Los circuitos multivibradores se refieren al especial tipo de circuitos electrónicos utilizado para generar señales de pulso. Estas señales de pulso pueden ser señales de onda rectangular o cuadrada. Generalmente producen salida en dos estados: alto o bajo. Una característica específica de los multivibradores es el uso de elementos pasivos como resistencias y condensadores para determinar el estado de salida.
Circuitos multivibradores
Tipos de vibradores múltiples
a. Multivibrador monoestable : Un multivibrador monoestable es el tipo de circuito multivibrador cuya salida está en un solo estado estable. También se lo conoce como multivibrador de un disparo. En un multivibrador monoestable, la duración del pulso de salida está determinada por la constante de tiempo RC y se da como: 1.11 * R * C
b. Un multivibrador estable : Un vibrador estable es un circuito con una salida oscilante. No necesita ningún disparo externo y no tiene un estado estable. Es un tipo de oscilador regenerativo.
c. Multivibrador biestable : Un vibrador biestable es un circuito con dos estados estables: alto y bajo. Generalmente se requiere un interruptor para alternar entre el estado alto y bajo de la salida.
Tres tipos de circuitos de vibradores múltiples
1. Usando transistores
una. Multivibrador monoestable
Circuito multivibrador monoestable
En el circuito anterior, en ausencia de cualquier señal de activación externa, la base del transistor T1 está al nivel del suelo y el colector tiene un potencial más alto. Por lo tanto, el transistor se corta. Sin embargo, la base del transistor T2 recibe un suministro de voltaje positivo del VCC a través de una resistencia, y el transistor T2 se satura. Y, como el pin de salida está conectado a tierra a través del T2, está en un nivel lógico bajo.
Cuando se aplica una señal de disparo a la base del transistor T1, comienza a conducir a medida que aumenta su corriente de base. A medida que el transistor conduce, su voltaje de colector disminuye. Al mismo tiempo, el voltaje del condensador C2 comienza a descargarse a través del T1. Esto hace que el potencial en el terminal base del T2 disminuya y eventualmente se corta el T2. Dado que el pin de salida ahora está conectado directamente a un suministro positivo a través de la resistencia: Vout está en un nivel lógico alto.
Después de algún tiempo, cuando el condensador se descarga por completo, comienza a cargarse a través de la resistencia. El potencial en el terminal base del transistor T2 comienza a aumentar gradualmente y, finalmente, el T2 se pone en conducción. Por lo tanto, la salida está nuevamente en un nivel lógico bajo o el circuito vuelve a su estado estable.
B. Multivibrador biestable
Circuito multivibrador biestable
El circuito anterior es un circuito multivibrador biestable con dos salidas, que define los dos estados estables del circuito.
Inicialmente, cuando el interruptor está en la posición A, la base del transistor T1 está en el potencial de tierra y, por lo tanto, se corta. Al mismo tiempo, la base del transistor T2 tiene un potencial comparativamente más alto, comienza a conducir. Esto hace que el pin de salida 1 se conecte directamente a tierra y que Vout1 esté en un nivel lógico bajo. El pin2 de salida en el colector de T1 está conectado directamente al Vcc, y el Vout2 está en un nivel lógico alto.
Ahora, cuando el interruptor está en la posición B, las acciones del transistor se invierten (T1 está conduciendo y T2 está cortado) y los estados de salida se invierten.
C. Multivibrador Astable
Circuito multivibrador estable
El circuito anterior es un circuito oscilador. Supongamos que inicialmente el transistor T1 está en conducción y T2 está cortado. La salida 2 está en el nivel lógico y la salida 1 está en el nivel lógico bajo. A medida que el condensador c2 comienza a cargarse a través de R4, el potencial en la base de T2 comienza a aumentar gradualmente hasta que T2 comienza a conducir. Esto disminuye su potencial colector y gradualmente el potencial en la base de T1 comienza a disminuir hasta que se corta por completo.
Ahora, cuando C1 se carga a través de R1, el potencial en la base del transistor T1 comienza a aumentar y, finalmente, se conduce a la conducción, y todo el proceso se repite. Por lo tanto, la salida se repite u oscila constantemente.
Aparte de usar BJT, otros tipos de transistores también se utilizan en circuitos multivibradores.
2. Uso de puertas lógicas
a. Mono-Stable Multi-Vibrator
Circuito multivibrador monoestable
Inicialmente, el potencial a través de la resistencia está al nivel del suelo. Esto implica una señal lógica baja a la entrada de la puerta NOT. Por lo tanto, la salida está en un nivel lógico alto.
Como ambas entradas de la puerta NAND están en niveles lógicos altos, la salida está en un nivel lógico bajo y la salida del circuito permanece en su estado estable.
Ahora, suponga que se da una señal lógica baja a una de las entradas de la puerta NAND, la otra entrada está en un nivel lógico alto, la salida de la puerta es lógica 1, es decir, voltaje positivo. Dado que hay una diferencia de potencial en R, VR1 está en un nivel lógico alto y, en consecuencia, la salida de la puerta NOT es 0 lógico. Como esta señal lógica baja se retroalimenta a la entrada de la puerta NAND, su salida permanece en 1 lógico y el voltaje del capacitor comienza a aumentar gradualmente. Esto a su vez provoca la caída de potencial a través de la resistencia, es decir, VR1 comienza a disminuir gradualmente y en un punto baja, de modo que una señal lógica baja se alimenta a la entrada de la puerta NOT, y la salida está nuevamente en señal lógica alta. El período de tiempo durante el cual la salida permanece en su estado estable está determinado por la constante de tiempo RC.
