Multivibrador Astável com CI 555 Discreto

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Laboratório Eletrônica II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Luís Henrique Miranda Penido Alves 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Contagem 
2021 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
INSTITUTO POLITÉCNICO DA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE 
MINAS GERAIS 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
6º Período 
 
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Projeto 
 
Multivibrador Astável com CI 555 Discreto 
 
 
 
 
 
 
 
Procedimentos para construção de um 
multivibrador astável com CI 555 Discreto. 
 
 
Prof. José Alberone Menezes de Paiva 
 
 
 
 
 
 
Luís Henrique Miranda Penido Alves 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Contagem 
2021 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
INSTITUTO POLITÉCNICO DA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE 
MINAS GERAIS 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
9º Período 
 
 
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Sumário 
 
1. INTRODUÇÃO 4 
2. CIRCUITO INTEGRADO 555 5 
3. PROCEDIMENTOS DE CÁLCULO 5 
4. SIMULAÇÕES 7 
5. LISTA DE MATERIAIS 9 
6. DATASHEETS 9 
6.1. CAPACITORES 9 
6.2. RESISTOR RA 10 
6.3. RESISTOR RB 10 
7. CONCLUSÃO 11 
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 12 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
Com os avanços tecnológicos, muitos novos componentes surgiram, trazendo 
assim melhorias em diversas aplicações. Assim aconteceu com o CI 555, que foi um 
enorme avanço para eletrônica, capaz de funcionar como um temporizador ou oscilador. 
Como visto na teoria, temos diversas aplicações importantes para CI 555, tanto 
em corrente contínua quanto em corrente alternada. Uma dessas aplicações, e que será 
apresentada durante esse trabalho, é o multivibrador astável. 
Um multivibrador astável é um circuito que possui dois estados não estáveis e, 
devido a esse comportamento, ele é capaz de produzir um sinal pulsado oscilatório, com 
frequência e ciclo de trabalho ajustável conforme a escolha de componentes 
Vamos ver no decorrer deste relatório como montamos (no simulador) um 
multivibrador astável com tensão, frequência e ciclo de trabalho definidos pelo professor. 
 
 
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2. CIRCUITO INTEGRADO 555 
 
Figura 1: Circuito interno do CI 555 
 
O circuito é composto por 2 amplificadores que estão ligados aos pinos Limiar, Disparo 
e Descargo do CI 555, nome este que foi dado por causa dos 3 resistores de 5k presentes no seu 
interior, para simular o Flip Flop RS foram utilizadas duas portas NOR no circuito e a saída de 
uma dela está ligada em um resistor de 100 𝛺 que está ligado a um transistor, a saída da outra 
porta NOR está conectada a saída do circuito. 
3. PROCEDIMENTOS DE CÁLCULO 
A princípio, foi definido pelo professor a tensão de alimentação (Vcc) de 15V, 
frequência de oscilação de (F) de 1,25 kHz e o ciclo de trabalho (D) de 55%. 
A partir da relação 𝑇 =
1
𝑓
 , tem-se: 
𝑇 =
1
1,25𝑘
≅ 0,0008 = 0,8𝑚𝑠 
Sabendo que 𝐷 =
𝑇ℎ
𝑇
 , tem-se: 
𝑇ℎ = 0,55 ∗ 0,8𝑚 = 0,44𝑚𝑠 
 
 
 
 
 
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A partir da fórmula 𝑇𝑙 = 0,695 ∗ 𝑅𝑏 ∗ C, obtive Rb: 
Considerando 𝐶 = 0,1𝜇𝐹: 
𝑇𝑙 = 𝑇 − 𝑇ℎ = 0,8𝑚𝑠 − 0,44𝑚𝑠 = 0,36𝑚𝑠 
0,36𝑚𝑠 = 0,695 ∗ 𝑅𝑏 ∗ 0,1𝜇𝐹 
𝑅𝑏 = 5179,86 𝛺 
E obtive Ra a partir de 𝑇ℎ = 0,695 ∗ ( 𝑅𝑎 + 𝑅𝑏) ∗ 𝐶: 
0,44𝑚𝑠 = 0,695 ∗ (𝑅𝑎 + 5179,86 𝛺 ) ∗ 0,1𝜇𝐹 
𝑅𝑎 = 1151,08 𝛺 
Após os valores calculados, procurei componentes comerciais com valores próximos 
dos cálculos. Para Ra foi utilizado o resistor MCS04020D1201BE000 de 1,2kΩ e para 
Rb o resistor CMF555K2000BEEB de 5,2 kΩ. Para os capacitores já foram utilizados 
valores comerciais de 0,1μF do BFC237085104. 
 
