuns, como aço e alumínio.

Nanofotônica

Os pesquisadores afirmam que a tecnologia também permitirá transformar um campo de pesquisa emergente, conhecido como nanofotônica, em uma indústria viável. "As pessoas sempre disseram que a nanofotônica nunca será comercialmente importante porque você não pode fabricá-la em larga escala. Bem, agora nós podemos. Podemos fazer uma folha [de componentes nanofotônicos], se quisermos. Isso significa que podemos pensar na nanofotônica com fabricação em grande escala," disse o professor Roberto Myers, coordenador da equipe.

quinta-feira, 17 de novembro de 2016

Revista

Quero avisar os leitores que as revistas Elektor ainda vai demorar um pouco para serem postadas no blog, eu já acertei metade das edições e fiz os uploads.

Também quero informar que só faltam três edições da Aprendendo e Praticando Eletrônica para completar a coleção, se alguém tiver essas edições e quiser contribuir é só entrar em contato através do e-mail que está no blog.

Grundig Satellit Amateur 210



segunda-feira, 31 de outubro de 2016

Novo recorde de velocidade da corrente elétrica


A corrente elétrica recordista oscilou a cerca de 8 petahertz - um milhão de vezes mais rápido do que a eletricidade fluindo por um processador de computador.



Recorde da eletricidade

No campo da eletrônica, quanto menor, melhor. Alguns componentes usados na construção dos computadores ou dos telefones celulares, no entanto, tornaram-se tão pequenos que são formados por alguns poucos átomos. Assim, dificilmente será possível reduzi-los ainda mais. Felizmente, há outro fator determinante para o desempenho dos aparelhos eletrônicos: a velocidade com que as correntes elétricas oscilam.

Foi aí que os físicos do Instituto Max Planck de Óptica Quântica, na Alemanha, inovaram: eles produziram correntes elétricas dentro de materiais sólidos - como os usados na construção de componentes eletrônicos - que ultrapassam a frequência da luz visível em mais de 10 vezes. Eles fizeram os elétrons no dióxido de silício oscilarem disparando pulsos de laser ultrarrápidos. A condutividade do material - que é tipicamente usado como um isolante - foi aumentada em mais de 19 ordens de grandeza.

As correntes elétricas detectadas atingem 8 petahertz, aproximadamente um milhão de vezes mais rápidas do que as correntes que circulam nos processadores de computador mais modernos - isto é, a abordagem pode abrir o caminho para a criação de chips eletrônicos que sejam um milhão de vezes mais rápidos do que os atuais.

Velocidade da corrente elétrica

As técnicas eletrônicas convencionais não conseguem gerar e nem capturar essas correntes elétricas rápidas porque, nos circuitos convencionais, os elétrons são empurrados pelo campo elétrico das fontes elétricas que os alimentam - como as baterias - para oscilarem e saírem disparados pelos condutores e semicondutores. Contudo, ainda que todos os elétrons inicialmente acompanhem a força dos campos da bateria, eles eventualmente colidem com outras partículas mais lentas - átomos ou íons -, o que faz com que percam a sincronia uns com os outros, diminuindo a velocidade da corrente elétrica como um todo.

Já os campos de luz muito fortes podem empurrar os elétrons a uma velocidade muito mais rápida porque o laser os faz oscilarem muito rapidamente, criando correntes antes que qualquer outra partícula no sólido tenha a oportunidade de se mover.

Unificação da fotônica com a eletrônica

A possibilidade de substituir por luz as fontes convencionais de energia elétrica, a fim de gerar correntes elétricas dentro dos materiais sólidos - sejam fios ou transistores -, tem capturado a imaginação dos físicos há mais de um século, mas só recentemente as tecnologias necessárias para isso ganharam momento.

"Conforme os elétrons se movem de forma coerente, eles também geram luz, que é o elemento-chave da fotônica. Por este motivo, poderemos em breve unificar duas importantes áreas da ciência e da tecnologia modernas: a eletrônica e a fotônica," prevê o professor Eleftherios Goulielmakis, líder da equipe.



terça-feira, 18 de outubro de 2016

Dica de componente para receptor

Essa é uma dica pra quem retira os componentes das placas para reaproveitar nas montagens e gosta de montar receptores.



segunda-feira, 17 de outubro de 2016

Motor flexível e programável para microrrobôs


Qualquer que seja o movimento escolhido, os robôs movem-se em alta velocidade, controlados por um campo magnético externo.


Movimento biomimético

Há poucos dias, engenheiros coreanos apresentaram o primeiro microrrobô a se mover como um paramécio, usando o movimento ciliar. Essa imitação do movimento dos microrganismos agora vai ficar mais fácil e versátil graças ao impulso dado por Guo Zhan Lum e seus colegas do Instituto de Sistemas Inteligentes em Stuttgart, na Alemanha.

Lum criou um material flexível que responde a campos magnéticos externos. Com isto, torna-se possível imitar não apenas os cílios, mas também outras formas de movimentos, como os flagelos, caudas e até o jeitão simpático de deslocamento das águas-vivas - isto porque, além de funcionar como motor, o elastômero pode ser usado para fabricar o robô inteiro. O músculo artificial flexível, contudo, é apenas a primeira parte do trabalho para fazer o robô se movimentar efetivamente: A equipe precisou desenvolver um algoritmo que calcula as condições ótimas de controle do campo magnético para que cada estrutura se movimente de forma a prover o impulso necessário para cada robô.

Elastômero funcionalizado

O músculo artificial é um elastômero funcionalizado, uma borracha de silicone na qual é incorporada uma mistura de nanopartículas de neodímio, ferro e boro. As nanopartículas são adicionadas como um gradiente, de modo que diferentes partes apresentem diferentes intensidades de magnetização. Assim que a borracha é colocada sob a ação do campo magnético controlado pelo algoritmo, seu formato se altera de modo coordenado, fazendo-a ondular e prover impulso para o microrrobô.

De acordo com a equipe, outras aplicações poderão se beneficiar dessa "tecnologia de programação da forma das estruturas", incluindo dispositivos em microescala como os biochips e os microlaboratórios, nos quais os processos químicos e físicos são implementados em escala minúscula.


domingo, 9 de outubro de 2016

Revistas Elektor




Nesse período em que eu estava em contato com o pessoal da revista Elektor para que fosse permitido que eu disponibilizasse as edições da revista da década de 1980 aqui no blog eles aproveitaram para oferecer um desconto para os leitores do blog que tem interesse em fazer uma assinatura na revista digital.

