Medidor Digital de Capacitância e Indutância muito preciso

Um medidor de indutância / capacitância "melhorado" por Phil Rice VK3B

Quero mostrar aqui um equipamento de testes que eu montei e fiquei muito satisfeito com o seu funcionamento.

O circuito funciona medindo a frequência livre de um oscilador LC e, em seguida, aplica sucessivamente uma capacitância conhecida e depois o indutor ou capacitor desconhecido a ser medido.

Depois disso, a matemática usada para calcular a indutância ou capacitância seria bem diferente, pois incluiria o novo componente inserido.

Mas falando praticamente, seria a medida da frequência livre do oscilador LC e depois o circuito coloca um capacitor de 1000 pf em paralelo com o oscilador e mede novamente a freqüência para calibrar o circuito. Depois de inserido o capacitor ou indutor a ser medido, o circuito mede a nova frequência e calcula o valor do capacitor ou indutor.

Características do circuito:

- Usa um PIC16F628

- Calibragem por software

- Clock com cristal de 4 Mhz

- Medida de capacitância de 0,0 pF a 100 nF

- Medida de indutância de 0,0 uH a 10 mH

Este medidor me surpreendeu pois consegui medir bobinas de 25 nH e capacitores com 0,5 pF, com tolerância de 2 %. 

Links: 

Phil Rice https://sites.google.com/site/vk3bhr/home/index2-html (disponibiliza o PCB e todos os                           detalhes para a montagem em inglês).

Mauricio Bastos https://www.youtube.com/hashtag/capacitormeter (disponibiliza tudo que é preciso para a montagem deste circuito, mostra o funcionamento e dá todas as dicas).

Boa montagem. 

CG.

Cálculo do capacitor de filtro

 Esta é uma fórmula muito usada para o cálculo do capacitor de filtro de uma fonte.

Dados o valores:

VP = 12 x 1.41 = 16,97V  (Tensão de pico retificada)

RL = 150 ohm

Vr = 10% de VP = 1,69 Vpp (Tensão de ripple desejada)

F = 60 Hz (Freqüência da rede elétrica)

Usar o valor comercial acima mais próximo,  680 uF

Obs. a freqüência de 120 Hz  é usada na fórmula  devido a retificação de onda completa

RECEPTOR DE VHF CASEIRO

 

Este circuito eletrônico de um receptor para VHF que vou apresentar foi copiado de uma revista que fez muito sucesso em tempos idos.  Ele pode sintonizar frequências de 50 MHz até 200 MHz. É um circuito simples, mas muito eficiente. Claro que esta simplicidade cobra um preço, ele não tem tanta sensibilidade, mas dá pra escutar as transmissões locais com perfeição com uma antena externa.

Eu fiz algumas modificações no circuito original, principalmente na parte do amplificador de FI que usava um circuito integrado TBA120S e eu modifiquei para o uso de um TA7640P e no amplificador usei um LM386. Incluí um circuito de squelch e usei sintonia por varicap.

Circuito de sintonia da RF

Neste circuito, montado numa placa pcb separada, encontra-se o amplificador de RF, constituído pelo transistor Q1  e o oscilador / misturador constituído pelo transistor Q2. O sinal que chega da antena é sintonizado na bobina L5 e C2, circuito com baixo Q, para trabalhar na faixa de 140 a 190 Mhz. L3, CV1 (trimmer) e o varicap D2, sintonizam a frequência desejada. L1 e D3 são o circuito ressonante do oscilador local. L2 e C11 sintonizam em série a frequência de 10,7Mhz que anula o retorno desta frequencia no circuito misturador para anular oscilações indesejadas. T1 é uma bobina de FI de FM de núcleo, vermelho ou verde, que sintoniza a frequência de FI e entrega para o próximo estágio que fica em outra placa  pcb.

Hoje em dia é difícil arrumar diodos varicap, e para substituí-los eu usei um diodo zener  de 30V.  RV1 faz a sintonia do radio e a alimentação vem do regulador de 8V. As bobinas estão descritas no esquema.

Amplificador de FI, Squelch e Audio

Esta placa contém o amplificador de FI, o amplificador de áudio e o cirtuito de esquelch. O sinal proveniente da placa de sintonia de RF entra em J1 e J7, passam por um filtro cerâmico de 10.7 Mhz e será amplificado pelo TA7640P. T1 é uma bobina de quadratura pra FM de núcleo rosa ou azul.

O sinal demodulado terá seu nivel ajustado no pot1 e entregue ao amplificador de audio LM386. No pino 5 de U1 é fornecido uma referência do nível de sinal amplificado, usado para acionar o microamperímetro indicador do nível de RF. R2 faz o ajuste do fundo de escala de M1.

Circuito de Squelch

Quando o ta7460P está recebendo um sinal na entrada, indicando que o radio está sintonizado numa estação qualquer, ele coloca o pino 7 no nivel alto e aciona o opto acoplador U3 que controla a alimentação do LM386  ativando o amplificador.  R11 ajusta o nível do squelch desejado.

Regulador de 8V

A alimentação do radio é de 12V e é regulada pelo ci 7808. O diodo D3 evita inversão de polaridade. A alimentação de cada placa deve ser tomada diretamente desta fonte para evitar oscilações parasitas.

Observações

Os transitores KSP10 podem ser substituídos pelos BF199, BF240 e BF494

O ci TA7640P é o mesmo que o KIA6043

cg.

