Este é o testador de continuidade de bancada: você encosta as duas pontas num fio, numa trilha ou num fusível e, se a ligação estiver boa, ele apita e acende um LED — sem precisar olhar para o visor de multímetro nenhum. Serve para conferir cabos, trilhas, chaves e fusíveis com as mãos livres. Nível: iniciante — um LM358, um transistor, um buzzer e onze componentes passivos, sem nenhum ajuste.
Todo o circuito sai do datasheet SNOSBT3J (revisão de março de 2022) da Texas Instruments para o LM358, na seção de aplicações típicas com alimentação simples de 5 V: o comparador com histerese da Figura 8-15 (pág. 17), o acionador de lâmpada com transistor da Figura 8-6 (pág. 15) e o seguidor de tensão da Figura 8-9 (pág. 16). O divisor de entrada, o filtro e o limiar são cálculo nosso, explicado abaixo; o datasheet atual da peça é o SLOS068AB (outubro de 2024).
O que você vai precisar
| Ref. | Componente | Valor | Especificação | Qtd. |
|---|---|---|---|---|
| U1 | Amplificador operacional duplo | LM358 | DIP-8 (LM358N, LM358P ou equivalente); use soquete | 1 |
| Q1 | Transistor NPN | BC548 | TO-92 (BC547/BC337 também servem) | 1 |
| R1, R5 | Resistor de filme | 1 kΩ | 1/4 W, 1% (definem o limiar) | 2 |
| R4 | Resistor de filme | 68 kΩ | 1/4 W, 1% | 1 |
| R2, R3, R6, R9 | Resistor de filme | 10 kΩ | 1/4 W, 5% (marrom-preto-laranja) | 4 |
| R7 | Resistor de filme | 10 MΩ | 1/4 W, 5% (marrom-preto-azul) | 1 |
| R8 | Resistor de filme | 1 kΩ | 1/4 W, 5% | 1 |
| R10 | Resistor de filme | 330 Ω | 1/4 W, 5% (laranja-laranja-marrom) | 1 |
| C1, C2 | Capacitor cerâmico | 100 nF | 50 V, passo 5 mm (código 104) | 2 |
| BZ1 | Buzzer ativo | 5 V | 12 mm, pinos a 7,6 mm, com oscilador interno (o “+” é o pino mais longo) | 1 |
| D1 | LED vermelho | 5 mm | comum | 1 |
| J1, J2 | Borne de parafuso | 2 vias | passo 5,08 mm | 2 |
| — | Pontas de prova | — | um par de pontas de multímetro (ou fios com garra jacaré) | 1 |
| — | Alimentação | 5 V | carregador USB de celular ou 3 pilhas AA (4,5 V) com chave | 1 |
Como funciona
A corrente de prova. R1 liga as pontas ao +5 V. Com as pontas abertas, a ponta vermelha fica em 4,76 V; quando você encosta numa resistência Rx, forma-se um divisor e a tensão cai para 5 × Rx / (1.000 + Rx). Em curto, passam no máximo 5 mA.
O divisor de entrada — o detalhe que o datasheet ensina. O LM358 aceita entradas desde 0 V (é o que o deixa medir tão perto do terra), mas a nota 5 da tabela elétrica (pág. 5) avisa que o limite de cima do modo comum é V+ − 1,5 V, ou seja, 3,5 V com 5 V de alimentação. Com as pontas abertas teríamos 4,76 V na entrada, fora da faixa. Por isso R2 e R3 dividem a tensão por dois (no máximo 2,4 V), e C2 forma com eles um filtro de 0,5 ms que engole os chiados do contato da ponta.
A referência e o limiar. R4 e R5 tiram do mesmo +5 V uma referência de Vref = 5 × 1 k / 69 k = 72,5 mV. O comparador U1A apita quando a entrada inversora (metade da tensão das pontas) cai abaixo dela:
Rx = R1 × 2·Vref / (Vcc − 2·Vref) = 1.000 × 0,145 / 4,855 ≈ 30 Ω
Como pontas e referência são frações da mesma alimentação, o limiar não muda com a pilha: 5,0 V e 4,5 V deram 0,1 Ω de diferença na simulação.
A histerese. É a Figura 8-15 sem tirar nem pôr: R6 (10 kΩ) leva a referência à entrada não inversora e R7 (10 MΩ) devolve um pouquinho da saída. Quando o comparador dispara, a referência sobe uns 4 mV — uma faixa de cerca de 2 Ω em que o testador não fica indeciso — sem ela, uma ponta raspando em solda oxidada faz o buzzer gaguejar.
O acionamento. O buzzer gasta perto de 30 mA, muito para a saída do amp op; por isso, como na Figura 8-6, a saída passa por R8 até a base de Q1, que liga o buzzer e o LED (com R10) ao terra. R9 garante que o transistor fique cortado quando a saída está baixa. O canal livre, U1B, fica como seguidor (Figura 8-9) preso à referência, para não oscilar à toa.
