Temporizadores e Multivibradores: Tipos, Funções e Aplicações Digitais

Temporizadores ou Multivibradores

Hoje discutimos a aplicação de eletrônica digital chamada temporizadores ou multivibradores: "Temporizadores são circuitos que fornecem sinais periódicos específicos a circuitos digitais. Estes sinais podem alterar a condição desses sistemas." Também definidos como: "Multivibradores são circuitos que fornecem sinais consistindo apenas de níveis alto e baixo." Em geral, multivibrador é um amplificador de dois estágios onde a saída de um amplificador conecta-se à entrada do segundo como realimentação positiva. Ambos conectados de forma que se um transistor está em saturação (LIGADO), o outro está em corte. Usados como geradores de pulso, armazenamento, contagem.

Tipos de Multivibradores:

Três tipos comuns:

1. Multivibrador Astável
2. Multivibrador Monoestável
3. Multivibrador Bistável

Multivibrador Astável: ambos níveis de saída são instáveis — consistem de níveis semiestáveis.

Multivibrador Monoestável: também chamado single-shot, single-swing ou one-shot. Saída consiste de um estado estável e um semiestável/ instável. Quando disparado externamente, muda do estado estável para semiestável/ instável.

Multivibrador Bistável: saída consiste de dois estados estáveis. Não muda até sinal de disparo externo. Também conhecido como binário ou divisor por dois.

As formas de onda acima podem ser geradas por diversos dispositivos digitais, mas o mais comum como gerador de clock é o Timer 555. É um CI digital monolítico usado como gerador de clock. Gera formas de onda astáveis e monoestáveis. Versátil e muito usado. Fornece atraso de tempo de microssegundos a horas. CI 555 com 8 pinos:

Pinos do CI 555 Timer Explicados em Detalhe

1. Terra (GND): Ponto comum/terra. Todos terminais externos de terra e terra da fonte conectam aqui.
2. Disparo (Trigger): Terminal onde 1/3 da tensão aplicada muda a saída de baixo para alto.
3. Saída (Output): Terminal de onde se obtém o sinal de saída. Conecta-se à carga (alta ou baixa).
4. Reset: Limpa o estado da saída ignorando condição anterior — muda saída para nível baixo.
5. Tensão de Controle (Control Voltage): ~2/3 da tensão aplicada disponível aqui, parte do comparador. Geralmente capacitor entre este terminal e terra.
6. Tensão de Limiar (Threshold): Entrada do comparador junto com tensão de controle. Comparador compara tensão de limiar com referência. Se limiar ≥ referência, saída do comparador = baixa. Se limiar < referência, saída = alta.
7. Descarga (Discharge): Caminho de baixa resistência para capacitor externo quando saída é baixa; circuito aberto para capacitor quando saída é alta.
8. +Vcc (Alimentação): 15V para energizar todos os terminais do timer.

No circuito, divisor de tensão com três resistores de 5kΩ fornece 10V ao comparador 1 e 5V ao comparador 2. Quando trigger > 1/3 Vcc, comparador B vai de baixo para alto → RS flip-flop seta → saída alta → transistor de descarga desliga. Saída permanece alta até tensão de limiar = 2/3 Vcc. Quando limiar aumenta, comparador A muda de baixo para alto → RS flip-flop reseta → transistor de descarga liga. Controlando limiar e controle com componentes externos, funciona como astável ou monoestável.