Relatório do Projeto Multivibrador Astável - Nelson Antonio De M Junior E Matheus Hemrique de C Mota

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
Curso: Engenharia Elétrica 
Disciplina: Eletromagnetismo 
 
 
 
Trabalho Prático de Laboratório de Eletrônica I 
 
 
Multivibrador Astável 
 
 
 
 
 
 
Professor: Paulo Jose da Costa Cunha 
Alunos: Matheus Henrique de C. Mota 
Nelson Antônio De Melo Júnior 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte -MG 
2020 
 
 
RESUMO 
 
 
Um multivibrador astável é um circuito eletrônico que oscila continuamente, 
gerando pulsos de frequência determinada. Não é necessário nenhum pulso de 
disparo para se iniciar a oscilação. Uma vez energizado os pulsos começam a ser 
gerados e podem ser utilizados como base de tempo, fontes de sinais sonoros, 
entre outras funções. 
A implementação de um multivibrador astável pode ser realizada por diversos 
circuitos eletrônicos. O relatório a seguir apresenta o desenvolvimento e 
simulação de um multivibrador astável seu processo conta com a utilização 
de BJT’s (transistores bipolares de junção), resistores, capacitores, LEDS e 
uma fonte de tensão continua. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sumário 
RESUMO ........................................................................................................................................................ 2 
1. Introdução. ............................................................................................................................................ 4 
2. Desenvolvimento. ................................................................................................................................. 5 
3. Conclusão .............................................................................................................................................. 8 
4. Imagens e Resultados........................................................................................................................... 9 
5. Referências Bibliográficas: ..................................................................................................................... 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Introdução. 
 
 
 
O intuito deste relatório é apresentar a simulação de um multivibrador 
astável, ou seja, um circuito que opera dois transistores nas regiões de 
corte e saturação, comportando como um oscilador, no qual o tempo gasto 
em cada estado é controlado pela carga e descarga dos capacitores. 
 Esses multivibradores astáveis são utilizados em vários circuitos lógicos 
que admitem apenas dois níveis de tensão, funcionando como, base de 
tempo, fontes de sinais sonoros,cadenciadores ou clocks, determinando o 
ritmo ou velocidade de sua operação. 
As práticas foram feitas todas onlines por software o Multisim Live. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. Desenvolvimento. 
 
 
 
Através dos circuitos da Figura 1 e 2, foram feitas algumas análises para 
melhor compreensão do funcionamento do Multivibrador Astável. 
Na figura 1, com o fio terra desconectado da base do BJT observa-se 
que circula uma corrente por ambos os resistores, sendo que a corrente que 
passa no resistor de 10kΩ é bem menor do que a corrente que passa pelo 
resistor de 270Ω, o que faz com que o BJT opere na região de saturação e 
assim, o LED permaneça aceso. Nesta configuração observou-se que o valor 
da tensão Vo foi de 106,87 mV. 
Já com a base do BJT aterrada, o valor de Vo observado foi de 4,81 V, 
pois como mostra a figura 2, não passará corrente no resistor de 10KΩ e como 
a configuração coletor/emissor é controlada pela base, faz com que também 
não circule corrente no ramo do resistor de 270Ω, ou seja, o BJT atuará na 
região de corte e o LED permanecerá apagado. 
Componentes utilizados: 
 
 
 
 FONTE CC: 5 V 
 
 RESISTORES: 10 KΩ ; 270Ω 
 
 LED: Modelo virtual 
 
 TRANSISTOR: Modelo virtual (NPN) 
 
 CAPACITOR: 10µF 
 
 
 
A partir das análises feitas com a primeira simulação, é possível 
compreender a montagem do Multivibrador, pois a lógica utilizada é a mesma, 
basta se atentar à carga e descarga dos capacitores para as devidas análises. 
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O que acontece ao se energizar o circuito é que considerando 
o capacitor C2 inicialmente descarregado e o capacitor C1 inicialmente 
carregado, o transistor Q2 começará a saturar devido à corrente que passa 
por R3 e enquanto isso o capacitor C1 descarrega suas placas de duas 
maneiras diferentes: 
1- A sua placa positiva é descarregada por meio do coletor do transistor Q2 
e quando o transistor 2 satura, a tensão Vce = Vcesat ~= 0v. Portanto 
C1 tem um caminho livre para descarregar. 
2- A sua placa negativa começa a descarregar por meio de R1. Como o 
potencial na placa direita é negativo, o transistor Q1 fica impedido de 
conduzir. Sendo assim o único caminho possível descarregar é R1. 
 
Assim o transistor Q1 fica impedido de saturar até que a tensão em 
 
sua base fique positiva para que circule uma corrente ali suficiente para 
conduzir o transistor. 
Ao mesmo tempo em que C1 descarrega, o capacitor C2 é carregado 
por meio da base do transistor Q2 e resistor R2. Como Q2 está saturado, a 
tensão em sua base é Vbe ~= 0,8v e a tensão em Vo1 é próxima de Vcc = 5v, 
como mostra a Figura 4. Sendo assim, C2 carregará com uma tensão próxima 
de Vcc. Contudo isso, sabendo que o transistor Q2 está saturado e o Q1 está 
impedido de saturar, nota-se que a tensão de saída Vo2 será próxima de 0v, 
pois Vo2 = Vce ~= 0v. 
Quando C1 descarrega a tal ponto que a tensão na base de Q1 é 
suficiente para polarizar o transistor, ele começa a saturar. Assim, o capacitor 
C2 começa a descarregar da mesma maneira que o C1 descarregou e o 
transistor Q2 que antes estava saturado passa a operar em corte. 
Como Q1 passou a ficar “cortado” e Q2 saturado, as saídas Vo1 e Vo2 
foram invertidas, ou seja, Vo2 passa a ser próximo a 5v e Vo1 próximo a 0v. 
O LED1 ficará aceso quando o transistor Q1 estiver em saturação e até o 
transistor Q2 entrar em saturação, pois quando o LED2 acender, o BJT Q1 
entrará em corte. Semelhante a um pisca-pisca. 
 
