Pesquisa componentes eletrónicos, abreviaturas e símbolos de circuitos. Lê definições simples e segue as ligações para as experiências relacionadas.
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Series circuit
Em série há um caminho sem ramificações. R1 e R2 se somam; nenhum resistor consome corrente. I = 5 / (R1 + R2). O maior resistor recebe mais tensão. Mudar a ordem não altera a corrente. V(R2) é a tensão em R2.
Parallel circuit
Ramos paralelos ligam os mesmos dois nós e recebem 5 V cada. Um nó é uma conexão elétrica contínua. I(R1) = 5/R1 e I(R2) = 5/R2. A corrente total é a soma. Menor resistência de ramo significa mais corrente; adicionar um ramo aumenta a corrente da fonte.
Potentiometer / wiper
Um potenciômetro é um resistor variável de três terminais. O contato móvel é o cursor. Ele divide a trilha de 10 kΩ em R1 acima e R2 abaixo. Vout = 5 × posição/100. R1 + R2 continua em 10 kΩ, e a corrente da fonte em 0,5 mA. O botão muda a proporção, não a resistência total.
Diode / anode / cathode
Um diodo conduz principalmente em um sentido. D indica o diodo e R limita a corrente. A barra do símbolo é o cátodo; o outro terminal é o ânodo. A corrente direta é (5 − 0,7)/R. Invertido, o modelo bloqueia. V(D) é medida do ânodo ao cátodo e fica negativa em reversa. Diodos reais têm limite de tensão reversa.
NTC — Negative Temperature Coefficient / thermistor
NTC é Negative Temperature Coefficient, coeficiente de temperatura negativo: a resistência cai ao aquecer. Um termistor é um resistor sensível à temperatura. Aqui ele divide a tensão com 10 kΩ fixos. R(T) = 10000 × exp[3950 × (1/(T + 273.15) − 1/298.15)]. A fórmula usa temperatura absoluta em kelvin. O calor reduz a resistência superior e aumenta Vout. Sensores reais precisam de calibração. Beta é uma constante do modelo que descreve a sensibilidade térmica. K significa kelvin, unidade de temperatura absoluta. exp(x) é e elevado a x; e vale cerca de 2,718. Não é preciso calcular à mão.
Light-emitting diode
Um semicondutor que emite luz quando passa corrente direta. Neste circuito, um resistor limita essa corrente.
Light-dependent resistor
Um resistor sensível à luz. No modelo, mais luz significa menor resistência; o segundo resistor transforma essa mudança em tensão.
n-type / p-type / n-type transistor
N–P–N descreve três regiões semicondutoras: tipo n, tipo p e tipo n. Os portadores majoritários são elétrons no tipo n e lacunas no tipo p. Aqui uma pequena corrente de base controla a corrente do LED.
Resistor–capacitor circuit
R significa resistência, C significa capacitância. Juntas determinam a rapidez da mudança da tensão do capacitor.
Analog-to-digital converter
ADC significa Analog-to-digital converter, conversor analógico-digital: mede uma tensão e a representa por um número. Analógico é uma grandeza contínua; digital usa códigos discretos. A referência define a faixa. O conversor não cria o sinal do sensor; sua entrada deve respeitar os limites permitidos.
B = base, C = coletor, E = emissor: os três terminais do transistor. A base controla a condução; a corrente do LED passa pelo coletor e emissor.
VBE é a tensão base-emissor; VCE, coletor-emissor. O segundo terminal é a referência. Ib e Ic são as correntes de base e coletor.
Rb é o resistor de base; Rc, o do ramo do coletor. R1 e R2 identificam resistores diferentes, não seus valores.
V = volt (tensão); A = ampere (corrente); mA = 0,001 A. Ω = ohm (resistência); kΩ = 1000 Ω. F = farad (capacitância); µF = 0,000001 F. s = segundo; W = watt (potência). I = corrente; Vs = alimentação; Vf = tensão direta do diodo; Vout = tensão de saída; Vc = tensão do capacitor; τ = R × C é a constante de tempo.
Electrical power / watt
Potência é a rapidez da transferência de energia. Um watt (W) equivale a um joule por segundo. Com tensão e corrente constantes, P = V × I: tensão vezes corrente. Um resistor transforma energia elétrica em calor; sua potência nominal limita a dissipação segura.
Pull-up resistor
Um resistor liga a entrada ao positivo e define um nível alto quando a chave está aberta. Alto é uma tensão interpretada como 1 lógico. Fechar a chave para o terra produz baixo, 0 lógico; o resistor limita a corrente pela chave.
