Eletronica Analogica Grupo 9

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Eletrônica Analógica 2018.1 
 
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Multivibradores e o gerador de onda triangular 
 
 
 
Yagho Teixeira 1,2 
 
João Correa 1,2 
 
Leonardo Freitas 1,2 
 
Lucas Correa 1,2 
 
Stephanie Pereira 1,2 
 
1 Escola Politécnica de Pernambuco, Universidade de Pernambuco, Recife, Brasil, 
2 Graduação em Engenharia de Elétrica - eletrotécnica, Escola Politécnica de Pernambuco, Pernambuco, Brasil, 
 
 
E-mail do autor principal: Yagho Teixeira yagho.teixeira@gmail.com 
 
Resumo 
 
Multivibradores são geradores de sinais utilizados em diversos equipamentos eletrônicos: osciloscópios, 
frequenciômetro, equipamentos de radar, entre outros. Os multivibradores compõem circuitos osciladores 
não lineares, podendo ser de três tipos: monoestáveis, biestáveis e astáveis. Nesta prática, o circuito terá 
pulsos retangulares de saída de um multivibrador biestável, que, após processados pelo sistema 
integrador, permitirá a geração de ondas triangulares, cuja frequência poderá ser regulada por um 
potenciômetro associado. A montagem e análise, em laboratório, foram precedidas por simulações em 
software, permitindo a realização das primeiras análises. Após o estudo feito em laboratório, foi possível 
verificar a onda triangular de saída do circuito. 
 
Palavras-Chave: Multivibradores; integradores; amplificador operacional; 
 
 
 
Abstract 
 
Multivibrators are signal generators used in various electronic equipment: oscilloscope, radar equipment, 
between and others. The multivibrators make in non-linear oscillator circuits, can be of there are types: 
monostable, bistable and astable. In this practice, the circuit will have rectangular output pulses from a 
bistable multivibrator that after being processed by the integrator system, will allow the generation of 
triangular waves, the frequency of which can be regulated by an associated potentiometer. The assembly 
and analysis, in the laboratory, were preceded by software simulations, allowing the realization of the first 
analyze. After the study done in the laboratory, it was possible to verify the triangular wave of circuit 
output. 
 
Key-words: Multivibrators; integrators; operational amplifier 
 
Multivibradores e Gerador de Onda Triangular 
 
 
 
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1 Introdução 
Na eletrônica analógica se faz presente a 
necessidade de trabalhar com quantidade ou sinais 
que podem ter valores que variam de modo contínuo 
numa determinada escala. Os valores dos sinais não 
precisam ser inteiros, um sinal de áudio, por 
exemplo, varia suavemente entre dois extremos, 
enquanto que um sinal digital só pode variar aos 
“saltos” [1], ou seja, em eletrônica analógica, é 
primordial gerar correntes que variam de acordo com 
certo ritmo de vibrações [2]. 
Os osciladores, geralmente, empregados como 
circuitos geradores de sinais, surgiram da 
necessidade de se utilizar ondas padronizadas, onde 
existem osciladores relacionados com circuitos 
integrados específicos; podendo ser separados por 
dois grandes grupos, os osciladores com elementos 
ativos (dispositivo amplificador e de rede de 
alimentação positiva) e osciladores com dispositivos 
de resistência negativa [3]. 
Os multivibradores são uma família de circuitos 
osciladores que produzem formas de onda de saída 
consistindo em um ou mais pulsos retangulares. O 
termo “multivibrador” origina-se do fato de seu tipo 
de forma de onda ser rico em harmônicos, isto é, 
“vibrações múltiplas”, além de usarem realimentação 
regenerativa (positiva). Os principais tipos de 
multivibradores são os monoestáveis, biestáveis e os 
astáveis. 
 
2 Materiais e métodos 
Para a realização da prática foi necessária a 
utilização de 2 Amp OP LM324, 1 resistor de 10kΩ, 1 
resistor de 15kΩ, 1 capacitor de 0,47µF,1 
potenciômetro de 50kΩ, 1 protoboard, jumpers para 
realizar a ligação dos componentes. Além dos 
materiais citados foi necessária a utilização de 
equipamentos disponíveis no laboratório como: uma 
fonte de 10V, um osciloscópio e um multímetro para 
verificar as ligações e funcionamento dos 
componentes. 
 
 
2.1 simulações e cálculos 
 Utilizando-se de um multivibrador é possível gerar 
formas de ondas exponenciais e estas podem ser 
mudadas para outras formas de ondas. Para que 
fosse possível gerar uma forma de onda triangular é 
necessário a utilização de um integrador na saída do 
biestável, o integrador e faz com que o processo de 
carga e descarga do capacitor ocorra de forma 
linear, fornecendo assim um sinal triangular na saída 
do circuito integrador. 
Figura 1: simulação do circuito gerador de onda triangular 
 
 A partir do circuito montado, conforme a figura 1, 
observa-se que é possível gerar duas formas de 
ondas, uma onda quadrada e a onda triangular 
desejada, como visto na figura 2. 
Figura 2: forma de onda formada pelo biestável e 
integrador. 
 
 Para facilitar a analise do circuito, deve-se supor 
que a saída do circuito biestável esteja no seu pico 
positivo (L+). Devido à esta tensão, uma corrente 
circulará pelo resistor e pelo capacitor, fazendo com 
que a saída do integrador seja linearmente 
atenuada. Esta atenuação possui uma inclinação de: 
 
∝=
−𝐿+
𝑅𝐶
 (1) 
Eletrônica Analógica 2018.1 
 
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Quando o integrador atingir o limite inferior do 
circuito biestável, este último comutará de estado, 
fazendo com que sua saída seja negativa(L-). Devido 
à esta mudança, sua corrente inverterá, fazendo 
com que a saída do integrador amplifique 
linearmente, com inclinação: 
 
∝=
−𝐿−
𝑅𝐶
 (1.1) 
 
Até atingir uma tensão que comute o biestável, 
gerando um novo ciclo. Assim, é possível ajustar a 
fase do sinal de saída, substituindo a resistência R 
por um potenciômetro e ao variar a resistência do 
potenciômetro a fase da onda será alterada. 
 
