eletrônica geral ii: (amplificadores operacionais)

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS ITAJAÍ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA [email protected] Prof. Wilson Valente Junior, EE. Dr. Eletrônica Geral II: (Amplificadores Operacionais) Módulo 3 (80 horas)

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Page 1: Eletrônica Geral II: (Amplificadores Operacionais)

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS ITAJAÍ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROELETRÔNICA

[email protected]

Prof. Wilson Valente Junior, EE. Dr.

Eletrônica Geral II: (Amplificadores Operacionais)

Módulo 3 (80 horas)

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Realimentação Positiva OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Circuito Integrado 555 • O circuito integrado 555 é um

temporizador de uso geral, amplamente utilizado em eletrônica,

• Baixo custo e alta versatilidade. • Foi introduzido no inicio da

década de 70 pela Signetic Corporation como SE555/NE555 e era chamado de “Máquina do Tempo”

Foi o primeiro circuito integrado temporizador disponível

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Realimentação Positiva OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Circuito Integrado 555 • A tensão de alimentação do CI

situa-se entre 5V e 18V: – Compatível com a família TTL, – Ideal para aplicações em circuitos

alimentados por baterias. • É capaz de fornecer ou drenar

correntes de até 200mA. – Pode realizar o comando direto

de relés, lâmpadas e outras cargas relativamente grandes.

Fabricantes Disponíveis

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Realimentação Positiva OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Circuito Integrado 555 • O Timer 555 é um CI comercial

que pode ser usado com alguns componentes externos para implementar multivibradores astáveis e monoastáveis de alta qualidade.

Possui basicamente:

• 2 Comparadores; • 1 Flip-Flop tipo set-reset (RS); • Uma rede resistiva (3resistores iguais de 5kΩ) (5-5-5).

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Realimentação Positiva OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Circuito Integrado 555 • O circuito interno do CI

é composto por mais de 20 transistores, 15 resistores e 2 diodos: – Consome 10 mA quando a

saída se encontra ativa (em estado alto)

– Consome 1 mA no estado de repouso (saída baixa).

– Mais a corrente de carga.

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Circuito Integrado 555 • Encapsulamento DIP e pinagem do 555.

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Realimentação Positiva OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Funcionamento Básico do 555 Rede Resistiva de 3 resistores iguais de 5kΩ

Uma conexão em série de três resistores determina os valores das tensões de referência para os dois comparadores:

• 2/3 de VCC (comparador 1) • 1/3 de VCC (comparador 2)

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Realimentação Positiva OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Funcionamento Básico do 555 Rede Resistiva de 3 resistores iguais de 5kΩ

Uma conexão em série de três resistores determina os valores das tensões de referência para os dois comparadores:

• 2/3 de VCC (comparador 1) • 1/3 de VCC (comparador 2)

9V

6V

3V

0V

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Realimentação Positiva OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Funcionamento Básico do 555 Comparadores:

A saída dos comparadores habilita ou desabilita o Flip-Flop. • O Comparador 1 habilita a

entrada Reset (quando o V6 = 2/3 de Vcc)

• O Comparador 2 habilita a entrada Set (quando o V2 = 1/3 de Vcc)

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Realimentação Positiva OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Funcionamento Básico do 555 Flip-Flop:

A saída 𝑸 do Flip-Flop é aplicada a um estágio amplificador de saída com buffer. A saída 𝑸� do Flip-Flop opera um transistor dentro do CI, com função de descarregar o capacitor de temporização

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Realimentação Positiva OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Circuito Integrado 555

Multivibrador Astável com 555

Etapa 1: O capacitor C carrega-se, tendendo ao valor de VCC, através dos resistores externos RA e RB. A tensão do capacitor aumenta até chegar a 2/3 VCC.

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Circuito Integrado 555

Multivibrador Astável com 555 Etapa 2: 2/3 VCC é o

limiar do pino 6, que leva o seu comparador a resetar o Flip-Flop; Além disso o transistor de descarga é ligado, fazendo com que o capacitor seja descarregado através de RB pelo pino 7.

