Como pode-se dizer que a "realimentação positiva faz um circuito eletrônico osci

[Tarcisio Zewe Duarte]

Como é que se diz por ai que a realimentação positiva faz um circuito oscilar, sendo que de fato, o que realmente o que da inicio nas oscilações e as mantém, é geralmente a carga e a descarga de um capacitor. A realimentação positiva por si só, apenas leva à saturação um elemento amplificador, por exemplo um transistor, e mantem ele neste estado infinitamente até que sua fonte de energia seja cortada, ou um pulso externo seja aplicado  em sua entrada, e provoque uma mudança de estado. Como por exemplo , num multivibrador astável existe realimentação positiva, mas se forem retirados os capacitores, e as entradas dos transistores ligadas diretamente, o circuito deixa de oscilar e passa para um estado estável, tendo-se agora um multivibrador biestável ou latch, que é o circuito fundamental dos flip-flops e células de memória RAM. Além disso em alguns osciladores, a princípio, não se tem a realimentação positiva própriamente dita, muito pelo contrário, como no oscilador de resistência negativa, ou nos osciladores hartley, colptis e por desvio de fase, nestes três últimos se tem apenas um estágio amplificador, e como á saida esta defasada em relação à entrada, não parece ser muito correto utilizar o termo "realimentação positiva".

[aphawk]

@Tarcisio Zewe Duarte ,

 

É uma questão de conceito !

Diz-se que a realimentação é Positiva  quando uma pequena amostra dela reaplicara à entrada do circuito reforça a tendência de aumento da amplitude do sinal de saída.

 

Quando é Negativa é porque essa amostra faz com que a saída do circuito reaja ao contrário, isto é , forçando a uma diminuição da amplitude do sinal de saída.

Não é apenas um capacitor que modifica a tendência de saída de um sinal ... qualquer dispositivo não linear serve para isso !

 

Existem osciladores senoidais que são estabilizados por uma pequena lampada de filamento que fica em sua saída , pois o filamento diminui sua resistência com o aumento do brilho, e serve para gerar o sinal de realimentação negativa ( a saída aumenta, o brilho aumenta, e a resistência diminui ! Repare que é algo que funciona ao contrário do esperado de um resistor comum ! ).

 

indutores também são muito usados para fornecer a realimentação, da mesma maneira que os capacitores.

Paulo

 

[Tarcisio Zewe Duarte]

@aphawk Já vi um artigo numa revista de eletrônica bem antiga (se não me engano de 1972) que dizia à respeito da utilização de uma lâmpada incandescente para estabilizar o oscilador como você falou. Mas ela em si não era responsável pelas oscilações própriamente ditas do circuito,  estava ali apenas para estabilizá-lo,  o responsável pelas oscilações era um circuito tanque formado por uma rede RC em duplo T. Acho que para oscilações ocorrem,  é nescessario um componente que mude a fase (o sentido do fluxo de elétrons) ou a amplitude do meso,  tais componentes são o inditor,  o capacitor e o cristal. Um transistor tbj,  um diodo tunel ou tristor,  ou ainda uma lâmpada neon não é capaz de oscilar sózinho sem a presença destes três componentes. Uma vez também li à respeito que resistores podem provocar oscilações parasitas,  chamadas de "ruido térmico",  pois em um dado momento ele pode aquecer pela passagem da corrente, o que provoca agitação térmica,  afastando seus átomos entre si,  e consequentemente aumentando sua resistência. Com isso,  há um aumento na queda de tensão provocada por ele próprio,  havendo uma redução na amplitude do sinal,  e por consequência no fluxo de elétrons. Com a corrente diminuindo,  a potência dissipada na forma de calor diminui,  ele esfria um pouco,  reduzindo novamente sua resistência,  o que por consequência volta à aumentar a corrente,  reiniciando o ciclo intermitente.

[aphawk]

@Tarcisio Zewe Duarte ,

 

Sim, para que ocorra a oscilação tem de existir diferença de fase. Vários circuitos tem tendência a oscilar, e se isto não é desejado, usa-se realimentação negativa para impedir. Se for desejada a oscilação, usa-se positiva para que ela aumente a amplitude.

