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Técnicas de montagem - lição 1

O maior problema que todo o praticante de eletrônica, principalmente os iniciantes e estudantes encontra, é escolher a técnica de montagem que vai usa e depois aplicá-la: falta de material, falta de recursos e até falta de habilidade consistem nos maiores obstáculos para a realização de projetos, que às vezes têm até seu funcionamento comprometido por pequenos detalhes ou ainda pela opção por uma técnica de realização prática fora do alcance do montador, ou de utilização complicada pelos menos habilidosos. Neste curso rápido em 4 lições procuraremos auxiliar todos os nossos leitores, abordando as principais técnicas que podem ser usadas de maneira simples por amadores, estudantes, ou mesmo profissionais que precisam montar um protótipo para teste e eventual industrialização.

Obter componentes para um projeto, dependendo de sua complexidade, não é difícil na maioria dos casos; interpretar um diagrama e saber como esses componentes devem ser interligados, também não é um grande problema. A dificuldade maior aparece para a maioria dos montadores na hora de colocar esses componentes dentro de uma caixa, num chassi ou fixá-los para que tudo funcione perfeitamente.

Nos nossos artigos e livros temos abordado algumas técnicas de montagem que são as mais acessíveis aos nossos leitores, principalmente ponte de terminais e placa de circuito impresso. Se bem que sejam técnicas, em alguns casos primitivas e não recomendadas para uma montagem definitiva, elas atendem às necessidades de se fazer um teste ou ter um protótipo.

No entanto não são todos que dominam essas técnicas que nos levou a preparar esse curso, de grande utilidade principalmente para os que são leitores novos e pretendem entrar agora do mundo fascinante das montagens eletrônicas e mecatrônicas.

As Técnicas

Quando falamos em técnicas de montagem nos referimos aos métodos de fixação e interligação dos componentes de um circuito. Para que um aparelho funcione, um determinado número de componentes deve ser interligado de certa forma, dada pelo diagrama, conforme sugere a figura 1.

Componentes interligados

No entanto, esses componentes não podem ficar "no ar", simplesmente acompanhando o diagrama, conforme mostra a figura 2.

Circuito e componentes interligados diretamente

Os componentes são frágeis e uma movimentação mais brusca pode levar à sua quebra. Os componentes precisam ser soldados em alguma espécie de suporte e então interligados através de fios ou outros métodos. O capacitor na figura 2, por exemplo, está preso apenas pelos finos terminais que podem quebrar ou dobrar facilmente.

O próprio suporte deve ter recursos para a fixação numa caixa facilitando assim o transporte e uso do aparelho.

Nos aparelhos antigos o meio de sustentação das peças era o chassi de metal, conforme mostra a figura 3, mas atualmente, essa técnica não é mais usada, existindo alternativas muito melhores.

Chassi de metal usado para os aparelhos valvulados e a montagem pronta.

No chassi eram fixados os componentes maiores e mais pesados como transformadores, válvulas, indutores e capacitores eletrolíticos.

Na parte inferior ficavam os componentes menores como resistores, capacitores e também as interligações. Vejam os leitores que os modos de fixação dos componentes ou suportes devem, além das funções mecânicas, também devem exercer funções elétricas.

No caso de um chassi de metal, por exemplo, ele também serve de blindagem evitando a influência do circuito interno nos circuitos externos com a irradiação de sinais ou ainda evitando a captação de zumbidos.

Os meios de sustentação dos componentes e interligação também precisam seguir certas regras de disposição. Não basta fixar à vontade os elementos de um circuito e interligá-los segundo um diagrama para que tenhamos a garantia de funcionamento de um aparelho.

Uma ligação muito longa entre dois componentes significa uma indutância parasita e dois fios próximos podem apresentar capacitâncias parasitas que afetam todos os circuitos, principalmente nas altas freqüências, conforme sugere a figura 4.

Fios longos, curvas, fios paralelos e trançados funcionam como verdadeiros capacitores e indutores (C e L).

As técnicas de montagem exigem planejamento.

Ponte de Terminais

Essa é uma técnica de montagem muito simples, que deriva diretamente das montagens com válvulas, onde os componentes menores sob o chassi eram soldados em pontes de terminais.

Atualmente esse tipo de montagem é usado apenas nos casos extremos em que se está aprendendo, não se tem muitos recursos ou se deseja fazer uma montagem experimental simples.

As pontes de terminais consistem em barras de fenolite ou outro material isolante contendo pequenos contactos elétricos metálicos onde os componentes podem ser soldados, conforme mostra a figura 5.

Exemplo de uma montagem em ponte de terminais

Alguns terminais possuem prolongamentos que possibilitam sua fixação através de parafusos numa base ou chassi. Nos aparelhos valvulados esses terminais mais longos eram justamente deixados como terras por sua conexão direta ao chassi.

Como as pontes de terminais podem ainda ser encontradas prontas em diversos tamanhos e comprimentos, elas consistem numa alternativa para as montagens experimentais simples e didáticas, pois não exigem muito trabalho.

Basta cortar a ponte de terminais no tamanho desejado (se necessário) e planejar a disposição dos componentes segundo o circuito que se tem em mãos, conforme sugere a figura 6.