Floating input
Uma entrada flutua quando nada define sua tensão. Pequenas correntes de fuga e sinais próximos podem alterar a leitura. Uma chave aberta não garante 0 lógico. Um resistor para positivo ou terra estabelece um estado de repouso definido.
Pulse-width modulation
PWM significa Pulse-width modulation, modulação por largura de pulso: o sinal liga e desliga repetidamente. A fração de tempo ligado altera a entrega média à carga. Os pulsos mantêm sua altura; uma tensão intermediária constante requer um filtro. Carga e controlador têm limites de corrente.
Duty cycle
É o tempo ligado dividido pela duração de um ciclo completo, geralmente em porcentagem. Com pulsos de 0 a 5 V, 25% produz uma tensão média temporal de 1,25 V. Essa média não garante a mesma proporção de brilho percebido.
Frequency / hertz
Frequência conta ciclos por segundo. Um hertz (Hz) significa um ciclo a cada segundo. O período é a duração de um ciclo: frequência = 1/período. Em 100 Hz, o período é 10 ms; um milissegundo é um milésimo de segundo.
Resolution / bit depth
Resolução descreve a divisão fina da faixa. Um bit é um dígito binário, 0 ou 1. Um conversor de N bits tem 2^N códigos: 8 bits dão 256. Mais códigos reduzem o passo, mas não garantem exatidão nem eliminam ruído elétrico.
Quantization
Quantização associa uma medida contínua a um código de um conjunto finito. Uma pequena mudança de tensão pode manter o código. Num conversor ideal de N bits, o passo nominal é faixa/2^N. Há incerteza mesmo com componentes perfeitos; os limites reais dependem do dispositivo.
Resistor–capacitor low-pass filter
RC significa Resistor–capacitor, resistor e capacitor. Um resistor em série e um capacitor da saída ao terra acompanham mudanças lentas e reduzem as rápidas. A tensão do capacitor não muda instantaneamente. As relações supõem uma fonte ideal e pouca carga na saída.
Cutoff frequency
Neste filtro ideal, o corte vale 1/(2πRC): R em ohms, C em farads e π aproximadamente 3,1416. No corte, a amplitude senoidal de saída é cerca de 70,7% da entrada. Acima dessa frequência, a saída não desaparece de repente.
555 timer
O 555 é um chip que gera um pulso temporizado ou pulsos repetidos. Resistores e um capacitor externos definem o tempo. Na configuração padrão, as comparações internas usam aproximadamente um terço e dois terços da alimentação. Versões diferentes têm limites de operação diferentes.
Operational amplifier
Um amplificador operacional amplifica a diferença entre as entradas + e −. Retornar parte da saída a − permite definir o ganho: variação de saída dividida pela de entrada. Alimentação, faixa de entrada, velocidade e corrente de saída limitam suas possibilidades.
Voltage buffer / voltage follower
Um seguidor usa um amplificador operacional com a saída ligada a − e o sinal a +. Dentro dos limites, a saída acompanha a tensão e retira pouca corrente da fonte. Reduz o efeito da carga, mas não cria potência ilimitada.
Voltage comparator
Um comparador decide qual de duas tensões de entrada é maior e muda sua saída. Transforma a tensão gradual de um sensor numa decisão ligar/desligar. Faixa de entrada e ligação da saída dependem do componente; um operacional nem sempre é um substituto adequado.
Hysteresis
A histerese usa limiares distintos para ligar e desligar. Entre eles, a saída mantém o estado anterior. Isso evita comutações repetidas quando um sinal ruidoso fica perto do limite. Um controlador térmico pode ligar a 30 °C e desligar a 28 °C.
Metric prefixes and units
Um prefixo muda a escala: mili (m) é 1/1000, micro (µ) 1/1000000 e nano (n) 1/1000000000. mW (milliwatt, miliwatt) mede potência; ms (millisecond, milissegundo) mede tempo. nF (nanofarad, nanofarad) e µF (microfarad, microfarad) medem capacitância: capacidade de armazenar carga por volt. Hz (hertz) significa ciclos por segundo. Bit (binary digit) é um dígito binário, 0 ou 1.
Internal resistance
Uma fonte pode ser representada por tensão ideal e resistência interna Ri em série. A corrente cria queda I × Ri e perda I² × Ri. Esse equivalente de Thévenin não prevê química nem duração da bateria.
Wheatstone bridge
Quatro resistores formam dois divisores de tensão. A diferença entre os pontos médios mostra desequilíbrio; razões iguais dão zero. Um sensor altera um braço e um resistor de ajuste equilibra a ponte. O medidor ideal não carrega os divisores.
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
MOSFET significa Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, transistor de efeito de campo metal–óxido–semicondutor. A tensão porta–fonte VGS controla o canal dreno–fonte; no canal n os portadores móveis são elétrons. RDS(on) é a resistência ligada. O limiar indica início de condução, não baixa resistência garantida. VDS é a tensão dreno–fonte; aqui a fonte está em 0 V.
Zener diode
O diodo Zener opera em ruptura reversa. Um resistor em série limita a corrente e mantém um nó próximo da tensão especificada. Carga e Zener dividem a corrente disponível. Corrente Zener insuficiente perde regulação; corrente excessiva dissipa potência demais.
Resistor Capacitor high-pass filter
RC significa Resistor Capacitor, resistor–capacitor. Um capacitor em série e resistor ao terra transmitem melhor mudanças rápidas; mede-se saída no resistor. Sem carga, fc = 1/(2πRC), com ganho de cerca de 70.7% no corte. Corrente contínua estacionária é bloqueada no modelo ideal.
Resistor Inductor circuit
O indutor armazena energia magnética e se opõe a mudanças de corrente. RL significa Resistor Inductor, resistor–indutor; τ = L/R. L é indutância em henries; mH é 1/1000 H. Energia vale L × I²/2; mJ é 1/1000 joule. Interromper corrente pode gerar alta tensão, fora deste modelo.
Todas as lições: Uma bobina resiste a mudanças bruscas de corrente
Resistor Inductor Capacitor circuit
RLC significa Resistor Inductor Capacitor, resistor–indutor–capacitor. Em série, a reatância indutiva XL aumenta com frequência e a capacitiva XC cai. Reatância é oposição ligada ao armazenamento de energia, em ohms. Em f0 = 1/(2π√(LC)), elas se cancelam e o resistor limita a corrente. Ressonância não cria energia.
Full-wave bridge rectifier
AC significa Alternating Current, corrente alternada que muda de direção. DC significa Direct Current, corrente de uma direção mesmo com intensidade variável. Quatro diodos dirigem ambas as meias-ondas igualmente pela carga; dois conduzem de cada vez. Os pulsos têm o dobro da frequência de entrada e precisam de filtragem adicional para suavizar.
Inverting operational amplifier
Um amplificador operacional alimentado com realimentação negativa inverte a polaridade. No regime linear ideal, ganho −Rf/Rin. Com a outra entrada aterrada, a inversora fica perto de 0 V: terra virtual sem fio direto ao terra. Recorte pelos limites de alimentação invalida essa aproximação.
Non-inverting operational amplifier
O sinal na entrada positiva mantém polaridade. A realimentação negativa devolve parte da saída e define ganho ideal 1 + Rf/Rg. Rg vai ao terra e Rf à saída. Se a saída pedida ultrapassar a alimentação, ocorre recorte e as tensões das entradas podem diferir.
NOT AND logic gate
NAND significa NOT AND, NÃO E: inverter o resultado de E. Apenas duas entradas 1 dão saída lógica 0; todos os outros pares definidos dão 1. A tabela verdade contém quatro casos. NAND permite construir outras funções, mas dispositivos reais têm limiares e atraso.
Monostable one-shot timer
Monoestável significa um estado estável de repouso. Um disparo inicia um pulso temporário antes do retorno. O 555 ideal carrega um capacitor até dois terços da alimentação: T = ln(3) × R × C, cerca de 1.099RC. R é resistência, C capacitância; ms é 1/1000 segundo. O controle de tempo amostra um pulso.
Comparator
Um comparador compara duas tensões de entrada e produz um nível alto ou baixo, não uma cópia amplificada da diferença. A referência é a tensão de comparação; o limiar é o nível que muda a decisão. Neste modelo didático não inversor, entrada acima da referência dá 5 V; entrada igual ou abaixo dá 0 V. A igualdade é uma regra escolhida: num componente real importam desvio, ruído, atraso e circuito de saída. Os trilhos de alimentação são as tensões que limitam a saída.
Schmitt trigger
Um disparador Schmitt muda de estado em dois limiares diferentes. Histerese significa que a saída também depende do estado anterior: entre os limiares conserva esse estado. Aqui uma entrada de pelo menos 3 V coloca a saída alta; uma de no máximo 2 V coloca-a baixa. A separação de 1 V é a faixa de histerese. A realimentação positiva devolve parte da saída para reforçar uma mudança; pode criar os limiares em circuitos reais. Este modelo não inversor fixa os limiares sem calcular resistências de realimentação.
Electromagnetic relay
Um relé eletromagnético usa a corrente de uma bobina para mover contactos mecânicos que abrem ou fecham outro circuito. NO significa Normally Open, normalmente aberto: aberto com a bobina libertada. NC significa Normally Closed, normalmente fechado: fechado com a bobina libertada. A bobina é um indutor com resistência de enrolamento; o seu circuito pode estar isolado eletricamente dos contactos, mas as tensões e correntes permitidas são limitadas. A experiência calcula só a queda de corrente, não o movimento ou um isolamento certificado.
Flyback diode
Um díodo de roda livre cria um caminho de circulação para a corrente ao desligar uma bobina de corrente contínua. Durante a alimentação normal está polarizado inversamente e bloqueia corrente: o cátodo, assinalado por uma faixa em muitos díodos, vai para o positivo da bobina; o ânodo, para a ponta comutada. Ao desligar, a bobina inverte a tensão para manter a corrente e o díodo conduz. O modelo fixa uma queda direta de 0.7 V e a resistência do enrolamento. Um limite de tensão baixo pode atrasar a libertação do relé.
Electromotive Force
EMF significa Electromotive Force, força eletromotriz: tensão induzida em volts, não força mecânica. Opõe-se à variação de corrente quando o campo magnético muda. Com a convenção passiva, a tensão da parte indutiva ideal é L × dI/dt: L é indutância e dI/dt a velocidade de variação da corrente. Um enrolamento real também tem queda resistiva. O caminho de roda livre limita a tensão ao desligar, deixando a corrente continuar. A energia dissipa-se no enrolamento e no díodo, sem desaparecer instantaneamente.
Contact bounce
O ressalto dos contactos é uma sequência breve de aberturas e fechos indesejados enquanto contactos mecânicos estabilizam após a comutação. Vem do movimento, não de uma decisão do comparador junto de um limiar elétrico. Eliminar o ressalto significa aceitar o estado depois de essas mudanças cessarem, usando tempo ou um circuito adequado. A histerese sozinha não garante eliminar transições de amplitude completa. A experiência não modela movimento nem ressalto: a curva suave de corrente não prevê a sua duração.
Set Reset latch
SR significa Set Reset, definir e apagar: escrevem 1 e 0. Um latch guarda um bit, dígito binário 0 ou 1. Duas portas NOR (NOT OR, NÃO OU) devolvem as saídas à outra porta. NOR dá 1 apenas com duas entradas 0. Aqui 1 lógico é 5 V e 0 é 0 V. S define, R apaga, Q é a saída guardada e Q̅ a oposta num estado válido. Com S = R = 0, a realimentação mantém o bit. Ambas ordens em 1 forçam ambas saídas a 0. Entradas ideais ativas em 1. S = R = 1 é inválido; soltar ambas deixa memória incerta até uma ordem separada. Desligar repõe este modelo em 0; o estado inicial real não é garantido. Sem atrasos ou ruído. Usa Soltar ambas entradas para devolver S e R a 0 ao mesmo tempo.
NOT OR logic gate
NOR significa NOT OR, NÃO OU: inverte o resultado de OU. OU vale 1 se alguma entrada for 1; NOR dá 1 apenas com ambas em 0. Duas portas NOR com realimentação podem guardar um bit. Uma porta sozinha não tem memória. Portas reais têm limiares de tensão, atrasos e limites de carga.
Digital to Analog Converter
DAC significa Digital to Analog Converter, conversor digital-analógico: transforma um número em tensão. A escada R–2R usa resistências R e o dobro 2R. Um bit é 0 ou 1. LSB (Least Significant Bit), bit menos significativo, pesa 1; MSB (Most Significant Bit), mais significativo, pesa 8 aqui. Quatro bits escolhem 16 níveis. b0–b3 têm pesos 1, 2, 4 e 8; código é a soma ponderada. Vout é saída, Vref referência. Um passo LSB é Vref/16. Código 15 fica um passo abaixo de Vref. Escada ideal de quatro bits com buffer que segue a tensão sem carregar a escada. Saída sem carga, referência Vref de 1–5 V. Erros, transientes de comutação, tempo de estabilização e limites de corrente são omitidos.
Least Significant Bit
LSB significa Least Significant Bit, bit menos significativo, a posição binária com menor peso. Neste conversor de quatro bits, b0 pesa 1 no código. Mudar apenas b0 de 0 para 1 aumenta a saída ideal em Vref/16. O passo descreve resolução, não garante exatidão de medição.
Most Significant Bit
MSB significa Most Significant Bit, bit mais significativo, a posição de maior peso numa palavra. Aqui b3 pesa 8. Com os outros bits a zero, ativá-lo dá código 8 e metade da referência. Neste modelo de quatro bits sem sinal não é um bit de sinal; os códigos são não negativos.
