Em sua maioria. os circuitos digitais trabalham de uma forma sincronizada, o que é conseguido através de sinais retangulares que precisam ser gerados por algum tipo de oscilador.
O oscilador, que produz o sinal de "CLOCK" ou "relógio" deve ter características especiais o que exige o uso de diversas configurações.
O sinal de clock usado nos circuitos digitais deve ter características muito bem definidas, pois precisam ser reconhecidos por esses circuitos. Isso significa que os sinais de clock devem ser perfeitamente retangulares e ter uma freqüência de acordo com o tipo de circuito que devem sincronizar.
Qualquer alteração na forma de onda de um sinal de clock pode levar o circuito a não reconhecê-lo como ainda entrar num comportamento instável que afeta todo o seu funcionamento.
Uma das configurações mais importantes usada para geração de sinais de clock, ou seja, sinais retangulares é justamente aquela que parte de um circuito que tem bastante semelhança com os flip-flops.
Este circuito recebe o nome de multivibrador astável e se caracteriza por não ter dois, nem um, estado estável.
Este circuito muda constantemente de estado, numa velocidade que depende dos valores dos componentes usados e que, portanto, gera um sinal retangular.
Para entender como esse circuito funciona partimos da configuração básica com transistores.
Assim, se tivermos a configuração mostrada na figura 1, usando transistores, os capacitores proporcionam uma realimentação que leva o circuito à oscilação.
No multivibrador astável a frequência é determinada por um capacitor e um resistor, ou seja, por uma constante de tempo RC.
Dizemos que este tipo de oscilador é do tipo RC.
Analisemos melhor como funciona a configuração mostrada na figura 1.
Quando a alimentação é estabelecida um dos transistores conduz mais do que outro e inicialmente podemos ter, por exemplo, Q1 saturado e Q2 cortado.
Com Q1 saturado o capacitor C1 carrega-se via R1 de modo que a tensão no capacitor sobe gradualmente até o ponto em que, estando carregado, o transistor Q2 é polarizado no sentido de conduzir.
Quando isso ocorre, Q2 tem um dos seus terminais aterrado e descarrega-se.
Nestas condições Q1 vai ao corte e Q2 satura.
Agora é a vez de C2 carregar-se até que ocorra novamente uma comutação dos transistores e um novo ciclo de funcionamento ocorra.
As formas de onda geradas neste circuito são mostradas na figura 2, observando-se o ciclo de carga e descarga dos capacitores.
Pode-se perceber então que o tempo de carga e descarga dos capacitores e, portanto, das oscilações geradas por este circuito dependem tanto dos valores dos capacitores como dos resistores de base através dos quais ocorrem as descargas.
Também podemos observar que os sinais gerados são retangulares pois ocorre uma comutação rápida dos transistores de tal forma que a tensão em seus coletores sobe e desce rapidamente.
Da mesma forma que no caso dos flip-flops, podemos elaborar multivibradores astáveis tanto usando válvulas como transistores de efeito de campo.
Podemos também ter osciladores RC que geram sinais com boa estabilidade com menos componentes.
Estes osciladores podem ser elaborados com funções lógicas e para isso temos diversas possibilidades.
Do livro “Curso de eletrônica Digital – Vol 2” de Newton C. Braga
Ver também:
• Flip-flops (273)
• Monoestáveis (617)
• Osciladores (161)