B. Multi-vibrador Astable
Circuito multivibrador Astable
Inicialmente, cuando se proporciona el suministro, el condensador se descarga y se envía una señal lógica baja a la entrada de la puerta NOT. Esto hace que la salida esté en un nivel lógico alto. A medida que esta señal lógica alta se retroalimenta a la puerta AND, su salida está en lógica 1. El capacitor comienza a cargarse y el nivel de entrada de la puerta NOT aumenta hasta que alcanza el umbral lógico alto y la salida está en lógica baja.
Nuevamente, la salida de la puerta AND está en lógica baja (la entrada lógica baja se retroalimenta) y el capacitor comienza a descargarse hasta que su potencial en la entrada de la puerta NO alcanza el umbral lógico bajo, y la salida vuelve a cambiar a la lógica alta .
Este es en realidad un tipo de circuito oscilador de relajación .
C. Multivibrador biestable
La forma más simple de multivibrador biestable es el pestillo SR, realizado por puertas lógicas.
Circuito multivibrador biestable
Suponga que la salida inicial está en un nivel lógico alto (Establecer) y la señal de activación de entrada está en una señal lógica baja (Restablecer). Esto hace que la salida de la puerta NAND 1 esté en un nivel lógico alto. Como ambas entradas de U2 están en un nivel lógico alto, la salida está en un nivel lógico bajo.
Dado que ambas entradas de U3 están en un nivel lógico alto, la salida está en un nivel lógico bajo, es decir, Reset. La misma operación ocurre para una señal lógica alta en la entrada y el circuito cambia de estado entre 0 y 1. Como se ve, el uso de puertas lógicas para vibradores múltiples son en realidad ejemplos de circuitos lógicos digitales.
3. Uso de temporizadores 555
555 temporizador IC es el IC más utilizado para la generación de pulsos, especialmente modulación de ancho de pulso , para circuitos multivibradores.
una. Multivibrador monoestable
Circuito multivibrador monoestable
Para conectar un temporizador 555 en modo monoestable, se conecta un condensador de descarga entre el pin de descarga 7 y tierra. El ancho de pulso de la salida generada está determinado por el valor de la resistencia R entre el pin de descarga, Vcc y el condensador C.
Si conoce el circuito interno del temporizador 555, debe tener en cuenta el hecho de que 555 temporizador funciona con un transistor, dos comparadores y un flip-flop SR.
Inicialmente, cuando la salida tiene una señal lógica baja, el transistor T pasa a conducción y el pin 7 está conectado a tierra. Suponga que se aplica una señal lógica baja a la entrada del disparador o la entrada del comparador, ya que este voltaje es inferior a 1 / 3Vcc, la salida del IC del comparador aumenta, lo que hace que el flip-flop se restablezca de manera que la salida sea ahora a un nivel lógico bajo.
Al mismo tiempo, el transistor se apaga y el condensador comienza a cargarse a través de Vcc. Cuando el voltaje del capacitor aumenta más allá de 2 / 3Vcc, la salida del comparador 2 se eleva, lo que hace que se establezca el flip-flop SR. Por lo tanto, la salida vuelve a estar en su estado estable después de un cierto período de tiempo determinado por los valores de R y C.
B. Multivibrador Astable
Para conectar un temporizador 555 en modo astable, los pines 2 y 6 se acortan y se conecta una resistencia entre los pines 6 y 7.
Circuito multivibrador estable
Inicialmente, suponga que la salida del flip-flop SR está en un nivel lógico bajo. Esto apaga el transistor y el capacitor comienza a cargarse a Vcc a través de Ra y Rb de tal manera que, en un momento, el voltaje de entrada al comparador 2 excede el voltaje de umbral de 2 / 3Vcc, y la salida del comparador sube. Esto hace que el flip-flop SR se establezca de tal manera que la salida del temporizador esté en lógica baja.
Ahora, el transistor está saturado por una señal lógica alta en su base. El capacitor comienza a descargarse a través de Rb, y cuando este voltaje del capacitor cae por debajo de 1/3 Vcc, la salida del comparador C2 está en un nivel lógico alto. Esto restablece el flip-flop y la salida del temporizador vuelve a estar en un nivel lógico alto.
C. Multivibrador biestable
Circuito multivibrador biestable
Un temporizador 555 en multivibrador biestable no requiere el uso de ningún condensador, sino que se usa un interruptor SPDT entre tierra y los pines 2 y 4.
Cuando la posición del interruptor es de tal manera que el pin 2 está en tierra junto con el pin 6, la salida del comparador 1 está en señal lógica baja, mientras que la salida del comparador 2 está en señal lógica alta. Esto restablece el flip-flop SR y la salida del flip-flop es lógica baja. La salida del temporizador es, por tanto, una señal lógica alta.
Cuando la posición del interruptor es de tal manera que el pin 4, o el pin de reinicio del flip-flop está conectado a tierra, el flip-flop SR está configurado y la salida está en lógica alta. La salida del temporizador tiene una señal lógica baja. Así, dependiendo de la posición del interruptor, se obtienen pulsos altos y bajos.
Entonces, estos son los circuitos multivibradores básicos utilizados para la generación de pulsos. Esperamos que tenga una comprensión clara de los vibradores múltiples.
Aquí hay una pregunta simple para todos los lectores:
Aparte de los vibradores múltiples, ¿cuáles son los otros tipos de circuitos utilizados para la generación de pulsos?
