AULA 12- Exercício Amplificador de Múltiplos Estágios e Multivibrador 555

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1 0//06 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA ELETRÔNICA ET74BC Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes AULA - Exercício Amplificador de Múltiplos Estágios e Multivibrador 555 Curitiba, º de novembro 06. REVISÃO: CONTEXTUALIZAÇÃO Chip ELEVADO GANHO ELEVADA IMPEDÂNCIA DE ENTRADA BAIXA IMPEDÂNCIA DE SAÍDA AMP DIF AMP... NÍVEL DC=0V PUSH PULL Rin = alta Rout= baixa CIRCUITO DE POLARIZAÇÃO º ESTÁGIO: elevada impedância de entrada º ESTÁGIO: mudança de nível (amplificação) 3º ESTÁGIO: baixa impedância de saída º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI 555

2 0//06 REVISÃO: ACOPLAMENTO ELETRÔNICO As maneiras como isso pode ser feita, quando tratamos de sinais eletrônicos (baixa ou alta frequência) pode variar, existindo para essa finalidade os seguintes acoplamentos: a) Direto b) Darlington º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI TIPOS DE ACOPLAMENTO ELETRÔNICOS c) RC d) Transformador e) Ótico º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI 555 4

3 0//06 REVISÃO: FC PARA POLARIZAÇÃO DC Sedra, seção 6.4 CIRCUITO DE POLARIZAÇÃO Ri= º ESTÁGIO: elevada impedância de entrada º ESTÁGIO: mudança de nível (amplificação) 3º ESTÁGIO: baixa impedância de saída Tipos: a)fontes de corrente constantes b) Fontes de corrente dependentes:. Controladas por tensão (VCCS = voltage controlled current source ). Controladas por corrente (CCCS = current controlled current source ) º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI REVISÃO: Composição de FC (Boylestad p.389) FET TJB TJB º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI

4 0//06 ESPELHO DE CORRENTE (Boylestad p.390) De Wilson: Impedância de saída mais alta que no circuito anterior. IB IB º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI ESPELHO DE CORRENTE (Boylestad p.390) A corrente constante fornecida no coletor de Q reflete a corrente de Q uma vez que: I X V CC V R A corrente Ix é refletida em Q. x BE Então: I X I º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI

5 0//06 CIRCUITOS GUIAS DE CORRENTE Sedra, seção 6.4, p. 476 A corrente de polarização para um circuito integrado é gerada em um local e reproduzida em outros locas a fim de polarizar os vários estágios amplificadores do CI. I I3 Considerando todos os TJB s idênticos e com β elevado, o que implica em correntes desprezíveis na base: Iref I I4 º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI CONFIGURAÇÕES COMPOSTAS: TJB, FET, MOS a)cascata b)cascode c)par realimentado d) Darlington e)espelho de corrente f) Par diferencial a) CASCATA: é uma série de acoplamentos de estágios em que a saída de um estágio representa a entrada do estágio seguinte. O ganho total é o produto dos ganhos dos estágios precedentes. b) CASCODE: possui um transistor acima do outro. Esta configuração provê uma elevada impedância de entrada com baixo ganho de tensão. c) PAR REALIMENTADO: emprega um TJB PNP para excitar um NPN. Atuam como um PNP em que o ganho é o produto dos ganhos individuais. º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI

6 CIRCUITO INTEGRADO 555 0//06 CIRCUITOS MULTIVIBRADORES Termo atribuído para circuitos cuja saída varia entre dois estados. Monoestáveis possuem um estado estável, no qual podem permanecer indefinidamente e, um estado quase estável, em que permanece por um intervalo de tempo predefinido que passado algum tempo regressa ao estado inicial. Uso como gerador de pulso. Ex: minuteria. Vout Astáveis não possuem estados estáveis, por isso a saída oscila indefinidamente entre dois estados possíveis, com uma frequência determinada. Vout T Biestáveis possuem dois estados estáveis e são exemplificados pelos flip-flops. º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI 555 CI 555 CI versátil usado em todas as áreas de eletrônica, para produzir atrasos de tempo ou oscilações. O tempo é controlado precisamente por um capacitor e resistor externos. Usado como ) Astável Vout T Vout ) Monoestável 3) Schmitt Trigger. alimentação corrente de saída compatível com TTL (alimentação 5V) temporização mínima temporização máxima período máximo frequência máxima 5 a8v 00mA 0( s) 5(minutos) 400(s) 70(kHz) º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI 555 6

