09 - Osciladores Transistorizados

OSCILADORES TRANSISTORIZADOS
INTRODUÇÃO
Os osciladores são dispositivos cuja função principal é transformar energia CC

aplicada, em energia AC.
Para que haja essa transformação é necessário que parte do sinal de saída
retorne à entrada de forma adequada, ou seja, é necessário que haja uma
realimentação positiva (regeneração).
Além da necessidade de uma realimentação positiva, devem ser incorporados

ao circuito oscilador a transistor, elementos determinantes da frequência e as
necessárias tensões CC de polarização.
Os osciladores são usados para uma infinidade de aplicações, sendo as mais

comuns o osciloscópio, o gerador de frequência variável, o injetor de sinais, a
televisão, o rádiotransmissor, o receptor, o radar, o sonar etc.
PRINCÍPIOS DE OSCILAÇÃO
Oscilação mecânica
O exemplo mais clássico de oscilação mecânica é o pêndulo do relógio. Ele

oscila mecanicamente de um lado para o outro com intervalos de tempo iguais,
afastando-se do ponto central (ou de repouso) igualmente para os dois lados.
Esse movimento se manterá
constante enquanto houver corda no relógio
e se faltar corda o pêndulo inicialmente
diminuirá a distância do ponto central até parar.
Se quisermos evitar o amortecimento da
onda senoidal ou a parada do movimento
devemos adicionar mais energia ao sistema.
No caso do relógio, dar mais corda antes que o
mesmo pare definitivamente.
Tanques ressonantes
A oscilação eletrônica é feita por um circuito que consiste de uma bobina e um

capacitor ligados em paralelo.
1º Passo – O capacitor C1 se carrega com o
valor de VCC, com a polaridade indicada.
2° Passo – O capacitor C1 se descarrega
sobre o indutor L1.
3º Passo – A energia está agora acumulada
no indutor, em forma de campo magnético.
4° Passo – L1 induz uma corrente no mesmo
sentido mostrado no segundo passo.
5° Passo – O capacitor C1 se carrega com
polaridade contrária à do segundo passo.
6° Passo – O capacitor se descarrega sobre
L1 com corrente oposta à do segundo passo.
7° Passo – A energia está novamente
acumulada em L1 em forma de campo
magnético.
8° Passo – O indutor induz uma corrente no
mesmo sentido do passo 6.
9° Passo – O capacitor C1 fica carregado
novamente conforme o passo 1.
Se o capacitor e o indutor fossem ideais (sem perdas), esse processo continuaria

indefinidamente, mas na prática não é isso o que ocorre, pois o indutor e o
capacitor apresentam uma resistência a qual dissipa parte do sinal em forma de
calor, havendo portanto a necessidade de ligar a chave novamente na bateria, a
fim de carregar mais uma vez o capacitor C1 compensando a referida perda de
energia.
CIRCUITOS OSCILADORES BÁSICOS
Oscilador Armstrong
Oscilador Hartley
Oscilador Colpitts
Oscilador a cristal
Quando certos cristais são comprimidos ou expandidos em direções específicas,

os mesmos geram cargas elétricas em suas superfícies. Este fenômeno é
chamado de efeito piezoelétrico.
Se um cristal piezoelétrico, geralmente quartzo, possui eletrodos localizados nas

faces opostas e se um potencial é aplicado entre esses eletrodos, serão
exercidas forças que farão com que o cristal vibre mecanicamente num
movimento de contração e expansão.
Para oscilarem perfeitamente, os cristais devem ainda ser submetidos a um

tratamento de laboratório, onde sofrerão um determinado tipo de corte, que é um
dos fatores determinantes da frequência de oscilação.
Tipos de cristais
Podemos dizer que a maioria dos cristais apresenta o efeito piezoelétrico, mas
poucos são adequados para serem usados como equivalentes de circuitos
sintonizados para fins de frequência.
Entre esses poucos cristais encontram-se o quartzo, o sal de Rochelle e a

Turmalina. Normalmente, em circuitos osciladores o cristal usado é o quartzo,
devido ao seu baixo custo, robustez mecânica e a pouca variação de frequência
em função da temperatura. De todos os materiais encontrados é o mais
satisfatório, embora sua faixa de operação esteja limitada entre 50 kHz e 50MHz,
ou seja, fora da faixa de áudio.
Circuitos osciladores a cristal
Multivibrador Astável
Este circuito é um oscilador que gera uma forma de onda retangular, com muitos
harmônicos, por isso seu nome, “multivibrador”. A qualificação astável significa
que ele é instável para quaisquer de seus dois estados, permanecendo portanto
oscilante entre ambos.
Ao conectarmos ao circuito a fonte de
alimentação VCC, os capacitores C1 e
C2 que estavam descarregados,
começarão a se carregar através dos
resistores R1 e R2 fechando-se o
circuito através das bases de T1 e T2.
Para que possamos compreender

melhor o funcionamento do circuito,
vamos estabelecer as seguintes
condições:
a) Quando T1 ou T2 estiverem
cortados, a tensão nos pontos A e B,
será aproximadamente a da VCC.
b) Quando T1 ou T2 estiverem
saturados, a tensão nos pontos A ou B
da figura será aproximadamente 0,3
volts.
De posse dessas condições, ficará mais
simples descrevermos o comportamento
do circuito apresentado.
Como ponto de partida, vamos

considerar o instante “t0”, admitindo que
nesse instante T1 esteja cortado e T2
saturado, logo teremos no ponto B da
figura uma tensão igual a VCC e no
ponto A igual a 0,3V.
Consideremos agora o estado do

circuito após decorrido um tempo “t”.
Ainda com relação às condições adotadas temos que o ponto A estará praticamente
em terra (0,3V), logo, C2 se descarregará através do coletor de T2, carregando-se
em sentido contrário, e fazendo com que T1 que estava cortado, caminhe para a
saturação.
T1 indo para a saturação, leva T2 para o
corte, dessa maneira o ponto B será de
aproximadamente 0,3V (praticamente o
ponto B estará em terra), e o capacitor
C1 se descarregará pelo coletor de T1,
carregando-se agora em sentido
contrário por R3.
Desta forma o potencial do ponto D irá

aumentar e T2 será levado à saturação
fazendo com que T1 vá para o corte,
estabelecendo-se assim um estado
oscilatório.
Como principais características do multivibrador astável podemos citar:

- tem sua frequência de oscilação controlada pelas constantes de tempo de carga e
descarga dos capacitores.
- a saída pode ser retirada de qualquer um dos coletores dos dois transistores
usados.

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Os osciladores são dispositivos cuja função principal é transformar energia CC

Além da necessidade de uma realimentação positiva, devem ser incorporados

Os osciladores são usados para uma infinidade de aplicações, sendo as mais

O exemplo mais clássico de oscilação mecânica é o pêndulo do relógio. Ele

A oscilação eletrônica é feita por um circuito que consiste de uma bobina e um

Se o capacitor e o indutor fossem ideais (sem perdas), esse processo continuaria

Quando certos cristais são comprimidos ou expandidos em direções específicas,

Se um cristal piezoelétrico, geralmente quartzo, possui eletrodos localizados nas

Para oscilarem perfeitamente, os cristais devem ainda ser submetidos a um

Entre esses poucos cristais encontram-se o quartzo, o sal de Rochelle e a

Para que possamos compreender

Como ponto de partida, vamos

Consideremos agora o estado do

Desta forma o potencial do ponto D irá

Como principais características do multivibrador astável podemos citar:

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