Clock
Um relógio é um sinal temporal repetido; CLK abrevia Clock. Uma borda de subida muda de 0 lógico para 1. Um contador binário soma um por borda recebida. Um bit é um dígito binário 0 ou 1; quatro bits guardam 16 estados, de 0000 a 1111. Hz, hertz, conta ciclos por segundo. n é o número de bordas. A contagem é n módulo 16, o resto da divisão por 16. Q0 tem o menor peso e Q3 o maior. Em contagem contínua, Q0 faz um ciclo por duas bordas e Q3 por dezasseis. Escolhe 0–32 bordas já recebidas ou adiciona uma com Pulso de relógio. É uma amostra do histórico, não um relógio automático. Frequência define os ritmos repetidos das saídas, não a contagem escolhida. Sem atrasos nem ressaltos dos contactos. Pulso de relógio para em 32 bordas recebidas. Reiniciar começa uma nova amostra.
Exclusive OR
XOR significa Exclusive OR, OU exclusivo. Com duas entradas binárias, a saída vale 1 se diferem e 0 se coincidem. ⊕ representa a operação. Duas entradas altas dão saída baixa. Aqui 0 e 1 são estados lógicos; corrente e atraso do chip não são calculados.
Truth table
Uma tabela verdade lista todas as combinações de entrada e as suas saídas. Duas entradas binárias exigem quatro linhas; três exigem oito. Descreve a regra, não a ordem das mudanças. Verificar todas as linhas confirma mais que um único ajuste bem-sucedido.
Half adder
O meio somador adiciona dois valores de um bit e produz soma S e transporte C. A soma usa OU exclusivo; o transporte só vale 1 com ambas as entradas a 1. O total é S + 2C. Não aceita transporte de uma posição anterior.
Carry bit
O transporte leva parte da soma à posição binária seguinte. 1 + 1 dá 10 em binário: soma 0, transporte 1. É um estado binário com peso dois em relação à posição atual. Aqui C significa transporte, não capacitância nem coletor.
Full adder
O somador completo adiciona A, B e o transporte de entrada Cin: A + B + Cin = S + 2Cout. Dois meios somadores e uma função OU inclusivo podem realizá-lo. Encadear os transportes permite somar números com várias posições.
Carry input
Cin significa Carry input, entrada de transporte de uma posição inferior. É um terceiro termo da soma, não uma habilitação. Com A = B = 0 e Cin = 1, soma 1 e transporte de saída 0. A propagação física demora algum tempo.
Multiplexer
MUX abrevia Multiplexer, multiplexador: escolhe uma entrada para a saída. Aqui S = 0 seleciona A, S = 1 seleciona B. Não soma nem calcula a média dos sinais. Componentes reais podem incluir habilitação e limites de tensão ou velocidade.
Select input
A entrada de seleção escolhe os dados que atravessam o multiplexador. Não precisa de ter o mesmo valor dos dados: S = 0 escolhe A mesmo se A = 1. Aqui S significa seleção; num somador, soma. O contexto é essencial.
Binary decoder
Um descodificador transforma um código binário numa linha selecionada. Dois bits escolhem quatro linhas. Aqui código = b0 + 2b1; E = 1 habilita a saída alta escolhida, E = 0 desativa todas. Outros dispositivos podem ter polaridades diferentes.
One-hot encoding
One-hot usa exatamente um bit alto num grupo para representar uma escolha. Quatro linhas representam quatro opções, tal como dois bits binários. O descodificador desativado dá todos zeros: isso é desativação, não uma quinta opção one-hot.
Parity bit
Um bit de paridade torna par ou ímpar a quantidade total de uns. Aqui P = 1 quando os três dados têm quantidade ímpar de uns, produzindo paridade par. O recetor verifica dados e P originalmente enviado. Não identifica o bit errado.
Bit error
Um erro troca 0 por 1 ou 1 por 0. A paridade deteta uma quantidade ímpar de trocas na palavra, incluindo o bit de paridade; uma quantidade par pode passar despercebida. Preserva o P enviado original: recalculá-lo após alterar dados esconde o erro.
Inverting summing amplifier
Um somador adiciona sinais. A realimentação negativa devolve a saída à entrada que subtrai. Terra virtual fica perto de 0 V por realimentação, sem fio ao terra. Op amp significa Operational Amplifier, amplificador operacional: circuito alimentado que amplifica a diferença de duas entradas. V1 e V2 geram correntes somadas em Rf. Módulo de ganho g = Rf/10 kΩ; Vout inverte a soma. Ideal, limites ±12 V, duas entradas de 10 kΩ. Ganho define resistência de realimentação. Sem ruído, carga ou erros.
