Eletrônica Geral II: (Circuitos Osciladores)
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
CAMPUS ITAJAÍ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Prof. Wilson Valente Junior, EE. Dr.
Eletrônica Geral II:
(Circuitos Osciladores)
Módulo 3 (80 horas)
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CAMPUS ITAJAÍ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
• Comparador Não Inversor com Histerese
CIRCUITO COMPARADOR (com Histerese)
1
1
d d o
f
V V V V
R R
1 fI I
11
1 1
fod
f f
R RVVV
R R R R
A transição ocorre quando: Vd=0
Achar as duas referências de
Transição:
Para Vd=0+ → Vo = Vcc+
Para Vd=0- → Vo = Vcc-
Onde: Vd= Vp-Vn
Vd
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CAMPUS ITAJAÍ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
• Comparador Não Inversor com Histerese
CIRCUITO COMPARADOR (com Histerese)
1
1
d d o
f
V V V V
R R
1 fI I
11
1 1
fod
f f
R RVVV
R R R R
A transição ocorre quando: Vd=0
Achar as duas referências de
Transição:
Para Vd=0+ → Vo = Vcc+
Para Vd=0- → Vo = Vcc-
Onde: Vd= Vp-Vn
Vd
ATENÇÃO:
Neste Caso Não existe
Curto-circuito ou Terra Virtual
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
• Comparador Não Inversor com Histerese
CIRCUITO COMPARADOR (com Histerese)
11
1 1
fod
f f
R RVVV
R R R R
A transição ocorre quando: Vd=0
Achar as duas referências de
Transição:
Para Vd=0+ → Vo = Vcc+
1
1
0cc
f
VV
R R
1TB cc
f
RV V
R
Vd
Para Vd=0+
→ Vo = Vcc+ (Saturação+);
→ V1 = VTB (Transição p/
Nível Baixo).
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
• Comparador Não Inversor com Histerese
CIRCUITO COMPARADOR (com Histerese)
11
1 1
fod
f f
R RVVV
R R R R
A transição ocorre quando: Vd=0
Achar as duas referências de
Transição:
Para Vd=0- → Vo = Vcc-
Vd
1
1
0cc
f
VV
R R
Para Vd=0-
→ Vo = Vcc- (Saturação-);
→ V1 = VTA (Transição p/
Nível Alto).
1TA cc
f
RV V
R
Lembrando que: Vcc- = -Vcc
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Realimentação Positiva
• Um comparador com histerese constituí um circuito bistável,
assim designado por ter 2 estados estáveis.
– Um dos estados que se pode designar por estado ‘1’, é aquele em que
o comparador está saturado positivamente. O outro, que se pode
designar por estado ‘0’, é que corresponde à saturação negativa do
comparador.
• Neste contexto, o bistável é considerado um elemento de
memória, uma vez que guarda a informação associada ao
estado em que foi posicionado.
• O bistável pertence a uma classe de circuitos genericamente
referidos como multivibradores.
• Os outros circuitos desta classe são o astável (circuito em que
nenhum dos estados é estável – este circuito é geralmente
utilizado como gerador de sinais) e o monoestável (que só tem
um estado estável).
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Realimentação Positiva
• São circuitos que possui a
propriedade de fornecer um
sinal alternado (CA), a partir
de uma tensão contínua (CC)
de alimentação (polarização).
• IMPORTANTE: Não converte
tensão CC para CA, mas sim,
fornece um sinal alternado
como resultado de certos
fenômenos que serão
abordados a seguir.
OSCILADORES
Conversores CC-CA
serão vistos na em
Eletrônica Industrial
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Realimentação Positiva
• A tensão CC deve ser aplicada como alimentação do
circuito, apenas como polarização dos componentes
envolvidos.
OSCILADORES
Vo (AC)
Vcc+
Vcc-
Oscilador Nenhuma fonte de
sinal de entrada
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Realimentação Positiva
Aplicações:
• Telecomunicações: fonte de
frequência portadora em
transmissores e receptores de
rádio (AM, FM), TV, radar, etc;
OSCILADORES
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
Aplicações:
• Medição e Equipamentos de
Instrumentação: Geradores de
varredura, Geradores de áudio,
Analisadores de espectro, RF, etc;
OSCILADORES
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
Aplicações:
• Sistemas de Áudio: polarização para gravação,
servocontroles para tocadiscos;
OSCILADORES
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Realimentação Positiva
Aplicações:
• Sistemas digitais: geração de base de tempo (clock);
• Circuitos eletrônicos em geral: clock para timmer,
controles sequenciais, alarmes, etc.
OSCILADORES
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Realimentação Positiva
Classificação:
– Osciladores Não-Harmônicos:
Circuitos que geram ondas não
senoidais (quadrada,
triangular, pulsos, etc...).
– Osciladores Harmônicos:
Circuitos que geram ondas
senoidais a partir de estruturas
ressonantes (RC, LC, cristais)
OSCILADORES
Não-Harmônico
Harmônico
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Realimentação Positiva
Circuitos Multivibradores:
• Circuitos que geram ondas não senoidais (quadrada,
triangular, pulsos, etc...).
• A base das estruturas dos osciladores não-harmônicos
são os circuitos multivibradores:
– Biestáveis (ex: Comparador com Histerese);
– Astáveis (ex: oscilador de relaxação);
– Monoestáveis (ex multivibrador one-shot).
OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS
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Realimentação Positiva
Osciladores Biestáveis:
• Possui dois estados estáveis e pode permanecer em
qualquer um deles indefinidamente. Ele muda de
estado quando é disparado.
– Um comparador com histerese é biestável
OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
Osciladores Astáveis:
• Oscila indeterminadamente e não possui estado estável;
• Possui como célula básica o oscilador de relaxação.
OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS
Comparador
com Histerese
Circuito RC
(carga e descarga)
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Osciladores Astáveis:
Realimentação Positiva
OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Osciladores Astáveis:
Realimentação Positiva
OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS
Osciladores Monoestáveis:
• Possui apenas um estado estável e pode permanecer
nele indefinidamente.
• Quando disparado ele muda para o estado instável, em
que permanece por um tempo predeterminado, gerando
um pulso de largura conhecida.
– Ex: multivibrador com disparo único – one-shot.
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS
Osciladores Monoestáveis:
• Possui apenas um estado estável e pode permanecer
nele indefinidamente.
Gerador de onda
retangular
Circuito de
Comando
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
GERADOR DE SINAIS (NÃO HARMÔNICO)
Comparador
(c/ Histerese)
Integrador
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
GERADOR DE SINAIS (NÃO HARMÔNICO)
Comparador
(c/ Histerese)
Integrador
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)
Circuito Integrado 555
• O Timer 555 é um CI comercial
que pode ser usado com alguns
componentes externos para
implementar multivibradores
astáveis e monoastáveis de alta
qualidade.
Possui basicamente:
• 2 Comparadores;
• 1 Flip-Flop tipo set-reset (RS);
• Uma rede resistiva (3resistores iguais de 5kΩ) (5-5-5).
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)
Circuito Integrado 555
Multivibrador Monoestável com 555
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Realimentação Positiva
OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)
Circuito Integrado 555
Multivibrador Astável com 555
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CAMPUS ITAJAÍ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA
Realimentação Positiva
OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)
Circuito Integrado 555
O circuito integrado 555 é
um temporizador de uso
geral, amplamente utilizado
em eletrônica, com baixo
custo e alta versatilidade.
Aula Prática:
Tutorial Básico do 555