multivibrador astable
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Publicado: 1 de abril de 2013
Multivibrador astable
Una onda cuadrada puede ser generada mediante un multivibrador astable que conmuta periódicamente entre sus dos estados inestables.
Este circuito puede ser realizado conectando a un disparador Schmitt(circuito con dos estados estables) una realimentación constituida por un red RC tal cómo se muestra en la figura 10.12.
El circuito resultante no presenta ningún estadoestable, y por ello se denomina multivibrador astable.
El multivibrador astable puede ser realizado a partir de un disparador de Schmitt con dos estados estables correspondientes a los niveles de tensión de salida VOH y VOL.
El cambio de un estado a otro se producirá cuando la Vi alcance el valor de VTL(VOL VOH) o cuando alcance el valor de VTH (VOH VOL); VTH y VTL dependen de VOH y VOL através del factor ß: VTH=ßVOH y VTL=ßVOL.
Para obtener las ecuaciones de este circuito, se supone el disparador Schmitt tiene una tensión de salida inicial de Vo=VOL y el condensador de Vi=VTL.
En este momento, el condensador se carga a través de R hasta alcanzar la tensión Vi=VTH, instante en el cual el disparador cambia de estado y pasa a Vo=VOL. En este momento, el condensador que estaba cargadoa VTH se descarga siguiendo la siguiente ecuación
El condensador dejará de descargarse hasta que Vi=VTL instante en el cual el disparador Schmitt pasa a tener el nivel de salida VOH. El tiempo T1 de descarga del condensador corresponde al tiempo que tarda en variar su tensión de VTH a VTL. Este tiempo se obtiene al resolver la ecuación 10.21 para que Vi (t=T1) = VTH resultando
Similar alcaso anterior, el proceso de carga del condensador viene dado por la siguiente ecuación
Este tiempo T2 se obtiene al resolver la ecuación 10.23 para Vi (t=T2)=VTH resultando
El periodo de la onda cuadrada T viene dado por
El circuito de la figura 10.13 es un ejemplo práctico de un multivibrador astable basado en un amplificador operacional y su correspondiente diagrama temporal. Los nivelesde salida están fijados por la tensión de alimentación
(VOH VCC y VOL -VCC) y el factor Beta = R1 / (R1+R2)
Multivibrador Astable sin R ni C
Este multivibrador astable se construye con un número impar de inversores. Estos inversores pueden ser indistintamente TTL o CMOS. La frecuencia de oscilación depende del tiempo total de retardo de propagación de losinversores. La oscilación es el resultado de la circulación de impulsos invertidos. La duración del ciclo es igual a dos veces el tiempo de retardo de la propagación total. La frecuencia puede ser calculada mediante: f=1/2.n.Tp en donde f es la frecuencia de oscilación, n es el número de inversores (siempre impar), Tp es el tiempo de retardo de la propagación en cada inversor.
Si el circuito seconstruye con cinco inversores TTL tales como un SN7404 con un tiempo de retardo por puerta de 10 ns la frecuencia sería 1/2*5*10-8=10 Mhz.
Multivibrador astable con compuertas
El multivibrador monoestable produce un pulso digital único de una duración fija. Si el resistor tr de carga se conecta a la salida la compuerta 2, en vez de a Vdd, el circuito se convierte en un multivibrador astable,capaz de producir y mantener osciladores de onda cuadrada. El periodo de la onda cuadrada esta determinado únicamente por la constante de tiempo rc. Note que el circuito no tiene señal de entrada; la terminal de entrada en la compuerta 1 está conectada a tierra.
La operación del multivibrador se puede analizar suponiendo que empieza en un estado de salida de la compuerta 2 alta(Vout=Vdd), lasalida de la compuerta 1 baja (V1=0) y el voltaje del capacitor precargado al valor negativo Vc=Vic-Vdd, dodne Vic, que es mayor que Vdd es el nivel lógico de transmisión de la compuerta 2. Bajo estas condiciones , el estado del capacitor aparece como en la figura 2 ( a). con V1 bajo , la entrada V2 a la compuerta 2 , dada por V1+Vc=0+Vic-Vdd, inicialmente será negativo y verdaderamente forzara...
