Eletrônica - FLIP FLOP - by CHERINHO

Visualização do documento
Eletrônica - FLIP FLOP - by CHERINHO.doc
(101 KB) Baixar
O FLIP FLOP
Neste projeto nós examinamos um dos mais valiosos circuitos inventado - o flip flop. Originalmente foi
projetado com VÁLVULAS, junto com sua versão mais simples (sem os dois condensadores e chamouse de um Multivibrador bi-estável), foi percebido que poderia armazenar um "bit" de informação. O
circuito do Multivibrador bi-estável requer um pulso de entrada no circuito para a carga (LED) ficar
ligada mesmo quando o sinal é retirado de sua entrada. Um novo pulso para o outro lado do circuito
desliga o LED permanecendo assim até o próximo pulso. Esta foi a primeira vez um circuito eletrônico
tinha armazenou um "bit de informação." Este foi o começo do COMPUTADOR .
Como você pode perceber no esquema cada circuito flip-flop requer 8 componentes para armazenar
um "bit" que é o menor elemento de armazenamento que se pode segurar.Por esta razão que nós
precisamos de milhões de células Flip Flop semelhante para o armazenamento de dados para a mais
simples aplicação.
RECONHECENDO E IDENTIFICANDO UM CIRCUITO FLIP FLOP
Como podemos observar os multivibradores são divididos em três tipos característicos denominados de
Multivibrador BIESTÁVEL sem capacitor, MONO ESTÁVEL com 1 capacitor e ASTÁVEL com dois
capacitores.
Multivibrador Biestável
Um biestável tem dois estados estáveis. Para mudar de estado é aplicado um pulso de disparo. A Figura abaixo
mostra o circuito. Observe que neste circuito não há nenhum capacitor e como defini o próprio nome ele
tem dois estados estáveis na saída que são Q e Q' e dois botões para acionamento que são ligados
aos pontos S e R (set e reset)
ENTRADA
S
0
0
1
1
ENTRADA
R
0
1
0
1
SAÍDA
MANTÉM
0
1
?
Multivibrador Monoestável
É um circuito que apresenta um estado estável e um estado instável. Para mudar do estado estável para o estado
instável é necessário aplicar um pulso de disparo. A volta para o estado estável é feita sem que seja necessário
aplicar pulso, após um intervalo de tempo T .
i
A abaixo mostra o circuito básico de um monoestável. Quando o circuito é ligado a primeira vez, vai para o estado
estável, isto é, Q1 corta e Q2 satura, ficando nessa situação indefinidamente até que seja aplicado um pulso de
disparo positivo na base de Q1 (poderia ser um pulso negativo na base de Q2 ).
Multivibrador Astável
Este é o idealizado em nosso projeto, tem 2 capacitores e é um oscilador continuo tendo sua freqüência
determinada pelos valores R e C colocados em cada transistor, sendo os valores iguais teremos
uma saída simétrica, havendo diferença de valores teremos uma saída assimétrica (isto significa uma
relação marca espaço diferente).
Descreveremos a operação do Flip Flop Astável de modo não técnico. O Flip Flop Astável (significa não
ter nenhum estado estável) é um multivibrador livre (isto significa não pára), quando o circuito está
começando a funcionar um transistor conduz a cada vez alternando o estado conduzindo (saturado) e
não conduzindo (corte) . Portanto um multivibrador astável troca de um estado ao outro continuamente
sem parar em nenhum deles.
O modo prático de identificar este tipo de multivibrador são os dois condensadores que cruzam ao
centro do circuito, eles também dão a simetria do circuito tornando este circuito fácil de se reconhecer.
(O multivibrador mono estável tem um condensador e o multivibrador de biestável não tem nenhum
condensador.)
Quando um transistor é colocado em condução (saturado) o outro transistor é colocado no estado de não
condução (corte), Em condições simples, o multivibrador de astável tem dois estados.
Quando um transistor é colocado no estado saturado (conduzindo), Liga o LED (ou outro dispositivo) em
sua linha de saída e ao mesmo tempo rejeita o outro transistor que estará em condição de corte
(desligado).
Mas não pode manter o outro transistor desligado para sempre e gradualmente a polarização do outro