Virtual ground
Terra virtual é um nó mantido perto da tensão de terra pela realimentação negativa, sem fio à terra. No somador ideal a entrada não inversora está à terra; a realimentação ajusta a saída para manter a entrada inversora perto de 0 V. As correntes somam-se nesse nó e passam pela resistência de realimentação. Não é um terminal extra de terra nem uma fonte geral de potência. Exige um amplificador alimentado com realimentação eficaz; ao atingir os limites de saída a aproximação pode falhar.
Difference amplifier
Um amplificador de diferença subtrai entradas. Modo comum é a parte partilhada. CMRR significa Common Mode Rejection Ratio, razão de rejeição de modo comum: rejeição do comum em relação à amplificação da diferença desejada. Op amp significa Operational Amplifier, amplificador operacional: circuito alimentado que amplifica a diferença de duas entradas. Diferença V2 − V1; Vout = g × (V2 − V1). Subir ambas entradas igualmente não muda o resultado. Quatro resistores com duas razões perfeitamente casadas, saída ±12 V. Rejeição ideal; erros, limites de entrada, ruído e velocidade omitidos.
Common Mode Rejection Ratio
CMRR significa Common Mode Rejection Ratio, relação de rejeição de modo comum: ganho da diferença pretendida comparado com ganho da tensão indesejada partilhada. A componente comum é a média (V1 + V2)/2. Alterar as duas entradas igualmente não muda a diferença. Relações de resistências exatamente iguais e um Operational Amplifier, amplificador operacional, ideal dão ganho comum zero: a relação ideal é ilimitada. Não se simula uma medição real de CMRR. Desajustes de resistências e imperfeições do amplificador transformam parte do comum em erro de saída.
Integrator
Um integrador acumula entrada no tempo. O capacitor de realimentação guarda carga acumulada. Condição inicial é o valor de partida de uma evolução; aqui a saída começa em 0 V. Op amp significa Operational Amplifier, amplificador operacional: circuito alimentado que amplifica a diferença de duas entradas. R é resistência e C capacitância; RC é o produto, uma escala de tempo chamada constante de tempo. RC = 0.1 s. Para Vin constante, saída pedida −Vin × t/RC. t em segundos; 100 ms = 0.1 s. O sinal inverte a acumulação. Entrada constante, R = 10 kΩ, C = 10 µF, limites ±10 V. O controlo escolhe um instante, não um relógio. Cada cálculo começa em 0 V; sem desvios ou fugas.
Initial condition
Condição inicial é o valor de partida necessário para prever um sistema que muda com o tempo. No integrador é a tensão inicial do condensador e saída Vout(0). A saída posterior é esse valor mais o efeito acumulado da entrada. Aqui cada cálculo começa com Vout(0) = 0 V; o controlo do tempo escolhe uma nova amostra desde o mesmo início, sem continuar a anterior. Um condensador real pode já ter carga, portanto não começa necessariamente em zero.
Differentiator
Um diferenciador reage à rapidez de mudança, não ao valor final. Rampa é mudança uniforme de tensão em tempo finito. Taxa de variação é a mudança máxima de saída por tempo num amplificador real; esse limite é omitido. Op amp significa Operational Amplifier, amplificador operacional: circuito alimentado que amplifica a diferença de duas entradas. R é resistência e C capacitância; RC é o produto, uma escala de tempo chamada constante de tempo. ΔV é mudança total, T duração em segundos. Inclinação ΔV/T; saída pedida −RC × ΔV/T. Rampa descendente dá saída positiva. Rampa ideal, R = 100 kΩ, C = 1 µF, RC = 0.1 s. Valor durante a rampa, limites ±10 V. Sem degrau instantâneo, cantos, ruído ou limites de frequência.
Slew rate
Slew rate, taxa máxima de variação da saída, é a rapidez máxima com que um amplificador real pode mudar a tensão de saída. É um limite de saída, não outro nome da inclinação de entrada. A saída real pode não acompanhar uma mudança rápida mesmo dentro dos limites da alimentação. O diferenciador calcula a saída ideal durante uma rampa finita, omitindo este limite, limites de frequência e comportamento nas extremidades. Mudança de entrada dividida pela duração é inclinação de entrada, não uma medição de slew rate.