É um desconto de 50% no valor para assinaturas Green membership que dá direito a seis edições da revista digital, acesso aos arquivos Elektor e aos arquivos Gerber referentes aos projetos publicados e que vocês podem acessar por esse link, basta você digitar o código do desconto PICCO16 no link "Do you have a coupon code". Essa promoção é válida até 30 de novembro de 2016.

Para quem quer ter acesso a esquemas e materiais de primeira qualidade essa é a oportunidade ideal.

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sexta-feira, 23 de setembro de 2016

Material se auto-organiza e cria processador por conta própria


Os óxidos complexos se auto-organizam em circuitos elétricos, o que cria a possibilidade de criar novos tipos de chips de computador.




Auto-organização computacional

Um dos grandes sonhos da nanotecnologia é reconstruir a matéria de baixo para cima, molécula por molécula, para que os materiais resultantes possam ter os comportamentos e as propriedades que o projetista desejar. Mas que tal então materiais que nem dependam de tanto esforço, que possam se auto-organizar para formar circuitos lógicos completos, capazes de fazer cálculos computacionais?

E, mais do que isso, que esses circuitos possam ser "reescritos", rearranjados para cumprir funções diferentes conforme a necessidade? Longe das teorias, essa possibilidade acaba de ser demonstrada experimentalmente por Andreas Herklotz e seus colegas do Laboratório Nacional Oak Ridge, nos EUA.

Separação de fase

O material é formado por uma mistura complexa de cristais de óxidos que, quando confinados em escalas micrométricas ou nanométricas, começa a funcionar como se fosse um circuito elétrico formado por múltiplos componentes, assim como um circuito eletrônico é formado por múltiplos transistores, resistores etc. Essa auto-organização parece decorrer de um comportamento incomum dos óxidos cristalinos chamado separação de fase - pequenas regiões no material apresentam propriedades eletrônicas e magnéticas radicalmente diferentes das outras.

"O que foi interessante neste experimento é que nós descobrimos que podemos usar essas fases para que elas funcionem como elementos de um circuito. O fato de que é possível também mover esses elementos de um lado para o outro abre a incrível possibilidade de construir circuitos regraváveis no material," disse o professor Thomas Ward, coordenador da equipe.


Processadores customizados

Como as diversas fases respondem tanto a campos magnéticos quanto elétricos, o material pode ser controlado de várias maneiras, o que cria a possibilidade de novos tipos de chips e processadores de computador. "É uma nova forma de pensar sobre a eletrônica, onde você não tem apenas campos elétricos sendo ligados e desligados para seus bits - não é meramente ligar a energia. Isto aponta para a exploração de abordagens completamente diferentes em direção a arquiteturas multifuncionais, onde a integração de múltiplos estímulos externos pode ser feita em um único material," prevê Ward.

Os pesquisadores demonstraram esta nova abordagem inovadora em um material chamado LPCMO (sigla dos seus elementos constituintes: lantânio, praseodímio, cálcio, manganês e oxigênio), mas Ward observa que outros materiais com separação de fase têm propriedades diferentes que podem ser exploradas. "Isto significa que os materiais e arquiteturas que servem de base aos supercomputadores, PCs e smartphones, cada um com necessidades muito diferentes, não precisarão mais ser forçados a seguir um único caminho, onde o mesmo chip deve servir para todos," disse o pesquisador.

sexta-feira, 16 de setembro de 2016

Nova fonte de luz para comunicação dentro dos chips


Esquema do dispositivo. Embaixo, à direita: elétrons (rosa) que tunelam através de uma única molécula orgânica dão origem aos plásmons (ondulações em azul) na interface entre a camada orgânica e o eletrodo abaixo. A luz é emitida de pontos discretos na junção, que brilham em cores diferentes.


Pulsos de luz orgânica

Talvez não seja necessário esperar pelos nanolasers - lasers ultraminiaturizados, fabricados dentro dos processadores - para substituir a eletricidade pela luz dentro dos chips. Pesquisadores de Cingapura descobriram que a luz emitida por uma camada de moléculas orgânicas pode ser a fonte perfeita de fótons para a transmissão ultrarrápida de informações nesses ambientes confinados.

A luz é emitida na forma de pulsos quando uma tensão elétrica é aplicada em uma heterojunção, um sanduíche formado por uma camada de moléculas tiol sobre um eletrodo metálico e uma liga dos semicondutores gálio e índio. A eletricidade induz a formação plásmons de superfície, ondulações de elétrons que se espalham pela superfície do material e, em seguida, decaem em fótons. Embora o tiol seja um isolante, a camada é fina o suficiente para que os elétrons tunelem entre os eletrodos, energizem os plásmons, e então gerem a luz.

Canhão de fótons

O componente dispara uma "fileira de fótons", muito similar à produzida por outras fontes de fótons individuais, o que significa que a heterojunção híbrida (orgânica-inorgânica) poderá ser usada para substituir lasers e LEDs como fontes de sinal para sistemas de comunicação baseados em luz e mesmo para dispositivos de computação quântica. Devido ao seu mecanismo de funcionamento, a equipe acredita que as junções poderão ser miniaturizadas até espessuras com nível molecular, facilitando ainda mais o processo de sua inserção em circuitos à base de silício.

segunda-feira, 12 de setembro de 2016

Revistas

Quero agradecer a todos pelo apoio em relação ao espertinho do mercado livre e dizer que esse não foi o primeiro caso de gente se aproveitando das revistas postadas aqui no blog e dizer também que essas pessoas só fazem isso porque ainda tem gente que não conhece o blog, por isso eu peço novamente o apoio de vocês para que compartilhem o link do blog em seus grupos e redes sociais para que mais pessoas conheçam o blog, infelizmente eu tive que apagar minha conta no facebook que criei somente para fazer uma propaganda do blog nos grupos de eletrônica porque não consegui me controlar, não estava conseguindo fazer outras coisas em casa a não ser ficar logado no facebook.

Também queria agradecer aos leitores que recentemente me enviaram edições novas para adicionar no blog.

E para comemorar a marca de um milhão de visitas que o blog provavelmente irá atingir nessa próxima semana eu tenho uma boa notícia para informar a vocês, a duas semanas eu entrei em contato com a central das revistas Elektor na tentativa de receber uma permissão para que eu possa disponibilizar as edições publicadas no Brasil entre julho de 1986 a fevereiro de 1989 sem ter problemas com diretos autorais e a resposta foi positiva, para compensar eu vou fazer uma pequena propaganda postando dois links que eles indicaram no post da revista, vai demorar um pouco pois quero fazer um tratamento nas imagens porque estão meio apagadas, como eu digitalizei essas revistas sem muita experiência, na época, não configurei direito o scanner então eu só vou desmontá-las, melhorar as imagens e montar novamente, não é um trabalho difícil, mas demorado, por isso só vou postar quando tiver todos os links prontos, espero que gostem dos resultados.

segunda-feira, 5 de setembro de 2016

Memória de "cristal de plástico" não perde dados


O novo cristal plástico é ferroelétrico a temperatura ambiente, alternando para uma fase plástica e mais flexível a temperaturas mais elevadas.