transistor segue a um nível em que o transistor faz flip (pula) para o estado saturado (conduzindo) Liga
o LED (ou outro dispositivo) em sua linha de saída e ao mesmo tempo passa o outro transistor para flop
( em corte-rejeita) e este processo vai se repetindo infinitamente.
Os componentes que determinam a freqüência são o eletrolíticos e os resistores de polarização de base
de cada transistor. Se estes valores são mudados, a freqüência alterará, se forem diferentes serão
assimétricos na relação de condução do ciclo positivo e ciclo negativo.
Por exemplo, se o eletrolíticos estiverem com baixo valor de capacitância, a freqüência é alta e se os
resistores são diminuídos, a freqüência vai aumenta.
Porem se você aumentar a freqüência deste circuito para mais de 20 ciclos por segundo, parecerá
como se ambos os LEDs estivessem ligados. Mas o verdadeiro fato é que o circuito esta operando mais
rapidamente do que seu olho pode ver, ocorrendo uma persistência visual, é por isso que nós
escolhemos grandes valores de capacitância para reduzir a velocidade de forma que fosse possível
visualizar o piscar de cada LED.
Quando o circuito é montado com eletrolíticos e resistores valores iguais (como em nosso caso), o
fleche de cada LED terá a mesma duração de tempo .
Isto é chamado de uma relação marca-espaço igual: (50%:50%) quer dizer que o primeiro led ficara
ligado por um tempo igual ao do outro LED.
Isto significa o tempo de flip está igual ao tempo de flop.
Em tese os componentes podem ser mudados para diversos valores para dar
efeitos diferentes em freqüência e relação marca espaço, que permitira que um led fique ligado por um
tempo e o outro por valores maiores ou menores dependendo dos valores dos componentes.
Na animação da figura abaixo vemos o circuito Flip Flop Astável em funcionamento com os
LEDs. vermelho e verde
O circuito consiste em dois lados idênticos e é chamado de Flip Flop porque um lado liga enquanto que o outro lado
desliga. O lado que liga coloca o lado oposto em condição de desligado mas não consegue segurar esta condição de
forma infinita e gradualmente a polarização de base através do resistor de 10 K vai exercendo sua função de colocar
o transistor para conduzir, quando a tensão chega ao nível de colocar o transistor para conduzir ocorre o pulo no
transistor que de não condutor passa para condutor, quando isto ocorre inibi a condução do outro transistor e iniciase o processo descrito.E é desta forma que o circuito muda de estado pulando de um led para outro.
Portanto os mesmos eventos que acontecem em um lado do circuito também acontecem do outro.
A explicação soa muito complicada mas na realidade o circuito é bastante simples em sua operação sendo um
lado exatamente igual ao outro em seu funcionamento e são apenas 5 componentes em cada lado.
CONSTRUÇÃO
Quando cada passo da construção for completado, marque com um X entre os parênteses.
( ) Dobre os terminais dos quatro resistores a 90° e os empurre um a um bem apertados a placa de
circuito impresso, após inseridos torne a dobrar os terminais para que não caiam da placa de circuito
impresso na hora de soldar.
( ) Agora é a vez dos dois capacitores eletrolíticos de 100uF, tome cuidado pois os mesmo tem posição
correta para o encaixe de seus terminais, portanto coloque o terminal maior no buraco que está marcado
positivo na placa de circuito impresso e o terminal menor que é o negativo em seu respectivo buraco na
placa de circuito impresso que podemos observar pelo desenho do componente que é marcado por uma
faixa mais grossa.
( ) Chegou a hora dos dois transistores NPN. Nós usamos o BC 547 mas qualquer transistor de uso
geral e baixa potencia será satisfatório.Os transistores também são componentes que necessitam de
muita atenção na colocação pois os mesmos tem posição apropriada para cada terminal, Eles devem
ser empurrados na placa de circuito impresso de forma que o transistor emparelha ao desenho "D" na
placa de circuito impresso. Se os transistores enviados no Kit for diferente, uma folha de modificação
