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Amplificador Operacional
Aula 12: Astável
Referencia
UTILIZANDO ELETRÔNICA COM AO, SCR, TRIAC,SCR,555  Albuquerque e Seabra

1.  ASTÁVEL
     Um circuito astavel tem dois estados instaveis, isto é, é um oscilador do tipo relaxação (carga e descarga de capacitor).  No circuito  da Figura 1  a saída  VS oscilará entre +VCC e - VCC em função  da comparação  entre  V+  e  V-.  Se V+ > V-  a saída  será igual a + VCC caso contrario  será - VCC. Se a saída for +VCC, o capacitor se carregará através de R tendendo  para + VCC, desta forma Vc aumentará,  quando V+ < V- nesse instante a  saída mudará para - VCC  e o capacitor começará a se carregar  através de R  tendendo  a tensão agora   para - VCC. Quando  a tensão no capacitor for mais negativa que a tensão  na entrada V+    a saída voltará para +VCC e assim sucessivamente.

    
                                                            ( a )                                                                                                       ( b )
Figura 1 - Astave com AO  ( a ) circuito ( b ) formas de onda



O período das oscilações  é calculado por:  



onde




Observar que o tempo que a saída permanece  em nível alto (TH = T/2) é igual ao tempo que a saída permanece  em nível baixo(TL=T/2) , isso porque  a carga do capacitor  de dá pelo mesmo caminho da descarga , atraves de  R.

2. Astável  assimétrico
     Se a carga do capacitor de der por um caminho e a descarga  por outro, poderemos construir um circuito no qual o tempo alto (TH) será  diferente do tempo baixo (TL).


                                 ( a )                                                                                             ( b )
Figura 2 - Astave   assimetrico  ( a ) circuito   ( b ) formas de onda na saida e capacitor


O funcionamento do circuito é essencialmente  o mesmo  do circuito da Figura 1, a diferença é que o capacitor  se carrega para +Vcc através de DH e RH e se descarrega para -Vcc através  de DL e RL.
A equação que dá o cálculo  dos tempo é basicamente a mesma  do circuito simétrico, sendo  que os tempo são calculados separadamente:

TH = RH.C.ln(1+b )/(1+b)    e    TL = RL.C.ln(1+b )/(1+b)

sendo    o valor  de  b   dado pela mesma expressão já  vista no astavel simétrico, isto é




No caso da Figura 2 está  claro que TH > TL. E se quiséssemos o contrario como deveria ser o circuito?

3. Experiência: Astável
3.1. Abra o arquivo  ExpAO_33  Astavel Simetrico e identifique o circuito da Figura 3. Inicie a simulação anotando as formas de  onda na saída do AO e no capacitor, medindo os  principais valores  de tempo (período T e tempos em nível alto, TH,  e nível baixo, TL) e  tensão  (tensão na saida de pico a pico, Vspp, e no capacitor de pico a ´pico, Vcpp). Anote-os na tabela 1. Compare com os valores teóricos.


Figura 3 - Circuito para experiencia 19

Tabela 1 - Calculo e medida dos tempos do astavel simetrico
Valores   Teóricos
Valores    Simulados
TH
TL
T
Vspp
Vcpp
TH
TL
T
Vspp
Vcpp


3.2. Conclusões.
4. Experiência:  Astável assimétrico
4.1. Abra o arquivo    ExpAO_34  Astavel Assimetrico, e identifique  o circuito da figura 4. Inicie a simulação e anote as formas de onda na saída do AO e no capacitor,  medindo os  principais valores de tempo T(periodo) ,TH (tempo em nível  alto)  e TL (tempo em nível baixo) e tensão no capacitor(Vc de pico  a pico) e saida (Vspico). Anote-os na tabela 2. Compare com os valores  teóricos.



Figura 4 - Circuito para experiencia 20

Tabela 2 - astavel assimétrico - valores calculados e medidos
Valores    Teóricos
Valores    Simulados
TH
TL
T
Vspp
Vcpp
TH
TL
T
Vspp
Vcpp


4.2. Inverta os diodos  e repita o  item 4.1 anote os valores na tabela 3.

Tabela 3 -  astavel assimétrico -  valores calculados e medidos
Valores             Teóricos
Valores             Simulados
TH
TL
T
Vspp
Vcpp
TH
TL
T
Vspp
Vcpp


4.3. Escreva as suas conclusões:   
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