Circuitos de pulsos: multivibrador estable
Un multivibrador astable tiene no stable states. Una vez que el Multivibrador está ENCENDIDO, simplemente cambia sus estados por sí solo después de un cierto período de tiempo que está determinado por las constantes de tiempo R C. Se le da al circuito una fuente de alimentación de cc o V cc para su funcionamiento.
Construcción de multivibrador astable
Dos transistores denominados Q 1 y Q 2 están conectados en retroalimentación entre sí. El colector del transistor Q 1 está conectado a la base del transistor Q 2 a través del condensador C 1 y viceversa. Los emisores de ambos transistores están conectados a tierra. Las resistencias de carga del colector R 1 y R 4 y las resistencias de polarización R 2 y R 3 tienen valores iguales. Los condensadores C 1 y C 2 son de iguales valores.
La siguiente figura muestra el diagrama de circuito para Astable Multivibrator.
Funcionamiento del multivibrador astable
Cuando se aplica V cc , la corriente de colector de los transistores aumenta. Como la corriente del colector depende de la corriente base,
$$ I_c = \ beta I_B $$
Como no hay características de transistores iguales, uno de los dos transistores dice que Q 1 tiene su corriente de colector aumenta y por lo tanto conduce. El colector de Q 1 se aplica a la base de Q 2 a C 1 . Esta conexión permite que el aumento de voltaje negativo en el colector de Q 1 se aplique en la base de Q 2 y su corriente de colector disminuya. Esta acción continua hace que la corriente del colector de Q 2 disminuya aún más. Esta corriente cuando se aplica a la base de Q 1 la hace más negativa y con las acciones acumulativas Q 1 se satura y Q 2 se corta. Por tanto, la tensión de salida de Q 1 será V CE (sat) y Q 2 será igual a V CC .
El capacitor C 1 se carga a través de R 1 y cuando el voltaje a través de C 1 alcanza 0.7v, esto es suficiente para convertir el transistor Q 2 a saturación. A medida que este voltaje se aplica a la base de Q 2 , se satura, disminuyendo su corriente de colector. Esta reducción de voltaje en el punto B se aplica a la base del transistor Q 1 a C 2, lo que hace que la polarización inversa Q 1 . Una serie de estas acciones hacen que el transistor Q 1 se corte y el transistor Q 2 se sature. Ahora el punto A tiene el potencial V CC . El condensador C 2 se carga a través de R 2 . El voltaje a través de este capacitor C 2 cuando llega a 0.7v, enciende el transistor Q 1 a saturación.
Por lo tanto, la tensión de salida y la forma de onda de salida están formadas por la conmutación alterna de los transistores Q 1 y Q 2 . El período de tiempo de estos estados ON / OFF depende de los valores de los condensadores y resistencias de polarización utilizados, es decir, de los valores de R C utilizados. Como ambos transistores funcionan alternativamente, la salida es una forma de onda cuadrada, con la amplitud máxima de V CC .
Formas de onda
Las formas de onda de salida en los colectores de Q 1 y Q 2 se muestran en las siguientes figuras.
Frecuencia de oscilaciones
El tiempo ON del transistor Q 1 o el tiempo OFF del transistor Q 2 viene dado por
t 1 = 0,69 R 1 C 1
De manera similar, el tiempo de APAGADO del transistor Q 1 o el tiempo de ENCENDIDO del transistor Q 2 viene dado por
t 2 = 0,69 R 2 C 2
Por lo tanto, el período de tiempo total de la onda cuadrada
t = t 1 + t 2 = 0.69 (R 1 C 1 + R 2 C 2 )
Como R 1 = R 2 = R y C 1 = C 2 = C, la frecuencia de la onda cuadrada será
$$ f = \ frac {1} {t} = \ frac {1} {1.38 RC} = \ frac {0.7} {RC} $$
Ventajas
Las ventajas de usar un multivibrador astable son las siguientes:
- No se requiere activación externa.
- El diseño del circuito es simple
- Inexpensive
- Puede funcionar continuamente
Desventajas
Los inconvenientes de usar un multivibrador astable son los siguientes:
- La absorción de energía está más dentro del circuito.
- La señal de salida es de baja energía.
- No se puede lograr un ciclo de trabajo menor o igual al 50%.
Aplicaciones
Los multivibradores Astables se utilizan en muchas aplicaciones, como equipos de radioaficionados, generadores de código Morse, circuitos de temporizador, circuitos analógicos y sistemas de TV.