Este documento descreve o funcionamento de um multivibrador biestável, que possui dois estados estáveis de saída (alto ou baixo) e só muda de estado com um pulso de entrada. Explica como esses circuitos podem ser implementados com amplificadores operacionais ou transistores, e como eles são usados em sistemas digitais e circuitos lógicos sequenciais.

1. 1
Multivibrador Biestável
Exemplos e Fundamentação do Sistema
Bruno Biff Tomasi
Diego Dandolini Pasini
Elias Nunes
Elton
Luiz Gustavo Barcelos
Gheison Savi
Departamento de Engenharia Elétrica
Faculdade SATC
Criciúma – Santa Catarina, Brasil
brunobiff@hotmail.com
diego.pasini@hotmail.com
elias_nuness@hotmail.com
eltoncri@gmail.com
luizgustavo_barcelos@hotmail.com
gheisonsavi@hotmail.com
Resumo — Os circuitos multivibradores são de extrema
importância no estudo da eletrônica. Este artigo tem como
objetivo descrever o comportamento e a funcionalidade de um
multivibrador biestável, também conhecido como flip-flop,
muito conhecido e utilizado em sistemas digitais.
Palavras – chave:.Multivibrador, biestável, transistor, fip-flop,
digital.
I.INTRODUÇÃO
Os multivibradores são circuitos que apresentam
dois estados em sua saída: alto ou baixo. [1]
Um multivibrador biestável, ou flip-flop como é
mais conhecido, é um sistema (ou circuito) de dois
estados estáveis na saída, alto ou baixo, onde só há
alteração de estado desde que haja um impulso em sua
entrada. [2]
Muito utilizado em sistemas digitais, este
sistema pode utilizar transistores em corte (não há
condução de corrente) e saturação (existe condução de
corrente) devido à sua configuração típica, própria para
esta finalidade.
Multivibradores biestáveis podem também ser
implementados com Amplificadores Operacionais
(AOPs), apesar disso é mais comum e prático serem
executados com circuitos integrados específicos. [1]
II. O CIRCUITO BIESTÁVEL
Os multivibradores biestáveis apresentam dois
estados estáveis, permanecendo em cada estado até que
seja aplicado um determinado sinal na entrada
(trigger). Esse pode ser implementado utilizando-se
AOPs ou transistores de junção bipolar (BJT). [3]
A. Circuito Biestável com AOP
O circuito biestável pode ser construído com
AOPs por intermédio da realimentação positiva, com
ganho maior que à unidade, de acordo com a fig.1. [3]
Fig. 1 – Circuito Biestável. [3]
Para o entendimento do circuito biestável é
necessário saber que a operação do AOP com
realimentação positiva é regida pela equação 1, abaixo.
𝑣 𝑜 = 𝐴(𝑣+
− 𝑣−
) (1)
Sendo que:
𝑣 𝑜 - tensão de saída do AOP;
𝐴 - ganho do AOP em malha aberta;
𝑣+
- tensão na entrada não-inversora;
𝑣−
- tensão na entrada inversora;
Quando a tensão 𝑣+
sofre um incremento
positivo, esse pode ser provocado por um ruído elétrico
presente em qualquer circuito eletrônico, a tensão de
saída 𝑣 𝑜 tende para a saturação positiva devido ao

2. 2
elevado ganho em malha aberta do AOP. A presença
do divisor de tensão R1e R2 garante que a saída
permaneça saturada positivamente. Este é um dos
estados estáveis do circuito. [3]
Caso a tensão 𝑣+
sofra um incremento
negativo a tensão de saída 𝑣 𝑜 tende para a saturação
negativa também pelo fato do alto ganho em malha
aberta do AOP. Com o divisor de tensão presente no
circuito a saída permanece saturada negativamente até
uma mudança de sinal na entrada. Este é o outro estado
estável do circuito. [3]
O circuito biestável com AOP pode ser
projetado nas configurações: inversor e não-inversor.
Fig.2 – (a) Biestável inversor (b) Biestável não-inversor.
Os circuitos biestáveis com AOPs são bastante
utilizados como elementos de memória e comparadores
em uma grande variedade de aplicações devido a sua
simplicidade.
B. Circuito biestável com BJT
Os multivibradores podem também serem
implementados com BJT. Esses são projetados para
trabalharem em corte ou saturação, ou seja, quando um
está operando na região de corte disponibilizando nível
alto em sua saída um segundo esta em saturação
levando a saída ao nível lógico baixo. [4]
O circuito do multivibrador biestável é
composto basicamente de dois transistores polarizados
para que trabalhem em conjunto. Quando um está
saturado o outro está em corte e vice-versa. A fig.3
mostra o circuito multivibrador biestável com BJT. [5]
Fig.3 – Circuito Multivibrador Biestável (set e reset). [4]
O circuito apresentado na fig.3 funciona
aplicando sinais nos gatilhos set e reset. Se aplicado
um sinal com nível lógico baixo no terminal set, o
transistor Q2 é levado para o estado de corte levando a
saída S2 para nível lógico alto. [4]
Fig.4 – Estado estável (Q1 saturado e Q2 em corte). [6]
Da mesma forma se for aplicado um sinal com
nível lógico baixo no reset o transistor Q1 passa para o
estado de corte e Q2 para saturação levando a saída S1
para nível lógico alto, como ilustra a fig.5, abaixo. [4]
Fig.5 – Estado estável (Q1 corte e Q2 em saturação). [6]
Pode-se também implementar o circuito
multivibrador biestável utilizando apenas um terminal
de gatilho de acordo com a fig.6.
Fig.6 – Circuito Multivibrador Biestável (com gatilho). [4]