A conferência em simulação
Simulamos o circuito no ngspice com o modelo oficial da TI para o LM358 (SNOM268C), fazendo a resistência entre as pontas subir de 1 a 61 Ω e descer de volta. O buzzer entrou como carga de 167 Ω (30 mA). Resultado: o testador cala em 32,7 Ω quando a resistência sobe e volta a apitar em 30,5 Ω quando ela desce. A conta acima, somando o offset que o modelo traz embutido (1,8 mV), dá 32,3 Ω e 30,6 Ω — diferença abaixo de 2%.
Um aviso honesto sobre a precisão: o LM358 comum tem offset de até 7 mV (tabela 6.6, pág. 7). No pior caso, isso empurra o limiar em uns ±3 Ω. Por isso pedimos 1% em R1, R4 e R5: o resto da conta fica firme.
A placa de circuito impresso
A placa abaixo foi desenhada no KiCad a partir do mesmo esquema, com os encapsulamentos reais dos componentes da lista, em face única (68 × 48 mm), trilhas de 0,8 mm e folga de 0,4 mm. As ligações foram conferidas pino a pino contra o datasheet (LM358: pino 8 = +V, pino 4 = GND; BC548: coletor, base e emissor da esquerda para a direita, com a face chata para você) e o roteamento fechou com 117 trilhas, nenhuma via, nenhum jumper e nenhuma ligação pendente. As pontas e a alimentação entram pelos bornes.
Arquivos da placa:
- PDF do cobre em escala 1:1 — imprima a 100%, sem “ajustar à página”.
- Gerber + furação (ZIP) — para mandar fabricar.
- Projeto KiCad — para mudar o tamanho ou refazer o roteamento.
Montagem
Monte do mais baixo para o mais alto: resistores, capacitores, soquete, transistor, LED, bornes e o buzzer por último. Confira as polaridades: chanfro do LM358, face chata do BC548, “+” do buzzer (marcado no corpo) e o catodo do LED no lado chanfrado. Nada aqui esquenta: a corrente total é de 1 mA em espera e 47 mA apitando. Só ponha o CI no soquete depois de medir 5 V entre os pinos 8 e 4.
Tensões esperadas
| Ponto | Pontas abertas | Pontas em curto |
|---|---|---|
| Ponta vermelha (J2) | 4,76 V | 0 V |
| U1 pino 2 (entrada −) | 2,38 V | 0 V |
| Nó REF (U1 pino 5) | 72 mV | 73 mV |
| U1 pino 3 (entrada +) | 73 mV | 77 mV |
| U1 pino 1 (saída) | 0,02 V | 3,68 V |
| Base de Q1 | 0,02 V | 0,79 V |
| Coletor de Q1 | 5,0 V | 0,08 V |
| Corrente total | 1,0 mA | 47 mA |
Medido em simulação, com 5,0 V; na bancada, aceite ±10%.
Onde costuma dar errado
- Componente invertido: buzzer ao contrário não apita; BC548 virado deixa o LED aceso fraco ou apagado. Pelo coletor de Q1 você descobre: deve estar em 5 V com as pontas abertas.
- Apita sempre ou nunca: confira R4 (68 kΩ) e R5 (1 kΩ) — trocados, a referência vai a 4,9 V e o testador apita sem parar. Pino 2 e pino 3 trocados dão o defeito contrário.
- Oscilação no limiar: buzzer gaguejando é histerese faltando — R7 aberto ou mal soldado. Se puseram 10 kΩ no lugar dos 10 MΩ (as faixas se parecem), acontece o contrário: apita até em alguns quilo-ohms.
- Ruído e falso apito: fios de ponta longos pegam interferência; C2 resolve, desde que esteja soldado perto do pino 2.
- Alimentação: nunca teste um circuito ligado — a tensão dele entra pelas pontas. E com pilhas abaixo de uns 4 V o LED e o buzzer ficam fracos, embora o limiar continue no lugar.
Uma consequência útil do projeto: um diodo de silício em condução tem uns 0,6 V, bem acima do limiar de 0,145 V. Ou seja, o testador não apita através de diodo, e você não confunde junção com curto.
Variações
- Limiar mais baixo (~10 Ω): troque R4 por 220 kΩ. Vref cai para 22,6 mV e Rx = 1.000 × 0,045 / 4,955 ≈ 9 Ω — bom para caçar curto na alimentação.
- Limiar mais alto (~100 Ω): R4 de 22 kΩ dá Vref = 217 mV e Rx ≈ 95 Ω, útil para bobinas e enrolamentos.
- Mais histerese: R7 de 1 MΩ alarga a faixa para uns 17 Ω — som firme até com ponta suja, com menos precisão.
Circuito do fabricante, conferido em simulação; se você montar, mande a foto para a Saber.
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Bipar trilha por trilha é o começo de qualquer reparo; se você quer saber por onde começar numa placa de verdade, é disso que trata o Mapa do Reparo.