Como nota-se, o circuito apresenta uma associação 
em serie de uma resistência (potenciômetro) com 
um capacitor, alimentados por uma fonte. No 
instante inicial, o capacitor começa a ser carregado 
através da corrente i, que circula pela resistência 
(potenciômetro). Durante o processo de carga do 
capacitor, as seguintes equações descrevem os 
fenômenos, em função do tempo: 
 
𝑉𝑐 = 𝑉(1 − 𝑒−𝑡/𝜏𝑐 ) (2) 
 
𝜏𝑐 = 𝑅𝐶 (3) 
 
Durante o processo de descarga do capacitor o 
comportamento da constante de tempo permanece o 
mesmo, e a formula de descarga do capacitor fica: 
 
𝑉𝑐 = 𝑉𝑒−𝑡/𝜏𝑑 (4) 
 
𝜏𝑑 = 𝑅𝐶 (5) 
 
 
 
3 Resultados 
Na figura 3 temos a montagem do circuito gerador 
de onda quadrada (biestável) na protoboard. 
Alimentamos o amplificador com tensões +10V e -
10V, e as mesmas tensões foram utilizadas na 
alimentação do circuito, já que a fonte origina 
apenas duas alimentações. 
 
 
 
Figura 3: Circuito montado na protoboard. 
 
 
Figura 4: Saídas do circuito . 
 
 
 
 
 
Nossa primeira tentativa de comparação de saídas , 
pegamos a saída do gerador de onda quadrada e a 
saída do gerador de onda triângular e observamos uma 
pequena declividade no topo da onda quadrada quando 
utilizamos a frequência de 500 kHz. 
 
Figura 5: Saídas do circuito . 
 
 
 
Após aumentar a frequência foi observado uma 
melhora significativa na onda quadrada. 
Multivibradores e Gerador de Onda Triangular 
 
 
 
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Quando modificado a resitência, através do 
potênciometro, observamos que a amplitude do 
gráfico é alterada. Portanto, verificou-se que a 
frequênciaacompanha a resistência de entrada 
do integrador de maneira diretamente 
proporcional. 
 
Figura 6: Circuito montado na protoboard com 
potenciometro. 
 
 
Figura 7: Comparador 
 
 
A figura 7 mostra a comparação do sinal de saída 
do circuito com uma onda triângular gerada pelo 
osciloscópio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8: Gráfico XY 
 
 
O próximo passo foi comparar o sinal de saída 
com o sinal do gerador de onda de mesma 
característica. O gerador foi parametrizado em 
545Hz e 13Vpp. Acoplou-se um cabo do 
gerador ao osciloscópio e foi verificada as duas 
ondas. Resultando, numa grande similaridades 
das duas ondas. Foi averiguado a função XY do 
osciloscópio, verificando uma defasagem não 
invertida na saída do circuito, vide figura 8. 
 
Figura 9: Distorção da saída 
 
 
A partir da variação do potenciometro, e 
consequentemente da frequência, para o valores 
menores de frequência não ocorreram distorção 
no sinal. Contudo, a partir da frequência de 1,9 
khz detectou-se pequenas distorções no sinal de 
saída, vide figura 09: distorção de saída. 
 
 
. 
Eletrônica Analógica 2018.1 
 
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4 Conclusões 
 Na realização desta prática foi posto em evidência 
o trabalho em equipe e uma gerência eficaz de 
logística. A equipe encontrou diversos problemas na 
montagem da prática como por exemplo: As 
simulações não funcionavam, as simulações não 
apresentavam onda de saída no osciloscópio do 
Proteus 8.6, além de que as ondas observadas não 
estavam dentro do desejado. Os problemas foram 
resolvidos realizando alterações nos dispositivos 
utilizados na montagem do Proteus, principalmente 
com a especificação dos Amplificadores Operacionais. 
Contudo, após a solução dos problemas na simulação 
do projeto, também foram encontrados dificuldades 
na montagem do circuito na protoboard e bancada 
do laboratório. Inicialmente, o projeto considerava 
um capacitor de 100uF e durante as análises as 
ondas de saída não apresentavam resultados 
satisfatório, de maneira empírica o grupo decidiu 
alterar a capacitância do dispositivo para 0,47uF e a 
partir desse momento, as ondas de saída esperadas 
foram observadas no osciloscópio. Esta prática 
acrescentou ao grupo um vasto conhecimento 
prático no ramo de multivibradores, haja vista que 
esta área é muito importante para a eletrônica como 
um todo, sendo assim, esse projeto contribuiu 
bastante para a formação profissional da equipe. 
 
Referências 
[1] Newton C. Braga. Eletrônica Analógica e Digital 
– Sistemas de numeração. Disponível em: 
<http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletro
nica-digital/90-licao-1-eletronica-analogica-e-digital-
sistemas-de-numeracao>. Acesso em: 16 maio 
2018. 
 
[2] Prof. Dr. Edilson R. R. Kato. osciladores. 
Disponível em: 
<http://www2.dc.ufscar.br/~kato/Download/osci
ladores.pdf>. Acesso em: 16 maio 2018. 
 
 [3] Newton C. Braga. Osciladores – O que é preciso 
saber?(ART499). Disponível em: 
<http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletro
nica/52-artigos-diversos/3664-art499>. Acesso em: 
16 maio 2018.