O que é um circuito tanque? |
Schematic By Dan Keen
Um circuito tanque é um circuito eletrônico usado em muitas aplicações, incluindo oscliadores, TV e rádio. Em sua forma mais básica, o ciruito consiste de dois componentes eletrônicos: um capacitor e um indutor (uma bobina). Na aplicação real, ao contrário do design teórico, outros componentes são usados, o que afeta o circuito. São eles: uma carga resistiva e uma fonte de corrente alternada.
O conceito de filtro
Imagine-se num auditório com muitas pessoas conversando, esperando as cortinas se abrirem e o show começar. Você escuta o som das conversas, mas não consegue entender nada do que é falado. Se você pudesse excluir todas as conversas menos uma, você conseguiria, então, entender claramente o que é falado.
Similarmente, agora, você está sendo bombardeado por centenas, talvez milhares, de sinais de RF (rádio frequencia) de estações de TV, estações de rádio, rádio do cidadão, rádios amadores, transmissões da polícia e de emergência, informações do tempo vindo de satélites e a lista não acaba por aqui. Ser capaz de detectar esses sinais não é suficiente; eles têm que ser filtrados até uma faixa pequena para excluir todos os outros. Quando você sintoniza seu rádio na sua estação favorita, o circuito dentro do rádio é capaz de direcionar uma banda de frequencia estreita e o sinal de áudio é tirado dela. Então, tudo o que você escuta é a música que vem daquela estação. E, com o simples apertar de um botão, essa estação é silenciada e outra começa a tocar, como se fosse mágica. O mesmo se aplica à "sintonia" de diferetes "canais" de televisão.
Em sua forma mais simples, um circuito eletrônico básico que é usado para "sintonizar" uma frequencia específica ou uma banda de frequencia, é feito por dois componentes: um capacitor e um indutor. Eles são ligados em paralelo para criar um circuito conhecido como "tanque" (veja o diagrama esquemático).
O nome "tanque" vem do fato de que o circuito armazena energia. Dependendo dos valores elétricos do capacitor e do indutor, uma corrente alternada pode ir e voltar entre os dois componentes em um ciclo periódico. Esse circuito ressonante ou sintonizado trabalha com a energia indo e voltando entre o capacitor e o indutor. O circuito tanque é também chamado circuito LC. No campo da Eletrônica, "L" representa a indutância -- medida em henries -- e "C" representa a capacitância -- medida em farads.
Em sua forma tradicional, um capacitor é feito com duas folhas de papel laminado encapsulado junto com uma camada de papel revestido com cera ou outro material não condutor entre eles. Ele pode ser visto como duas placas de metal, uma sobre a outra, separadas por um material não condutor (que, em alguns casos, pode ser o ar). Quando uma tensão é aplicada nas placas (uma positiva e uma negativa), o capacitor armazena energia. Já o indutor, é normalmente uma bobina de fio encapado, às vezes enrolado em um núcleo de ferro. Quando a eletricidade passa pelo fio, um campo magnético é formado em volta da bobina. O inverso ocorre quando o campo magnético começa a se dissipar: o campo magnético em colapso causa um fluxo de corrente no fio.
Uma vez que a energia é fornecida ao circuito tanque, um ciclo começa: o capacitor armazena energia nas suas placas. No circuito, as placas do capacitor são ligadas aos terminais do indutor. Então, uma corrente começa a sair do capacitor (sua tensão começa a cair)para o indutor, formando um campo magnético. Embora o capacitor se descarregue rapidamente, a corrente continuará a passar pelo, causada pelo efeito da enegia em forma de campo magnético. Essa corrente voltará para o capacitor, embora, dessa vez, a polaridade (+ e -) fique invertida. O ciclo, então, fica se repetindo numa frequência determinada pelos valores do indutor, do capacitor e de alguns outros componentes. O circuito não é de "movimento perpétuo" e o "tanque" tem que ser constantemente alimentado. As fórmulas matemáticas são usadas para determinar a frequência de ressonância, a largura da banda de frequência, os valores do indutor e do capacitor, e outros parâmetros. Elas podem ser encontradas em qualquer livro de Eletrônica Básica. Os circuitos tanque são usados em osciladores, equipamentos de rádio frequencia (como TV's e rádios) e outros aparelhos eletrônicos.