Cristal plástico

Um inédito "cristal de plástico", sintetizado por pesquisadores da Universidade de Hokkaido, no Japão, apresentou propriedades de mudança controlável de estado que promete aplicações que vão dos materiais inteligentes às memórias de computador. Quando se aplica um campo elétrico em alguns materiais, os átomos desses materiais alteram sua polarização elétrica de um sentido para outro, tornando um dos lados do material positivo e outro negativo. Esta propriedade de comutação - característica dos materiais ferroelétricos - permite que eles sejam utilizados em uma vasta gama de aplicações, como os bits das memórias de computador, por exemplo.

A novidade é que o novo material é um plástico, abrindo novos caminhos para a eletrônica orgânica, com componentes mais baratos e menos tóxicos do que os usados na eletrônica inorgânica tradicional e reforçando as promessas de dispositivos flexíveis.

Plasticidade ferroelétrica

Os cristais ferroelétricos à base de compostos orgânicos desenvolvidos até agora são menos simétricos do que os cristais inorgânicos, o que resulta em que eles só podem ser polarizados em uma direção. Isso exige que se use um monte de pequenos cristais, ainda assim gerando uma polarização geral bem mais fraca.

O novo cristal plástico é ferroelétrico a temperatura ambiente, alternando para uma fase plástica e mais flexível a temperaturas mais elevadas. Nessas temperaturas mais elevadas, as moléculas do cristal apresentam eixos de polaridade aleatórios, mas podem ser alinhados em uma direção específica através da aplicação de uma corrente elétrica à medida que o cristal esfria, o que significa que ele pode ser trazido de volta para um estado ferroelétrico com uma polarização forte e robusta.

Segundo a equipe, uma vantagem crucial dessa transição para um estado plástico pelo aquecimento é a redução da tendência à fratura que ocorre nos cristais convencionais. Isto "o torna extremamente vantajoso para uso na forma de uma película ferroelétrica fina em dispositivos como memórias de acesso aleatório não-voláteis, que mantêm a memória quando a energia é desligada," afirmam os pesquisadores.

segunda-feira, 29 de agosto de 2016

Revistas

Quero informar aos leitores do blog que a revista Aprendendo e Praticando Eletrônica número 83 que foi adicionada ontem tinha um problema nas páginas, a partir da metade dela estava de ponta cabeça e de trás pra frente, algumas páginas pode parecer que estão faltando, mas ela está completa.

domingo, 28 de agosto de 2016

Revista do Instituto Universal Brasileiro




Publicação mensal lançada em junho de 1984 pela editora IUB Editorial Ltda., que até então era uma escola por correspondência, não sei até que número foi publicada.


01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
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41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70


Qualquer problema nos links ou informações adicionais sobre a revista deixem um comentário.

Eletrônica Passo a Passo




Tenho poucas informações sobre essa publicação. Publicada mensalmente pela editora Abril a partir de 1984, não sei até qual número foi publicado, mas o número mais alto que tenho é o 43.


01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
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Qualquer problema nos links ou informações adicionais sobre a revista deixem um comentário.

segunda-feira, 22 de agosto de 2016

Nova forma de luz: Híbrido de luz e elétron


Imagem artística da luz aprisionada na superfície de uma nanopartícula de um material conhecido como isolante topológico, cujas propriedades superficiais são diferentes das propriedades do meio do material.



Fóton misturado com elétron

Físicos demonstraram que é possível criar uma nova forma de luz fazendo com que um fóton se ligue a um único elétron, criando um híbrido que combina as propriedades da luz e da matéria.

Esse acoplamento entre a luz e o elétron terá propriedades que poderão ser exploradas para construir circuitos fotônicos, onde a eletricidade - um fluxo de elétrons - seria substituída por uma forma mais versátil e mais rápida de transmissão. A mistura também permitirá o estudo de fenômenos físicos quânticos em escala visível.

Híbrido fóton-elétron

Quando a luz incide sobre um material comum, ela interage com uma série de elétrons presentes na superfície e no interior do material. Contudo, ao elaborar um modelo de como a luz se comporta em uma classe recentemente descoberta de materiais, conhecidos como isolantes topológicos, Gleb Siroki, da Universidade College de Londres, descobriu a luz pode interagir com apenas um elétron na superfície do material.

Essa interação pontual cria um acoplamento que combina algumas das propriedades da luz e do elétron. Por exemplo, enquanto normalmente a luz viaja em linha reta, quando ela se liga a um elétron ela passa a seguir o percurso que o elétron segue pela superfície do material. Da mesma forma, conforme a luz herda a propriedade do elétron e começa a circular, o elétron também passa a se comportar como se tivesse algumas das propriedades da luz, passando por onde um elétron normal não passaria.

Assim, enquanto os elétrons que viajam ao longo de circuitos elétricos, por exemplo, param quando encontram um defeito na estrutura atômica do condutor, quando acoplado à luz, o elétron pode prosseguir mesmo que haja imperfeições no material.

Circuitos fotônicos

Se esse comportamento fóton-elétron puder ser usado em circuitos fotônicos, esses circuitos poderão se tornar mais robustos e menos vulneráveis a perturbações e imperfeições físicas do material.

"Os resultados desta pesquisa terão um enorme impacto na forma como pensamos sobre a luz. Os isoladores topológicos só foram descobertos na última década, mas já estão nos proporcionando novos fenômenos para estudar e novas maneiras de explorar conceitos importantes na física," disse o professor Vincenzo Giannini, coordenador do trabalho. Giannini acrescenta que deve ser possível observar o novo fenômeno experimentalmente usando a tecnologia atual, e sua equipe já está trabalhando para realizar esses experimentos.

domingo, 21 de agosto de 2016

Mais revistas

Nessa semana eu recebi algumas contribuições que adicionei no blog nesse final de semana juntamente com algumas edições que digitalizei no meio da semana, destaque para a revista Radiotécnica que até então não tinha nenhuma edição postada na internet, o link está na lista de revistas na barra lateral.

