Unidade V

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Análise de 
Circuitos Eletrônicos
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Esp. Elvis Luiz dos Santos
Revisão Textual:
Prof. Me. Luciano Vieira Francisco
Circuitos Osciladores
• Realimentação Positiva: Conceituação;
• Osciladores Senoidais: Ponte de Wien; Hartley; Colpitts; Clap;
• Multivibradores: Monoestáveis e Astáveis com o CI.
• Reconhecer os circuitos osciladores.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Circuitos Osciladores
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas: 
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como seu “momento do estudo”;
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo;
No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos 
e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam-
bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados;
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus-
são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o 
contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de 
aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e de se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE Circuitos Osciladores
Realimentação Positiva: Conceituação
O circuito oscilador gera um sinal em corrente alternada na saída sem a pre-
sença, isto sem que seja necessário um sinal em sua entrada; tal processo ocor-
re porque existe realimentação positiva ao amplificador, com ganho de malha 
fechada maior do que 1, oferecendo condições de fase para que o circuito atue 
como oscilador.
Em um oscilador comum, que utiliza transistores bipolares – ou AO –, é em-
pregada uma associação de Resistores e Capacitores (RC) em sua rede de reali-
mentação para que ocorra a defasagem necessária a fim de atender ao critério 
de Barkhausen.
Em eletrônica, o critério de estabilidade de Barkhausen é uma condição matemática para 
determinar quando um circuito eletrônico linear oscilará. Foi proposto em 1921, pelo físico 
alemão Heinrich Georg Barkhausen (1881-1956). É amplamente utilizado no projeto de os-
ciladores eletrônicos e também em circuitos geralmente com realimentação negativa, tais 
como AO, a fim de prevenir oscilação. 
Ex
pl
or
Osciladores Senoidais: 
Ponte de Wien; Hartley; Colpitts; Clap
A teoria que trata dos osciladores é extensa e complexa; desta forma, trataremos 
do assunto de modo objetivo. 
Osciladores são circuitos eletrônicos que possuem a função de produzir sinais 
elétricos variáveis, senoidais – osciladores harmônicos – ou não senoidais – oscila-
dores de relaxação – a partir de uma fonte de alimentação contínua, sem a neces-
sidade de um sinal de entrada.
Os osciladores em ponte de Wien, de Colpitts e de Hartley, entre outros, são 
exemplos de osciladores harmônicos e serão objetos de nossos comentários 
a seguir.
Ponte de Wien
O oscilador em ponte de Wien é o circuito oscilador padrão quando se deseja 
frequências baixas ou médias, entre 5 HZ e 1 MHZ; esse tipo de oscilador é comu-
mente utilizado como gerador de áudio e aplicações que exijam baixas frequências. 
O circuito de realimentação é realizado por uma rede RC, conforme pode ser visto 
no circuito da Figura 1:
8
9
Figura 1 – Oscilador em ponte de Wien
Fonte: Acervo do conteudista
O oscilador em ponte de Wien utiliza um circuito de realimentação de resso-
nância denominado circuito de avanço-atraso (Figura 2), funcionando como um 
circuito ressonante. 
Figura 2 – Circuito de avanço-atraso – frequência de ressonância: F
RCr
�
1
2�
Fonte: Acervo do conteudista
Podemos observar que utiliza dois tipos de realimentação – positiva e negativa –, 
de modo que um dos caminhos sai da entrada e retorna à entrada não inversora do 
AO, passando pelo circuito de avanço-atraso; o outro caminho vem da entrada e 
alimenta o pino inversor do AO por meio do divisor de tensão formado pelo resistor 
e pela lâmpada de tungstênio. 
Podemos, então, supor a seguinte situação-problema: na utilização de um cir-
cuito R = 250 KΩ e de um capacitor de 47 nF, qual é a frequência de ressonância 
deste circuito?
