Ampops circuitos não lineares

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Rectificadores de precisão, limitadores, comparadores de janela, Schmitt Trigger, e muito mais...

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Ampops circuitos não lineares

  1. 1. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Amplificadores Operacionais22-06-2012 Por : Luís Timóteo 1
  2. 2. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Rectificadores de precisão Rectificador de meia onda O que são rectificadores de precisão? São usados para rectificar pequenos sinais, da 1K ordem dos milivolts. Um diodo normal de silício directamente polarizado tem uma queda de tensão de 0,6V pelo que não pode ser usado directamente para rectificar sinais tão pequenos. Para ultrapassar essa limitação dos diodos, os “rectificadores de precisão” usam um amplificador operacional. São de precisão por não haver perdas pois Vo =Vi Se Vin= 1V  Vo = -0,6V (diodo fica polarizado directamente) Se Vin= -1V  Vo = +Vsat (diodo com polaridade inversa como se houvesse R  de realimentação logo: GF =  / R =  +Vsat. 222-06-2012 Por : Luís Timóteo 2
  3. 3. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Rectificadores de precisão Rectificador de meia onda Rectificação com diodos convencionais: VIN + + VIN Vout RL - t - Vout RECTIFICADOR DE MEIA ONDA PARTE POSITIVA t VIN + + VIN Vout RL - t - Vout RECTIFICADOR DE MEIA ONDA t PARTE NEGATIVA22-06-2012 Por : Luís Timóteo 3
  4. 4. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Rectificadores de precisão Rectificador de meia onda Inversor  Se Vi negativo saída AO positiva 10K D1 “on” D2 “off”. 10K 0VO circuito funciona como um amplificador de ganho -1 --» Vout=-Vin. Se Vi positivo saída AO negativa D1 “off” D2 “on”.Transforma o circuito num seguidor de tensão que mantém a saída ao potencial da entrada não inversora (massa). Quer dizer que Vout está ligada á massa (virtual) através da R de realimentação mantendo 0V.Este circuito actua como rectificador de meia-onda e pode rectificar sinais até ao nível do “input offset voltage” (milivolts ou microvolts) respondendo bem a baixas frequências mas não a nível se RF.22-06-2012 Por : Luís Timóteo 4
  5. 5. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Rectificadores de precisão Rectificadores de Meia onda VIN R2  Picos Negativos + + - t R1 + - - R2  V IN vIN Vout + R1 - + Vout - - t  Picos Positivos R2 Vin + + R1 - t + - VIN + - + Vout Vout + + t - R2 -  VIN R122-06-2012 Por : Luís Timóteo 5
  6. 6. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Rectificadores de precisão Rectificador de onda Completa Rectificação com diodos convencionais: VIN + + VIN t - RL Vout - Vout RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA (I) t VIN + + VIN t RL Vout - - Vout RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA (II) t22-06-2012 Por : Luís Timóteo 6
  7. 7. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Rectificadores de precisão Rectificador Inversor de onda CompletaA1 rectifica os semiciclos positivos e inverte-os.A2 soma os semiciclos negativos (positivos na entrada) com a entrada (positivos) mas como os negativos são amplificados a dobrar estes prevalecem e temos na saída um semiciclo positivo.A2 actua como somador inversor, dos semiciclos de A1 e do sinal de entrada… VinNos semiciclos negativos A1 põe uma massa em R3 e estes estão presentes em R4 pelo que A1Vo serão amplificados e invertidos por A2, com o ganho de -1, dando um semiciclo positivo na saída. A2Out 722-06-2012 Por : Luís Timóteo 7
  8. 8. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Rectificadores de precisão Rectificadores de Onda Completa VIN  Saída Positiva + + R2 - t R2 R2 R1 R1 - 2  VE E - Vout R1 + - R1 1 vIN + + - + + + - + R1 Vo Vout t ut -  Saída Negativa VIN R2 R2 + + - t R1 R1 - - + R1 Vout R2 vIN + + -  VE - + R1 R1 Vo + - + t -ut22-06-2012 Por : Luís Timóteo 8