Estou fazendo umas mudanças nos posts das revistas que eu queria ter feito desde que usei essas tabelas para disponibilizar os links das edições, já que os posts sempre terão links fixos então porque não adicionar uma imagem da capa da revista com sua história? Eu já tinha feito umas pesquisas na internet e nas próprias edições sobre as histórias das revistas, boa parte das informações que encontrei na internet foi nesse post do blog do Rodrigo, inclusive ele está fazendo os índices das revistas, muitas já estão prontas e disponíveis no post citado.
Comecei fazendo essa mudança nesse post da revista Radiotécnica e aos poucos vou fazendo com todas elas, assim quem for baixar, além de ter um exemplo de uma capa vai conhecer um pouco mais sobre cada revista. Tem muitas revistas antigas que não consegui informações, portanto quem souber de alguma informação é só deixar um comentário.

sexta-feira, 5 de agosto de 2016

Metais líquidos abrem caminho para eletrônica metamórfica


A gota de metal líquido possui uma camada atômica semicondutora em sua superfície (em cima). Embaixo, um dos aparatos experimentais usados para demonstrar a técnica.



Eletrônica de estado maleável

Construir um robô metamórfico de metal líquido, como o T-1000 da série Exterminador do Futuro, ainda pode estar longe no horizonte, mas ir além da eletrônica de estado sólido, chegando a circuitos flexíveis e macios e dinamicamente reconfiguráveis, está um pouco mais perto.

Toda a tecnologia eletrônica, dos rádios aos celulares e computadores, se baseia em circuitos que usam componentes de estado sólido, com trilhas metálicas fixas entre componentes semicondutores igualmente rígidos. Mas os engenheiros sonham em criar componentes eletrônicos verdadeiramente elásticos - circuitos que possam atuar de forma mais parecida com células vivas, movendo-se de forma controlada ou autônoma para formar novos circuitos conforme a necessidade, em vez de ficarem eternamente presos aos objetivos para os quais foram inicialmente construídos.

Os metais líquidos, em especial as ligas não-tóxicas de gálio, têm-se mostrado o caminho mais promissor para realizar esse sonho. Além de serem extremamente maleáveis, cada gota de metal líquido contém um núcleo metálico altamente condutor e uma película de óxido semicondutor atomicamente fina - todos os elementos necessários para fazer os circuitos eletrônicos da próxima geração.

Metais líquidos eletrônicos

Ali Zavabeti, do Instituto Real de Tecnologia de Melbourne, na Austrália, começou mergulhando pequenas gotas de metal líquido em água. Ele descobriu que colocar gotículas em outro líquido com um teor iônico quebra a simetria entre essas gotículas, permitindo que elas se movimentem livremente em três dimensões. "Simplesmente ajustar a química da água faz as gotas de metal líquido moverem-se e mudarem de forma, sem qualquer necessidade de estimulantes mecânicos, eletrônicos ou ópticos externos. Usando esta descoberta, conseguimos criar objetos que se movem, interruptores e bombas que podem operar de forma autônoma - metais líquidos autopropelidos acionados pela composição do líquido circundante," explicou seu professor Kourosh Kalantar-zadeh.

A equipe também conseguiu decifrar como as cargas elétricas que se acumulam sobre a superfície das gotículas de metal líquido, em conjunto com a sua película de óxido semicondutor, podem ser manipuladas e utilizadas, o que permitirá a construção dos primeiros circuitos lógicos. Embora muito trabalho ainda tenha que ser feito, a pesquisa estabelece as bases para o uso de "metais líquidos eletrônicos" para fazer telas e outros componentes eletrônicos 3D conforme a necessidade, além de circuitos metamórficos, que possam ser reconfigurados para outras funções depois de terem sido fabricados.


Fonte: Inovação Tecnológica

terça-feira, 2 de agosto de 2016

Revistas

Adicionei um link de um site com a coleção completa das revistas italianas Nuova Elettronica, é uma coleção fantástica com ótimos circuitos, recomendo a todos a baixarem uma cópia da coleção.
Essa revista não tem muitas propagandas porque a ideia principal era lucrar com a venda dos kits dos esquemas publicados, o único inconveniente era que a partir de um número ela passou a omitir os desenhos das placas, mas alguns projetos ainda são possíveis de achar o desenho pois eram publicados em outras revistas como a francesa Electronique et Loisirs que é possível achar algumas edições para download na internet.
Eu tenho no blog alguns livros dessa série, são basicamente resumos do que tem nas revistas, mas me parece que tem algumas informações adicionais.

Adicionei também um índice das revistas Monitor de Rádio e TV organizado pelo meu amigo e leitor do blog Luiz Antônio Grillo que fez a gentileza de me enviar uma cópia em pdf para que eu compartilhe com os leitores, os links estão no post da revista logo abaixo dos números.

E também se tudo ocorrer bem vou começar a digitalizar as revistas que tenho aqui em papel na próxima semana, vou começar pelas revistas que tenho poucas edições pois algumas já estão com as folhas quebradiças e depois as edições da Saber Eletrônica, que são maioria. Por último vou digitalizar algumas edições repetidas que tenho como algumas Nova Eletrônica para substituir alguns arquivos que não estão com uma qualidade boa. Para quem me acompanha no canal do youtube em um dos últimos vídeos que fiz sobre organização de componentes aparece parte das revistas.

sexta-feira, 29 de julho de 2016

Brasileiros controlam interações da luz que atrapalham chips fotônicos


Nas figuras à esquerda, nanofio de silício com diâmetro menor do que o comprimento de onda da luz. Na figura da direita, a luz está confinada no interior do nanofio.



Chips fotônicos

Físicos brasileiros conseguiram um avanço importante no controle da interação entre a luz e as vibrações "mecânicas" no interior dos materiais, um passo importante para o desenvolvimento de chips que integram a eletrônica com a fotônica, além de sensores ópticos e outros dispositivos. O desenvolvimento dessa nova tecnologia - que promete aumento de velocidade e redução no consumo de energia dos aparelhos - depende, contudo, do avanço no conhecimento sobre a forma como a luz interage com a matéria - os componentes eletrônicos e fotônicos - e como é possível controlar essa interação.

Um dos desafios é fazer com que a luz possa viajar sem ser importunada pelas vibrações naturais, ou induzidas por ela própria, no interior do material usado para fabricar os componentes - são essas vibrações, atômicas, acústicas etc, que os físicos chamam de mecânicas. A equipe brasileira descobriu agora que é possível cancelar essa interferência. "A ideia é que, em um futuro breve, os chips tenham não só elétrons, como também fótons, que seriam guiados por nanofios de silício equivalentes às fibras ópticas," explica o professor Paulo Dainese, da Unicamp.


Ondas vibracionais

Nesses nanofios de silício citados pelo pesquisador, a luz fica muito mais comprimida do que nas fibras ópticas convencionais, o que significa que ela passa a ser afetada pelas ondas geradas pela interação entre os fótons e as partículas e quasipartículas do material, como os fônons, ondas vibracionais envolvidas na propagação do calor e dos sons.