7 0//06 CI 555 =terra terminal negativo da tensão de alimentação =disparo também chamado de trigger, é a entrada do comparador inferior, é usado para levar a saída ao nível alto.o disparo é realizado quando a tensão neste terminal cair abaixo de /3 Vcc, ou metade da tensão de controle. 3=saída é o terminal de saída do circuito, seu nível de tensão quando ativado é igual a Vcc 4=reset o aterramento deste terminal, interrompe o ciclo do tempo, quando não utilizado, deve ser ligado a Vcc 5=tensão de referência ou controle este terminal dá acesso direto ao ponto de /3 de Vcc, que é o nível de referência do comparador superior.aplicando-se uma tensão externa a este ponto, alteram-se as tensões de limiar e de disparo.quando não utilizado, deve ser conectado a um capacitor de nf para massa. 6=tensão de limiar o ciclo termina, ou seja, a saída é desligada, assim que a tensão deste terminal atinge /3 Vcc, ou a tensão do terminal 5 7=descarga conectado à massa por um transistor operando em saturação,quando a saída estiver em nível baixo, e é isolado da massa, quando o transistor está cortado, em nível alto.desta forma controla-se a carga e descarga do capacitor externo de temporização 8=+Vcc terminal positivo da alimentação, 5 a 8V. º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI DIAGRAMA INTERNO DO 555 V 8 Vcc Tensão de controle 5 6 Threshold Trigger 5k 5k AO AO R S FF RS Q Q NOT 3 Saída NPN 7 Descarga 5k GND Reset º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI

8 0//06 VISÃO GERAL DO FUNCIONAMENTO Diagrama interno: A)Resistores: Formam um divisor resistivo. AO B)Bloco dos Amplificadores: Estão no modo sem realimentação, operando como comparadores. B) Não inversor AO V6=Vin e V5=V- = Vref = /3Vcc sevin Vref 0 sevin Vref B.) Inversor 0 0 AO V=Vin e V+ = Vref = /3Vcc 0 0 sevin Vref * * 0 sevin Vref º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI AO C) FF RS S R Q Q 0 0 Qa Qa Qa=estado anterior *=estado proibido COMO ASTÁVEL (OSCILADOR) Os tempos alto ( T H ) e baixo ( T L ) são calculados por : T H = 0,69.( R A + R B ).C T L = 0,69.R B.C º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI

9 0// COMO MONOESTÁVEL Vcc Vcc Vcc º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI COMO MONOESTÁVEL Vcc V=Disparo ou Trigger T i =,.R.C º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI

10 0//06 COMPARADOR DE JANELA (malha aberta) Esse comparador fornece uma saída quando a tensão de entrada se situa entre dois valores de referência, programados por uma rede divisora. V ref V.( R R3 ) R R R 3 V ref V.( R3 ) R R R 3 Créditos: em /06/5 º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI COMPARADOR DE JANELA (malha aberta) Comparador : INVERSOR se Vin Vref se Vin Vref sevin Vref 0 sevin Vref Comparador : NÃO INVERSOR se Vin Vref se Vin Vref sevin Vref 0 sevin Vref Créditos: em /06/5 º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI

11 0//06 COMPARADOR DE JANELA (malha aberta) Comparador : INVERSOR (Vref) sevin Vref 0 sevin Vref Vsat 3 Vin 4 5 Vout Comparador : NÃO INVERSOR (Vref) sevin Vref 0 sevin Vref -Enquanto Vin for menor que Vref, Vo= 0V. -Se Vin for maior que Vref, Vo= +Vsat. Condição que se encaixa como sendo menor que Vref, o que também resulta em +Vsat. 3-Se Vin for maior que Vref, Vo=0V. 4-Se Vin for menor que Vref e maior que Vref, Vo=+Vsat que coincide com a condição do AO. 5-Se Vin for menor que Vref, Vo=0V. º Nov 6 Aula - Exercício ME e CI 555