  9. 9. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Rectificadores de precisão Rectificadores de Onda Completa –Montagem não inversora  Saída Positiva Embora de análise mais difícil e menos0usado aqui vai!... Af  (1  )  1 R2 R1 Af  (1  R 2  RD )2 - 2Vin  3Vin R4 R1 1KΩ D2 + = Vin Vin R1 A R3 20KΩ D1 -  4Vin - 3Vin - A2 1KΩ A1 10KΩ = + + + = + Vout - vIN Qual a função de D1?!... E se as resistências tivessem todas o mesmo valor?!...Nos semiciclos positivos a entrada (+) de A1 –curto virtual para (-) e (montagem ñ inversora) também na saída de A1. D2 está no corte, e D1 conduz, logo não circula corrente em R2 (que fica curto com D1), e o ganho de A1= 1, pelo que a tensão no ponto A/R3 é igual a Vin, que vai dar entrada na (-) de A2, estando também um semiciclo positivo na entrada (+) de A2. Pelo método de sobreposição calcula-se a saída para cada uma das entradas. Para o sinal de R3 como montagem inversora de ganho -2 com a entrada (+) á massa, temos na saída -2Vin. Pondo R3 á massa fica uma montagem não inversora de ganho 3 dando na saída VO=-2Vin+3Vin=Vin. (semiciclo positivo)Nos semiciclos negativos D2 está polarizado directamente, circula corrente em R2, A1 tem ganho de 2 e no ponto A/R3 temos um sinal -2Vin que é aplicado á entrada (-) de A2. A entrada (+) de A2 tem também um semiciclo negativo de –Vin. Pelo método da sobreposição novamente vamos calcular as saídas individuais de cada entrada e depois fazer a soma algébrica. De A/R3 vamos ter +4Vin. Da entrada ñ inversora (+) vamos ter -3Vin Vo=+4Vin-3Vin=Vin (semiciclo positivo).22-06-2012 Por : Luís Timóteo 9
  10. 10. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Limitadores Limitador: - Semiciclos positivos Se Vin positivo saída AO negativa D1 “on” e faz o curto a R2, sendo Vout = á queda de D1 - Silício tensão em D1. Logo: R1=R2=R1K Vout  -0,6V Se Vin negativo saída AO positiva D1 “off” e põe a Vin R2 no circuito, fazendo o AO funcionar como inversor de ganho 1. Logo: Vo Vout = -(+Vin) e Ganho= -122-06-2012 Por : Luís Timóteo 10
  11. 11. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Limitadores Limitador: - Semiciclos negativos (grandes) Neste caso a limitação é feita por VZ+VD1. VZ- Voltagem do Zener e VD1 a queda de tensão em D1. R1=R2=R1K D1 – Silício CR-Zener Logo: -Vin  Vout = +(VZ+VD1) No semiciclo positivo: Vout = -Vin(R2/R1)  Limitador Simétrico: Neste caso vai haver uma D1=D2 (Silício ) CR1=CR 2 limitação a dois níveis e uma inversão do sinal. R1=R2=R1K Vout =  (VZ+VD) Que simplificado dá : Vout =  (VZ+VCR) Sendo CR a queda de tensão em CR1/CR2. (Simplificado)22-06-2012 Por : Luís Timóteo 11
  12. 12. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Detectores de pico Detector de pico: - Circuito teórico Um detector de Pico, determina a voltagem de pico numa onda AC e converte-a em nível de voltagem DC. Quando Vi é positivo Vo será positivo e o condensador C irá carregar a uma voltagem igual a Vi-0,6V. Quando Vi é negativo, D não conduz e C não acompanha Vi (detectando (memorizando) assim o pico máximo). Assim Vo só será alterada quando ViVo, pois só +V nesta condição D irá conduzir. C memoriza o nível desvio Esta memorização de C é puramente teórica pois Vo apesar de não haver circuito de descarga de C, D não é um diodo ideal, e por outro lado o próprio condensador tem fugas para a massa, pelo que irá Vi gradualmente perdendo tensão aos seus t  a: terminais, pelo que não é usado, devido (I) Fugas de C.  (IB) do A.O.  (I) Fugas de D.  (I) Carga de A.O. pequena.22-06-2012 Por : Luís Timóteo 12