Essas vibrações mecânicas alteram a elasticidade do interior do material, que se expande e retrai sucessivamente, e de sua superfície, que se move de acordo com as vibrações, alterando a forma geométrica do componente. Os dois efeitos, chamados respectivamente de efeito fotoelástico e efeito de movimento da superfície, ocorrem concomitantemente e alteram a propagação da luz pelo componente fotônico.

Anulando as vibrações

O que a equipe brasileira descobriu é que o efeito das vibrações de superfície na propagação da luz no nanomaterial não apenas é importante e comparável ao das vibrações no interior do material, mas também que, se forem controlados, ambos podem se anular mutuamente. Dessa forma o novo efeito, que batizaram de "autocancelamento do Espalhamento Brillouin", permite "apagar" a interação entre a luz e os fônons acústicos.

"Mostramos que, se a interação entre a luz e as ondas elásticas for minuciosamente controlada, é possível que, mesmo na presença de vibrações de altíssimas frequências, a luz viaje através do nanofio sem sofrer nenhuma perturbação. Isso abre a perspectiva de desenvolver, no futuro, chips que integram eletrônica e fotônica, ou mesmo sensores ópticos com mais liberdade de engenharia," avaliou Dainese.

Fonte: Inovação Tecnológica

segunda-feira, 11 de julho de 2016

Criado músculo artificial para nanorrobôs


O óxido de grafeno possui "colunas" de átomos de oxigênio (vermelho), que se dobram e retornam ao formato original sob ação de um campo elétrico.


Memória de forma

O grafeno anda meio sumido, talvez porque tenham feito promessas demais em seu nome, promessas que não têm sido tão fáceis de pagar como se esperava. Mas, nos laboratórios, ele continua bombando e mostrando que não será fácil tirar dele o título de "material do futuro". Pesquisadores australianos descobriram que o óxido de grafeno - que também tem um único átomo de espessura, assim como o grafeno puro - funciona como um material com memória de forma extremamente eficaz.

Materiais com memória de forma são também conhecidos como músculos artificiais porque podem ser deformados e, sob ação da eletricidade ou do calor, retornam ao seu formato original. Até agora os efeitos de memória só haviam sido observados em materiais com dimensões acima dos 10 nanômetros - o óxido de grafeno tem aproximadamente 1 nanômetro de espessura.

Músculo para nanorrobôs

O efeito de memória no óxido de grafeno emerge de uma "chave atômica", um rearranjo em uma única coluna de átomos, o que permite que ele tenha uma resposta super-rápida, retornando instantaneamente ao formato original quando é submetido a uma corrente elétrica. "Além de ser capaz de se transformar em altas velocidades, o óxido de grafeno tem muitas outras vantagens em relação aos materiais com memória de forma existentes. Ele é extremamente leve, tem uma elevada razão entre densidade e tensão, é muito estável e é capaz de sofrer uma alteração no tamanho relativo de 15%, em comparação com os 4% das ligas com memória de forma," disse Zhenyue Chang, da Universidade Monash.

Olhando bem para o futuro, a equipe prevê que esses músculos artificiais em escala tão pequena poderão ser úteis para a construção de nanorrobôs, sobretudo com fins medicinais. "Como no filme de ficção científica Viagem Fantástica, nossa pesquisa deixa um passo mais próximos os nanorrobôs biomédicos inteligentes que poderão ser depositados em células vivas para as cirurgias celulares do futuro", disse o professor Jefferson Liu, coordenador da equipe.


Fonte: Inovação Tecnológica

domingo, 26 de junho de 2016

Carga ativa para baixa corrente - Atualização

Depois de usar por um tempo a carga ativa de baixa corrente eu decidi substituir o transistor de potência TIP58A por um TIP35, como a corrente de coletor do TIP35 é praticamente o dobro da Ic do TIP58A eu posso ficar mais tranquilo quanto a limitação da corrente da carga, como não tem nenhum tipo de proteção no circuito eu posso usar essa carga até quase 10A sem medo de queimar o transistor.

Outra vantagem do uso do TIP35 em cargas ativas é a relação custo/benefício. Esse tipo de transistor tem um custo muito baixo, ainda é bem fácil achar original e com uma corrente de coletor que pode chegar a 16A(limitado pelo dissipador), sem falar do seu encapsulamento que é bem mais prático do que transistores que usam o encapsulamento TO3, por isso pretendo também modificar a carga ativa para 20A que montei e substituir os 2N3773 pelos TIP35 futuramente.

Abaixo o vídeo que fiz da substituição e teste da carga.




Reparem que para uma corrente de até 7A é possível usar o mesmo esquema, mas se for drenar mais corrente o resistor de emissor(R2) deve ser trocado por um de 10W ou mais.

quinta-feira, 9 de junho de 2016

Eletrônica flexível pronta para tecnologia 5G


Os circuitos integrados flexíveis poderão ser aplicados na eletrônica de vestir ou de colar na pele, já estando prontos para interagir com a tecnologia 5G.



Circuitos integrados flexíveis

Os circuitos eletrônicos flexíveis começaram um tanto toscos e grandes, mas logo se transformaram em tatuagens eletrônicas e agora estão viabilizando um campo já batizado de "eletrônica epidérmica". Todo esse campo agora teve um avanço importante com a miniaturização dos componentes básicos, com módulos pequenos o suficiente para criar verdadeiros circuitos integrados flexíveis.

Com a alteração nas dimensões, além das aplicações biomédicas, que parecem ser o foco principal das equipes envolvidas nesta área, os componentes agora alcançaram a frequência das micro-ondas, podendo operar na faixa entre 0,3 e 300 gigahertz, o que alcança diretamente a faixa da emergente tecnologia 5G, habilitando uma série de aplicações no campo da eletrônica de vestir. Com essa miniaturização, circuitos cujas linhas tinham mais de meio milímetro (640 micrômetros) de largura foram fabricadas com meros 25 micrômetros, o que permitirá a construção de dispositivos superiores aos testados até agora e com novas aplicações.

Micro-par-trançado

O avanço teve como base os transistores de silício flexíveis criados pela equipe do professor Zhenqiang Ma, da Universidade Wisconsin-Madison, nos EUA. A integração dos componentes foi inspirada nos tradicionais pares trançados usados em telefonia e redes de computadores - são essencialmente duas linhas de transmissão em formato de S que se envolvem em uma estrutura 3D, parecida com um quebra-cabeças tridimensional.

