Nos circuitos integrados nem tudo é digital, mas existem partes analógicas e até mesmo circuitos analógicos em sua totalidade. São assim chamados porque não lidam com sinais digitais, mas analógicos, embora não sejam normalmente promovidos como parte do hardware de nossos PCs se forem parte integrante dele em diferentes partes do hardware que usamos diariamente, onde encontramos seu uso em diferentes áreas do hardware.
A electrónica tem uma parte digital e uma analógica, no HardZone costumamos tratar a parte digital, mas a analógica é igualmente importante, uma vez que existem muitas funções num PC que são efectuadas por circuitos analógicos e não digitais. Essas funções são tão essenciais quanto as digitais, pois sem elas nossos PCs não seriam capazes de funcionar.
O que é eletrônica analógica?
A eletrônica analógica é aquela que, ao contrário da digital, não funciona com sinais discretos, mas com sinais contínuos variáveis. Dizemos que a eletrônica digital é discreta porque cada sinal só pode ter dois valores. Por outro lado, na eletrônica analógica, cada sinal possui uma faixa variável.
A eletrônica analógica é usada no hardware do PC para uma série de utilidades específicas, mas deve-se levar em consideração que o mundo funciona de forma analógica e que em muitos casos é necessária uma transformação do sinal digital em analógico e vice-versa. .
Portanto, o caso mais claro disso são os DACs, conversores digital para analógico, e ADCs, conversores analógico para digital. E com isso também podemos entender qual é um dos utilitários básicos mais populares, o de alto-falantes e microfones. No primeiro, um sinal digital é transformado em analógico para gerar som através deles. No segundo caso, ocorre o contrário e um sinal analógico é digitalizado.
Conversão de sinal
Os sinais digitais são muito mais fáceis de manipular via computação, não é à toa que as memórias armazenam esses sinais na forma digital e os processadores de diferentes tipos também os processam digitalmente. O problema? Digital requer um grande número de bits e, portanto, sinais simultâneos para poder atingir a precisão do sinal analógico.
À medida que adicionamos mais bits de dados, podemos tornar a onda quadrada cada vez mais semelhante à onda senoidal do sinal analógico. Isso é algo que hoje nos parece trivial, mas devemos ter em mente que durante os primeiros anos da computação, o processamento de dados era muito limitado por questões de custo.
Os periféricos de saída de antigamente, principalmente monitores, funcionavam com sinais analógicos de baixíssima precisão, devido ao processo de conversão de sinais digitais de baixíssima precisão em analógicos. Isso não ocorre mais hoje e temos grande precisão ao lidar com imagem e som.
Elementos para o projeto de circuitos analógicos
Os circuitos analógicos, como os digitais, também são feitos de semicondutores, mas usam componentes completamente diferentes. Além da conversão de sinal, uma das aplicações dos circuitos analógicos é o tratamento de eletricidade e distribuição através do motherboard ou o PCB de uma placa de expansão.
Boa parte dos elementos que definiremos a seguir lhes parecerão familiares devido à eletrônica básica que alguns de vocês terão feito nas escolas secundárias. Portanto, não estamos falando sobre nenhum tipo de tecnologia de ficção científica, mas sobre componentes comuns que você pode encontrar em qualquer lugar.
Resistores
Os resistores são um dos componentes básicos para a construção de circuitos analógicos, pois entre suas principais funções está o fato de poderem distribuir adequadamente a corrente e a tensão entre as diferentes partes do circuito eletrônico.
Os resistores são usados para reduzir a intensidade da corrente reduzindo sua voltagem. É por isso que se você der uma olhada em um circuito eletrônico com um processador no meio, verá como existe um circuito de resistor em série. Que são usados para dividir a tensão sucessivamente.
Como curiosidade, os antigos sistemas de vídeo analógico faziam uso de um sistema de resistores, já que a saída de uma ou outra cor pelo sinal de vídeo dependia da tensão com que o sinal era transmitido.
capacitores
Capacitores, também chamados de capacitores pelo nome em inglês, são elementos muito comuns no projeto de circuitos. Sua função é armazenar temporariamente a carga elétrica e depois liberá-la. Ele faz isso usando duas placas condutoras, mas separadas por um material isolante.
Para entender a funcionalidade de um condensador, você tem que imaginar o fluxo de corrente elétrica como um rio com grande força que de repente encontra uma barragem que o que ele faz é diminuir essa força e que descarrega a água de uma forma muito mais suave. A diferença é que um capacitor faz isso com a corrente elétrica que chega até ele.
transformadores
Sim, a fonte de alimentação do seu PC possui um circuito analógico interno. Qual é a sua função? Bem, o de aumentar e diminuir a voltagem de um circuito elétrico de corrente alternada. Neste processo, a energia elétrica é perdida, então a energia de entrada não é a mesma que a de saída. Quando falamos em eficiência de um transformador, estamos falando sobre a porcentagem de potência que se perde no processo.
Diodos
Diodos são componentes eletrônicos de dois terminais que só permitem a circulação elétrica em uma das duas direções. Chamamos um dos terminais de ânodo, e isso faz com que a corrente flua sempre na direção da outra extremidade, que é o cátodo.
No mundo da computação e antes do advento das memórias ROM, os dados somente leitura eram armazenados criando circuitos de diodo interconectados. Hoje, os diodos não são mais usados nesse sentido, mas um tipo comum de diodo é o diodo LED, que é usado para iluminar certas áreas para transmitir informações de diferentes estados.
Transistores bipolares
Os transistores são a base da eletrônica digital, já que as memórias e processadores que usamos diariamente são compostos por centenas e até bilhões de transistores de tamanho muito pequeno, mas o início do transistor ocorreu em circuitos analógicos, sendo uma das aplicações mais famosas o rádio “transistor” que substituiu o uso de tubos de vácuo e mandou para o esquecimento antigos rádios móveis.
Os mais usados em circuitos analógicos são os chamados transistores bipolares, que podemos encontrar não apenas em hardwares de PCs, mas também em eletrônicos de consumo. Seu nome é uma dimensão do termo em inglês “resistor de transferência”, que se traduz como resistência de transferência. Sua funcionalidade? Desempenham as funções de amplificador, interruptor, oscilador ou retificador do sinal elétrico, por isso são altamente versáteis e permitem a construção de circuitos eletrônicos mais complexos do que os vistos.
Seus lucros? Variados, eles são usados para amplificar o sinal, o que é essencial no rádio, na televisão e até no uso de instrumentos musicais. Eles também são usados para gerar novos sinais, por exemplo, sinais de radiofrequência, como wi-fi. Sua capacidade de chaveamento não só permite que você controle fontes de alimentação e atue como interruptores, mas com eles você pode construir uma modulação de largura de pulso ou circuito PWM para controlar o ventilador de uma placa gráfica.
