Multivibradores 555

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Multivibradores-555 http://www.malhatlantica.pt/pol/polee/principal/multivibradores.htm
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Modos de Operação / Função
Monoestável temporizador
Astável oscilador 
Biestável comutador
 
Monoestável
Num circuito Monoestável, a saída produz um impulso quando
se aplica um sinal na entrada de “trigger”, assim a saída só é
estável num estado.
Astável
Num circuito Astável, a saída nunca fica estável em nenhum
dos dois estados possíveis, logo produz um trem de impulsos
com uma determinada frequência.
 
Biestável
Num circuito Biestável, a saída fica estável num dos dois
estados possíveis. A mudança de estado ocorre quando se
aplica um sinal na entrada de “trigger” ou “reset”.
 
O circuito integrado 555 é muito usado na construção de circuitos multivibradores, dada a facilidade com que se podem
projectar estes circuitos e o seu baixo custo.
Estrutura interna Função dos blocos
Este circuito integrado é constituído por cerca de 20 transístores, 15
resistências e 2 díodos. A figura representa a sua estrutura interna
simplificada.
 
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Funcionamento
Enquanto a entrada "Limiar" (Threshold) (pino 6) estiver num nível inferior a 2/3 de Vcc, a saída do comparador permanecerá
no nível baixo. Quando esta tensão for superada, a saída do comparador passará para nível alto, impondo na saída do Flip
Flop nível alto. O transístor de descarga fica directamente polarizado, passando à condução, e a saída do circuito passa para
nível baixo.
Quando a tensão aplicada na entrada "Disparo" (Trigger) (pino 2) cai abaixo de 1/3 de Vcc, a saída do comparador actua
sobre a entrada S (Set) do Flip Flop, fazendo com que a saída Q passe para nível baixo. O transístor de descarga passa ao
corte e a saída do circuito passa para nível alto.
Independentemente dos níveis de tensão presentes nas entradas "Threshold" (pino 6) e "Trigger" (pino 2), se a entrada
"Reset" (pino 4) estiver a nível baixo (U < 1V), a saída Q do Flip Flop passa para nível alto e a saída do circuito (pino 3) passa
para nível baixo, assim permanecendo enquanto estas condições se mantiverem.
Encapsulamento
A versão mais comum é o encapsulamento numa caixa DIL
8. O circuito integrado 556 é um duplo 555 e é encapsulado
numa caixa DIL 14
1 - Massa (GND)
2 - Disparo (Trigger)
3 - Saída (Output)
4 - Reset
5 - Tensão de
controlo
6 - Limiar 
(Threshold)
7 - Descarga
8 - Ucc
Multivibrador monoestável
Divisor de tensão
As três resistências
criam as tensões de
referência aplicadas
aos comparadores,
respectivamente 1/3 e 
2/3 da tensão de
alimentação
Comparador
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Considere-se o estado inicial: a saída do
circuito está a zero; a entrada limiar (pino 6)
está a nível baixo (visto o transístor de
descarga estar saturado); e a entrada de
disparo (pino 2) está a nível alto (através de
R1).
Se fecharmos o interruptor S, durante uma
fracção de segundo, a entrada de disparo vai
a zero, provocando nível alto na saída (pino
3) e bloqueio do transístor de descarga, o
que permite a carga do condensador C1,
através da resistência R2. 
Quando a tensão aos terminais do
condensador C1 atinge 2/3 de Ucc (entrada
limiar / entrada não inversora), a saída do
comparador A1 aplica um nível alto na
entrada Reset do flip-flop, obrigando a saída
do flip-flop a assumir um nível alto, o que dá
origem à saturação do transístor e ao nível
baixo na saída do circuito (pino 3).
O tempo em que a saída do circuito
permanece activa é dado pela expressão:
T=1,1xR2xC1
Multivibrador astável
 
Considere-se o estado inicial (instante em
que se liga o circuito): o condensador C1 está
descarregado; o comparador A1 tem na sua
saída o nível zero; e o comparador A2 tem na
sua saída o nível um (consequência da
tensão presente nas entradas disparo e
limiar). 
Tudo isto provoca a alteração da saída do
flip-flop para nível baixo, que por sua vez, não
só bloqueia o transístor de descarga, como
também comuta para nível alto a saída do
circuito. De seguida, o condensador C1 vai
carregar-se, através de R1 em série com R2.
 Ao atingir-se 2/3 de Ucc, a saída do
comparador A1 (Reset do flip-flop) passa para
nível alto, forçando a saída do flip-flop a
passar também para nível alto, o que, por sua
vez, provoca: a comutação da saída do
circuito para nível baixo e a saturação do
transístor de descarga. Este estado do
transístor permite a descarga do condensador
C1, através de R2. Ao atingir-se 1/3 de Ucc,
inicia-se um novo ciclo. 
 
O dimensionamento do multivibrador astável é feito com
recurso às seguintes expressões:
 t1=0,693x(R1+R2)xC1
t2=0,693xR2xC1
T=t1+t2
D=t1/T
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onde T representa o período e D o ciclo de trabalho
 
continua ...
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