Dois Projetos Didáticos Simples - Multivibrador e Oscilador de Áudio (ART1302)

Descrevemos dois projetos simples que foram utilizados em nosso Curso de Eletrônica Experimental no Colégio Mater Amabilis e que podem ser implementados com um pequeno kit de baixo custo. O kit para montagem em ponte de terminais, também pode ser utilizado em matriz de contatos, sem problemas.

Os circuitos são alimentados por uma pequena bateria de 9 V, já que o conector para este tipo de fonte é mais barato que um conector de bateria. Nada impedem, entretanto, que seja usado suporte de 4 pilhas ou mesmo uma fonte de 6 V, se a escola possuir uma.

No primeiro experimento, montamos um multivibrador astável, cuja teoria é explicada em aulas anteriores, o qual aciona dois LEDs que piscam alternadamente.

A finalidade dos dois projetos também serve para ensinar o princípio de funcionamento dos transistores.

. Os circuitos partem da idéia de que o transistor pode funcionar como chave (ligando e desligando), no caso do multivibrador, e como amplificador, no caso produzindo som num oscilador.

Projeto 1 - O Multivibrador Astável

Trata-se de uma configuração que produz sinais de maneira muito especial, pois além dos sinais terem uma forma de onda retangular, são utilizados dois transistores. Na figura 1 temos a configuração básica de um multivibrador astável com dois transistores NPN.

Figura 1 - Um multivibrador astável

Os dois transistores são ligados de tal forma que, a cada instante, quando um está no corte (desligado) o outro estará obrigatoriamente saturado (ligado), ou seja, apenas um dos transistores pode conduzir de cada vez. Podemos comparar este circuito a uma gangorra que, quando um lado "sobe" o outro obrigatoriamente "desce", conforme sugere a figura 2.

Figura 2 - Podemos comparar o funcionamento do astável a uma gangorra

No multivibrador astável, conforme o nome sugere, a condução dos transistores não é uma situação estável, de modo que cada transistor só pode ficar por tempo limitado nesta condição. Isso faz com que os dois transistores do circuito fiquem constantemente trocando de estado, passando do corte para a saturação, e vice-versa, numa velocidade que depende dos componentes usados.

A freqüência de um multivibrador astável será tanto maior quanto menores forem os capacitores usados.

Os multivibradores astáveis são muito usados em circuitos lógicos que, conforme já explicamos, admitem dois níveis de tensão apenas. Eles funcionam como cadenciadores ou "clocks" (relógios), determinando o ritmo ou velocidade de sua operação.

O multivibrador que vamos montar acionará dois LEDs fazendo com que eles pisquem alternadamente. Seu circuito é mostrado na figura 3.

Figura 3- Diagrama do multivibrador

A montagem deverá ser feita com cuidado observando-se:

a) Comece pelos transistores, notando que os tipos usados são os BC548. Cuidado, pois no kit existe um BC558 que é para o outro projeto. Observe que o lado chato fica para cima em Q1 e para baixo em Q2..

b) Solde depois os LEDs observando que o lado chato vai no mesmo terminal que o transistor.

c) Passe depois aos quatro resistores, observando que as cores das faixas são:

R1, R4 - 330 ? - laranja, laranja, marrom

R2, R3 - 5k6 - verde, azul, vermelho

d) Solde agora os capacitores observando a polaridade

e) Ligue depois o fio longo que vai de R1 a R4

f) Termine a montagem, colocando o conector da bateria. O fio vermelho do conector é o positivo.

Observe a figura 4 para fazer esta montagem:

Figura 4 - Montagem do multivibrador (para o caso da ponte de terminais)

Confira sua montagem e, se tudo estiver em ordem, conecte a bateria. Os LEDs devem piscar alternadamente.

Projeto 2- Oscilador de Áudio

Nossa segunda montagem é de um oscilador com transistores complementares e que opera na faixa de áudio. O motivo da escolha deste circuito está na sua versatilidade, já que poderemos usá-lo de diversas maneiras diferentes, partindo da configuração básica, e com isso obter os seguintes aparelhos:

- Oscilador de áudio básico

- Metrônomo

- Sirene

- Alarme

O circuito será alimentado por uma bateria de 9 V, fornecendo um bom volume de som num pequeno alto-falante. Para a montagem precisaremos do seguinte material:

Na figura 5 temos o circuito básico.

Figura 5 - Circuito básico

A montagem em ponte de terminais é mostrada na figura 6.

Figura 6 - Montagem em ponte de terminais.

Na montagem observe:

a) Os dois transistores são diferentes: BC548 e BC558 e ficam com os lados chatos para cima

b) Ligue os alto-falantes através de fios

c) Veja que existem dois fios de interligação na ponte

d) Os resistores são de valores diferentes

Ligando este circuito, teremos a produção de um sinal de áudio que se converterá em som contínuo no alto-falante.

Para ter um metrônomo a partir do mesmo projeto, basta trocar o capacitor C1 de 47 nF por C4 de 22 µF ou 100 µF. O capacitor, bem maior, abaixa a frequência a ponto de podermos ouvir pulsos intervalados cuja velocidade passará a ser controlada pelo potenciômetro.

Material para o Kit:

3 transistores BC548

1 transistor BC558

2 LEDs vermelhos

1 conector de bateria de 9 V

1 ponte de terminais isolados

2 resistores de 330 ? (laranja, laranja, marrom)

2 resistores de 5k6 (verde, azul, vermelho)

1 resistor d 1 k ? (marrom,preto, vermelho)

1 resistores de 39k (laranja, branco, laranja)

2 capacitores de 47 µF (ou 100 µF) - eletrolíticos para 12 V ou mais

1 capacitor de 47 nF - poliéster

1 capacitor de 22 µF x 12 V - eletrolítico

1 alto-falante de 5 cm - 8 ?

Fios, solda, etc.