3. 3
Nesse caso supõe-se que o estado inicial do
circuito seja (Q1 em corte e Q2 em saturação). Quando
o gatilho for levado para o nível lógico baixo o diodo
D2 estará polarizado diretamente até que o capacitor
C2 carregue. Isso faz com que o transistor Q2 passe do
estado de saturação para o de corte e Q1 mude para o
estado de saturação, devido a corrente na base gerada
pelas resistências R2 e R6. Isso faz com que a saída S2
apresente nível lógico alto e S1 baixo. [4]
Na próxima transição do gatilho para nível
lógico baixo o diodo D1 passa a conduzir até que seja
carregado o capacitor C1. Desse modo o transistor Q1
volta para o estado inicial, em corte, e Q2 satura
levando a saída S1 para nível lógico alto e S2 baixo.
[4]
A partir dessas análises conclui-se que ao ser
alimentado, um multivibrador biestável assume um
estado estável correspondente à saturação do transistor
de maior ganho ou, alternativamente ao corte do de
menor ganho. [5]
III. CIRCUITOS LÓGICOS SEQUENCIAIS
Os multivibradores biestáveis ou flip-flop são
blocos funcionais básicos do circuitos lógicos
sequenciais conhecido por circuitos de trava (latch) e
por multivibradores binários.
A saída dos circuitos lógicos sequencias
depende das variáveis de entrada ou de seus estados
anteriores que ficaram armazenados. Entretanto, nos
circuitos lógicos combinacionais, a saída depende
exclusivamente de entrada.
Para formar circuitos lógicos sequenciais basta
interligar os multivibradores biestáveis. Os biestáveis
podem ser montados com portas lógicas tais como
portas NE ou comprados em forma de CIs.
Os biestáveis interligados formam circuitos
sequenciais para armazenamento, temporização,
contagem e sequenciação.
FLIP-FLOP RS (Básico)
É construído a partir de portas NE, os elos de
realimentação fazem com que as saídas sejam injetadas
juntamente com as variáveis de entrada, ficando claro
então, que os estados que as saídas irão assumir
dependerão de ambas.
Apresenta 3 entradas: R (Reset), S (Set) e CK
(Clock). Esta última determina através de um sinal
externo o instante da atualização das saídas.
E o símbolo usado pelo componente é o
seguinte:
Quando a entrada Clock é 0, as saídas Q e Q
permanecem inalteradas, independentemente das
variações das entradas R ou S. Caso contrário, as
entradas R e S podem definir as saídas Q e Q.
Tabela da verdade
S R Qf
0 0 Qa
0 1 0
1 0 1
1 1 X
Quando as entradas estão em nível lógico 1 o
circuito fica instável, sendo um estado não é permitido.
Quando as entradas estão em nível lógico 0 a saída Qf
depende do valor anterior dela (armazenado).
Portanto, o circuito Biestavel RS mudará de
estado no instante em que mudam as variáveis de
entrada.
“XX”.REFERÊNCIAS
[1] PERTENCE JUNIOR, Antônio. Eletrônica Analógica:
Amplificadores Operacionais e Filtros Ativos: teoria,
projetos, aplicações e laboratório. 6 ed. Porto Alegre:
Bookman, 2003..
[2] http://www.newtoncbraga.com.br/
[3] PÁSCOA DIAS, Octávio, Multivibradores. Curso de
Engenharia Eletrônica e de Computadores – Eletrônica
III – Escola Superior Tecnologia SETÚBAL.
[4] MIRANDA, Fernando. Osciladores e
Multivibradores. Florianópolis, 2013.
[5] DEGEM SYSTEMS. Circuitos transistorizados
formadores de pulso. Israel, Eletrônica modular
(1976).
[6] ANTÔNIO PETRY, Clovis & MIRANDA,
Fernando. Multivibradores com BJT. Instituto
Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2013.