F
RC x x f
Hzr � � �
1
2
1
6 28 250000 0 000000047
13 55
� , ,
,
9
UNIDADE Circuitos Osciladores
Podemos também adicionar um potenciômetro duplo no lugar do resistor para, 
desta forma, variar o valor da frequência ressonante, de modo que quanto menor 
for o valor do resistor, maior será o valor da frequência.
Oscilador Hartley
O oscilador Hartley é um dos tipos existentes de oscilador LC, onde a frequência 
do sinal gerado é determinada por um circuito LC – bobina e capacitor. Na Figura 
3 podemos observar uma das possíveis configurações para este tipo de oscilador:
Figura 3 – Oscilador Hartley
Fonte: Acervo do conteudista
Neste circuito, o transistor Q1 é polarizado por um divisor de tensão de base; como 
dito, os osciladores não dependem de sinais externos injetados na base para funciona-
rem, de modo que nesse exemplo o sinal de entrada é aplicado por meio do capacitor 
C2, quem faz a realimentação do circuito; assim, ao ligarmos o circuito, o transistor Q1 
será polarizado através dos resistores de polarização por corrente de base (R1 a R4).
Neste momento, o transistor iniciará a sua condução, fazendo circular uma cor-
rente do coletor ao emissor, corrente injetada nos indutores L1 e L2, levando à base 
de Q1 uma tensão que oscila em picos – devido ao efeito de indutância do indutor. 
Em outras palavras, ao receber uma tensão positiva, o conjunto L1 e L2 satura o 
transistor Q1 com uma tensão positiva; ademais, quando a tensão que chega à Q1 
é cortada, o conjunto libera uma tensão induzida de polaridade invertida, fazendo 
com que Q1 corte e o processo se repita, gerando no emissor de Q1 uma frequência 
constante de oscilação.
Você poderá ver uma ilustração básica desse processo em: http://bit.ly/2Yc05DF
Ex
pl
or
A indutância L equivalente é dada pela seguinte equação:
L = L1 + L2 
10
11
Nos osciladores do tipo Hartley, a tensão de realimentação é fornecida por um 
divisor de tensão indutivo (L1, L2), a tensão de saída – forma de onda de oscilação, 
é retirada sobre o indutor L1 e a tensão de realimentação é fornecida por L2; desta 
forma, a parte da tensão que servirá como realimentação é dada por:
B = L
L
2
1
Podemos encontrar configurações do oscilador Hartley que utiliza uma bobina 
com derivação ao invés de dois indutores (L1 e L2).
Para o cálculo da frequência de ressonância temos:
F
LCr
�
1
2�
Oscilador Colpitts
O oscilador Colpitts é excelente para trabalhar em altas frequências, acima de 
1 MHZ, a fim de alcançar esse valor de frequência com excelência – utilizando um 
circuito LC, indutor/capacitor.
Quando utilizamos um oscilador LC, podemos gerar frequências de até 1 GHZ; 
dessa forma, se empregarmos esse tipo de oscilador em um AO como amplificador 
de sinal, não operaria, pois a frequência de funcionamento dos AO está conside-ravelmente abaixo de tais valores; assim, o uso de transistores FET ou BJT como 
amplificadores de sinais é o mais recomendado.
O oscilador Colpitts – circuito na Figura 4 – utiliza um divisor de tensão para 
fazer a polarização do transistor utilizado e um indutor, choque de RF para deter-
minar a frequência de ressonância, um divisor de tensão à base de capacitores, 
tornando-se responsável por fornecer a tensão de realimentação do circuito, sendo 
também utilizado no oscilador Colpitts, inclusive, como uma forma de identificar 
esse tipo de oscilador.