Essa estrutura ajuda a blindar os minúsculos cabos contra interferências externas e, ao mesmo tempo, confina as ondas eletromagnéticas para evitar perdas de corrente. Os protótipos fabricados até agora operaram em frequências de até 40 gigahertz. "Nós descobrimos uma forma de integrar transistores ativos de alta frequência em um circuito útil que pode ser usado em comunicações sem fios. Isto é uma plataforma. Isto abre as portas para inúmeras novas possibilidades," disse o professor Zhenqiang.


Fonte: Inovação Tecnológica

sábado, 4 de junho de 2016

Livros e Revistas Diversas

Essas edições são algumas contribuições de leitores que recebi recentemente, destaque para o livro de dial de receptores antigos.

Obrigado aos leitores que me enviaram essas edições.








Dial de receptores antigos

terça-feira, 17 de maio de 2016

Descoberta estrela com "motor interno" diferente do Sol


O posicionamento polar das manchas indica que o campo magnético da estrela é gerado por dinâmicas internas totalmente diferentes daquelas que operam no Sol.


Manchas estelares

Pela primeira vez, manchas solares - ou manchas estelares - foram fotografadas diretamente em uma estrela que não o Sol. "Enquanto manchas solares por imagiologia foram uma das primeiras coisas que Galileu fez quando começou a usar o telescópio recém-inventado, demorou mais de 400 anos para que fazermos um telescópio poderoso o suficiente que pudesse fotografar pontos em estrelas além do Sol," disse John Monnier, astrônomo da Universidade de Michigan, nos EUA.

E os resultados foram surpreendentes: a estrela parece ter um "motor interno" diferente do Sol, o que se manifesta em um campo magnético muito diverso. Como o único modelo de estrela que os astrônomos tinham até hoje era o próprio Sol, os dados não batem com as atuais teorias de como os campos magnéticos das estrelas influenciam sua evolução. E mais dados exigem melhores teorias.

Motor da estrela

A grande diferença descoberta quando os astrônomos observaram a estrela Zeta Andrômeda é que suas manchas solares não estão ao redor do equador, como acontece no Sol, mas nos polos da estrela. O posicionamento diferente das manchas indica que o campo magnético da estrela é gerado por dinâmicas internas totalmente diferentes - quais são e como funcionam essas forças dinâmicas é algo que agora precisará ser desvendado.

O modelo atual propõe que estrelas sejam essencialmente bolas de gás brilhantes que, através de processos de fusão atômica, liberam energia na forma de luz e calor. No interior da estrela há partículas carregadas que giram e dançam, dando origem a um campo magnético cujas linhas chegam à superfície, onde ele aparece na forma de manchas solares - as manchas solares são áreas frias causadas pelos fortes campos magnéticos, que retardam o fluxo de calor. As novas imagens mostram manchas estelares no norte da região polar da estrela Zeta Andrômeda e vários pontos adicionais que se espalham pelas latitudes mais baixas. É a primeira vez que essas manchas estelares polares foram observadas diretamente.

"Pela primeira vez, sem erros, nossas imagens mostram manchas estelares polares na Zeta Andrômeda", disse Rachael Roettenbacher, principal autora do estudo. "Agora podemos ver que as manchas não se restringem em se formarem em bandas simétricas em torno do equador, como ocorre com as manchas solares. Vemos as manchas estelares em ambos os hemisférios e em todas as diferentes latitudes. Isto não pode ser explicado por extrapolação das teorias sobre o campo magnético do Sol."

Idade das estrelas

As manchas estelares de latitudes mais baixas estão espalhadas por uma região extensa e relativamente fria, onde os astrônomos dizem ter encontrado indícios de que os campos magnéticos podem suprimir o fluxo de calor através de uma grande parte da superfície da estrela, em vez de apenas em alguns pontos. Como a temperatura das estrelas é essencial para estimar a idade de cada astro, estas regiões extensas e "frias" precisam ser levadas em conta porque podem estar invalidando as medições de temperatura e, por decorrência, a idade das estrelas.

Além disso, a diferença no modo de geração das manchas solares - o que os astrônomos chamam de motor interno da estrela - pode ser um indicador por si só da idade das estrelas, atuando de forma diferenciada em estrelas jovens e estrelas velhas. O Sol, por exemplo, atualmente gira uma vez a cada 24 dias, e o número de manchas solares aumenta ou diminui juntamente com seu ciclo de atividade magnética de 11 anos - mais manchas solares sinalizam mais atividade magnética. Mas os astrônomos acreditam que o Sol girava muito mais rápido quando era mais jovem.

"Observar os pontos de estrelas jovens e velhas nos ajuda a compreender a física fundamental por trás da geração do campo magnético e como isso muda com o tempo," disse Alicia Aarnio, coautora do estudo. "A atividade magnética solar pode afetar muito a nossa vida hoje, de modo que este trabalho é importante para desenvolver a imagem do comportamento do campo magnético do Sol no início, atualmente e no futuro. Isso não tem apenas implicações sobre o início da vida, mas também sobre a sua continuação como a conhecemos."


Fonte: Inovação Tecnológica

terça-feira, 26 de abril de 2016

Transistores de silício ficam flexíveis e chegam a 38 GHz


A impressão rolo-a-rolo superou a litografia tradicional, fabricando transistores de 10 nanômetros que funcionam a 38 GHz.



Flexível e rápido

Transistores flexíveis de silício atingiram a incrível marca de 38 gigahertz (GHz), abrindo caminho para computadores e outros aparelhos não apenas flexíveis, mas também muito mais rápidos do que os atuais. E as simulações mostram que é possível chegar a velocidades de até 110 GHz.

Mas o mais importante é que a técnica para construir esses transistores é simples e facilmente automatizável, permitindo que eles sejam fabricados em sistemas de rolo, semelhantes aos usados na impressão de revistas e jornais. Mesmo com todo o progresso recente da eletrônica orgânica, esse é um patamar de velocidade que parecia impossível de ser atingido há poucos anos, sobretudo quando se fala em transistores de silício de alto desempenho.

A equipe acredita que o novo processo de fabricação de transistores flexíveis de silício deverá ter um impacto imediato nas aplicações sem fios, já que o transístor pode transmitir dados ou mesmo ser usado para transferir energia à distância, abrindo um leque de novas aplicações. "A litografia por nanoimpressão viabiliza as futuras aplicações para a eletrônica flexível. Nós não queremos construí-los [os transistores] da maneira que a indústria de semicondutores faz hoje. Nossa etapa, que é a mais crítica para a impressão rolo-a-rolo, está pronta," disse Zhenqiang Ma, da Universidade Wisconsin-Madison, nos EUA.