  13. 13. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Detectores de pico Detector de pico: - Circuito teórico +V C memoriza o nível É assim pois: V=Q/C=(Ixt)/C  V/t = I / C desvio Vo se I = 10 mA e C = 10nF a variação da carga será de 1V/µs o que é pouco, para atingir 10 V levaria 10 µs. Vi -3 -9 t V/t =(10x10 )/(10x10 )= 1 V/ µs Aumentando a carga de C com um transistor…  No entanto, há ainda I fugas do transistor. Sendo evitadas com D1.  Há ainda fugas do AO quando D1 Conduz… Nada é perfeito…22-06-2012 Por : Luís Timóteo 13
  14. 14. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Detectores de pico Detector de pico: - Circuito Real  I1 - Corrente de fuga de Tr. (compensada por D2.)  3 - Corrente de fuga de C. (compensada usando C especial.) Detector de Pico  I2 - Corrente de fuga devido a IB do A.O (compensada usando (alto  ou entrada FET ).  O uso do 2º A.O. Destina-se a evitar I fugas de C devido a Correntes IB.  Para um detector de pico negativo, inverte-se D2 e usa-se um Tr PNP em vez de NPN.  Dois detectores destes ligados (positivo e negativo) constituem detector de “Máximo” e “Mínimo”.22-06-2012 Por : Luís Timóteo 14
  15. 15. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Comparadores Analógicos Características Usam-se normalmente em sistemas digitais onde se pretende uma saída digital (estado lógico) em função dum sinal analógico (threshold Voltage) Têm menor ganho. Não são compensados em frequência internamente. Têm velocidades de comutação maiores (SR mais elevado).22-06-2012 Por : Luís Timóteo 15
  16. 16. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Comparadores Analógicos Detector de Passagem por zero Nota: atenção -Malha aberta, logo ganho muito elevado, pelo que qualquer sinal pode levar o AO a Sat de Vout. Se VinVio ---»Vout ---»+Vsat Se Vin<Vio ---»Vout ---»-Vsat Assim, conforme Vio é Vio (Vio=0)(1mV) o circuito muda de estado quando há passagem por zero.  Nestes circuitos usam-se AO’s especiais que são os comparadores ou Amplificadores diferenciais.22-06-2012 Por : Luís Timóteo 16
  17. 17. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Comparadores Analógicos Comparador de Voltagem Neste caso, a referência é estabelecida por R2 e R1 (2V), sendo a saída = a +SAT quando esse valor é ultrapassado.22-06-2012 Por : Luís Timóteo 17
  18. 18. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Comparadores Analógicos Comparador de Voltagem Vin Vref 0V Vo +10V 0V -10V  Se VinVRef----»Vo=+Sat  Se VinVRef----»Vo=-Sat22-06-2012 Por : Luís Timóteo 18
  19. 19. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Comparadores Analógicos Comparador de Voltagem VRef na entrada Ñ inversora +6V  Se LDR activa a tensão na entrada Inversora Baixa → Relé “On”22-06-2012 Por : Luís Timóteo 19
  20. 20. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Comparadores de janela Comparador de Voltagem22-06-2012 Por : Luís Timóteo 20
  21. 21. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Comparadores de janela Detector de Máximo e Mínimo  Dois detectores destes ligados (positivo e negativo) constituem detector de pico “Máximo” e “Mínimo”.  R1, R2 e R3 definem os níveis simétricos de detecção: ±15V±12,2V ± 2,8V  Os dois Ampops trabalham alternadamente como comparadores. 1A para picos positivos e 1B para picos negativos. D2 está em condução nos picos superiores a +2,8v, Carrega C3, Q1 conduz e LED L1 acende. D1 está em condução nos picos inferiores a -2,8v, Carrega C3, Q1 conduz e LED L1 acende.22-06-2012 Por : Luís Timóteo 21
  22. 22. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Comparadores de janela Detector de Máximo e Mínimo Para o comparador IC1 é estabelecido um nível superior de detecção de 3,3V na entrada B (+) (da malha R3/R4/R5). Se a voltagem na entrada (-) é mais negativa a saída D é um H level, quando é mais positiva, a saída D vai a L level. Para IC2, tem aplicados na entrada C (-) +1.7 V como referência de nível mínimo de detecção. Se a voltagem no terminal (+) é mais positiva que +1,7V, a saída E é H level. Quando é menor que +1,7V a saída E vai a L level, O nível de entrada sem sinal A fica em 2,5V imposto pelo divisor de tensão DC R1/R2.22-06-2012 Por : Luís Timóteo 22