Circuito e montagem em ponte correspondente.

Os componentes devem então ter seus terminais cortados e dobrados para serem então soldados nas pontes. As interligações são feitas com pedaços de fio encapado rígido ou flexível.

A ponte pode ser fixada numa base de material isolante ou caixa onde também ficam os componentes maiores como transformadores, potenciômetros, suporte de pilhas, etc. É claro que essa técnica tem vantagens e desvantagens:

Vantagens:

a) A ponte ser adquirida pronta não se necessitando de material adicional para a sua utilização, como ocorre com uma placa de circuito impresso que precisa ser "fabricada". Atualmente já não é muito fácil encontrar pontes de terminais para montagem, mas existem lojas que ainda as possuem.

b) Um único tipo de ponte serve para qualquer montagem, pois podemos planejar a disposição dos componentes à vontade, assim como sua interligação.

c) A utilização para projetos experimentais é muito simples já que podemos soldar e dessoldar os componentes à vontade sem perigo de dano ou quebra o que é mais difícil no caso das placas de circuito impresso.

d) O acesso a todos os pontos do circuito para medida ou injeção de sinais, ou verificação de formas de onda com um osciloscópio é muito simples.

Desvantagens:

a) A montagem é volumosa ocupando muito espaço, mais do que as que utilizam caixas maiores. Isso significa que os aparelhos se tornam grandes.

b) A aparência da montagem também não é das melhores já que temos muitos fios e terminais longos que formam um emaranhado de aspecto desagradável.

c) A montagem é mais sensível a problemas de indutâncias e capacitâncias parasitas já que os terminais dos componentes e as interligações são longas. Circuitos de altas freqüências e áudio são os mais afetados, podendo apresentar problemas de funcionamento.

d) Determinados componentes como circuitos integrados comuns não podem ser facilmente usados em montagens em pontes. Enquanto os transistores podem ser adaptados para uso em pontes, como mostra a figura 7, é muito mais difícil fazer isso com circuitos integrados. Pode-se tentar a alternativa do uso de soquetes com ligações com fios, mas é uma operação

trabalhosa, crítica e delicada.

Preparando um transistor ou CI para montagem em ponte de terminais.

Como Montar

Para usar a ponte de terminais podemos contar com um desenho pronto da disposição dos componentes ou podemos rascunhar esse desenho a partir de um diagrama.

Para isso, supondo o circuito transistorizado da figura 8, iniciamos, soldando os transistores na ponte de terminais.

Diversos transistores.

Cada transistor deve então ser fixado na ponte, distribuindo-se os terminais de modo que tenhamos também terminais livres para os componentes de polarização e acoplamento.

Num circuito como o da figura 8 podemos deixar dois terminais para o lado do coletor e se não existirem componentes ligados ao emissor, um só do lado desse componente ou dois, se existirem componentes, conforme mostrado na figura 9. Também soldamos o LED indicador, observando sua polaridade (lado chato).

Transistores e LED soldados na ponte.

O próximo passo consiste em se fazer as interligações dos componentes utilizando-se fios e também ligar o diodo sensor com fios de cores diferentes, pois sua polaridade deve ser observada. conforme mostra a figura 10.

Observando a polaridade do diodo.

O próximo passo consiste em colocar os resistores e se existirem os componentes de acoplamento e desacoplamento. Ficamos então com a montagem conforme mostra a figura 11.

Interligando mais componentes.

O passo final será então ligar a fonte de alimentação (suporte de pilhas e interruptor geral. A figura 12 mostra a montagem pronta.

Montagem pronta.

Veja que é muito importante observar as posições dos componentes, principalmente transistores e capacitores já que, se ocorrerem inversões, o aparelho não funcionará.

Com o tempo, configurações mais complexas podem ter disposições melhores, por exemplo, aproveitando-se pontos comuns de terra para as duas etapas, ou mesmo invertendo-se posições que seriam normais para transistores.

Veja que os transistores de saída ficam com os emissores do mesmo lado, para facilitar sua ligação a um ponto comum, conforme no diagrama, economizando-se assim um terminal da ponte.

Alternativa Para Pontes de Terminais

Na falta das pontes de terminais isolados, como a usada no projeto da figura 13 consiste em se utilizar as chamadas pontes de parafusos que podem ser encontradas nas casas de materiais elétricos.

Montagem em ponte de terminais isolados.

Essa ponte ou barra de terminais com parafusos, do tipo encontrado em lojas de materiais elétricos e eletrônicos permite a fixação dos componentes sem solda, já que seus terminais são apertados através de parafusos, conforme mostra a figura 14.

Utilizando uma ponte de terminais com parafusos numa montagem experimental.

Nas duas figuras mostramos o mesmo circuito experimental montado com as duas técnicas. Evidentemente, a técnica da barra de terminais com parafusos não faz uso de solda e, portanto não "gasta" os componentes, que podem ser usados posteriormente como novos.Os únicos cuidados que devem ser tomados com está técnica de montagem é evitar que os terminais dos componentes encostem uns nos outros em pontos indevidos.

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