Ultraminiaturização

Em lugar da litografia tradicional, que usa luzes e produtos químicos para esculpir os transistores nas pastilhas de silício, a equipe usou uma técnica de baixa temperatura para aplicar uma camada inteira de dopantes, evitando a dopagem seletiva das camadas ultrafinas de silício, que geralmente não funciona muito bem quando feita pela técnica de nanoimpressão. Em seguida, a equipe adicionou um material sensível à luz e usou um feixe de elétrons para criar estruturas de 10 nanômetros de largura, que funcionam como moldes reutilizáveis para a nanoimpressão.

Com um padrão de fluxo de corrente tridimensional, o transístor alcança um desempenho inédito e consome menos energia. E como a técnica de fabricação permite traçar estruturas mais estreitas do que a fabricação convencional, ela permite colocar um maior número de transistores por área, acelerando a miniaturização dos aparelhos.

Fonte: Inovação Tecnológica

sábado, 16 de abril de 2016

Fonte de alimentação 12V x 10A

Eu tinha montado uma fonte de 10A usando dois MJ15003 na saída, mas as ligações internas estavam meio bagunçadas esteticamente falando e depois de apresentar um pequeno problema eu resolvi refazer a fonte usando TIP35 no lugar dos MJ15003.

Minha intenção era colocar o dissipador dos transistores de passagem dentro da caixa, como eu tinha um dissipador ideal para essa montagem resolvi fazer, mas desta vez com algumas modificações no esquema original(artigo).

No vídeo abaixo eu mostro como estava as ligações na fonte antes de desmontar, é bom deixar claro que a fonte estava funcionando bem e os MJ15003 usados na saída são muito bons e mais fáceis de achar o original do que o 2N3055 ou MJ802.




Os pontos comuns era nos terminais dos capacitores de filtro, eu precisava organizar melhor as coisas, desenhar uma placa para a etapa de potência (capacitores de filtro, transistores de passagem com suas respectivas resistências de emissor) e para a etapa de controle (CI e driver).

A placa da etapa de potência ficou bem grande, eu queria colocá-la deitada, mas não deu, então resolvi colocar a placa de pé com os transistores de passagem do lado oposto aos capacitores do filtro, eu não usei mica para isolar os transistores do dissipador, portanto ali tem o mesmo potencial do positivo do capacitor de filtro, por isso precisei isolar o dissipador da carcaça da fonte. O uso de mica diminui um pouco o acoplamento térmico entre o transistor e o dissipador, por isso prefiro isolar o dissipador a usar mica, fiz a mesma coisa com a ponte retificadora.

Na placa da etapa de controle eu adicionei uma ponte retificadora e um capacitor eletrolítico na alimentação do CI regulador, a tensão mínima recomendável para alimentar o CI é 12V(40V máx.), com isso a tensão de alimentação ficou dentro da faixa variando de 26,3V sem carga e 21,2V com carga máxima.

A placa ficou bem pequena como pode ser visto na foto abaixo:


O tamanho da placa ficou com 9,5 x 5 cm, eu diminui o tamanho do dissipador do driver porque não tem muita necessidade um dissipador grande, o driver quase não esquenta e isso em carga máxima.


O vídeo da fonte finalizada e fazendo o teste da carga está logo abaixo:





Eu fiz algumas medidas de tensão em alguns pontos do esquema para analisar melhor o funcionamento do circuito, é possível notar que a tensão de saída ficou bem estável, eu queria ter um osciloscópio para poder ver a forma de onda e ver também a variação do ripple em função da carga.


Núm. Local 0A 1A 3A 5A 8A 10A
4 Saída 12,5V 12,5V 12,5V 12,49V 12,48V 12,48V
3 Base Q1 13,59V 14,52V 14,76V 14,97V 15,34V 15,58V
2 Emissor Q1 13,05V 13,28V 13,5V 13,7V 14,05V 14,28V
1 Coletor Q1 26,7V 25,3V 23,6V 22,3V 20,6V 19,5V
5 Vcc do CI 26,3 25,2V 24V 22,9V 22V 21,2V


O número na primeira coluna são os pontos equivalentes no esquema da fonte que pode ser visto na imagem abaixo:



A lista de componentes segue abaixo:

B1 - 15A x 100V [Ponte retificadora]
B2 - 1A x 100V [Ponte retificadora]
CI1 - LM723
Q1 - TIP142
Q2, Q3, Q4, Q5 - TIP35

R1 - 120R x 25W
R2, R3, R4, R5 - 0,1R x 5W
R6 - 0,055R x 10W (ver texto)
R7 - 1k x 1W
R8 - 2,2k x 1/4W
R9 - 3,3k x 1/4W
P1 - 1K

C1 - 24.700µ x 50V (ver texto)
C2, C4, C9 - 100n
C3 - 1.000µ x 35V
C5, C7 - 10n
C6 - 470p
C8 – 100µ x 25V

T1 - Primário 110/220V -- Secundário 18V x 10A
F1 - 1,5A
S1 - Chave 3A
FL1 - Filtro de rede 2A x 240V


Os pontos A e B são os sensores de corrente e devem ser ligados em paralelo ao resistor sensor por meio de fios, o sensor de tensão(ponto C) deve ser conectado diretamente no borne de saída.

O capacitor de filtro é composto por dois capacitores de 10.000µ e um de 4.700µ, ambos com 50V, a resistência R6 sensor de corrente é composta por quatro resistores de 0,22R x 5W, para calcular o valor desse resistor em função da corrente máxima de saída basta usar a fórmula R = 0,65/I, onde I seria a corrente máxima na saída antes de limitar a corrente. No meu caso o resistor R6 tem um valor de 0,055R limitando a corrente em 11,8A aproximadamente.

Os capacitores C8 e C9 e os resistores R6 e R7 foram colocados em uma placa junto aos bornes de saída da fonte, coma exceção de R6, esse é o local ideal para os capacitores da saída, no próprio borne de saída.


Observações e dicas


Em função da outra montagem eu notei uma melhora na estabilidade de tensão depois de fazer a ligação da alimentação do CI independente, mas de acordo com as medições é possível notar que conforme aumentava a carga, a tensão de coletor do driver diminuía enquanto que a tensão de saída do regulador aumentava para compensar a queda, podendo verificar aí uma limitação. É possível melhorar isso usando uma tensão estabilizada para a placa de controle e para o transistor driver, essa variação não vai afetar o circuito de controle melhorando ainda mais a estabilidade da saída. Devido às perdas nas junções dos transistores é preciso uma tensão de pelo menos 20V para alimentar a placa de controle e o transistor driver. Caso a placa de controle for alimentada por uma tensão independente o negativo da placa deve ser ligado junto ao negativo da etapa de potência.