Sample and hold
Amostragem e retenção captura tensão para depois. Um capacitor guarda a amostra; um buffer segue sem corrente ideal de entrada. Queda de retenção muda a tensão guardada; aqui um resistor de fuga ao terra reduz o valor. R é resistência e C capacitância; RC é o produto, uma escala de tempo chamada constante de tempo. Vsample é amostra inicial, Rleak resistência de fuga. Constante de tempo τ = Rleak × C. Vhold = Vsample × exp(−t/τ); exp(x) é e elevado a x. Escolhe amostra inicial e tempo: sem botão de captura nem histórico vivo. C = 1 µF, fuga 100–1000 kΩ. O RC passivo omite outras fugas reais de chave, buffer e capacitor.
Hold-voltage droop
Droop, deriva de retenção, é a mudança gradual da tensão enquanto a amostra é guardada. Aqui um condensador armazena a tensão inicial; uma resistência de fuga paralela à terra retira carga: Vhold = Vsample × exp(−t/(Rleak C)). Rleak é resistência, C capacitância, t tempo decorrido; exp(x) é e elevado a x. O produto é a constante de tempo. Após uma constante resta cerca de 36.8%. Esta fuga passiva dá decaimento exponencial. Interruptores, buffers e condensadores reais podem ter outras fugas; nem todo droop é exponencial ou descrito por uma única resistência.
Window comparator
Um comparador compara tensões e decide alto ou baixo. A janela combina duas comparações entre limites inferior e superior. Largura é a diferença dos limites. A saída é alta só estritamente dentro. Vlow e Vhigh são limites. Vout = 5 V só se Vlow < Vin < Vhigh; caso contrário 0 V. Largura Vhigh − Vlow. Cruzar muda a decisão imediatamente. Decisões ideais 0 V/5 V, sem ruído, demora ou memória. Igualdade excluída. Dois limites não criam automaticamente histerese, dependência do estado anterior.
Control deadband
Uma banda morta de controlo é um intervalo de entrada onde o controlador não aplica correção. Pode evitar reagir a pequenos desvios, conforme o controlador. É distinta deste detetor de janela, que indica alto estritamente dentro de um intervalo permitido. Histerese faz a decisão depender do estado anterior: subida e descida podem usar limiares diferentes. Uma banda morta estática ou dois limites de janela não criam por si essa memória. A lição testa um intervalo sem controlador nem histerese.
Hobby servo
Um servo reúne motor, deteção de posição e controlo interno para orientar o eixo a uma posição pedida. Um pulso no fio de controlo codifica o pedido. O exemplo associa 1–2 ms a 0–180° com período de 20 ms. Faixa, sentido e calibração reais variam; o ângulo mostrado não mede um eixo nem simula sua mecânica.
Pulse Width
Pulse Width significa largura do pulso: duração alta, aqui w em milissegundos. ms significa millisecond, milissegundo, 1/1000 de segundo. Distingue-se do período, ciclo inteiro, e do ciclo de trabalho, fração alta desse ciclo. A posição pedida depende da largura; ela não revela por si a potência consumida pelo motor.
Control lead
O fio de controlo transmite uma instrução temporal à eletrónica do servo. Outros fios fornecem energia ao motor. Controlo e alimentação precisam de referência comum. GND significa Ground, terra ou referência do circuito; o fio de sinal não passa a ser fonte de potência do motor. Corrente e carga são omitidas aqui.
Stepper motor
Um motor de passo avança o eixo em etapas quando o controlador sequencia campos nos enrolamentos, bobinas de fio. O controlador dirige correntes de potência e o comando escolhe quantidade e direção. Contar passos pedidos não prova a posição: passos podem perder-se. O deslizador escolhe um comando desde zero, não movimento acumulado.
Full step
Um passo completo é um avanço inteiro da sequência escolhida. Aqui é 1.8°, pelo que 200 passos pedem 360°. Outros motores têm outros ângulos. A direção define o sinal do ângulo e das voltas. Micropassos dividem a sequência mais finamente; são omitidos aqui, e comandos menores não garantem maior precisão mecânica.
Bipolar stepper drive
O acionamento bipolar inverte corrente em dois enrolamentos independentes. Bipolar refere-se aqui à corrente, não regiões semicondutoras de um transístor. A e B são bobinas, + e − os comandos de sentido. Quatro estados começam na fase 0 escolhida. São comandos funcionais, não correntes medidas ou pinos de um controlador concreto.
Piezoelectric transducer
Piezo abrevia piezoelectric, piezoelétrico. O material muda de forma com tensão; movimento repetido pode vibrar o ar e produzir som. Um piezo passivo requer excitação externa variável. Ressonâncias mecânicas e circuito afetam o resultado. O laboratório calcula uma onda; o breve áudio opcional não é modelo calibrado de piezo real.