Multivibrador astable
Una onda cuadrada puede ser generada mediante un multivibrador astable que conmuta periódicamente entre sus dos estados inestables.
Este circuito puede ser realizado conectando a un disparador Schmitt(circuito con dos estados estables) una realimentación constituida por un red RC tal cómo se muestra en la figura 10.12.
El circuito resultante no presenta ningún estadoestable, y por ello se denomina multivibrador astable.
El multivibrador astable puede ser realizado a partir de un disparador de Schmitt con dos estados estables correspondientes a los niveles de tensión de salida VOH y VOL.
El cambio de un estado a otro se producirá cuando la Vi alcance el valor de VTL(VOL VOH) o cuando alcance el valor de VTH (VOH VOL); VTH y VTL dependen de VOH y VOL através del factor ß: VTH=ßVOH y VTL=ßVOL.
Para obtener las ecuaciones de este circuito, se supone el disparador Schmitt tiene una tensión de salida inicial de Vo=VOL y el condensador de Vi=VTL.
En este momento, el condensador se carga a través de R hasta alcanzar la tensión Vi=VTH, instante en el cual el disparador cambia de estado y pasa a Vo=VOL. En este momento, el condensador que estaba cargadoa VTH se descarga siguiendo la siguiente ecuación
El condensador dejará de descargarse hasta que Vi=VTL instante en el cual el disparador Schmitt pasa a tener el nivel de salida VOH. El tiempo T1 de descarga del condensador corresponde al tiempo que tarda en variar su tensión de VTH a VTL. Este tiempo se obtiene al resolver la ecuación 10.21 para que Vi (t=T1) = VTH resultando
Similar alcaso anterior, el proceso de carga del condensador viene dado por la siguiente ecuación
Este tiempo T2 se obtiene al resolver la ecuación 10.23 para Vi (t=T2)=VTH resultando
El periodo de la onda cuadrada T viene dado por
El circuito de la figura 10.13 es un ejemplo práctico de un multivibrador astable basado en un amplificador operacional y su correspondiente diagrama temporal. Los nivelesde salida están fijados por la tensión de alimentación
(VOH VCC y VOL -VCC) y el factor Beta = R1 / (R1+R2)
Multivibrador Astable sin R ni C
Este multivibrador astable se construye con un número impar de inversores. Estos inversores pueden ser indistintamente TTL o CMOS. La frecuencia de oscilación depende del tiempo total de retardo de propagación de losinversores. La oscilación es el resultado de la circulación de impulsos invertidos. La duración del ciclo es igual a dos veces el tiempo de retardo de la propagación total. La frecuencia puede ser calculada mediante: f=1/2.n.Tp en donde f es la frecuencia de oscilación, n es el número de inversores (siempre impar), Tp es el tiempo de retardo de la propagación en cada inversor.
Si el circuito seconstruye con cinco inversores TTL tales como un SN7404 con un tiempo de retardo por puerta de 10 ns la frecuencia sería 1/2*5*10-8=10 Mhz.
Multivibrador astable con compuertas
El multivibrador monoestable produce un pulso digital único de una duración fija. Si el resistor tr de carga se conecta a la salida la compuerta 2, en vez de a Vdd, el circuito se convierte en un multivibrador astable,capaz de producir y mantener osciladores de onda cuadrada. El periodo de la onda cuadrada esta determinado únicamente por la constante de tiempo rc. Note que el circuito no tiene señal de entrada; la terminal de entrada en la compuerta 1 está conectada a tierra.
La operación del multivibrador se puede analizar suponiendo que empieza en un estado de salida de la compuerta 2 alta(Vout=Vdd), lasalida de la compuerta 1 baja (V1=0) y el voltaje del capacitor precargado al valor negativo Vc=Vic-Vdd, dodne Vic, que es mayor que Vdd es el nivel lógico de transmisión de la compuerta 2. Bajo estas condiciones , el estado del capacitor aparece como en la figura 2 ( a). con V1 bajo , la entrada V2 a la compuerta 2 , dada por V1+Vc=0+Vic-Vdd, inicialmente será negativo y verdaderamente forzara...
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