  23. 23. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Circuito “Sample & hold” Circuito Teórico Se no caso anterior quiséssemos manter um dado valor no condensador, poderíamos usar um FET antes de C como interruptor. Switch Para grandes tempos de armazenamento, além de I1, I2 e I3 deverem ser muito pequenas o condensador C deve ser de elevada OUTPUT SIGNAL e qualidade ( Tântalo, Teflon, etc.,) e IH INPUT SIGNAL e0 Acquisition Time t SAMPLE=4V SAMPLE SAMPLE SAMPLE FET”on” HOLD =0 FET”on” HOLD FET”on” HOLD FET”on” HOLD FET”off” FET”off” LOGIC CONTROL SIGNAL t t=022-06-2012 Por : Luís Timóteo 23
  24. 24. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Circuito “Sample & hold” Circuito Prático  IC de ampop’s duplo LM412 é ideal para este fim ,devido ás sua baixas correntes de polarização. O MPF102 é usado para isolar o condensador da fonte que o carrega…Os diodos são de limitação, de modo a não saturar o ampop da esquerda quando o FET está no corte. Sem estes diodos o ampop satura e o FET não vai ao corte, mesmo com control negativo. A resistência de 33 KΩ isola o anel de saída (ampop da direita) desta acção. As fugas são na ordem de 0,77 mV/s ou seja 0,23V em 5 minutos o que corresponde a uma corrente de fuga na ordem de 77 pA, o que é bastante bom!.....22-06-2012 Por : Luís Timóteo 24
  25. 25. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Circuito “Schmitt Trigger”  É um comparador que tem uma “banda morta” ou de não actuação.  “Histereses” resulta do facto da saída depender do que esteve presente antes, pois “histereses” significa história... “histereses” pode ser retardo...  Usando portanto realimentação positiva ou regenerativa, de disparo, chamado “Schmitt trigger”.  Também é conhecido por comparador regenerativo. +V Símbolos -V22-06-2012 Por : Luís Timóteo 25
  26. 26. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Báscula “Schmitt Trigger” Circuito Prático +V Neste exemplo: R1=RF;VCC= 12V Vi = 6V.sent +Vsat +Vcc Vsat Pelo que V(+) = =  5v 2 0V Vi5V +Sat VI Vi<-5V Vi +5V -Vcc +0V t -Vsat -5V -V -Sat Circuito não inversor22-06-2012 Por : Luís Timóteo 26
  27. 27. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Báscula “Schmitt Trigger” Pontos de Comutação  Os pontos de comutação podem ser modificados dependendo da relação entre RF e R1, assim como da referência. Um exemplo:  Vref = 2VRF = 9KΩ R1 = 1KΩ Vsat = ± 10V +10V -10V (O valor de Vsat depende da tensão de alimentação , neste caso 10V.) Assim se : Se  Vout = +10V (+Vsat) 9KΩ 2,8V Se R1 estivesse ligada á massa a tensão no divisor de tensão R1-RF 0,8V 1KΩ +Sat, em R1 seria : VR1=R1/(R1+RF)x(+Vsat) = 1000/(1000+9000)x10 = 1V +2V Por outro lado em relação a Vref, a tensão em R1 , no divisor de tensão Vref-R1-RF seria: 9000/(1000+9000)x2= 1,8V 9KΩ V(+) Logo: V(+) = 2,8V =1,8V+1V se  Vout = -10V (-Vsat) 1KΩ VR1=R1/(R1+RF)x(+Vsat)= -1V  V(+) = 0,8V =1,8V-1V +2V  V(+) = 1,8V 1V22-06-2012 Por : Luís Timóteo 27
  28. 28. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Báscula “Schmitt Trigger” Pontos de Comutação  Outra maneira de analisar é através da seguinte fórmula: V(+)=Vref+VR1 Se  Vout = +10V (+Vsat) +10V A d.d.p entre +10V (+Sat) e +2V (Ref) dá : +10-2=8V 9KΩ 2,8V 1KΩ  O que faz com que a queda de tensão em R1 seja: 9000/(1000+9000)x8V= 0,8V DDP=10-2=8V +2V Então: V(+)=2V+VR1= 2V+0,8=2,8V22-06-2012 Por : Luís Timóteo 28
  29. 29. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Báscula “Schmitt Trigger” Pontos de Comutação se : Vin  2,8V  Vout = -10V (-Vsat) -10V 9KΩ Logo: VR1=R1/(R1+RF)x12=-1.2V 0,8V0,8V A tensão em V(+) será: 1KΩ V(+)=Vref+VR1 = 2,0-1,2=0.8V DDP= -10-(+2)=-12V +2V O que  V(+) = 0,8V(Para mudar de nível a Vin tem que ter um valor oposto ao anterior, caso contrário não há mudança deestado.) +Sat VI Vi +2,8V 0,8V +0V t -Sat22-06-2012 Por : Luís Timóteo 29