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Realimentação Positiva OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Circuito Integrado 555

Multivibrador Astável com 555 A tensão do capacitor

diminui até cair abaixo do valor de disparo 1/3 VCC. Etapa 3: O Flip-Flop é acionado, a saída retorna ao nível alto e o transistor de descarga é desligado. O processo de carga do capacitor se repete

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Realimentação Positiva OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Multivibrador Astável com 555 Os cálculos dos intervalos de tempo nos quais a saída é alta

e baixa podem ser feitos utilizando as relações:

O cálculo da frequência de oscilação do circuito astável pode ser calculada por:

Circuito Integrado 555

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Circuito Integrado 555

Multivibrador Astável com 555 Exemplo:

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Circuito Integrado 555

http://www.eletronica.ilax.com.br/calculadoras_eletronicos.htm

Faixa audível: 20 Hz e 20k Hz.

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Circuito Integrado 555

Multivibrador Monoestável com 555

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Circuito Integrado 555

Multivibrador Monoestável com 555 Etapa 1: Quando o sinal na entrada de disparo

apresentar uma borda negativa o comparador relativo a essa entrada aciona o Flip-Flop e a saída vai a nível alto Etapa 2: O capacitor C é carregado pela fonte VCC através de RA. Etapa 3: Quando a tensão do capacitor atinge o valor limiar de 2/3 VCC, o outro comparador dispara o Flip-Flop levando a saída a nível baixo.

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Aplicações do Circuito Integrado 555

Modo Monoestavel: nesta configuração, o CI 555 funciona como um disparador. Suas aplicações incluem temporizadores, detector de pulso, chaves imunes a ruído, interruptores de toque, etc. Modo Astável: o CI 555 opera como um oscilador. Os usos incluem pisca-pisca de LED, geradores de pulso, relógios, geradores de tom, alarmes de segurança, etc.

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Recomendações Práticas:

• O valor de mínimo de resistência RT deve ser de 1kΩ e o máximo de 1MΩ, acima disso até 20M (limite) a precisão da temporização é comprometida. RT = RA + RB no caso do circuito astável.

OSCILADORES NÃO HARMÔNICOS (Integrados)

Realimentação Positiva

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Aplicações do Circuito Integrado 555

Pisca Pisca

R1= 1kΩ em série com pot (500k) R2= 39Ω

C= 10uF

Pisca Pisca regulável:

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Aplicações do Circuito Integrado 555

Detector de escuro

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Aplicações do Circuito Integrado 555

Circuito Timer para acionamento de Lâmpadas

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Aplicações do Circuito Integrado 555

Circuito Temporaizador

https://www.youtube.com/watch?v=O4tivd9vWAc&index=27&list=PL4nrASGNofuogb-xjom

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Aplicações do Circuito Integrado 555

Beep de Alerta

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Aplicações do Circuito Integrado 555

Sirene de Polícia

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Aplicações do Circuito Integrado 555

Instrumento Musical

https://www.youtube.com/watch?v=rTmlR8B-u5c https://www.youtube.com/watch?v=WM1bZgBqDl4

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Aplicações do Circuito Integrado 555

Piano Eletrônico

https://www.youtube.com/watch?v=93dfaLoUNOQ https://www.youtube.com/watch?v=l6erkgbrgeo

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Aplicações do Circuito Integrado 555

Synth/sequencer

https://www.youtube.com/watch?v=zjVStvSyLOs

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Circuito Integrado 555

O circuito integrado 555 é um temporizador de uso geral, amplamente utilizado em eletrônica, com baixo custo e alta versatilidade.

Aula Prática: Astável / Monoestavel

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Aula Prática: Tutorial Básico do 555

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Próxima Aula:

• Amplificadores Operacionais em Realimentação Positiva