Capítulo 020

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Fontes de alimentação 
(regulada-estabilizada)
Não cabe dúvida de que qualquer circuito onde entrem a formar parte os transistores gozará da qualidade intrínseca destes, isto é, regular a intensidade que circula pelos mesmos e, em consequência, qualquer magnitude associada a ela. Um dos campos mais diretos de aplicação dos transistores se dá nas fontes de alimentação. Uma fonte fixa possui tão só uma ou várias saídas cuja tensão e intensidade permanecem constantes e cujo valor foi pré-fixado à hora de desenhá-las. Se fazemos uso de uns poucos transistores adequadamente ligados e uns poucos componentes mais podemos desenhar uma fonte de corrente contínua, cuja tensão de saída pode ser regulada à vontade, dentro de umas margens, e será possível também limitar a intensidade presente na sua saída. 
Além disso, semicondutores - leia-se: diodos zener, transistores ou circuitos integrados - adicionam às fontes de alimentação outra característica não só útil mas além disso segura: a estabilização. 
Qualquer circuito eletrônico que faça uso de uma alimentação de corrente contínua precisará que esta se mantenha estável dentro de umas margens. Isto é precisamente o que fazem as fontes estabilizadas. O diodo zener pode ajudar-nos neste propósito, mas agora exporemos novas e melhores possibilidades. 
A ilustração correspondente nos dá uma idéia bastante clara do que precisamos à hora de obter uma fonte estabilizada e/ou regulada, dado que os transformadores e retificadores nos são já conhecidos. Com eles obtemos tão só corrente contínua mas, se acrescentamos algum tipo de controle sobre a tensão fornecida e fazemos que parte da mesma retorne ao bloco de controle com o fim de ser supervisada podemos conseguir que dito "bloco" mantenha a tensão dentro de umas margens. Se dito "controle" parte de uns parâmetros fixos (previstos no desenho inicial) estaremos perante uma alimentação estabilizada. Se, além disso, acrescentamos a possibilidade de modificar os parâmetros, em concreto o valor da tensão de saída, de acordo com a vontade do usuário estaremos em presença de uma fonte regulável. Tudo isto parece chamativo mas ainda podemos pedir mais de uma fonte de alimentação de média qualidade: a possibilidade de regular (más bem limitar) a intensidade de saída da mesma. Isto significa que, em caso de "problemas" no circuito 
alimentado, se evitarão males maiores se a intensidade da que dispomos tem um "limite" bem definido.	
Funcionamento básico de estabilização
A aplicação dos diodos zener à saída de uma alimentação contínua constitui um tipo de fonte estabilizada de tipo "paralelo". Com a adição dos transistores a ditos circuitos se constitui outra família de estabilizadores diferente à que denominaremos fonte estabilizada de tipo "série". Para compreender o seu funcionamento, nos basearemos no circuito representado na ilustração correspondente e que interrelaciona o diodo zener já conhecido e um elemento novo para nós nas fontes de alimentação, o transistor. Nesta configuração os papéis se repartem da seguinte forma: o conjunto zener se encarrega de supervisar a tensão fornecida pela fonte, enquanto que o transistor no modo de coletor comum recebe a "informação" procedente da parte supervisora e modifica a sua condução de acordo com aquela. Desta maneira se obtém a estabilização procurada. Vamos agora explicar como atua o circuito no caso de uma hipotética variação na tensão de entrada (Ve). Partimos da base de que a intensidade de saída (Is) permanece constante (Is = k), pelo que a intensidade de base do transistor T (Ib) permanecerá também constante. A relação de tensões de entrada e saída se verá afetada pela queda de tensão em T pelo que: 
Vs = Ve - Vce
Como se disse, suporemos que se produz uma repentina elevação da tensão de entrada (Ve), o qual se traduz imediatamente numa elevação da polarização inversa aplicada ao diodo zener e, em consequência, a intensidade que atravessa ao mesmo (Iz) também se vê incrementada. Como queira que a intensidade que circula pelo resistor limitador (R) é a soma da que chega à base de T e ao diodo zener se cumpre que Ir = Ib + Iz, pelo que um aumento de Iz se traduz de forma imediata num aumento de Ir (recordamos que partimos da premissa de que Ib permanece constante). Ao aumentar a intensidade que circula por R se origina uma maior queda de tensão na mesma, o que redunda num aumento da polarização negativa do transistor. Como consequência disso se vê incrementada a resistência coletor-emissor (Rce), o que origina uma maior queda de tensão entre coletor e emissor (Vce). Como partíamos da base de que Vs = Ve - Vce, o que acontece, em resumo, é que um incremento da tensão de entrada (Ve) se traduz num aumento da Vce, com o que se mantém constante o valor de Vs. A mesma lógica se mantém no caso de que se originem variações na intensidade de saída (Is); o circuito reagirá de forma que dita variação não consiga modificar a tensão de saída (Vs) estabilizada. 
