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01/11/2016 1 AULA 12 - Exercício Amplificador de Múltiplos Estágios e Multivibrador 555 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA ELETRÔNICA 2– ET74BC Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes Curitiba, 1º de novembro 2016. REVISÃO: CONTEXTUALIZAÇÃO 1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 2 Chip ELEVADO GANHO ELEVADA IMPEDÂNCIA DE ENTRADA BAIXA IMPEDÂNCIA DE SAÍDA . . . AMP DIF AMP NÍVEL DC=0V Rin = alta Rout= baixa PUSH PULL CIRCUITO DE POLARIZAÇÃO 1º ESTÁGIO: elevada impedância de entrada 2º ESTÁGIO: mudança de nível (amplificação) 3º ESTÁGIO: baixa impedância de saída

AULA 12- Exercício Amplificador de Múltiplos Estágios e ......1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 4 c) RC d) Transformador e) Ótico. 01/11/2016 3 REVISÃO: FC PARA POLARIZAÇÃO

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01/11/2016

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AULA 12- Exercício Amplificador de Múltiplos Estágios e Multivibrador 555

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA

ELETRÔNICA 2– ET74BC

Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes

Curitiba, 1º de novembro 2016.

REVISÃO: CONTEXTUALIZAÇÃO

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 2

ChipChipELEVADO GANHO

ELEVADA IMPEDÂNCIA DE ENTRADA

BAIXA IMPEDÂNCIA DE SAÍDA

. . .AMP DIF AMP

NÍVEL DC=0V

Rin = alta Rout= baixa

PUSHPULL

CIRCUITO DE POLARIZAÇÃO

1º ESTÁGIO: elevada impedância de

entrada

2º ESTÁGIO:

mudança de nível (amplificação)

3º ESTÁGIO:

baixa impedância de saída

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REVISÃO: ACOPLAMENTO ELETRÔNICO

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 3

As maneiras como isso pode ser feita, quando tratamos de sinais eletrônicos (baixa ou alta frequência) pode variar, existindo para essa finalidade os seguintes acoplamentos:

a) Direto b) Darlington

TIPOS DE ACOPLAMENTO ELETRÔNICOS

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 4

c) RC d) Transformador

e) Ótico

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REVISÃO: FC PARA POLARIZAÇÃO DC

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 5

Tipos:a)Fontes de corrente constantes

b) Fontes de corrente dependentes:1. Controladas por tensão (VCCS = voltage controlled current source )2. Controladas por corrente (CCCS = current controlled current source )

Sedra, seção 6.4

Ri= CIRCUITO DE

POLARIZAÇÃO

1º ESTÁGIO: elevada impedância de

entrada

2º ESTÁGIO:

mudança de nível (amplificação)

3º ESTÁGIO:

baixa impedância de saída

REVISÃO: Composição de FC (Boylestad p.389)

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 6

FET TJB TJB

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ESPELHO DE CORRENTE (Boylestad p.390)

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 7

IB1 IB2

De Wilson: Impedância de saída mais alta que no circuito anterior.

ESPELHO DE CORRENTE (Boylestad p.390)

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 8

A corrente constante fornecida no coletor de Q2 reflete a corrente de Q1 uma vez que:

A corrente “Ix” é refletida em Q2.

Então:

x

BECCX

R

VVI

II X

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CIRCUITOS GUIAS DE CORRENTE

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 9

A corrente de polarização para um circuito integrado é gerada em um local e reproduzida em outros locas a fim de polarizar os vários estágios amplificadores do CI.

Sedra, seção 6.4, p. 476

IrefI4

I3

I2

I1

Considerando todos os TJB’s idênticos e com β elevado, o que implica em correntes desprezíveis na base:

CONFIGURAÇÕES COMPOSTAS: TJB, FET, MOS

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 10

a)Cascata b)Cascode c)Par realimentado d) Darlington e)Espelho de corrente f) Par diferencial

a) CASCATA: é uma série de acoplamentos de estágios em que a saída de um estágio representa a entrada do estágio seguinte. O ganho total é o produto dos ganhos dos estágios precedentes.

b) CASCODE: possui um transistor acima do outro. Esta configuração provê uma elevada impedância de entrada com baixo ganho de tensão.

c) PAR REALIMENTADO: emprega um TJB PNP para excitar um NPN. Atuam como um PNP em que o ganho é o produto dos ganhos individuais.

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CIRCUITOS MULTIVIBRADORES

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 11

Monoestáveis possuem um estado estável, no qual podem permanecer indefinidamente e, um estado quase estável, em que permanece por um intervalo de tempo predefinido que passado algum tempo regressa ao estado inicial. Uso como gerador de pulso. Ex: minuteria.

Astáveis não possuem estados estáveis, por isso a saída oscila indefinidamente entre dois estados possíveis, com uma frequência determinada.

Vout

T

Vout

CIR

CU

ITO

INTE

GR

AD

O

55

5

Biestáveis possuem dois estados estáveis e são exemplificados pelos flip-flops.

Termo atribuído para circuitos cuja saída varia entre dois estados.

