Concurso Op Amp: esta escultura de farol pisca no ritmo do caos

Os amplificadores operacionais são normalmente usados ​​para construir circuitos de processamento de sinal como amplificadores, integradores e osciladores. Sua funcionalidade pode ser descrita por fórmulas matemáticas que possuem uma solução única e bem definida. No entanto, nem todo circuito é tão bem-comportado, como Leon Chua mostrou no início dos anos 1980: se você fizer um circuito com três elementos reativos e um componente não linear, a oscilação resultante será caótica. Cada ciclo da saída será ligeiramente diferente de seus predecessores, e o circuito pode alternar entre diferentes frequências.

Uma luz modulada com um sinal caótico parecerá piscar como a chama de uma vela, que é o efeito que [MaBe42] estava procurando quando construiu uma escultura de circuito em forma de farol. Seus cinco LEDs de cores diferentes são acionados por um circuito conhecido como circuito de empurrão caótico de Sprott. Um "empurrão", neste contexto, é a derivada de terceira ordem de uma variável em relação ao tempo - portanto, o circuito usa três integradores RC para implementar sua equação diferencial, junto com um diodo para fornecer não linearidade.

O farol tem três osciladores caóticos, um em cada uma de suas pernas. Suas saídas são usadas para acionar moduladores simples de largura de pulso que alimentam os LEDs no topo da torre. [MaBe42] usou o amplificador operacional LM358 clássico para a maioria dos circuitos, junto com diodos 1N4148 onde possível e 1N4004s onde necessário - não por sua classificação de potência mais alta, mas por seus condutores mais fortes. Como é comum nas esculturas de circuitos, os componentes eletrônicos também fazem parte da estrutura da torre, que precisa ser bastante resistente para suportar seus 46 cm de altura.

[MaBe42] usou gabaritos impressos em 3D para ajudar na montagem dos vários segmentos, testando cada circuito antes de integrá-lo à estrutura geral. O resultado final é um belo ornamento para qualquer laboratório de eletrônica: uma estrutura de arame com componentes eletrônicos suspensos e luzes piscando aleatoriamente no topo. Quer saber mais sobre escultura em circuito? Confira esta grande palestra do Remoticon 2020.