 

A lâmpada que citei é para manter a amplitude constante, um tipo de CAG do oscilador.

Se me lembro bem da época de faculdade, uma exigência para existir oscilação é uma rotação de fase mínima de 360 graus OU 0 graus, algo que não acontece com um simples RC, precisando de mais circuitos do tipo.

 

Como curiosidade, pesquise Oscilador por rotação de fase. 
 

Só um comentário sobre o multivibrador astável :

 

O capacitor não inverte o sinal ... ele permite que a queda brusca de tensão no coletor de um transistor chegue na base do outro transistor, fazendo com que cesse a condução imediatamente. É muito interessante o funcionamento desse circuito, simples de se montar,

Mas o cálculo dos valores para ele funcionar é uma calculeira dos infernos kkkk !

Isso me lembra dos maravilhosos tempos de faculdade hehehe !

 

Paulo

[Tarcisio Zewe Duarte]

@aphawk Isto é verdade,  ao longo da minha vida tentei fazer na louca alguns osciladores só por brincadeira,  com o resistor de polarização de base de 1M,  e em paralelo com um capacitor,  com o mesmo ligado ao coletor,  em série com um led e um resistor de 560 ,  ele se tornou um ciruito oscilador meio que "temperamental",  e funcionova quando ele queria,  e meio "male má"... Da umas osciladas de vez em quando e em frequências aleatórias,  ora o led piscava mais rápido,  ora mais devagar. Uma outra vez tentei reproduzir oscoladores com portas lógicas cmos dos chips de circuitos integrados digitais,  com transistores mosfets do canal N e P discretos,  usei vários modelos,  como os IRF e IRFP,  o ZVN2106A e o ZVP2106A,  e nécas,  o circuito não ganhou vida. Em contra partida já montei diversos osciladores,  que pegiei os esquemas na internet,  livros,  revistas,  apostilas,  inclusive o por desvio de fase que você falou,  osciladores em anel,  osciladores astáveis com transistores discretos tbj's e mosfet's,  com chips 555,  40106, e 4011,  onde funcionaram perfeitamente. Mas o que eu pude perceber em todos estes anos,  o que as vezes pode parecer óbvio,  é que todo oscilador precisa de um elemento que armazene energia,  seja um indutor,  capacitor,  cristal ou combinação destes componentes,  sem eles acho que seria impossivel um transistor tbj oscilar kkkkk.

Mas o do tipo mosfet,  por possuir a sua porta de entrada,  isolada do semicondutor por uma camada de óxido,  forma uma espécie de capacitor,  e em alguns casos consegue oscilar sózinho,  sem  o uso de um elemento especifico para armazenar energia,  pois sua própria porta faz isto,  como em alguns projetos de osciladorez em anel cmos que já vi,  mas na maioria  são projetos experimentais,  pois qualuer campo elétrico por perto,  altera e desanda o funcionamento do circuito.

adicionado 5 minutos depois

Mas acredito que nos casos dos transistores bipolares de junção,  a realimentação positiva,  sem um elemento que armazene energia,  não gera nenhuma oscilação,  ela apenas regenera o circuito e produz no mesmo uma histerese,  como num shimitt trigger ou flip flop,  igual ocorre num diodo tiristor,  triac,  scr,  que equivalem a dois transistores NPN e PNP se realimetando positivamente,  mutuamente.

 

[MOR_AL]

Os termos "Realimentação Positiva" ou "Realimentação Negativa" são muito empregados em eletrônica analógica, quando na maior parte do tempo, o sinal se encontra na região linear de operação. Nesta situação, um circuito para oscilar TEM que possuir GANHO UNITÁRIO e  FASE ZERO, ou seja Realimentação Positiva, pois o sinal realimentado, reaplicado à entrada, tende a gerar o mesmo sinal na saída. No fundo, não se consegue um ganho exatamente unitário. Projeta-se um ganho um pouco maior que um. Mas quando o sinal tente a alcançar os extremos da alimentação, ocorre o início de uma NÃO LINEARIDADE, que provoca a redução do ganho. Ao deixar esta região, o sinal já com outro sentido de variação, o ganho do circuito volta a aumentar até atingir a outra tensão da fonte. O ciclo se repete até que se desligue a alimentação, ou se provoque a interrupção da oscilação.

