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Eletrônica Industrial
Aula 02: Multivibrador com Transistores - Biestável
Os multivibradores são circuitos que operam com realimentação positiva, e os transistores trabalham ora no corte ora na saturação.
1 Multivibrador Biestavel
Um biestável tem dois estados estáveis. Para mudar de estado é aplicado pulso de disparo. A Figura 1a mostra o circuito, no qual identificamos dois amplificadores emissor comum com realimentação de um para o outro. A Figura 1b é o mesmo circuito desenhado na forma mais conhecida.
Para explicar o funcionamento, consideremos, por hipótese, que os dois transistores estão conduzindo a mesma corrente. Qualquer desequilíbrio levará um dos transistores para o corte e o outro para a saturação.
Por exemplo, vamos admitir que ocorre uma variação de temperatura maior em TR2, como conseqüência IB2 aumenta e como IC2 =b.IB2 , IC2 também aumenta, diminuindo VCE2. Como o coletor de TR2 está conectado à base de TR1 através de RB, o potencial da base de TR1 diminui e em conseqüência diminui IB1, o que faz IC1 diminuir, aumentando VCE2. Como o coletor de TR1 está ligado à base de TR2 através de RB, a corrente de base IB2 aumentará mais ainda. O processo é regenerativo ,isto é, o ciclo se repete até TR2 saturar e TR1 cortar.
A mudança de estado pode ser feita intencionalmente aplicando-se pulsos positivos na base do transistor que se encontra cortado (ou pulsos negativos na base do transistor saturado).
( a ) ( b )
Figura 1 - Multivibrador Biestavel ( a ) Biestavel amplificador com realimentação positiva ( b ) Desenho classico
Se considerarmos a saída do circuito | no coletor de TR2, e chamamos de Q, no coletor de TR1 teremos uma saida |
complementar que chamaremos de |  (Qbarra) |
A Figura 2a mostra o circuito completo, com as saídas complementares e as entradas de disparo S (set) e R (reset), e a Figura 2b mostra a tabela verdade do circuito.
Figura 2 - Biestavel ( a ) Circuito ( b ) Tabela verdade
Exercicio Resolvido 1:
Calcular RB e RC no biestável sabendo-se que ICsat=20 mA VCC=12 V
VLED=2 V @ 20 mA e bmin=100.
Solução: Consideremos para efeito de raciocínio que TR1 está cortado e TR2 saturado. Resulta o circuito equivalente:
Figura 3 - Biestavel - Exercicio resolvido - circuito equivalente
RC=(12-2)V/20mA=500 W IB>20 mA/100=0,2 mA (RC+RB) < 12V/0,2mA=60 k ou
RB < 60 – 0,5 = 59,5 k
Adotando RB=33 k
2 Experiencia: Multivibrador Biestavel com Transistores
2.1 Abra o arquivo ExpEN2_05 Multivibrador Biestavel com Transistores (Multisim 14) e identifique o circuito da Figura 4. Execute uma analise transiente e anote as formas de onda nos coletores e a forma de onda quadrada. Qual a relação entre as freqüências dessas ondas ?
( a ) ( b )
Figura 4 - Multivibrador biestavel ( a ) circuito ( b ) formas de onda nos coletores
2.2. Escreva as suas conclusões.