2. Multivibrador Monoestable
Este circuito tiene la característica de que necesita de un pulso externo para
cambiar de estado, pasado un período de tiempo, este regresa al estado
anterior, es imposible mantener el estado activo indefinidamente. A este
circuito comúnmente se le conoce como "Timer", Un buen ejemplo de esto, es
nuevamente el circuito integrado 555, conectado como Multivibrador ademas
realiza una función secuencial consistente en que al recibir una excitación exterior,
cambia de estado y se mantiene en él durante un periodo que viene determinado por una
constante de tiempo. Transcurrido dicho período, la salida del monoestable vuelve a su
estado original. Por tanto, tiene un estado estable (de aquí su nombre) y un estado casi
estable.
En la Figura se representa el
esquema de un circuito
multivibrador monoestable,
realizado con componentes
discretos, cuyo funcionamiento
es el siguiente:
Al aplicar la tensión de alimentación (Vcc), los dostransistores iniciarán la conducción, ya
que sus bases reciben un potencial positivo a través de las resistencias R-2 y R-3, pero
como los transistores no serán exactamente idénticos, por el propio proceso de
fabricación y el grado de impurezas del material semiconductor, uno conducirá antes o
más rápido que el otro.
3. Multivibrador monoestable con
circuito integrado 555
El multivibrador monostable entrega a su salida un solo pulso de un ancho
establecido por el diseñador (tiempo de duración).
El esquema de conexión y las formas de onda de la entrada y salida se
muestran en los siguientes gráficos.
Ver que el tiempo en nivel alto de la salida de multivibrador monostable
depende del resistor R1 y el capacitorC1.
La fórmula para calcular el tiempo de duración (tiempo que la salida esta en
nivel alto) es:
Observar que es necesario que la señal de disparo, sea de nivel bajo y de muy corta
duración en el PIN # 2 del circuito integrado para iniciar la señal de salida.
Para configurar un 555 como monoestable no redisparable, se utilizan una
resistencia y un condensador externo, tal como se muestra en el siguiente
diagrama, el periodo de salida se determina mediante la constante de tiempo
(Ct), que se calcula a partir de R1 y C1, como lo describe la siguiente ecuación
para calcular el tiempo de duración (tiempo que la salida esta en nivel alto) es:
T = 1.1 x R1 x C1 (en segundos)
4. Se utiliza un condensador de desacoplo C2, para evitar la aparición de ruido
que pudiera afectar los niveles umbral y de disparo, como podemosencontrar
en el datasheet del circuito se utiliza un capacitor de 0.01µF, se debe
mencionar que se activa con flancos de bajada.
Como se aprecia en el circuito anterior se utiliza un capacitor de 10µF y una
resistencia de 1MΩ. Sustituyendo en nuestra ecuación tenemos que:
Ct = (1.1) (1MΩ) (10µF) = 11seg. Que es el tiempo que tardara encendido
nuestra carga conectada en la salida antes de cambiar de estado.
5. Multivibrador Astable
un astable es un multivibrador que no tiene ningún estado estable, lo que
significa que posee dos estados "cuasi-estables" entre los que conmuta,
permaneciendo en cada uno de ellos un tiempo determinado. La frecuencia de
conmutación depende, en general, de la carga y descarga de condensadores.
Entre sus múltiples aplicaciones se cuentan la generación de ondas periódicas
(generador de reloj) y de trenes de pulsos.
En la Figura se muestra el esquema de un multivibrador astable realizado
con componentes discretos.
Figura - Circuito multivibrador astable
El funcionamiento de este circuito es el siguiente:
Al aplicar la tensión de alimentación (Vcc), los dos transistores iniciaran la
conducción, ya que sus bases reciben un potencial positivo a través de las
resistencias R-2 y R-3, pero como los transistores no serán exactamente
idénticos, por el propio proceso de fabricación y el grado de impurezas del
material semiconductor, uno conducirá antes o más rápido que el otro.
6. Multivibrador Astable con
circuito integrado 555
[segundos]Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con
forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el
diseñador del circuito. El esquema de conexión es el que se muestra. La señal
de salida tiene un nivel alto por un tiempo t1 y un nivel bajo por un tiempo t2.
La duración de estos tiempos dependen de los valores de R1, R2 y C, según las
fórmulas siguientes:
Esquema de la aplicación de multivibrador astable del 555.
La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula:
el período es simplemente:
7. También decir que si lo que queremos es un generador con frecuencia variable,
debemos variar la capacidad de capacitor, ya que si el cambio lo hacemos
mediante los resistores R1 y/o R2, también cambia el ciclo de trabajo o ancho
de pulso (D) de la señal de salida según la siguiente expresión:
Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal hasta que ésta
se vuelve a repetir (Tb - Ta).
Si se requiere una señal cuadrada donde el ciclo de trabajo D sea del 50%, es
decir que el tiempo t1 sea igual al tiempo t2, es necesario añadir un diodo en
paralelo con R2 según se muestra en la figura. Ya que, según las fórmulas,
para hacer sería necesario que R1 fuera cero, lo cual en la práctica no
funcionaría.
Funcionamiento como astable
En la siguiente imagen se ve un 555 conectado como multivibrador astable. Observe
que, en este caso, la entrada (Pin # 2) está conectada a la entrada de disparo (Pin #
6). Los componentes externos R1, R2, y C1 conforman la red de temporización que
determina la frecuencia de oscilación. El condensador C2 de 0.01uF conectado a la
entrada de control (Pin # 5) sirve únicamente para desacoplar y no afecta en absoluto
al funcionamiento del resto del circuito, si se desea se puede omitir.
8. La frecuencia de oscilación viene dada por la siguiente fórmula:
F= 1.44/ [(R1 + 2*R2)*C1]
El ciclo de trabajo depende de los valores de R1 y R2 y puede ser ajustado seleccionando
diferentes resistencias, dado que C1 se carga a través de R1 + R2 y se descarga
únicamente a través de R2, se puede conseguir ciclos de trabajo de un mínimo del 50%
aproximadamente, si R2>>R1, de forma que los tiempos de carga y descarga sean
aproximadamente iguales.
Diferencia de multivibradores
Un circuito Multivibrador es calificado como talcuando tiene la capacidad de
generar una onda cuadrada, dependiendo de las características de operación,
un multivibrador se divide en tres tipos:
1.- Astable.
También conocido como oscilador de carrera libre, es un circuito capaz de
cambiar de un estado a otro sin intervención externa, al ser conectado,
automáticamente comienza su ciclo permaneciendo en un estado por cierto
tiempo, cambiando al otro estado y permaneciendo en este el mismo tiempo
que el estado anterior, Es decir, tiene un ciclo activo del 50%. Un buen
ejemplo de esto es circuito integrado 555, conectado como Multivibrador
Astable, con el cuál puede lograrse este efecto.
Astable.- ninguna salida permanece estable, ni 1 ni 0, cambia continuamente
de uno a otro.
2.-Monoestable.
Este circuito tiene la característica de que necesita de un pulso externo para
cambiar de estado, pasado un período de tiempo, este regresa al estado
anterior, es imposible mantener el estado activo indefinidamente. A este
circuito comúnmente se le conoce como "Timer", Un buen ejemplo de esto, es
nuevamente el circuito integrado 555, conectado como Multivibrador
Monoestable.
Monoestable.- La salida permanece estable 1 o 0, depende del circuito, quiero
decir, si la salida es estable en 0, si tengo un pulso de entrada que me haga la
salida a 1, la salida permanecerá a 1 sólo mientras actue esta señal, después
la salida se pondrá a cero. Puede suceder lo inverso si la posición estable de la
salida es 1.