A frequência de ressonância desse oscilador é dada por:
F
LCr
�
1
2�
Já a capacitância total do circuito é dada por:
C C xC
C C
�
�
1 2
1 2
E o ganho mínimo de tensão, responsável por dar início à oscilação, é dado por:
AV C
Cmim
=
2
1 
B C
C
=
1
2
11
UNIDADE Circuitos Osciladores
Figura 4 – Oscilador equivalente ao Colpitts
Fonte: Acervo do conteudista
Oscilador Clap
Este oscilador (Figura 5) é, na verdade, uma versão melhorada do oscilador 
Colpitts, tendo adicionado um capacitor C6, em série com o indutor, de modo que 
esses dois componentes anulam as capacitâncias parasitas que interferem no resul-
tado da frequência de ressonância; desta forma, a frequência do oscilador Clap é 
mais estável e precisa.
A capacitância total do circuito é dada por:
C
C C C
�
� �
1
1
1
1
2
1
3
Enquanto a frequência de ressonância desse oscilador é dada por:
F
LCr
�
1
2
3
�
Figura 5 – Oscilador Clap
Fonte: Acervo do conteudista
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Osciladores a Cristal: Estabilidade em Frequência
Nos osciladores que estudamos podemos observar que o elemento responsável 
pela geração da frequência é o capacitor ou indutor, assim como às vezes os dois 
componentes funcionam muito bem; o único problema é que não são amplamente 
precisos, pois alteram os seus valores facilmente. Por exemplo, quando a tempera-
tura ou as interferências magnéticas são aplicadas sobre os quais, ou seja, quando 
precisamos de um oscilador com valores precisos de frequência, tal como gerar 
um sinal de clock para microprocessadores e microcontroladores, abrimos mão da 
utilização dos osciladores a cristal.
Esses cristais funcionam graças ao efeito piezoelétrico, encontrado em alguns 
materiais na natureza, tais como o quartzo, a turmalina e os sais de Rochelle. Esse 
efeito faz com que, ao aplicarmos uma tensão sobre tais cristais, estes comecem 
a vibrar na frequência da tensão aplicada; ao contrário, se aplicarmos uma força 
mecânica sobre os cristais, geram uma tensão proporcional à força aplicada, tais 
como nos sensores utilizados nas balanças eletrônicas (Figura 7).
A estabilidade de frequência é um valor que expressa o quanto a frequência 
de ressonância desvia do valor calculado, levando-se em consideração um valor es-
pecífico de temperatura; comumente são considerados os extremos de 1 a +70º C 
e de -40 a +85º C.
Figura 6 – Cristal de quartzo em estado natural
Figura 7 – Sensor de quartzo
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UNIDADE Circuitos Osciladores
Figuras 8 – Cristal utilizado em circuitos eletrônicos e a simbologia do cristal
Figura 9 – Circuito eletrônico equivalente ao cristal
Fonte: Acervo do conteudista
Figura 10 – Oscilador Clap com cristal
Fonte: Acervo do conteudista
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Multivibradores: Monoestáveis 
e Astáveis com o CI
Os multivibradores são circuitos que podem variar a sua saída em dois estados, 
possuindo as amplitudes do sinal oscilante bem definidas entre 0 (0 V) e 1 (5 ou 
12 V), o que gera uma onda quadrada na saída; trabalham nas regiões de corte e 
saturação do dispositivo, diferenciando-os dos tipos de osciladores que vimos até 
então. Estão divididos em multivibradores monoestáveis e astáveis.
Os multivibradores monoestáveis apresentam somente um estado estável. Para 
que esse estado mude ao instável, torna-se necessário um pulso de disparo, perma-
necendo por um período determinado para retornar ao estado inicial.
Disparo
Disparo
Saída
V0
SAÍDA
SAÍDA INVERTIDA
Q
Q
Figura 11 – Equivalente do multivibrador monoestável e a sua forma de onda de saída
Já nos multivibradores astáveis não existe um estado estável, pois ao serem ali-
mentados, os estados variam constantemente, gerando na saída um sinal de forma 
quadrada oscilante.
SaídaV0
SAÍDA
SAÍDA INVERTIDA
Q
Q
Figura 12 – Equivalente do multivibrador astável e a sua forma de onda de saída
Esses multivibradores são comumente desenvolvidos utilizando um circuito 
integrado comum no mundo da eletrônica, o CI 555.