CI 555

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 12

CI versátil usado em todas as áreas de eletrônica, para produzir atrasos de tempo ou oscilações.O tempo é controlado precisamente por um capacitor e resistor externos.

Usado como 1) Astável

2) Monoestável

3) Schmitt Trigger.

•alimentação 5 a18V

•corrente de saída compatível

com TTL (alimentação 5V)200mA

•temporização mínima 10(s)

•temporização máxima 5(minutos)

•período máximo 1400(s)

•frequência máxima 70(kHz)

Vout

T

Vout

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CI 555

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 13

1=terraterminal negativo da tensão de alimentação

2=disparotambém chamado de “trigger” , é a entrada do comparador inferior, é usado para

levar a saída ao nível alto.O disparo é realizado quando a tensão neste terminal cair abaixo de 1/3

Vcc, ou metade da tensão de controle.

3=saída é o terminal de saída do circuito, seu nível de tensão quando ativado é igual a Vcc

4=reseto aterramento deste terminal, interrompe o ciclo do tempo, quando não utilizado, deve

ser ligado a Vcc

5=tensão de referência ou controle este terminal dá acesso direto ao ponto de 2/3 de Vcc,

que é o nível de referência do comparador superior.Aplicando-se uma tensão externa a este

ponto, alteram-se as tensões de limiar e de disparo.Quando não utilizado, deve ser conectado a

um capacitor de nF para massa.

6=tensão de limiaro ciclo termina, ou seja, a saída é desligada, assim que a tensão deste

terminal atinge 2/3 Vcc, ou a tensão do terminal 5

7=descargaconectado à massa por um transistor operando em saturação,quando a saída

estiver em nível baixo, e é isolado da massa, quando o transistor está cortado, em nível alto.Desta

forma controla-se a carga e descarga do capacitor externo de temporização

8=+Vcc terminal positivo da alimentação, 5 a 18V.

DIAGRAMA INTERNO DO 555

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 14

V

S

R

Q

Q

5k

5k

5k

6

2

7

3

NPN

AO1

AO2

FF RS

NOT

8

4

5

1

Vcc

Tensão de controle

Threshold

Descarga

Saída

Trigger

GND Reset

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VISÃO GERAL DO FUNCIONAMENTO

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B)Bloco dos Amplificadores:Estão no modo sem realimentação, operando como comparadores.

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Diagrama interno: AO1

AO2

B1) Não inversorAO1 V6=Vin e V5=V- = Vref = 2/3Vcc

B.2) InversorAO2 V2=Vin e V+ = Vref = 1/3Vcc

A)Resistores: Formam um divisor resistivo.

C) FF RS

S R Q Q

0 0 Qa Qa

0 1 0 1

1 0 1 0

1 1 * *

Qa=estado anterior*=estado proibido

1

1

0 VrefVinse

VrefVinseVsatVO

2

2

0 VrefVinse

VrefVinseVsatVO

555 COMO ASTÁVEL (OSCILADOR)

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 16

Os tempos alto ( TH ) e baixo ( TL ) são calculados por :

TH = 0,69.( RA + RB ).C

TL = 0,69.RB.C

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555 COMO MONOESTÁVEL

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 17

Vcc

Vcc

Vcc

555 COMO MONOESTÁVEL

Ti =1,1.R.C

V2=Disparo ou Trigger

Vcc

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 18

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Créditos: http://www.sabereletronica.com.br/artigos/1464-aplicaes-para-comparadore, em 22/06/15

321

322

).(

RRR

RRVVref

321

31

).(

RRR

RVVref

Esse comparador fornece uma saída quando

a tensão de entrada se situa entre dois

valores de referência, programados por uma

rede divisora.

COMPARADOR DE JANELA (malha aberta)

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 19

COMPARADOR DE JANELA (malha aberta)

Créditos: http://www.sabereletronica.com.br/artigos/1464-aplicaes-para-comparadore, em 22/06/15

Comparador 1:INVERSOR

VrefVinseVsat

VrefVinseVsatVO

2

2

0 VrefVinse

VrefVinseVsatVO

VrefVinseVsat

VrefVinseVsatVO

1

1

0 VrefVinse

VrefVinseVsatVO

Comparador 2: NÃO INVERSOR

1º Nov 16 Aula 12 - Exercício ME e CI 555 20

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COMPARADOR DE JANELA (malha aberta)

Comparador 1: INVERSOR (Vref2)

2

2

0 VrefVinse

VrefVinseVsatVO

Comparador 2: NÃO INVERSOR (Vref1)

1

1

0 VrefVinse

VrefVinseVsatVO

Vin

Vout

1-Enquanto Vin for menor que Vref1, Vo= 0V.

1

2-Se Vin for maior que Vref1, Vo= +Vsat. Condição que se encaixa como sendo menor que Vref2 , o que também resulta em +Vsat.

23-Se Vin for maior que Vref2, Vo=0V.

3

4-Se Vin for menor que Vref2 e maior que Vref1, Vo=+Vsat que coincide com a condição do AO 2 .

4

5-Se Vin for menor que Vref1, Vo=0V .

5

Vsat

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