Flip-Flop Simples com Dois Transistores

O flip-flop é a unidade de ória dos microcontroladores e computadores no geral. Esse simples circuito pode armazenar um bit ( 0 ou 1) para uma dada aplicação. Como um circuito eletrônico pode fazer isso? Vamos descobrir?

Introdução

O flip-flop pode ser comparado com  uma gangorra. Quando um lado sobe outro deve obrigatoriamente descer. Se representarmos o lado alto por "1" e o lado baixo por "0", perceberemos que quando um lado é 1 o outro deve ser obrigatoriamente 0. Se considerarmos um lado como uma saída, temos então que em um dado instante a saída do flip-flop só poder 0 ou 1. 

     O flip-flop fica estável no estado que for colocado. Se levantarmos um lado e abaixarmos o outro ele permanecerá nessa condição indefinidamente. A mudança de estado do Flip-Flop deve ser feita por uma intervenção externa.

Descrição do Circuito Flip-Flop

     O flip-flop, conhecido também como biestável, que montaremos é alimentado por pilhas e seus estados 0 e 1 são indicados por dois Led's. A mudança de estado é feita por meio de toque que será dado em dois interruptores de pressão (push-button) que altera os estado do circuito da  figura 1.

Figura 1 - Circuito do flip-flop com dois transistores

Funcionamento do Flip-Flop

 

    O Fli-Flop ou multivibrador biestável proposto utiliza dois transistores ligados na configuração da figura 1. 

     Neste circuito, a polarização de um transistor depende do outro de tal forma que, se um transistor estiver conduzindo (indicado pelo Led acesso) o outro não é suficientemente polarizado e não poderá conduzir e terá o seu led apagado. Quando ligamos o Flip-Flop, o led que acende primeiro dependerá das condições dos transistores usados. Um deles pode ter uma maior ganho e por isso começa a conduzir primeiro.

     No entanto, uma vez ligado, podemos "forçar"apenas um ou outro transistor a conduzir, acionando para isso os interruptores de pressão junto às bases do transistores. 

     Se pressionarmos o interruptor S1 por um breve instante, o transistor Q1 deixa de conduzir, pois este interruptor "corta" sua polarização de base. Co isso pode chegar corrente de polarização a Q2, que então passa a conduzir, acendendo seu Led2. Porem, se agora apertarmos S2 por um pequeno intervalo de tempo, é o transistor Q2 que deixa de conduzir, levando assim a polarização de Q1 que "liga" e faz seu led1 acender.

     Em resumo podemos dizer que S1 "arma" (SET) o Flip-Flop enquanto que S2 "rearma" (RESET) o Flip-Flop. Esse tipo de circuito é comumente chamado na literatura de flip-flop R-S ou Re-set-Set (Arme-rearme).

Montagem  do Circuito Flip-Flop

     Na figura 2 temos o nosso flip-flop em forma de diagrama. O circuito pode ser montado em uma plaquinha, protobord ou diretamente nos terminais pois se trata de um circuito pouco complexo.

Você pode instalar o conjunto em uma caixinha de plástico ou outro material para facilitar sua demostração. O led 1 poder ser vermelho e o led 2 verde. os resistores são de 1/8 ou 1/4W. Será preciso observar a polaridade dos leds e das pilhas para que o circuito funcione corretamente.

Figura 2 - Diagrama de montagem do circuito flip-flop.

Componentes

Q1, Q2 - BC548 ou equivalente (transistor NPN)

LED1    - Led Vermelho

LED2    - Led verde

R1, R2  - 560 ohms 1/8W - Resistor (verde, azul, marrom)

R3, R4  - 10K ohms - Resistor (marrom, preto, laranja)

S1, S2   - Interruptores de pressão (push-button)

S3         - Interruptor simples.

BAT      - 4 pilhas pequenas com suporte.