Fontes reguláveis
Na ilustração correspondente podemos ver os blocos constituintes de uma alimentação de tipo regulável. Cada um de ditos blocos se identificou com uma letra, a fim de comentar brevemente o funcionamento último da mesma. O bloco "A" representa a entrada de alimentação contínua de tipo standard (C1 no esquema elétrico). A partir dela obteremos outra tensão de saída que será a que poderemos regular à vontade. O bloco "B" (no esquema, T1) se encarrega de realizar a missão que na fonte estabilizada se encomendava ao transistor configurado em coletor comum, isto é, compensar as oscilações produzidas na tensão de entrada ou na corrente que circula pela carga ligada na saída da fonte. O bloco "C" se encarrega de tomar uma parte da tensão de saída e fazê-la chegar a outro bloco ("E") que se encarrega de compará-la com certo sinal ou tensão, que denominaremos "de referência". A referência citada vem representada pela letra "D" e costuma ir constituída, na prática, por uma tensão zener estabilizada ou um capacitor (C2). O bloco "E" é o que nesta montagem tem como missão comparar as tensões obtidas a partir de uma tomada de saída ("C") e de outra de referência já citada ("D"). Na prática, este bloco esta conformado por um circuito denominado amplificador operacional configurado como comparador de sinais. Também pode estar conformado - na sua versão mais simples- por um simples transistor. Bem seja um ou outro, a sua saída se faz chegar, através de um amplificador (bloco "F" ou T3), à etapa de controle "B", a qual modifica o sinal ou tensão de saída em função do sinal de mostragem pré-configurado. Dito sinal será função, normalmente, de um potenciômetro, o qual constituirá o elemento que nos permita variar a saída de tensão da fonte à vontade.
Regulador integrado
Existem no mercado circuitos de um chip que nos permitem realizar todo o processo de regulação e estabilização de uma forma simples e rápida. A ilustração nos proporciona uma imagem resumida de circuitos contidos num chip estabilizador deste tipo. Em concreto se trata de um circuito da conhecida família 78XX. 
Estes integrados possuem tão só três terminais, as quais correspondem aos sinais de entrada de tensão a regular, terra comum e saída de tensão regulada. 
A família 78XX, em concreto, se costuma utilizar em valores normalizados de 5, 12 e 15 volts e cuja nomenclatura corresponde, respectivamente, a 7805, 7812 e 7815. 
Adaptado do “curso de eletrônica” da Editora F&G S.A (1995)
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Este esquema de bloco nos dá uma ligeira idéia das partes implicadas numa fonte regulada.
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 Esquema de repartição de funções na alimentação regulável pelo utilizador e esquema elétrico do mesmo.
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 O esquema elétrico de uma fonte regulável standard responde a uma distribuição como a que observamos.
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 Os reguladores integrados da família 78XX são simples por fora mas algo mais complexos no seu interior.
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 Este é um exemplo simples de como está constituído o circuito estabilizador básico.
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A fonte de alimentação é um claro exemplo de tensão regulada e estabilizada.