Circuitos osciladores

Até agora usando portas lógicas, podíamos fazer com que certa combinação de componentes, ativasse certas saídas dependendo de suas entradas, mas isso não é tudo que existe em eletrônica digital, para continuar vendo isso necessitaremos usar circuitos que variem com o tempo, e não apenas em razão de entradas, Circuitos osciladores geram ondas quadradas de frequência conhecida para servir de sinal de entrada para outros circuitos:

Essa onda de frequência conhecida é chamada de clock, e pode ser obtida de várias maneiras, se queremos um clock de altas frequências, gigaHertz ou megaHertz, geralmente usamos uma pastilha de cristal, que compramos com determinadas frequências.

Esse na imagem é um cristal de 16MHz, geralmente usado em circuitos com microcontroladores, mas se não for necessária uma frequência tão alta, podemos gerar outras frequências com alguns circuitos, e o componente mais usado para isso é o NE555, ele é um oscilador, cuja frequência é determinada pelo circuito à sua volta.

Chip NE555

Esse componente possui duas principais formas de operação: em circuito monoastável, e circuito astável:

NE 555 -- Circuito Monoastável

Quando configurado dessa forma, o componente irá gerar um pulso, de certa duração, na sua saída, quando receber um sinal de ativação, de uma fonte externa.

O circuito será:

 

Aqui eu representei a ativação por um botão, mas esse sinal pode ser de qualquer fonte, o tempo que o pulso ficará em nível alto, obtido na saída do pino 3, é calculado como:

 

Circuito em configuração astável

Esse circuito não gera um pulso único, mas tem uma onda quadrada de saída, com frequência que se mantém durante todo o tempo de funcionamento, o circuito elétrico é:

 

Aqui o pino do gatilho está conectado ao circuito e vai ser ativado pela relação resistor-capacitor, essa relação dará a frequência de saída, e é calculada como:

 

A onda de saída obtida no pino 3, terá a forma: