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SISTEMAS DIGITAIS Mdulo 11 Prof. Corradi - www.corradi.junior.nom.br

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MULTIVIBRADORES MONOESTVEIS E ASTVEIS MULTIVIBRADORES MONOESTVEIS (Temporizadores) So circuitos que possuem dois estados, um quase estvel e outro estado estvel. Estado quase estvel quer dizer que, aps um pulso na entrada de disparo, o circuito sai do seu estado estvel (ou estado de repouso) e atinge o estado quase estvel. O circuito permanece nesse estado por um perodo pr determinado de tempo voltando ao seu estado estvel automaticamente. 1 estado estvel tempo indeterminado 1 estado quase estvel tempo pr-determinado que depende dos componentes externos (resistor e capacitor). Esses circuitos podem ser aplicados em sistemas que exigem uma base de tempo (temporizadores) como alarmes e equipamentos de medidas de tempo ou freqncia. Os monoestveis podem ser classificados em: no redisparvel Redisparvel Monoestveis no redisparvel Estes circuitos no respondem ao disparo caso sua sada esteja no estado quase estvel, isto quer dizer que o circuito tem que estar no seu estado estvel para responder a um disparo. Os monoestveis podem ser disparados pela borda positiva ou negativa. No exemplo abaixo, o monoestvel dispara na borda positiva. Nota-se que o tempo quase estvel maior do que o tempo do clock (T>tclock). Nesse intervalo de tempo quase estvel o circuito recebeu outra solicitao de disparo e por ser do tipo no redisparvel, o circuito no responde.

SISTEMAS DIGITAIS Mdulo 11

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O C.I. 74LS121 um monoestvel no redisparvel:

Como exemplo, se tivermos um capacitor de C = 1 :F e um resistor de R = 10 KS, teremos uma temporizao de: T = 0,69 . 104.10-6 T = 6,9 ms Monoestveis redisparvel Estes circuitos respondem a qualquer tempo ao disparo, mesmo que sua sada esteja no estado quase estvel. Os monoestveis podem ser disparados pela borda positiva ou negativa. No exemplo abaixo, o monoestvel dispara na borda positiva. Nota-se que o tempo quase estvel maior do que o tempo do clock (T>tclock). Nesse intervalo de tempo quase estvel o circuito est recebendo outra solicitao de disparo e por ser do tipo redisparvel, o circuito responde iniciando novamente a contagem.


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O C.I. 74LS123 um monoestvel redisparvel:

Como exemplo, se tivermos um capacitor de C = 10.000 pF e um resistor de R = 10 KS, teremos uma temporizao de: T = 0,33 . 104.10-8 T = 33 s Exerccio 1) Desenhe a forma de onda de sada das figuras abaixo considerando o tempo de sada do monoestvel de 33 :s e:

a) um pulso a cada 50 :s

b) um pulso a cada 10 :s


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O CIRCUITO INTEGRADO 555 O C.I. 555 um temporizador compatvel com a famlia TTL que tem inmeras aplicaes. A figura abaixo mostra como configurar o 555 para que funcione como monoestvel.

Como exemplo, se tivermos um capacitor de C = 10 :F e um resistor de R = 1 MS, teremos uma temporizao de: T = 1,1 . 10-5.106 T = 11 s MULTIVIBRADORES ASTVEIS (Osciladores) So circuitos que possuem os dois estados quase estveis. O circuito fica oscilando entre os nveis lgicos alto e baixo indefinidamente. Esses circuitos, assim como os monoestveis, podem ser aplicados em sistemas que exigem uma base de tempo (temporizadores) como alarmes e equipamentos de medidas de tempo ou freqncia. Podem ser construdos com diversos componentes, as figuras seguinte mostram algumas configuraes de astveis.


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Astvel com 74LS00

Astvel com porta inversora

Astvel com 555

Note que a configurao do CI 555 como astvel bem parecida com a configurao do monoestvel, diferindo apenas no resistor (Rb) inserido entre os pinos 6 e 7, e da ausncia do disparo (o pino 2 ligado ao pino 6).


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Utilizando o CI 555, o projetista pode controlar o tempo que o astvel ir permanecer no nvel lgico 1 ou no 0. O perodo da forma de onda gerada pelo astvel 555 : T = 0,693 (Ra + 2Rb).C A freqncia de oscilao ser:

CRbRaTf

)..2(44,11

+==

Ciclo de Atividade (Duty cicle) Indica a porcentagem do tempo que o astvel 555 ficar no nvel baixo. dado por:

RbRa

Rbatividadedeciclott

tLOHI

LO

.2__

+=

+=

Por exemplo, se Ra = Rb ciclo de atividade = 1/(1+2) = 0,3333

3333,021

1__ =+

=atividadedeciclo

ou seja 33,3% do tempo o astvel estar no nvel baixo e o restante (66,7%) estar no nvel alto.

Material para consulta: Malvino vol.02 Cap.09 Bignell vol.02 caps.11 e 12


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Exerccio 1) Projetar um astvel com 555 para um perodo T = 1s, com clock simtrico (ciclo de atividade = 50%)

Exerccio 2) Uma mquina operatriz deve trabalhar 2, parar 3, trabalhar 5, parar 10 e recomear a seqncia. Projete um controle para essa mquina.


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Exerccio 3) Projete um sistema para treinar macacos. Para comer o macaco deve pressionar um boto A. Caso ele toque na comida antes de tocar no boto A, ele deve levar uma srie de choques. Se o macaco pressionar o boto A, mas deixar passar um tempo maior do que tx para pegar a comida, o macaco deve ser eletrocutado tambm. Exerccio 4) Projete um sistema para automatizar uma escada rolante. Um sensor de infra-vermelho identifica quando tem algum para subir a escada e automaticamente aciona o motor para a escada funcionar. Aps um tempo determinado e suficiente para as pessoas alcanar o topo, o motor desligado. Levar em considerao que se uma pessoa estiver no meio da escada e outra pessoa chegar na escada, o tempo deve comear a contar novamente.


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Exerccio 5) O circuito abaixo mostra como construir um cronmetro digital de 1 dgito:

O astvel (CI 555) gera a freqncia de 1 Hz que corresponde a 1s, portanto a cada 1 segundo o contador 74LS90 incrementa a sua contagem. Considerando esse circuito de base de tempo, projete um cronmetro de 2 dgitos (contagem de 00 at 99). Exerccio 6) Ainda considerando o circuito de base de tempo anterior, projete um relgio digital com mostrador para horas, minutos e segundos. Lembrar de zerar os segundos e o minutos quando a contagem chegar a 60 e zerar o contador de horas quando o mesmo atingir a contagem 24.


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Exerccio 7) Projete um dado eletrnico baseado no esquema abaixo. Voc ter que calcular os resistores limitadores e projetar: o contador para que mesmo tenha 6 contagens, o astvel, especificando uma freqncia e o decodificador que ir ascender o led correspondente contagem.

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