Oscilador CMOS com SCHMITT TRIGGER (4093) (Cálculo M011)

A configuração básica de um 4093 ligado como oscilador é mostrada na figura 1. O tempo em que a saída fica no nível alto depende do tempo de carga do capacitor através de R até o ponto de disparo (T1) e o tempo em que a saída permanece no nível baixo depende da descarga até o ponto de desligamento (T2). Como T2 e T1 são diferentes o sinal é retangular com um ciclo ativo próximo de 50%. As seguintes fórmulas são usadas para calcular o funcionamento deste circuito.

 


Figura 1 – Oscilador com o 4093 – CMOS NAND Schmitt Trigger.

 


Formula 1
Períodos:



Onde   : T é o período total em segundos (s)
T1 é o período da saída no nível alto em segundos (s)
T2 é o período da saída no nível baixo em segundos (s)
R é a resistência em ohms (?)
C é a capacitância em Farads (F)
Vdd é a tensão de alimentação em volts (V)
Vp é o limiar positivo de tensão em volts (V)
Vn é o limiar negativo de tensão em volts (V)

 


TABELA - Tensões Limiares do 4093 CMOS


Na tabela que se segue temos os valores das tensões limiares de disparo do  4093 como função da tensão de alimentação:

Característica Vdd Valor
Tensão Limiar Positiva (Vp) 5 10
15 1.8
4.1 6.3
Tensão Limiar Negativa (Vn) 5 10
15 3.3
6.2 9.0


Obs: Os valores indicados são para os 4093 da National Semiconductor. Pequenas variações podem ser observadas conforme o fabricante.  É importante observar que estas características dependem da temperatura.

 


Formula 2
Frequência:





Onde: f é a frequência em hertz (Hz)
T é o período total dado em segundos (s)
T1 e T2 são os períodos calculados pela fórmula anterior em segundos (s),

Obs: Veja em Circuitos Simulados osciladores deste tipo em funcionamento na prática.


Opinião

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