  30. 30. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Báscula “Schmitt Trigger” Pontos de Comutação +V 0,8V 1,8V 2,8V +Vsat Neste exemplo: 0V Vi Vi2,8V “Zona de Histereses” Largura da Janela=VS-VI=2,8-08=2V. 9KΩ -Vsat -V Vref’s= 2,8V e Vref’i= 0.8V 1KΩ +V +Vsat +2V Vmed= VS-(Lj/2)= VI+(Lj/2) = 1,8V 0V Vi Vi0,8V -Vsat Pontos de Comutação =[(Vsat-Vref)x(R1/(R1+RF)]+Vref -V +V +Vsat Vmed = Vref x RF/(RF+R1) =0,8V+1V=2,8V-1V=1,8V Vi 0V -Vsat Lj=2Vsat x (R1/(R1+RF)= 2,8V-0,8=2V -V 0,8V 2,8V22-06-2012 Por : Luís Timóteo 30
  31. 31. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Báscula “Schmitt Trigger” Outros pontos de Comutação +V 2,9V +Vsat Vsat=10V 0V Vi Vi5V -Vsat -V +V +Vsat Vi Vi0,8V 0V -Vsat  O conjunto dos dois diodos impõe o ponto de -V comutação de 5V. +V Vin  5 Vout = (+Vsat)  V(+)=5V +Vsat  Diodos “on” Vi 0V Vin  5 Vout = (-Vsat)  V(+)=0,8V =(-1,2+2)V -Vsat Vin  0,8 Vout = (+Vsat)  V(+)=5V -V 0,8V 5V22-06-2012 Por : Luís Timóteo 31
  32. 32. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Multivibrador Astável “Astável” significa não estável pelo que a seguinte montagem se comporta como um multivibrador (saída quadrada) ou oscilador (saída sinusoidal). Um Schmitt com malha de realimentação RC De notar C, que irá determinar o T das oscilações:  Devido á realimentação positiva, V(+) (entrada não inversora) terá a tensão de: Vout x R Vout x R Vout V(+)= = = R+R 2R 2 Como o A.O. Com realimentação positiva satura logo, Vout =  Vsat e assim:  Vsat V(+)= 2 Quando Vout =+Vsat, C carrega a: +Vsat 2 E nesse instante Vout inverte, e assim sucessivamente…22-06-2012 Por : Luís Timóteo 32
  33. 33. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Multivibrador Astável +Vout  Vsat +Vsat V(+)= 2 “Como C vai carregar -Vout V+ +Vout 2 2 sucessivamente, a saída Vout será uma onda quadrada… -VsatPara que T1 seja igual a T2 é necessário que |-Vsat|= |+Vsat| +V Vout +Vsat Juntam-se diodos Zener…. VTs V(+) 0 t VTI Assim: -Vsat T1 T2 -VQue limitam os picos positivos e negativos ao valor desejado22-06-2012 Por : Luís Timóteo 33
  34. 34. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Multivibrador Astável OSCILADOR DE RELAXAÇÂO R2 tDESCARGA tCARGA CIRCUITO ASTÀVEL VA = R2 + R1 Sat VO +VC R C +VA VC +VCC - -VA C + + - Vo R1 - VCC TOS -VCC C tCARGA  t DESCARGA A  2  R2  R1  tCARGA  R  C  ln      R1  Normalmente R1 = R2 R2 Duty _ Cycle  0.5 tCARGA  R  C  ln 3 1 FOSC  2  R  C  ln 322-06-2012 Por : Luís Timóteo 34
  35. 35. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Multivibrador Astável OSCILADOR DE RELAXAÇÂO: CIRCUITO ASTÀVEL ASSIMÉTRICO RCAR  2  R2  R1  RDES tCARGA  RCAR  C  ln     R1  +VCC  2  R2  R1  t DESCARGA  RDES  C  ln    -  R1  C + + Vo R1 - -VCC RCAR d RCAR  RDES A R2 1 FOSC  tCARGA  t DESCARGA22-06-2012 Por : Luís Timóteo 35
  36. 36. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Multivibrador AstávelOSCILADOR DE RELAXAÇÂOCIRCUITO ASTÀVEL +V Vout +Vsat 1  T  2 R .C ln[ ] vi 1-  V(+) vo Vc R2  .vo   Sat 0 R 2  R1 t vo vo -Vsat T1 T2 -V Para variar a frequência junta-se R variável. Se se quiser que os semiciclos positivos sejam maiores que os negativos… Ou ao contrário… Se pretender apenas impulsos positivos retiro o zener, respectivo… Se pretender apenas impulsos negativos retiro o zener, respectivo… Ou deixo tudo com estava…22-06-2012 Por : Luís Timóteo 36
  37. 37. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Multivibrador MonoestávelUma simples modificação do circuito astável, permite realizar temporizações analógicas.Com um simples diodo D altera-se o funcionamento do “astável” para monoestável…Aqui com um impulso positivo…. tMONO R +VC Vo C +VCC +VA - VC D C + t + Vo R1 - -VA INÍCIO Cpequeno -VCC + - A VCC R R  t MONO  R  C  ln  2 1   R  +VCC Rgrande R2  1  COMENTÁRIOS: Malha Derivadora • Normalmente R1 = R2 • Interessa diminuir o tempo de descarga22-06-2012 Por : Luís Timóteo 37