Como calcular um circuito ressonante variável

Quero mostrar aqui como calcular um circuito ressonante para uma faixa de frequência utilizando um capacitor variável disponível em mãos. Calcular o circuito LC é muito fácil, mas dependendo do capacitor variável, a faixa sintonizada pode ser menor do que a requerida ou bem maior.

Suponhamos que queremos calcular um circuito para a faixa de FM (88-108MHz). Primeiro precisamos achar a relação da frequência máxima para a frequência mínima. Neste caso RF será 108/88 = 1,227 e portanto, precisaremos de um capacitor variável que tenha uma relação de: RVC = 1,227²  ,que é igual a 1,505.

Vamos supor que o nosso capacitor variável (CV) seja de 8 a 27 pf e  isso dá uma  RF de  27/8 = 3,375, que é bem maior que os 1,505 que necessitamos. No caso, seria sintonizado de 88 - 161,6 MHz. Para resolver isso, colocamos um capacitor (CT) em paralelo com o circuito ressonante,  podendo ser fixo ou variável (trimmer).

Este capacitor pode ser calculado pela seguinte fórmula:

Onde: CVmax = 27pf

           CV min = 8pf

           RF = Razão entre a frequência maxíma e mínima (1,227)

Temos agora  CVmin = 8 + 29,6 = 37,6 pf e CVmax = 27 + 29,6 = 56,6 pf

Calculamos a nova relação entre a capacitância máxima e mínima:

E depois calculamos a nova relação de frequência máxima e mínima que é igual a relação requerida.

Agora é só calcular a indutância necessária:

Qualquer dúvida me contate pelo email cesarketto@gmail.com

cg.

Fonte de milivolts

O desenho desta fonte foi enviada pelo meu amigo Joaquim Humberto, técnico especializado em manutenção de fontes chaveadas. Ela gera tensões de milivolts para ajustes e simulação de sensores usados nestes equipamentos.

Descrição do circuito:

Neste projeto foi usado um regulador de tensão ajustável LM317, um milivoltímetro de painel, um potenciômetro multivoltas de precisão que consegue ajustes precisos de valores ideais para simulação de sensores que atuam em milivolts.

Foi escolhido o regulador LM317 devido ao ajuste do valor mínimo de 1,25 volts na saída e tensão de entrada de 3 a 40 volts. Com este valor conseguimos alimentar o circuito com a maioria de fontes CC comuns que existe no mercado. Fazendo um divisor de tensão com R2 e RV1, que é um potenciômetro de precisão multivoltas, conseguimos valores bem pequenos e precisos de tensão de saída. R1 e RV2 são usados para fazer o ajuste de fundo de escala do milivoltímetro.

A bateria de 9V é uma fonte independente para alimentar o milivoltimetro digital que trabalha com tensões entre 5 a 12V.

Ajustes:

Ajuste RV1 todo no sentido horário, a saída da fonte ficará em 1.000 mV e ajuste RV2 para medir 1000 mV no display. (fundo de escala deste medidor).

CG.

Testador de diodos zener e outros

 

Montei este circuitinho muito interessante postado na página da Electgpl para testar diodos zener, leds e diodos comuns.

O funcionamento dele é bem simples. O CI 555 gera os pulsos na frequência de 60 khz, para chavear o mosfet 2N7000 com um duty cicle próximo de 50%. O  transistor mosfet faz a parte da fonte boost que gera 70 V na saída. O diodo D1 deve ser um shottky. A corrente é limitada na saída pelo resistor R4  em torno de 5 mA. 

Nos pinos J5 e J6 conecta-se um multímetro digital, agora é só colocar o zener entre os pinos J3(+) e J4(-) medir a tensão zener. Se você colocar um diodo comum, será medido uns 0,7 volts e um diodo Schottky medirá 0,2 volts aproximadamente. No caso do Led, deve-se observar a polaridade, porque ele não aguenta mais de 6 volts de tensão inversa. Você pode medir Diac que apresentará uma tensão em torno de 30 volts.

Achei útil e interessante o circuito. Espero que gostem.

CG.

Carregador de bateria 12V & 1.4A/H

 

Este carregador foi desenvolvido para baterias de chumbo-ácido de 12V que utilizo no meu detector de metais.  Um carregador do notebook será usado para fornecer a tensão de entrada do circuito.

O LM317 tem a função de fornecer uma corrente constante de 150mA para a carga da bateria. Esta limitação é conseguida monitorando a corrente de carga pelo resistor R3 e pelo transitor Q1 que controla a tensão na saída de U1. Esta corrente corresponde a 0,1C da bateria.

O circuito integrado U3 fornece uma tensão de 12V regulada para U2, necessária para manter estável os circuitos comparadores internos do 555. 

Funcionamento:

Ao ser ligado, o circuito gera um pulso no pino 2, (trigger) de U2, que coloca sua saída em nível alto acendendo o led vermelho de "carga". O pino 7 passa para alta impedância e libera a saída do LM317 em 14,2V, ajustada pelo trimpot RV1,  iniciando a carga da bateria. Dependendo da tensão da bateria, a corrente de carga será limitada em 150mA por Q1. A tensão da bateria irá subir até  atingir 2/3 da tensão de alimentação de U2, monitorada pelo pino 6 (threshold). U2 comuta sua saída para nível baixo e acende o led verde "carga completa" e coloca o pino 7 (dc) em nível baixo forçando o LM317  a cair sua tensão para  menos de 1V e interrompendo a carga da bateria. Esta condição permanecerá até que o circuito seja desligado. O diodo D1 evita que a bateria se descarregue através do LM317. 

U1 deverá ser montado em um pequeno dissipador e o tempo de carga completa será de 10hs (0,1C da bateria).

Cg.