Ferramentas Eletrônicas

Multímetros Digitais

Essa é a ferramenta mais indispensável ao técnico. Como toda ferramenta, os multímetros podem variar imensamente em termos de qualidade e funcionalidade, especialmente com a grande oferta de produtos asiáticos existentes na atualidade. Multímetros variam bastante em termos de qualidade, e vão desde equipamentos inaceitáveis até excelentes instrumentos – portanto é necessário efetuar a escolha correta. O que o técnico deve saber sobre multímetros para fazer a escolha adequada?

  1. O multímetro deve ser corretamente calibrado, pelo menos para a frequência de 60 Hz e forma de onda senoidal. As consequências de um multímetro não calibrado são óbvias: informar 10 volts onde podem haver 500 é um convite a um acidente. Há alguns anos adquiri um multímetro que encontrava-se com preço promocional. Ao usá-lo pela primeira vez, notei que o mesmo aferia 700 volts AC nas tomadas de 220 V – um exemplo de equipamento a se evitar.
  2. Multímetros de RMS real, ou “true RMS”, são capazes de aferir formas de ondas não senoidais de diversas frequências e podem ser usados para medir a intensidade de sinais provenientes de uma guitarra.
  3. O multímetro deve ser capaz de isolar e trabalhar com até 1000 V AC e DC. Examine o multímetro buscando sinais de um bom acabamento. Há pontas de prova que indicam 1000V de isolamento(Categoria II ou superior), no entanto essa informação pode não ter sido aferida por uma agência reguladora.
  4. A velocidade do multímetro é um fator importante. Alguns modelos exigem vários segundos para oferecerem leitura confiável. Ao prolongar as medições perde-se tempo e aumenta-se a exposição do técnico a altas tensões, além de propiciar leituras equivocadas.
  5. O voltímetro deve ter resistência interna de 10 Megaohms ou mais. Todo multímetro de qualidade apresenta essa informação em seu manual ou datasheet.

Multímetros Analógicos

O multímetro analógico pode ser muito útil na aferição de continuidade. O galvanômetro, que forma o coração desse tipo de multímetro, têm reação instantânea e a agulha do indicador possui movimento fácil de se enxergar, mesmo sem fazer leitura numérica da resistência. Por isso é muito útil para checar a continuidade em diversos pontos do circuito, alto-falantes, transformadores e assim por diante. Devido à forma de funcionamento do galvanômetro que movimenta a agulha indicadora, a polaridade das pontas de prova é invertida nos ohmimetros analógicos – a ponta de prova positiva possuirá portanto uma tensão negativa de teste. Tal peculiaridade deve ser observada ao testar componentes polarizados, como os diodos de silício. Nos multímetros digitais a ponta de prova positiva possui tensão de teste positiva, portanto invertida em relação aos analógicos.

Capacímetro

O capacímetro incluído na maioria dos multímetros costuma ser bastante limitado. A diferença entre o capacímetro embarcado no multímetro e um capacímetro dedicado é análoga à diferença que existe entre a ferramenta contida em um canivete Victorinox, por exemplo, e a ferramenta dedicada a apenas uma função. O capacímetro dedicado costuma possuir maior precisão, e é capaz de medir uma faixa mais ampla de capacitâncias. Capacímetros são facilmente danificados caso o capacitor não seja totalmente descarregado. Utilize a ferramenta dreno descrita anteriormente antes de testar capacitores.

Osciloscópio

O osciloscópio é uma das ferramentas mais poderosas na bancada do técnico de valvulados. Esse instrumento nos permite visualizar a intensidade de sinais ao longo do tempo. Como sabemos, a tensão alternada modifica-se ao longo do tempo. Um multímetro apenas nos permite observar intensidades instantâneas, “congeladas” en determinado instante. Multímetros de menor qualidade tampouco são capazes de aferir a amplitude de formas de onda irregulares, como os sinais provenientes da guitarra. Já o osciloscópio nos permite inspecionar a forma detalhada da onda, distorções, amplitude, frequência e muito mais. Atualmente há osciloscópios de baixo custo para conexão em computadores pessoais, os quais utilizam o processamento destes para realizar sua análise e apresentação de dados. Para o trabalho com amplificadores não é preciso um osciloscópio de grande largura de banda. Modelos de até 1 MHz atendem perfeitamente e podem ser encontrados a baixos preços no mercado de usados.

Gerador de Funções

Os geradores de funções são úteis para testes e nos permitem injetar no circuito um sinal com amplitude e frequência precisamente determinadas. A função seno a 1KHz de frequência, por exemplo, é utilizada para aferição de potência do amplificador, distorção harmônica, e diversos outros testes. Outras formas de onda, como a onda quadrada, são usadas para testar os limites do amplificador sob grande quantidade de distorção, pois a onda quadrada porta mais energia (ou realiza ciclo maior de trabalho) que a senóide de mesma frequência e amplitude. É possível adquirir geradores de funções usados a baixos preços, porém será preciso efetuar uma pesquisa para achá-los, visto que se tornam cada vez mais raros (na era digital não há demanda por geradores de baixa frequência). É importante que o gerador de funções seja preciso, e não distorça a forma de onda durante seu funcionamento; dessa forma estariamos sujeitos a chegar a conclusões equivocadas devido à imprecisão do equipamento. A mesma lógica é aplicável a multímetros e osciloscópios: há um certo risco de se utilizar equipamentos de baixa qualidade e obter medições equivocadas. Esse problema ocorre com frequência, até mesmo entre técnicos veteranos.

Medidor LCR

Os medidores LCR efetuam medições utilizando corrente alternada, normalmente através de um circuito de ponte de Wheatstone. Por isso muitas vezes são chamados “pontes LCR”. A corrente alternada é útil para aferir a capacitância e indutância de componentes, medidas que são suscetíveis à reatância e que são aferidas usando corrente alternada no lugar de DC. Os medidores de LCR auxiliam na determinação da impedância precisa de elementos que combinam resistência ohmica com reatância indutiva ou capacitiva, como é o caso de alto-falantes e captadores da guitarra.

Os medidores LCR não são estritamente necessários para a construção de amplificadores, porém caso o leitor deseje aprofundar-se no estudo dos principais componentes do amplificador e o efeito que cada parâmetro causa no timbre resultante, as pontes de LCR serão de grande utilidade.

Medidor de ESR

Os medidores de ESR (Equivalent Series Resistance) nos permitem determinar a resistência ohmica de capacitores. Como já estudamos, os capacitores ideais não devem possuir resistência ohmica, apenas reatância e, portanto, não devem dissipar energia térmica. No entanto, isto não ocorre na prática. Todos os capacitores oferecem alguma quantidade de resistência à passagem de corrente elétrica.

Ocorre que os capacitores em bom estado de funcionamento não conduzem corrente contínua. Assim, é impossível aferir a resistência equivalente de um capacitor utilizando o multímetro tradicional, o qual funciona com DC. Portanto, assim como as pontes LCR, os medidores ESR também utilizam corrente alternada para aferir capacitores.

Uma tensão AC de referência é aplicada a um terminal do capacitor, e a tensão AC resultante é aferida. A queda de tensão não causada pela reatância capacitiva deve ser causada pela resistência ohmica. Através da Lei de Ohm o medidor é capaz de nos apresentar tal medida de resistência.

A resistência em série é responsável pelo consumo de energia em capacitores. Assim, essa medida deve ser a mais baixa possível em capacitores eletrolíticos da fonte de alimentação, onde transitam as maiores correntes de alta tensão do amplificador.