Em montagem de fontes desse tipo é preciso separar as etapas de alta e baixa potência para que o funcionamento seja melhor, todas as conexões devem ser bem feitas para reduzir as perdas e evitar qualquer problema, principalmente as conexões de maior corrente, sempre que possível fazer as conexões mais curtas possíveis. Nessa montagem eu tive esse problema e quase perdi um regulador achando que o problema estava nele, eu notei o mau contato quando percebi que o cabo que saia do positivo da ponte retificadora estava bem quente e quando fui mexer nele percebi que estava solto no conector.

A ligação dos três fios sensores através de fios finos e não por meio de trilhas na placa funciona melhor. Devido ao seu baixo valor, a resistência sensor pode ser feita conectando duas ou mais resistências em paralelo, melhorando assim a dissipação de calor. É preciso definir um ponto de negativo comum para que não haja loops de terra, no vídeo eu mostro o negativo comum que fiz na placa de potência, dali sai um fio para o borne da saída, um fio para o negativo da placa de controle e um fio para o negativo da ponte retificadora.
   
Essa fonte só possui limitação de corrente, não possui proteção contra sobretensão, para isso é possível usar o circuito crowbar igual a esse exemplo abaixo:





Circuitos crowbar trabalham de duas formas básicas em função do tipo de fonte:

 - Fontes com limitação de corrente o circuito é usado na saída da fonte, que quando atuado cria um curto na saída fazendo a limitação de corrente da fonte entrar em ação reduzindo a tensão da saída;

 - Fontes sem limitação de corrente o circuito crowbar deve ser ligado em paralelo ao capacitor de filtro da fonte fazendo com que rompa o fusível do primário quando o circuito crowbar entrar em ação, nesse caso é muito importante que use o cálculo para determinar o fusível do primário em função da potência máxima do transformador.
   
Eu costumo usar a lei de ohms para calcular o fusível do primário, por exemplo, o transformador que usei tem um secundário de 18V x 10A, portanto 180W, para calcular a corrente no primário basta dividir a potência pela tensão, no meu caso 125V que dá 1,44A, como não é um valor comercial é escolhido um valor superior mais próximo ao resultado, no caso 1,5A. Dê preferências aos fusíveis de partida rápida que são aqueles que possuem um fio e não uma “chapinha” como os de partida lenta.
É importante que para ambos os tipos de fontes, deve escolher um SCR com uma corrente um pouco superior a corrente de saída da fonte, lembrando que SCRs para correntes maiores necessitam de uma corrente maior de acionamento, por isso esse circuito usa um transistor para acionar o gate do SCR.

Alguns circuitos crowbar usam um fusível na linha de alimentação, assim quando entra em ação, o curto faz o fusível romper, o problema é a conexão do fusível, para correntes grandes vai ter uma perda nos terminais do fusível por causa do contato, terá aquecimento em função do mau contato e mesmo assim a fonte tem que ter limitação de corrente, pois até o fusível se romper vai ser tempo suficiente para danificar os transistores de saída.

De acordo com o datasheet do CI é possível reduzir a tensão de ripple da saída adicionando um capacitor eletrolítico de 4,7µ desacoplando o pino 5 do CI, talvez eu adicione futuramente esse capacitor, também em relação ao datasheet é bom lembrar que entre o terminal 2 do CI até o resistor sensor tem um outro resistor de 1K, talvez para limitar a corrente no pino 2, é preciso experimentar e se não modificar o valor da limitação de corrente é muito importante adicionar, eu vou fazer a modificação na minha fonte.


Como alterar a corrente de saída da fonte


Esse circuito é o mais básico usando 723 e é possível alterar o valor da corrente de saída da fonte fazendo algumas modificações.

A ponte retificadora deve ter uma corrente mínima de 2x a corrente de saída desejada usando como referência 2000µ/A para o capacitor de filtro. Quando a fonte é ligada, a corrente de pico de carga nos capacitores de filtro é bem alta, quanto maior o valor do capacitor, maior é a corrente e quem segura toda essa corrente é a ponte retificadora, portanto se usar mais de 2000µ/A é bom aumentar mais que 2x a corrente da etapa de retificação.

Para o valor do capacitor de filtro pode usar o padrão descrito acima 2000µ/A sempre usando uma resistência de carga e um capacitor cerâmico de 100n em paralelo.

Para os transistores de passagem, eu costumo usar sempre componentes a mais do necessário para não esquentar tanto, quando se usa transistores 2N3055 normalmente é usado um para cada 3,3A, mas existem esquemas por aí que usam um transistor para cada 5A, nesse caso eles esquentam bastante, por isso quando for escolher um transistor de passagem não aconselho usar correntes maiores do que 5A para cada transistor, para que fique uma montagem robusta usar sempre uma corrente mais baixa em cada transistor. Lembrando que se for usar 5A/transistor é bom caprichar bastante no dissipador. Os resistores de emissor têm um valor fixo independente da corrente máxima de saída da fonte, até 5A para cada transistor usar um valor de 0,1R x 5W.

O resistor sensor de corrente pode ser calculado de acordo coma fórmula que passei mais acima, a potência pode ser calculada usando a lei de ohms, é bom sempre usar o dobro da potência calculada como mínimo. Como o valor calculado é diferente dos valores comerciais, é possível fazer associações de resistores em paralelo usando resistores de baixo valor como fiz nessa fonte usando quatro resistores de 0,22R em paralelo.

Usando um transformador com dois secundários, a corrente do secundário que vai alimentar a etapa de controle junto com o coletor do driver terá que ser calculada com base na quantidade de transistores de saída e da corrente de alimentação do CI e se caso for adicionar algum ventilador para melhorar o resfriamento interno. A corrente de consumo do CI é muito baixa, mas pode chegar a 150mA, a corrente necessária para alimentar o pino 11 e o coletor do transistor driver pode ser calculado usando a fórmula abaixo:

Itr = Ic/Hfe

onde:

Itr é a corrente necessária para excitar um dos transistores de passagem;
Ic é a corrente de coletor de cada transistor de passagem;
Hfe é o beta do transistor de passagem.


Por exemplo, para uma fonte de 35A que usa 8 MJ15003 nas saídas e cada transistor possui um Hfe mín. de 25 a corrente do driver terá:

35/8 = 4,375A por transistor

4,375/25 = 0,175A de corrente de base para cada transistor

0,175x8 = 1,4A de corrente no coletor do transistor driver para excitar os 8 transistores de saída.

Sendo assim é só somar a corrente dos transistores de passagem(1,4A) mais a corrente do CI(0,15A) e caso for adicionar algum ventilador somar as correntes, sempre considerar alguma tolerância no valor final calculado para não trabalhar no limite, acredito que algo entre 200 a 300mA a mais de tolerância seja suficiente.

Seguindo essas regras básicas é possível montar uma fonte para qualquer corrente de saída.