 
 
 
 
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� �
1111
� �
1
Calculo da frequência de chaveamento dos transistores que é calculada 
através da fórmula abaixo: 
 
���� ==== 
����1111 ++++ ����2222 
Calculando � 1 temos: 
���� 1111 ==== 0,690,690,690,69 ∗∗∗∗ ���� ∗∗∗∗ ���� 
���� 1111 ==== 0000,,,,69696969 ∗∗∗∗ 10 × 1010 × 1010 × 1010 × 10
3333 ∗∗∗∗ 10101010 × × × × 11110000−−−−6666 
���� 1111 ==== 0,0,0,0,069069069069���� �������� ���� 1111 ==== 69696969�������� 
Mas como os resistores e capacitores são de mesmo valor, então: 
����1111 ==== ����2222 
 
���� ==== 
2222 ∗ 0∗ 0∗ 0∗ 0,,,,000066669999 
���� ==== 7777,,,,2424242466664444 �������� 
Sendo assim, a frequência de chaveamento dos BJT’s é de 7,25Hz, o 
que bate com o resultado “real” obtido . 
Para a simulação do multivibrador astável foram necessários os 
seguintes componentes: 
 
 FONTE CC: 5 V 
 
 RESISTORES: 
 
10 KΩ (2un) 
 270Ω (2un) 
 
 LED: Modelo virtual (2un) 
 
 TRANSISTOR: Modelo virtual (NPN) (2un) 
 
 CAPACITOR: 10µF (2un)
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3. Conclusão 
 
Na primeira montagem, no circuito da figura 1, foi encontrado um valor de 
106,87mV para Vo que é um resultado satisfatório, já que neste momento o transistor 
opera em sua região de saturação, ou seja, como a base não está aterrada, a fonte de 
5v alimentará ambos os resistores, mas o resistor de 10KΩ é de valor muito alto 
fazendo com que uma corrente muito baixa entre na base do transistor e segure a 
maior parte da tensão do circuito. Da mesma forma como o resistor de 270Ω é muito 
pequeno em relação aoprimeiro, uma corrente muito grande irá passar por ele fazendo 
o LED acender e deixando a diferença de potencial entre coletor e emissor com um 
valor bem pequeno. 
Seguindo para a segunda montagem, encontra-se um valor de Vo igual a 4,804V 
que se justifica pelo fato da base do transistor ter uma tensão igual a 0V, o que faz com 
que não circule corrente pelo transistor levando à não excitação do LED e levando a 
tensão do coletor para emissor a um valor bem próximo da tensão da fonte. 
Por fim, na última montagem todos os resultados encontrados também são satisfatórios 
e justificados pelas formas de ondas transparecidas nas figuras 5,6 e 7, que mostram o 
efeito de carga e descarga dos capacitores juntamente com a variação de estado dos 
transistores (corte e saturação) que ocorre devido à variação da corrente de base. 
 Assim, quando um transistor (Q1 ou Q2) está saturado, sua tensão de saída vale 
124,81mV e quando está em corte vale 4,47V, além disso observamos no gráfico que 
as frequências são as mesmas e o valor encontrado foi de f = 7,3080 Hz 
caracterizando um Multivibrador Astável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. Imagens e Resultados 
 
 
Simulações realizadas no software Multsim Live Online. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 – Visão geral da simulação da primeira parte do circuito sem 
aterrar a base do BJT. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 – Visão geral da simulação da primeira parte do circuito aterrando a 
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base do BJT. 
 
 
As medições no circuito integrado a outro equivalente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 – Medições quando o transistor Q1 está saturado. 
 
 
 
 
Figura 4 – Medições quando o transistor Q2 está saturado. 
 
 
 
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Com o software também conseguimos visualizar as formas de ondas do circuito, 
semelhante a um osciloscópio. Nesta parte houve uma dificuldade pois o Multsim 
trabalha com uma margem padra de erro para simulação, onde tivemos que diminuir 
este valor e simular corretamente o circuito e plotar o gráfico. 
 
Figura 5: Todas as formas de ondas medidas e as configurações adequadas 
para está simulação. 
 
 
 
Figura 6 – Plotagem das formas de ondas das tensões das saídas Vo1 (em 
roxo) e Vo2 (azul claro). A frequência encontrada da tensão de saída Vo1 e 
Vo2 (f = 7,3080 Hz). 
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Figura 7 – Plotagem das formas de ondas das tensões Vb1 (em azul escuro) e 
Vb2 (em verde). Vb1 e Vb2 correspondem às tensões de base/emissor dos 
transistores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Referências Bibliográficas: 
 
[1] Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Departamento de Engenharia 
Eletrônica e de Telecomunicação. Guia de aulas práticas de laboratório de Eletrônica. 
Belo Horizonte maio de 2020. 
 
 
[2] Tavares. Projeto de multivibradores astáveis com transistores. Disponível em: < 
https://cadernodelaboratorio.com.br/2017/11/29/projeto-de-multivibradores-astaveis-
com-transistores/> Acesso em: 31 de Maio 2020.