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Introdução
O multivibrador astável é um circuito oscilador que gera pulsos de onda quadrada de forma automática, sem haver necessidade de estímulo externo.
Nessa série de dois vídeos, você irá aprender a analisar o multivibrador astável e entender porque ele é considerado a mola mestra da Eletrônica Digital.
Aplicação:
O multivibrador astável é amplamente usado tanto no âmbito da Eletrônica Digital como na Eletrônica Analógica.
Aplicações na Eletrônica Digital:
Geração de sinais de clock para diversos tipos de circuitos integrados.
Bases para contadores ou circuitos digitais.
Aplicações na Eletrônica Analógica:
Temporizadores simples.
Circuitos de modulação.
Composição da Estrutura
O multivibrador astável é composto por dois transistores (Q1 e Q2), dois capacitores (C1 e C2) e quatro resistores (R1, R2, R3 e R4).
Princípio de Funcionamento
O circuito opera alternando continuamente os estados de condução e corte dos transistores, o que faz com que a tensão nos coletores varie de forma periódica.
Como Funciona o Ciclo
Inicialização:
- Quando o circuito é energizado, o transistor de maior ganho (hFE), no nosso caso Q1 entra em condução primeiro, iniciando a carga do capacitor C2 via R2.
- O processo de carga do capacitor C2 faz com que o transistor Q1 se mantenha saturado, permitindo o acendimento do LED 1 e ao mesmo tempo forçando o transistor Q2 a permanecer no corte.
- Quando o capacitor C2 se carrega completamente, a corrente de base do transistor Q1 cessa, levando-o ao corte.
- O corte do transistor Q1 faz com que o LED 1 apague e o transistor Q2 entre em saturação, iniciando a carga do capacitor C1.
- A carga do capacitor C1 vai manter o transistor Q2 saturado, permitindo que o LED 2 acenda e que o capacitor C2 se descarregue via coletor-emissor do transistor Q2.
Repetição do Ciclo:
- Quando o capacitor C1 se carrega completamente, a corrente de base do transistor Q2 cessa, levando-o ao corte.
- O corte do transistor Q2 faz com que o LED 2 apague e o transistor Q1 entre novamente em saturação, iniciando a carga do capacitor C2, que se encontra descarregado.
- A carga do capacitor C2 vai manter o transistor Q1 saturado, permitindo que o LED 1 acenda e que o capacitor C1 se descarregue via coletor-emissor do transistor Q1.
- Quando o capacitor C2 se carregar completamente, o transistor Q1 entra em corte e o ciclo se repete.
Forma de Onda
A forma de onda na base dos transistores é dente de serra, enquanto nos coletores (saída do circuito) é uma onda quadrada.
Essas formas de onda estão em contra-fase, ou seja, quando o transistor Q1 está no corte, a onda quadrada em seu coletor é positiva (acima do eixo zero), enquanto no coletor do transistor Q1 (que está em saturação) é negativa (abaixo do eixo zero).
A frequência da oscilação é determinada pelos valores dos resistores e capacitores que compõem as constantes de tempo (R1-C1 e R2-C2).
A frequência de oscilação pode ser facilmente calculada pela fórmula mostrada abaixo:
f = 1 / T onde:
f = Valor da frequência em Hertz;
1 = Fator inversor
T = Período: 0.693⋅(R1C1+R2C2)
0,693 = Constante;
R1C1+R2C2 = Constantes de tempo em segundos.
Características do Multivibrador Astável
Sem estado estável: Ele oscila continuamente, nunca ficando em um único estado.
Frequência ajustável: Alterando os valores de R e C, é possível ajustar a frequência e o ciclo de trabalho da onda gerada.
Aplicações Comuns
O multivibrador astável é um componente versátil e essencial em diversos circuitos eletrônicos!
INFORMAÇÕES:
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