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Circuitos elétricos: multivibradores

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Multivibradores Multivibradores Presentation Transcript

  • Multivibradores Jim S. Naturesa
  • Multivibradores
    • Podem ser:
    • Biestável : Possui dois estados estáveis, permite duas entradas;
    • Monoestável : Possui um estado estável. Possui uma entrada e a duração do estado não estável depende dos parâmetros internos do circuito.
    • Astável : Possui dois estados não estáveis. Não necessita de entradas. A saída pode ser quadrada ou retangular.
  • Multivibradores
    • Multivibrador astável;
    • Possui 2 estados instáveis;
    • Não necessita de entrada de comando;
    • É utilizado como gerador de base de tempo (clock), também conhecido como oscilador.
    • Configuração básica:
    • Estado instável: T1 cortado e T2 saturado ou T1 saturado e T2 cortado.
  • Multivibrador astável
  • Multivibrador astável
    • Formas de onda.
  • Multivibrador astável Vcc 0 Cortado Saturado 0 Vcc Saturado Cortado Vce T2 (V) Vce T1 (V) Transistor T2 Transistor T1
  • Multivibrador astável
    • O cálculo dos tempos (ou duração dos pulsos) é dado por:
    • T1 = 0,69*R1*C1 e
    • T2 = 0,69*R2*C2
    • A freqüência do sinal na saída é dado por:
    • T = T1 – T2 ou
    • F = 1 / [0,69*(R1*C1 – R2*C2)]
    • Se o objetivo for uma onda quadrada na saída (50% duty cycle ), temos:
    • T1 = T2
    • Ou seja, R1=R2 e C1=C2, e a freqüência fica:
    • F = 1 / [1,38*(R1*C1)]
  • Astável
    • Devido a carga do capacitor C1 (C2) através de RC1 (RC2) as bordas de subida das tensões nos coletores dos transistores não são verticais.
    • Para reduzir esse efeito o seguinte circuito pode ser utilizado.
    • Para não se alterar o valor de R original devemos fazer:
    • RC1 = (RA1*R’C1) / (RA1+R’C1) e
    • RC2 = (RA2*R’C2) / (RA2+R’C2)
  • Astável
  • Astável
    • Para se variar a frequência do astável é necessário, sem alterar o duty cycle , atuar em dois resistores (R1 e R2) simultaneamente.
    • Pode-se utilizar o circuito abaixo.
  • Astável
    • Oscilador Schmitt-Trigger
    • A figura a seguir apresenta um NOT Schmitt-trigger trabalhando como um oscilador.
    • O sinal de Vout é uma onda quadrada aproximada com a freqüência de oscilação dependente dos valores R e C.
    • A relação entre a freqüência de oscilação e os parâmetros RC está indicado na tabela a seguir.
  • Schmitt-Trigger
  • Schmitt-Trigger R ≤ 10 M Ohms ≈ 1,2/RC 74HC14 R ≤ 2k Ohms ≈ 0,8/RC 74LS14 R ≤ 500 Ohms ≈ 0,8/RC 7414 Observações Freqüência Circuito Integrado
  • Astável
    • Circuito Integrado (CI) Temporizador 555 .
    • O CI 555 é um dispositivo compatível com a família TTL.
    • A figura a seguir mostra como componentes externos devem ser conectados ao circuito, de modo a fazê-lo operar como um oscilador free-runing.
    • A saída é um pulso retangular.
  • 555
  • 555
    • As expressões matemáticas para os cálculos dos intervalos de tempo (t1 e t2) são:
    • t1 = 0,693*RB*C
    • t2 = 0,693*(RA + RB)*C
    • Período, T = t1 + t2
    • Freqüência = 1 / T
    • Taxa de oscilação ( duty cycle ) = t2/T
    • Observações:
    • RA ≥ 1k Ohm
    • RA + RB ≤ 6,6 M Ohms
    • C ≥ 500 pF
  • Referências
    • Abud, M. Técnicas de Pulsos. Apostila do curso. UNESP – Campus de Guaratinguetá.
    • ________. Eletrônica de Potência. Apostila do curso. UNESP – Campus de Guaratinguetá.
    • Sedra/Smith. Microeletrônica – Volumes 1 e 2. Editora Makron Books.
    • Tocci, R. Sistemas Digitais – Princípios e Aplicações. Quinta edição. Prentice-Hall do Brasil.