Pitch
Altura é a perceção de som agudo ou grave. Em tons repetidos, mais ciclos por segundo geralmente soam mais agudos. Hz significa hertz, um ciclo por segundo. Altura não é volume. Ciclo de trabalho muda a forma sem mudar frequência; aparelho e ouvinte também influenciam o som.
Square wave
Uma onda quadrada simétrica alterna dois níveis por tempos iguais, com ciclo de trabalho de 50%. Aqui são 0 e V; 25% ou 75% dão uma onda retangular geral. T dura um ciclo, D é a percentagem alta. A média V × D/100 não é tensão constante no fio nem medida do volume piezo.
Ultrasonic sound
Ultrassónico é som acima da audição humana habitual. Eco é som refletido de volta. TOF significa Time of Flight, tempo de voo da onda. O tempo escolhido inclui ida e volta. T é temperatura Celsius, c velocidade do som, t tempo de ida e volta em segundos. c = 331.3 + 0.606T; distância = c × t/2. /2 considera o regresso. 1 ms = 0.001 s; metros × 100 dão centímetros. Aproximação para ar seco a 0–40 °C. Eco válido escolhido; não deteta obstáculos, ecos falsos ou humidade. Cálculo estático, não sensor em direto.
Reflected sound
Eco é som refletido de uma superfície para o recetor. O atraso indica caminho com velocidade conhecida. Forma, orientação e meio influenciam o retorno; várias reflexões podem confundir. A lição começa com tempo válido escolhido, sem prever deteção real do objeto.
Time of Flight
TOF significa Time of Flight, tempo de voo da onda. Pode ser um caminho ou ida e volta: a convenção deve ser indicada. Aqui inclui ambos, logo distância = velocidade × tempo/2. A temperatura dá uma aproximação de ar seco, não um modelo completo de humidade, vento ou reflexos.
Wheatstone bridge
A ponte de Wheatstone compara dois divisores de tensão, dois resistores em cada um. Equilíbrio significa pontos médios iguais e diferença zero. Vs é alimentação, Rs resistência escolhida do sensor. mV significa millivolt, milivolt: 0.001 V. Vleft = Vs/2; Vright = Vs × Rs/(1000 + Rs). Diferença com sinal Vright − Vleft em milivolts. Maior resistência inferior direita eleva esse ponto. Três resistores 1000 Ω e um escolhido 800–1200 Ω. Medidor sem consumir corrente. Sem amplificador, medição real de deformação, aquecimento ou erros.
Bridge balance
Equilíbrio significa pontos médios iguais e diferença zero, mesmo fora da terra. As razões dos divisores devem coincidir; não é sempre preciso quatro resistores iguais. Aqui três são 1000 Ω, pelo que o quarto equilibra a 1000 Ω. Diferença zero não é alimentação zero.
Strain gauge
Um extensómetro resistivo muda resistência quando o material ligado estica ou comprime. Deformação relativa é alteração de comprimento dividida pelo original. A ponte converte resistência em diferença de tensão. Aqui escolhes resistência sem calibração nem medir força, peso ou deformação. Temperatura e montagem também influenciam a medição real.
Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
UART significa Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, recetor/transmissor assíncrono universal: bits sucessivos sem fio de relógio comum. Um byte tem oito bits. Baud conta símbolos por segundo, aqui um bit por símbolo binário. 8N1 significa oito bits de dados, No parity, sem bit de verificação de paridade, um bit de paragem. LSB significa Least Significant Bit, bit menos significativo enviado primeiro. ASCII significa American Standard Code for Information Interchange, código americano normalizado para troca de informação de 7 bits: 65 é A, 85 U, 255 está fora de ASCII. Repouso 1, início 0, dados b0…b7, paragem 1: dez períodos. Bit = 1000000/baud µs; trama = 10000/baud ms. Pausas de repouso excluídas. Trama lógica estática, não transmissor ativo. µs é microssegundo, 0.000001 s; ms milissegundo, 0.001 s. Ruído, níveis elétricos e erros temporais omitidos.
Baud rate
Baud conta símbolos por segundo, não transições de nível. Aqui cada símbolo binário UART leva um bit: baud é taxa total de bits. 8N1 ocupa dez períodos para oito bits úteis; 9600 baud sem pausas permite até 960 bytes/s. O valor do byte não muda o período.
American Standard Code for Information Interchange
ASCII significa American Standard Code for Information Interchange, código americano normalizado para troca de informação: 7 bits e valores 0–127. Alguns controlam ações, não imprimem caracteres. A é 65, U 85; num byte o bit maior é zero. 255 está fora do ASCII padrão. UART não escolhe o significado do carácter.