acompanhara o kit.
( ) O LEDs vermelho e o verde podem ser colocados a placa de circuito impresso, bastando para
isso posicionar na placa de circuito impresso da seguinte forma: O terminal mais curto que è o cátodo
(k) deve ser colocado na barra do símbolo.
( ) O projeto agora está pronto para Ligar.
A placa de circuito impresso com Os componentes do Flip Flop adicionados.
COMO TRABALHA O CIRCUITO
Nós já demos uma pequena explicação de como o circuito trabalha mas vamos agora passar mais
alguns conceitos e definições.
Para que isso possa ser revisado vamos explicar as condições de quando um transistor estiver
SATURADO e quando está em CORTE .
Agora também vamos falar sobre os eletrolíticos, como eles se comportam experimentando uma
mudança de voltagem em seus terminais que não obedecem ao princípio óbvio .
Nós também podemos mencionar que um transistor SATURADO é equivalente a um valor de resistor
muito baixo (nós estamos falando sobre a resistência entre o coletor e emissor quando está conduzindo
ou saturado).
Na realidade podemos pensar com mais precisão como uma queda de voltagem muito baixa, da ordem
de 0,35volts.
Um transistor no estado DESLIGADO é chamado de CORTADO e um transistor no estado LIGADO que
está em seu Maximo ganho é chamado SATURADO .
Estes são os dois estados para os transistores no circuito Flip Flop. Um transistor está CORTADO
enquanto o outro esta SATURADO.
Com estes fatos em mente podemos visualizar novamente como o trabalha o circuito.
Quando a alimentação é aplicada, uma leve diferença nas características entre os dois transistores e os
eletrolíticos faz com que um transistor saia na frente e entre em corte mais rápido que o outro.
Vamos supor que o transistor Q1 foi o mais rápido portanto
o capacitor eletrolítico C1 de 100uF carregou-se rapidamente através do , LED2 e do resistor de 470R.
A voltagem no coletor de Q1 derrubará para sobre 0,35 volts e LED1 iluminará.
O terminal positivo do capacitor C2 terá 0,35 volts na condição SATURADO e esta voltagem também
estará presente na base de Q2.
Transistor Q2 está CORTADO por esta ação mas o LED2 estará aceso por pouco tempo apenas
enquanto o C1 se carrega.
Então C2 começa a carregar na direção inversa (os eletrolíticos podem fazer isto quando a a voltagem
não é muito alta) e quando a voltagem sobe acima de 0,6volts, Q2 começa conduzir.
Isto abaixa a voltagem em seu coletor e liga o LED2.
O terminal positivo de C1 também é conectado ao coletor e com a queda de tensão, este efeito é
transferido à base de Q1 pelo capacitor C1.
Esta ação começa a virar fora Q1 e suas elevações de voltagem de coletor.
Considerando que C2 é conectado a este ponto, a base de Q2 verá uma voltagem ascendente e virará
em mais duro.
Em um tempo muito curto os dois transistores mudaram de estado.
Há um pequeno detalhe concernente ao capacitor C1.
O eletrolítico pode ser considerado como uma bateria recarregável e quando C1 é carregado no começo
do ciclo, terá aproximadamente 5v (para uma alimentação de 9 volts).
Se nós imaginarmos então o capacitor neste circuito como uma bateria recarregável de 5 volts será
muito mais fácil a explicação.
O terminal positivo da bateria será conectado ao coletor de Q2 e quando o transistor entrar em
CONDUÇÃO o coletor terá 0,35 volts sobre a tensão negativa. (0 volts).
...
Arquivo da conta:
JotaStrife
Outros arquivos desta pasta:


Eletronica Basica Ilustrada.doc (47185 KB)
 Eletronica Basica.pdf (43568 KB)
 Eletronica Basica - Teoria e Pratica (03-18)_ZoireT.pdf (30081 KB)
 Curso de Eletrônica 109pgs - by CHERINHO.doc (14271 KB)
Detector de Metais - Saber Eletronica n 62 - setembro 1977 - alta resolucao.pdf (13570
KB)
Outros arquivos desta conta:


►ELETRICIDADE EM GERAL◄
Aprendendo & Praticando Eletrônica
 Baterias


Be-a-ba da Eletrônica
Circuitos & Informações
Relatar se os regulamentos foram violados








Página inicial
Contacta-nos
Ajuda
Opções
Termos e condições
Política de privacidade
Reportar abuso
Copyright © 2012 Minhateca.com.br