 

Já em eletrônica digital usa-se mais o termo oscilador, porque na maior parte do tempo, o dispositivo ativo ou se encontra cortado, ou se encontra saturado. Mas existe o caso em que o dispositivo ativo se encontra ou saturado, ou cortado, mas não oscila. É o caso de comparadores, por histerese ou não e as portas lógicas; tanto entradas como saídas.

MOR_AL

[Tarcisio Zewe Duarte]

@MOR Sim, de fato a realimentação positiva contribui para aque as oscilações ocorram,  mas apenas ela,  sem a presença de um elemento que armazene energia no elo de realimentação, de forma a interrompe-la e reestabelece-la periódicamente, um circuito nunca irá produzir oscilações . No caso de um circuito analógico,  como um amplificador por exemplo,  onde não exista um elemento armazenador de energia, neste caso,  a realimentação positiva,  fará com que ele  apenas tenha um caminho alternativo para os elétrons da base,  o qual reforçará sua polarização,  aumentando a corrente de coletor,  e por consequência o seu ganho,  saindo o mesmo do seu ponto quiescente,  indo próximo à região de saturaçào,  ou atingindo a mesma,  mas sem a presença de um elemento que armazene energia neste elo de realimentação,  ele  ficará assim,  preso neste estado, sem ter modificação no sinal de saída ao longo do tempo. Óbviente este circuito amplificador não irá prestar,  pois estando próximo da saturação, ele irá promover distorçào harmônica em um sinal aplicado em sua entrada,  haja vista que o transistor irá atigir a saturação antes do tempo,  em relação à onda que for aplicada à entrada,  ceifando-a.

[MOR_AL]

1 hora atrás, Tarcisio Zewe Duarte disse:

@MOR Sim, de fato a realimentação positiva contribui para aque as oscilações ocorram,  mas apenas ela,  sem a presença de um elemento que armazene energia no elo de realimentação, de forma a interrompe-la e reestabelece-la periódicamente, um circuito nunca irá produzir oscilações .

Concordo

No caso de um circuito analógico,  como um amplificador por exemplo,  onde não exista um elemento armazenador de energia, neste caso,  a realimentação positiva,  fará com que ele  apenas tenha um caminho alternativo para os elétrons da base,  o qual reforçará sua polarização,  aumentando a corrente de coletor,  e por consequência o seu ganho,  saindo o mesmo do seu ponto quiescente,  indo próximo à região de saturaçào,  ou atingindo a mesma,  mas sem a presença de um elemento que armazene energia neste elo de realimentação,  ele  ficará assim,  preso neste estado, sem ter modificação no sinal de saída ao longo do tempo.

Concordo, parcialmente.

Explico. 

Neste caso o circuito se assemelha mais a um circuito lógico e não um circuito linear, como você mesmo informa, que não prestará. Assim, este caso fica mais caracterizado como um circuito lógico e não linear.

 

Óbviente este circuito amplificador não irá prestar,  pois estando próximo da saturação, ele irá promover distorçào harmônica em um sinal aplicado em sua entrada,  haja vista que o transistor irá atigir a saturação antes do tempo,  em relação à onda que for aplicada à entrada,  ceifando-a.

MOR_AL

[aphawk]

Pergunta meio sem nexo :

 

Estão falando de um amplificador linear, certo ?

 

No caso citado do amplificador, até onde eu saiba, pode-se não usar nenhuma realimentação, desde que todos os circuitos Intermediários sejam calculados para se ter apenas o ganho necessário. E corre-se o risco de em caso de uma entrada de sinal de grande amplitude, a saída ir parar em um estado do qual não consegue mais retornar.

 

Ou então o circuito tem um ganho bem maior do que o necessário ( ganho em malha aberta ) e precisa de realimentação negativa para ser estabilizado no ganho desejado.

Mas nunca ouví falar de um amplificador que use realimentação positiva !