O circuito integrado 555 foi desenvolvido e fabricado para aplicações gerais de temporiza-
ção, de modo que as características técnicas desses componentes podem ser encontradas 
em: http://bit.ly/2YahgFR
Ex
pl
or
Em resumo, podemos verificar que a alimentação do 555 está na faixa de +5 V 
a +18 V.
15
UNIDADE Circuitos Osciladores
Corrente: até 200 mA.
Função stand-by: 10 mA de consumo.
Vref
R R
Vcc8
7
6
5
1
2
3
4
Discharge
F/FOutPut
Stage Comp.
Comp.
+
_
+
_
Threshold
Control
Voltage
Reset
Output
Trigger
GND
Discharging Tr.
R
Figura 13 – Diagrama em bloco do 555
Construção do Multivibrador Monoestável com LM555
Figura 14 – Circuito do oscilador monoestável
Fonte: Acervo do conteudista
O disparo é realizado por meio da chave conectada ao pino 2, que eleva a saí-
da em nível alto 1; o capacitor C8 se carrega até um valor superior a 2/3 Vcc, de 
modo que o sistema de descarga é acionado, descarregando o capacitor C7 e a 
saída volta ao nível baixo 0. Dessa forma, quem determina o tempo em nível alto 
(W) são C7 e R5.
W = 1,1 × R × C
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Construção do Multivibrador Astável com LM555
Figura 15 – Circuito do multivibrador astável
Fonte: Acervo do conteudista
Após alimentado o circuito do multivibrador, a tensão nos pinos 2 e 6 é inferior 
a 1/3 e 2/3 de Vcc e a saída é elevada em nível lógico alto (1); nesse momento, o 
capacitor C7 se carrega até um valor superior a 1/3 e 2/3 Vcc; o sistema de des-
carga é acionado, descarregando o capacitor C7 até 1/3 de Vcc e levando saída ao 
nível lógico baixo (0), repetindo enquanto o circuito estiver ligado.
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UNIDADE Circuitos Osciladores
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Livros
Laboratório de eletricidade e eletrônica
CAPUANO, F. G.; MARINO, M. A. M. Laboratório de eletricidade e eletrônica. 
24. ed. São Paulo: Érica, 2007.
Eletrônica analógica básica
DUARTE, M. de A. Eletrônica analógica básica. Rio de Janeiro: LTC, 2017.
 Vídeos
Projeto de um Filtro Ativo Passa-Baixas de Segunda Ordem – VCVS
Implementação com Amp-Ops: filtros RC ativos.
https://youtu.be/JDqfpXgyB_s
Filtro ativo rejeita banda 3Khz
https://youtu.be/ITDHqzVzLT0
 Leitura
Eletrônica aplicada
CRUZ, E. C. A.; CHOUERI JR., S. Filtros ativos. In: Eletrônica aplicada. 2. ed. São 
Paulo: Érica, [20--?]. cap. 5. 
http://bit.ly/31RLPC9
Filtros ativos usando amplificadores operacionais (ART261)
http://bit.ly/31RaOpp
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Referências
BOYLESTAD, R. L.; NASHELSKY, L. Dispositivos eletrônicos e teoria de cir-
cuitos. 8. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2004.
CAPUANO, F. G.; MARINO, M. A. M. Laboratório de eletricidade e eletrônica. 
24. ed. São Paulo: Érica, 2007.
CIPELLI, A. M. V.; SANDRINI, W. J. Teoria e desenvolvimento de projetos de 
circuitos eletrônicos. 21. ed. São Paulo: Érica, 2005.
DUARTE, M. de A. Eletrônica analógica básica. Rio de Janeiro: LTC, 2017.
PERTENCE JR, A. Amplificadores operacionais e filtros ativos 8. ed. Porto 
Alegre, RS: Bookman, 2015.
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