Tecnologia em Automação Industrial

ELETRÔNICA II

Multivibradores

Prof. Dra. Giovana Tripoloni Tangerino

https://giovanatangerino.wordpress.comgiovanatangerino@ifsp.edu.br

giovanatt@gmail.com

Profa. Dra. Giovana Tripoloni Tangerino

MULTIVIBRADOR• É um circuito que apresenta apenas dois estados de saída: alto ou baixo

• A forma de onda do sinal de saída tem como padrão um pulso retangular (ou quadrado)

• Tipos:• Monoestável: um único estado estável

• Biestável (ou flip-flop): dois estados estáveis

• Astável: não existe estados estáveis

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MULTIVIBRADOR• Monoestável: um único estado estável

• Após receber um pulso de disparo, sua saída comuta de estado e permanece nessa situação durante um certo intervalo de tempo, após o qual o circuito retorna ao estado estável ou inicial

• implementação: circuitos integrados digitais (74LS121, 74LS123, etc), amp-ops ou utilizando o temporizador CA555

• Aplicações: temporizadores, detector de pulso, chaves imunes a ruído, interruptores de toque, etc

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MULTIVIBRADOR• Biestável (ou flip-flop): dois estados estáveis

• O multivibrador recebe um pulso de disparo e sua saída é levada para uma das duas possibilidades estáveis: alta ou baixa. O circuito permanece numa dessas situações até que um novo pulso obrigue a saída do mesmo a comutar de estado.

• implementação: amp-ops ou CIs específicos (74LS76, 74LS112, etc)

• aplicações: interruptores imunes a ruído

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MULTIVIBRADOR• Astável: não existe estados estáveis

• comuta constantemente entre os dois estados possíveis, produzindo um trem de pulsos com uma determinada frequência

• Implementação: temporizador CA555 ou amp-ops (mais comum)

• Aplicações: pisca-pisca de LED, geradores de pulso, relógios, geradores de tom, alarmes de segurança, etc

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MULTIVIBRADOR ASTÁVEL COM AMP-OP

• O circuito astável oscila e produz uma forma de onda quadrada da saída do amp-op

• Permanece em cada um dos estados por um intervalo de tempo determinado pela constante da malha RC e pelos níveis de limiar do multivibrador biestável

• τ = 𝐶𝑅

• 𝛽 ≡𝑅1

𝑅1+𝑅2

• 𝑇 = 𝑇1 + 𝑇2

• 𝑇 = 2τ 𝑙𝑛1+𝛽

1−𝛽

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MULTIVIBRADOR ASTÁVEL COM AMP-OP

• Supondo a saída do multivibrador biestável em um dos dois níveis possíveis, digamos 𝐿+.

• O capacitor C carregará até esse nível através de R.

• Portanto, a tensão em C, que está aplicada no terminal de entrada negativo do amp-op e, portanto, é a mesma que 𝑉−, aumentará exponencialmente até 𝐿+, com uma constante de tempo τ = 𝐶𝑅.

• Entretanto, a tensão no terminal de entrada positivo do amp-op é 𝑉+ = 𝛽𝐿+

• Essa situação permanece até que a tensão no capacitor atinja o valor de limiar positivo 𝑉𝑇𝐻, quando o multivibrador biestável chaveará para o outro estado estável, em que 𝑉𝑜 = 𝐿− e 𝑉+ = 𝛽𝐿+.

• O capacitor começará então sua descarga, e sua tensão, = 𝑉−, diminuirá exponencialmente até 𝐿−.

• Esse novo estado prevalecerá até que 𝑉− atinja o limiar negativo 𝑉𝑇𝐿;

• Nesse momento, o multivibrador biestável comuta para o estado de saída positivo, o capacitor começa a carregar e repete-se o mesmo ciclo.

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MULTIVIBRADOR ASTÁVEL COM AMP-OP

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MULTIVIBRADOR BIESTÁVEL COM AMP-OP

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IMUNIDADE A RUÍDO• Quando um sinal é enviado em um meio ou canal, o

ruído é invariavelmente acrescentado ao sinal

• O ruído corrompe facilmente sinais analógicos. Os sinais de amplitude insuficiente podem ser completamente deteriorado pelo ruído.

• Os sinais digitais, geralmente binários, são mais imunes ao ruído do que os sinais analógicos porque a amplitude do ruído tem que ser muito maior do que a amplitude do sinal para transformar um binário 1 em 0 ou vice-versa.

• Um circuito de limiar constituído de um circuito receptor de um nível de limiar, um comparador com AOP ou um Schmitt trigger farão a distinção de níveis, acima ou abaixo, a partir dos limiares para os quais foram ajustados.

• Sinais digitais podem ser transmitidos em longas distâncias se o sinal for regenerado ao longo do caminho para recuperar a amplitude perdida no meio e superar o ruído acrescentado a ele no processo. Em transmissão digital, a taxa de erro é mínima.

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BIBLIOGRAFIA• BOYLESTAD, Robert L. Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos. 11ª ed. São

Paulo: Pearson Prentice-Hall do Brasil, 2005.

• PERTENCE JR, A. Amplificadores operacionais e filtros ativos. 8ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2015.

• SEDRA, A.S.; SMITH, K.C. Microeletrônica. 4ª ed. São Paulo: Pearson Makron Books, 2000.

• MALVINO, A,. BATES, D.J. Eletrônica. V. 1. São Paulo: Mcgraw Hill, 2008.

• MALVINO, A,. BATES, D.J. Eletrônica. V. 2. São Paulo: Mcgraw Hill, 2008.

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