Esquemas Eletrônicos: Por Que São Essenciais para Design de Circuitos Confiáveis

Antes de iniciar qualquer projeto, a coisa ideal é elaborar um plano, uma planta. Vemos isso em projetos de construção, por exemplo. Da mesma forma, construir qualquer circuito complexo, digamos um inversor ou transmissor FM, precisa de esquemas eletrônicos.

Se nada mais, esquemas permitem montar todos os componentes necessários para o trabalho. Também permite visualizar como o circuito funciona antes de ganhar vida. Em qualquer caso, esquemas facilitam replicar qualquer IC existente. Aqui, discutimos tudo que você precisa saber sobre esquemas eletrônicos.

1. O que é um Esquema Eletrônico?

Primeiro, um esquema é qualquer diagrama abstrato para mostrar como um sistema funciona. Frequentemente usa símbolos facilmente reconhecíveis para entregar o que cada parte do sistema representa.

Da mesma forma, usamos esquemas ao descrever diagramas elétricos. Portanto, nos levando ao termo esquema eletrônico.

Contrário à opinião popular, esquema eletrônico é mais do que apenas símbolos eletrônicos. É a base de design gráfico para montar componentes eletrônicos e construir um circuito mais extenso.

Na maioria das vezes, é um design completo em papel com símbolos adesivos pré-impressos. Outras vezes, é melhor projetar essa planta em um computador. Alguns softwares úteis para esse propósito incluem Altium Designer, Cadence OrCAD, Mentor PADS, Upverter e Zuken CADSTAR.

(Um esquema eletrônico de bateria e capacitor)

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Schematic_of_Battery_and_Capacitor.jpg

2. Diagrama Esquemático vs. Diagrama de Circuito

Um diagrama esquemático é mais simples que um diagrama de circuito. A ideia principal é agrupar as partes do sistema em entradas e saídas. Ele, no entanto, mostra os componentes fundamentais necessários para o circuito integrado. Estes incluem resistores, capacitores, transistores, etc.

Usar um diagrama esquemático, como resultado, permite fácil simulação e layout do IC. Portanto, aplicar leis de corrente e tensão como as de Ohm e Kirchhoff é fácil. Um pacote de análise de circuito como SPICE é útil nesta etapa.

Por outro lado, um diagrama de circuito é mais detalhado. Revela todos os componentes ativos e passivos necessários para o IC. Por exemplo, recursos complexos como portas lógicas, ICs externos, conectores estão todos presentes em um diagrama de circuito.

No final, os dois tipos de diagramas são os modelos CAD iniciais antes de avançar para a fase de layout de PCB.

(Um exemplo de diagrama de circuito típico). https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Circuit_diagram_7.jpg

3. Esquema de Circuito vs. Diagrama de Blocos

Na maioria das vezes, as pessoas confundem esquemas de circuito com diagramas de blocos. Eles, no entanto, não são os mesmos.

Um diagrama de blocos é um esboço básico que inicia o design geral de PCB. Em outras palavras, um diagrama de blocos de circuito mostra como o sistema funciona de um ponto de vista realista. De certa forma, é um diagrama semi-esquemático, por assim dizer. Seu foco não está nos componentes do circuito. Em vez disso, o diagrama de blocos mostra como o sistema lida com sinais de dados digitais e analógicos. Não obstante, um diagrama de blocos pode envolver componentes eletrônicos se eles ajudarem a explicar a funcionalidade do sistema.

Enquanto isso, o esquema de circuito divide o diagrama de blocos em partes detalhadas.

(Um exemplo de diagrama de blocos)

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Theremin_block-diagram.svg

4. Como Obter Esquemas Eletrônicos?

Você só precisa seguir estes poucos passos para começar.