Refazendo os cálculos obtemos: 
𝑇𝑙 = 0,695 ∗ 5,2𝑘Ω ∗ 0,1 𝜇𝐹 = 0,3614𝑚𝑠 
𝑇ℎ = 0,695 ∗ ( 1,2𝑘Ω + 5,2𝑘Ω) ∗ 0,1𝜇𝐹 = 0,4448𝑚𝑠 
𝑇 = 𝑇ℎ + 𝑇𝑙 = 0,8062𝑚𝑠 
𝐷 =
𝑇ℎ
𝑇
≅ 0,55172 ≅ 55,17% 
𝑓 =
1
𝑇
= 1,24𝑘𝐻𝑧 
 
 
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4. SIMULAÇÕES 
Após feitos os cálculos, foi utilizada a ferramenta Multisim para simular o 
circuito inicial e o comercial com os valores calculados. 
 
Figura 2: Circuito Inicial – Simulação do multivibrador astável no Multisim 
O circuito foi testado e funcionou como esperado, tendo como forma de onda 
encontrada em VO e V1 : 
Figura 3: Circuito inicial - Forma de onda encontrada em VO e V1 
 
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Logo após, os valores dos resistores foram alterados para valores comerciais: 
 
Figura 4: Circuito Comercial – Simulação do multivibrador astável no Multisim 
E foram encontradas as formas de onda em VO e V1 abaixo: 
 
Figura 5: Circuito Comercial - Forma de onda encontrada em VO e V1 
 
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5. LISTA DE MATERIAIS 
Componente Quantidade 
Fonte de alimentação 15Vcc 1 
Resistor 5kΩ 3 
Resistor 1,2kΩ 1 
Resistor 5,2kΩ 1 
Capacitor 0,1μF 2 
Transistor BJT 100A/A 3 
Amplificador Operacional UA741CD 3 
Porta Lógica NOR 74HC02 2 
 
6. DATASHEETS 
6.1. CAPACITORES 
 
Figura 6 - Datasheet BFC237085104 de 0,1𝛍F – pág.1 
 
 
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6.2. RESISTOR RA 
 
Figura 7 - Datasheet MCS04020D1201BE000 de 1,2k𝛀 – pág.1 
 
6.3. RESISTOR RB 
 
Figura 8 - Datasheet CMF555K2000BEEB de 5,2k𝛀 - pág 1. 
 
11 
 
7. CONCLUSÃO 
Com o projeto do Multivibrador Astável com CI 555 Discreto foi possível verificar 
todos os conceitos teóricos a respeito dos componentes, funções no circuito e as 
aplicações do CI 555. 
Foram realizados os cálculos de dimensionamento dos componentes 
necessários para o funcionamento do circuito. Após o dimensionamento dos 
componentes, foi realizada a montagem do circuito no simulador com os valores 
calculados e com os valores comerciais de modo a adaptar os valores dos componentes 
calculados com componentes reais. Posteriormente foram simulados os circuitos e 
obtidas as formas de onda onde observou-se que a frequência do circuito comercial 
ficou um pouco abaixo do valor calculado no projeto, fato este explicado pelos valores 
e tolerância dos componentes escolhidos, alterando então a frequência do circuito. 
A elaboração desse projeto foi de suma importância para aprimoramento dos 
conhecimentos, visualizando a aplicação dos conceitos teóricos num ambiente simulado 
e verificando a concordância entre teoria e prática. Além disso, o projeto permitiu 
aproximar-se dos componentes, fazendo uso dos datasheet e familiarizar-se com eles. 
Devido a Pandemia de COVID-19 e os protocolos de distanciamento, não foi 
possível realizar a montagem física do dispositivo e foi solicitado pelo professor apenas 
as simulações e uma apresentação do circuito simulado funcionando 
 
 
 
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8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
1. Boylestad, Robert L; NASHELSKY, Louis. Dispositivos eletrônicos e teoria de 
circuitos. 11 ed. São Paulo. Pearson Education do Brasil, 2013. 
2. Mouser Electronics, Capacitors. Mouser Electronics, 2021. Disponível em: 
https://www.mouser.com/ProductDetail/Vishay-BC-
Components/BFC237085104?qs=sGAEpiMZZMukHu%252BjC5l7YXqFfjH236p
SM38OVBrZUEQ%3D. Acesso em 07/10/2021 
3. Mouser Electronics, Resistors. Mouser Electronics, 2021. Disponível em: 
https://www.mouser.com/ProductDetail/Vishay-
Beyschlag/MCS04020D1201BE000?qs=HBWAp0VN4Rh3KlJKtSFoeQ%3D%3
D. Acesso em 07/10/2021 
4. Mouser Electronics, Resistors. Mouser Electronics, 2021. Disponível em: 
https://www.mouser.com/ProductDetail/Vishay-
Dale/CMF555K2000BEEB?qs=sGAEpiMZZMtlubZbdhIBICVDSn5yU0NVFtfhZV
B8API%3D. Acesso em 07/10/2021