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Oscilador de Relaxação (ALM420)

Existem componentes eletrônicos, como as lâmpadas neon, transistores unijunção (TUJ), transistores programáveis unijunção (PUT), SCRs, Sidacs e outros, que apresentam em sua curva característica uma região de resistência negativa que os dota de propriedades especiais.

Essas propriedades possibilitam o seu aproveitamento na geração de formas de onda num circuito denominado "oscilador de relaxação".

Basicamente, estes osciladores aproveitam as características de disparo do componente, que ocorre quando a tensão aplicada atinge certos valores.

Esses osciladores são então do tipo RC em que um capacitor se carrega através de um resistor e a velocidade com que isso ocorre determina a freqüência de operação do circuito.

Na figura 1 temos uma configuração básica de um oscilador de relaxação na sua forma mais tradicional que é a que faz uso de uma lâmpada neon.

 


 

 

 

Nesse circuito, o capacitor carrega-se via resistor até ser atingida a tensão de disparo da lâmpada neon, da ordem de 80 V.

Quando isso ocorre, o gás no interior da lâmpada ioniza e ela conduz, descarregando o capacitor.

Quando a tensão no capacitor cai abaixo do valor necessário à manutenção da ionização, a lâmpada desliga e o capacitor pode votar a ser carregado pelo resistor.

O ciclo de carga e descarga continua enquanto houver tensão disponível para carregar o capacitor, gerando-se então um sinal cuja forma de onda é a mostrada na figura 2.

 


 

 

 

Veja que o tempo de descarga é bem menor que o de carga, o que faz com que sejam gerados pulsos e sinais dente de serra num circuito desse tipo.

A freqüência máxima que um circuito desse tipo alcança é baixa, da ordem de algumas dezenas de quilohertz no máximo, no entanto com dispositivos mais rápidos como SIDACs e outros, podem ser alcançados valores maiores.

Na figura 3 temos um circuito completo de um oscilador com um transistor unijunção que apresenta as mesmas características da lâmpada neon.

 


 

 

Quando a tensão no capacitor atinge o valor de disparo, o transistor unijunção conduz intensamente entre o emissor e a base B1, produzindo-se assim sua descarga com a geração de um pulso.

O transistor unijunção também não consegue gerar sinais em freqüências que vão acima de algumas dezenas de quilohertz.

A freqüência de um circuito desse tipo, pode ser calculada por uma fórmula empírica dada a seguir:

 

f = 1/(1,1 x R x C)

 

Onde:

f = freqüência em hertz (Hz)

R = resistência em Ω

C = capacitância em Farads (F)

 

Numa aplicação como temporizador, o circuito produz um pulso depois de um intervalo de tempo dado por;

 

T = 1,1 x R x C

 

Onde:

T é o período de temporização em segundos

 

Para um resistor de 2 M Ω e um capacitor de 10 µF o tempo obtido para a produção do pulso será de 22 segundos aproximadamente.

Na prática esse valor pode sair um pouco do esperado dada as tolerâncias dos componentes usados.

 

Ver também:

* Osciladores 

* Constante de tempo 

* Lâmpada neon 

* PUT 

* Transistor unijunção 

* SIDAC 

* Ionização 

 

 

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Mês de Aniversário - 10 Anos (OP195b)

Este é um mês especial para nós. Comemoramos o décimo aniversário do Instituto Newton C. Braga e de nosso site. O que se pensou inicialmente que seria um pequeno blog para dar continuidade ao meu trabalho de até então 50 anos se tornou um verdadeiro portal da eletrônica com edições em espanhol e em inglês. Na verdade, quando isso ocorreu o pensamento de alguns é que as coisas na internet estavam com os dias contados. Era uma “Febre de Momento” como ouvi dizer de alguns. Não era e fomos em frente.

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