 

De onde que saiu isso ?

 

Paulo

[Tarcisio Zewe Duarte]

@aphawk Paulo no caso estávamos nos referindo há uma situação hipotética,  simplesmente para ilustrar que emborara a realimentação positiva num circuito contribua,  apenas a existência dela, não o faz o oscilar. Óbviamente ninguém quer um amplificador desta forma,  e a realimentação positiva como você mesmo disse,  a realimentação positiva deve ser evitada ao máximo,  pois do contrário você terá uma histerése,  e o circuito deirxará de ser um amplificador e se tornará um circuito lógico digital,  como um shimitt trigger,  flip flop ou até mesmo uma célula de memória RAM. Embora na prática,  em alguns casos,  por erro de projeto um amplificador possa vir se comportar de ral forma,  produzindo distorções.

adicionado 5 minutos depois

@aphawk Sei que muitos poderão dizer "eles estão saindo do foco da pergunta" mas a vida é a assim mesmo,  um assunto vai puxando o outro,  e aqui é um fórum de discução,  não uma palestra ou um texto formal. E acredito que ainda estejamos dentro do tema. kkkk

[aphawk]

@Tarcisio Zewe Duarte,

 

Ok, ufa, achei que estava ficando velho demais e esquecido ....

 

Sobre isto :

 

Em 05/06/2020 às 09:54, MOR disse:

No caso de um circuito analógico,  como um amplificador por exemplo,  onde não exista um elemento armazenador de energia, neste caso,  a realimentação positiva,  fará com que ele  apenas tenha um caminho alternativo para os elétrons da base,  o qual reforçará sua polarização,  aumentando a corrente de coletor,  e por consequência o seu ganho,  saindo o mesmo do seu ponto quiescente,  indo próximo à região de saturaçào,  ou atingindo a mesma,  mas sem a presença de um elemento que armazene energia neste elo de realimentação,  ele  ficará assim,  preso neste estado, sem ter modificação no sinal de saída ao longo do tempo.

 

Em um amplificador não é necessária a presença de algum elemento armazenador de energia para que ocorra a realimentação, basta apenas a introdução de uma pequena parcela do sinal de saída via um simples resistor ( divisor resistivo ) ao circuito de entrada, de maneira que se oponha à variação.

 

Realmente a presença de realimentação positiva não basta para que se tenha oscilação.

 

Paulo

 

[Tarcisio Zewe Duarte]

1 hora atrás, aphawk disse:

@Tarcisio Zewe Duarte,

 

Ok, ufa, achei que estava ficando velho demais e esquecido ....

 

Sobre isto :

 

 

Em um amplificador não é necessária a presença de algum elemento armazenador de energia para que ocorra a realimentação, basta apenas a introdução de uma pequena parcela do sinal de saída via um simples resistor ( divisor resistivo ) ao circuito de entrada, de maneira que se oponha à variação.

 

 

 

adicionado 1 minuto depois

Exatamente,  para que ocorra a realimentação não é necessário a presença de um elemento armazenador de energia,  mas para as oscilções sim. 

[MOR_AL]

A "Cezar o que é de Cezar"

Na realidade foi uma citação do @Tarcisio Zewe Duarte . Eu apenas incluí a citação dele para poder incluir minha opinião.

O programa do gerenciador das respostas deve ter incluído a minha autoria.

 

8 horas atrás, aphawk disse:

Em 05/06/2020 às 09:54, MOR disse:

No caso de um circuito analógico,  como um amplificador por exemplo,  onde não exista um elemento armazenador de energia, neste caso,  a realimentação positiva,  fará com que ele  apenas tenha um caminho alternativo para os elétrons da base,  o qual reforçará sua polarização,  aumentando a corrente de coletor,  e por consequência o seu ganho,  saindo o mesmo do seu ponto quiescente,  indo próximo à região de saturaçào,  ou atingindo a mesma,  mas sem a presença de um elemento que armazene energia neste elo de realimentação,  ele  ficará assim,  preso neste estado, sem ter modificação no sinal de saída ao longo do tempo.

MOR_AL