por MOR_AL » 05 Jun 2011 21:53
Bom.
Primeiramente algumas considerações:
1 - O projetista está alimentando o operacional U1 com sua tensão máxima absoluta de 12V, enquanto o manual recomenda um máximo de 10V e faz isso com ênfase. Mesmo funcionando, sua vida útil fica comprometida.
2 - No datasheet os ganhos são baixos e com resistores com valores baixos. Além disso com capacitores de compensação de frequência de resposta. No projeto o projetista usou valores altos e sem capacitores de compensação. É um convite a oscilação.
3 - Este circuito é para ser montado em placa de CI. Um protótipo em protoboard deve oscilar.
Acho que está acontecendo o seguinte:
U2A é realmente um divisor de tensão. Saem 6Vcc no pino 1.
Respondendo a sua pergunta. Talvez um divisor resistivo simples tivesse o mesmo efeito. Talvez até o divisor resistivo mostrado, junto com o capacitor de 10uF, conectados diretamente à base de Q2, funcione.
Digo (ou escrevo, hehe!) isso porque a corrente no emissor e coletor de Q2 é bem baixa. Cerca de 54uA no resistor de emissor de 100k, mais cerca de 8uA na base de Q1. Se considerarmos que Q2 tem um HFE de 30 (conservador e irrelevante), a corrente de base seria algo em torno de 2uA. A queda no resistor de base de Q2 dá 0,02V. Conclusão. Troque o resistor (superior) de 100k, por um de 82k e junto com o capacitor de 10uF, conecte-os diretamente à base de Q2, que você economiza um CI, um resistor de 10k e um capacitor de 1uF.
Partindo do princípio que o operacional está dentro de sua região ativa, em outras palavras. Vpino2 = Vpino3. Isso implica em que Q2 está funcionando (sem sinal) quase saturado. Pelo resistor de 1M passam 6uA e pelo resistor de 47k passam 54uA. Vout (pino 6) estará com aprox. 8,54V.
Essas informações serão usadas depois. Guarde-as.
D1 funciona como uma fonte de corrente, quando há sinal ótico.
Em paralelo com D1 há uma tensão aprox. de 4,3V. Fixa para frequências superiores a 1,6kHz. Deve ser para polarizar o diodo em um ponto bom de operação.
Quando há luz, o diodo gera corrente. Essa corrente vem do emissor de Q2.
A corrente de base de Q1 diminui, com isso a corrente bem maior de emissor de Q1 também diminui. Se o sinal luminoso possui componentes de frequência superiores a 1,6kHz, então o capacitor C1 vai manter a tensão constante sobre ele. Somando 0,6 da junção de base-emissor de Q1, a tensão sobre o diodo D1 fica constante.
Para que isso seja verdade, a tensão sobre o resistor de 4,7k tende a cair (diminuiu a corrente de emissor). Mas como a tensão de emissor de Q2 é constante e de 5,4V, então o que vai ocorrer é que a tensão sobre o resistor de 4,7k TEM que permanecer constante. Isso é conseguido porque com a tentativa da tensão na base de Q1 diminuir, a junção base-emissor de Q2 tende a aumentar, fornecendo mais corrente para compensar a corrente de base que foi desviada para o diodo D1.
Na realidade o que ocorre é que a tensão sobre o diodo D1 permanece constante e essa corrente que passa por ele vem parte do resistor de 1M e parte do resistor de 47k. Isso vai fazer variar a tensão de saída do operacional (vai subir).
Então, para concluir, um pulso de luz no diodo aumenta a tensão na saída do operacional.
Posso estar errado, mas acredito que não.
Se eu soubesse as características do sinal ótico (frequência mínima e máxima, ou taxa de pulsos), eu poderia sugerir algo menos complicado. Teria que sabre também o nível do sinal desejado na saída. Talvez. Não sei porque o projetista usou um circuito desses não.
MOR_AL
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