  38. 38. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Multivibrador MonoestávelCom um simples diodo D altera-se o funcionamento do “astável” para monoestável…Aqui com um impulso Negativo… dependa da posição de D1.Sem impulso aplicado em v1(A), Vout =+Vsat + VsatAssim, se Vsat=10V e R2=8K e R3=2K . A tensão V(+) será 2V e logo a tensão em C vc será VC=2V (tal só sucede se D1 não existir). V(+) (C irá carregar a 0,6V que é a tensão do D1). voQuando em v1(A) é aplicado um impulso negativo, cuja amplitude podemos considerar K.Vsat, a tensão em V(+) é reduzida e logo Vout comuta para –Vsat.Nestas condições e de acordo com os valores dados, C irá carregar a -2V.22-06-2012 Por : Luís Timóteo 38
  39. 39. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Multivibrador Monoestável Assim, o diagrama temporal será: v1 t V(+) A para +Vout V(-) V(-) vc T t 0 T T’ -Vout vc para -Vout V(+) vo Vout Vout vo t 0 T Assim, e na ausência de impulso a saída é positiva e mantém-se nesta situação. -Vout Pois V(+)  V(-), devido a D1 impedir que VC ultrapasse 0,6V . A amplitude do impulso em A -KVsat, deve ser tal que a tensão em V(+), desça abaixo de 0,6V. Afim do A.O. Comutar e C carregar até VC.22-06-2012 Por : Luís Timóteo 39
  40. 40. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Multivibrador Monoestável Carga de C: R4  Com referimos anteriormente, a carga de C, D2 dependerá de K Vsat e de R1 e C. vc Podemos ter um carga mais rápida de C se pusermos esta malha: Não altera a duração do impulso, R4 é apenas limitadora da corrente de D2. Para que na comutação o gerador de impulsos aplicado á entrada, não seja danificado, usa-se a malha D2, R5 VR1 e VR2 fazem com que  Vsat sejam simétricos, isto é: |-Vsat| = |+Vsat|22-06-2012 Por : Luís Timóteo 40
  41. 41. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares MultivibradoresMultivibradores baseados em comparadores assimétricos. R R +5 - C AO C + + + Vo Vo - - R +5 R R Vo +5 Podem realizar-se muitos osciladores/multivibradores assimétricos com Ampo’s e COMPARADORES. 5/3 5/2 Vi Cada caso deve ser analisado com cuidado.22-06-2012 Por : Luís Timóteo 41
  42. 42. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Multivibradores Outro multivibrador assimétrico VC +5 R +5 5/2 11R +5 5/3 - C AO t + + Vo Vo - R 5V +5 R 0V R Vo t +5 Neste caso acelera-se o tempo de descarga. 5/3 5/2 Vi22-06-2012 Por : Luís Timóteo 42
  43. 43. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Multivibradores Multivibrador Astável: Não tem sinal de entrada, começa a oscilar entre Sat iniciando com os transientes iniciais da carga de condensadores. É essencialmente um oscilador de onda rectangular também conhecido por multivibrador de oscilação livre (free-running multivibrator). Multivibrador Monoestável: Têm somente um estado estável no qual permanece normalmente (L). Quando recebe um impulso de disparo (trigger) a sua saída vai a H por um tempo predeterminado, voltando ao estado inicial no qual permanece, até receber um novo impulso de trigger. É normalmente conhecidos como one-shot.  Multivibrador Bistável: Tem dois estados estável na saída. Permanece num estado até receber um impulso de trigger, comutando então para o seu segundo estado estável, no qual permanece até receber novo impulso para voltar ao estado inicial da saída. Funciona como um “flip-flop”.22-06-2012 Por : Luís Timóteo 43
  44. 44. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Dúvidas?22-06-2012 Por : Luís Timóteo 44
  45. 45. Electrónica Analógica : Ampop’s – Circuitos não Lineares Bibliografias22-06-2012 Por : Luís Timóteo 45

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