Passos a Seguir

1. Primeiro, selecione um dispositivo eletrônico de interesse.
2. Então, localize o número de ID FCC rotulado no dispositivo. A maioria dos eletrônicos, por padrão, possui certificação FCC. Esta certificação é na forma de um número de ID único da Comissão Federal de Comunicações dos EUA. No entanto, é mais comum entre dispositivos transmissores RF.
3. Após obter o ID FCC (encontre isso na carcaça do dispositivo), acesse o site https://www.fcc.gov/oet/ea/fccid/.
4. Uma vez lá, insira o código "applicant" (candidato) ou "grantee" (concedente). Por padrão, este código vem dos três primeiros caracteres do ID FCC. O restante é o Código do Produto que consiste em traços e hífens.
5. Após inserir o código, clique em buscar.
6. Neste ponto, uma lista pop-up de aplicações submetidas referentes a esse dispositivo aparece.
7. Clique em opções para ver mais detalhes. Assim, todas as informações sobre o dispositivo devem ficar disponíveis para download como PDFs. Estas incluem fotos internas, fotos externas, relatórios de teste e até a carta de aplicação original da capa do dispositivo.
8. No entanto, informações e documentos específicos não estão disponíveis no site da FCC algumas vezes. Esta indisponibilidade é resultado de certos fornecedores retendo esta informação como confidencial.
9. Nesta etapa, você tem todos os esquemas e dados necessários para uma verdadeira aventura DIY de circuito.

5. Alguns Símbolos de Esquemas Eletrônicos

Alguns símbolos gráficos são encontrados em quase qualquer diagrama de circuito eletrônico.

R = Resistor.

(Símbolos de um resistor, um resistor variável/reostato e um potenciômetro).

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Resistor,_Rheostat_(variable_resistor),_and_Potentiometer_symbols.SVG

C = Capacitor.

(Símbolos de capacitor com um deles mostrando polaridade)

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Capacitor-symbols.svg

D = Diodo.          

(Símbolo eletrônico de um diodo com pontos 1 e 2 mostrando o ânodo e cátodo, respectivamente)

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Electronic_Symbol_of_Diode.png

L = Indutor.       

(Diferentes tipos de símbolos de indutor).

https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Inductor_Symbols.jpg

Outros componentes eletrônicos incluem:

• T = Transformador.
• F = Fusível.              
• P = Conector.  
• U = Circuito Integrado.
• H = Hardware.   
• Q = Transistor.   
• Y = Cristal.
• BT = Bateria.
• J = Conector
• K = Relé.             
• S ou SW = Chave.

6. Alguns Esquemas Eletrônicos Simples

Abaixo estão alguns projetos que valem a pena tentar usando esquemas eletrônicos.

Transmissor FM Estéreo HI-FI BA1404

Embora este transmissor FM exija muitos ajustes e testes para obter o resultado desejado, o objetivo é direto. Os testes do esquema são designs existentes de transmissor FM BA1404 para comparar seus desempenhos e fraquezas. Eventualmente, o novo método produz qualidade de som melhorada, frequência estável e alcance de transmissão.

Para assistência, veja o vídeo abaixo sobre como construir um transmissor FM.

https://youtu.be/wslmnYMsalc

Transmissor Estéreo PLL BH1417

O esquema para este dispositivo, em particular, inclui muitos recursos em um pacote minúsculo. Por exemplo, há um codificador estéreo, filtro passa-baixa, limitador, transmissor de frequência sólida PLL, buffer de saída RF, e assim por diante.

Transmissor FM para Telefone

Este dispositivo é para conectar uma linha telefônica a uma banda FM. Permite enviar uma conversa telefônica via banda FM usando o fone do telefone. Para esse efeito, você sintoniza os sinais transmitidos com o receptor FM.

Um recurso único sobre este circuito é que não precisa de bateria. Também usa um indicador LED quando em modo "On Air" e uma chave para controlar o transmissor.

Transmissor FM de Chip Único

Este chip transmissor FM é útil para conectar seu player de música a um rádio portátil. Por exemplo, permite tocar a mesma música do seu sistema de som no seu rádio móvel enquanto em movimento. Curiosamente, opera com alimentação de tensão de apenas 3-5V.

Conclusão

Em resumo, esquemas eletrônicos são os blocos de construção para qualquer circuito maior ou IC. Independentemente do gráfico usado, todos usam símbolos gráficos únicos para cada componente e suas conexões. O layout final de PCB, na maioria dos casos, começa de um diagrama de blocos antes de avançar para um esquema ou diagrama de circuito.

Para referência, citamos alguns exemplos de esquemas de circuitos eletrônicos acima. No entanto, entre em contato com nossa equipe se ainda precisar de assistência profissional em projetos pessoais semelhantes.