osciladores

MULTIVIBRADORES

1.


2.
3.

MULTIVIBRADOR BIESTABLE (dos estados estables)
FLIP-FLOP
SCHMITT TRIGGER
MULTIVIBRADOR MONOESTABLE (un estado estable y un estado
inestable)[one shot]
MULTIVIBRADOR ASTABLE (dos estados inestables)

1

GENERADORES DE FUNCIÓN

GENERADOR DE ONDA CUADRADA O
RECTANGULAR

2

1

GENERADOR DE ONDA CUADRADA O
RECTANGULAR

Se puede construir con diferentes elementos
activostales como:
• Transistores
• Amplificadores Operacionales
• CI dedicados (LM555, CD4047,..etc)
• Compuertas lógicas

3

Multivibrador Astable
Astable: posee dos estados inestables,
es un generador de onda cuadrada o
rectangular. Se puede formar con
Amp. Op’s. Fet’s, Bjt’s, Compuertas
Lógicas y CI’s, etc…
1º Estado

2º Estado
4

2

Multivibrador Astable
• Astable con Transistor
Vout1

VCC

VCCt1

t2

Vout2

RC

R

R

RC

VCC

VB1

Vout1

C1

C2

Vout2

VBEsat
VBEsat - VCC

T1

VB2

T2

VBEsat
VBEsat - VCC

Simulación

Astable con Transistor

5

Multivibrador Astable
VCC

RC

R

R

RC
+

Vout1

C1

–

C2

T1 cortado

T1

Vout2
T2 saturado

VBE1

+

T2

VC2
-

VC2 comienza a aumentar para sacar a T1 del corte
Circuito equivalente de carga del condensador C2

6

3

Multivibrador AstableCARGA DEL CONDENSADOR
VBASE TRANSISTOR
Vf = VCC

VCC
VC(t1)=VBE SAT
VBE SAT

t
0

t2

t1

t1

Vi = (VBE SAT - VCC)
7

Condiciones iniciales y finales de carga del condensador, además VC a t = t1

CONVERSOR FRECUENCIA – VOLTAJE
OSCILADOR CONTROLADO POR VOLTAJE - VCO
VCC

V = VCONTROL

RC

Vout1
T1

R

C1

R

RC

C2

Tarea:
1. Encontrar literalmente
t1 y t2 y determine T,
para eso debe
determinarprimero
Vinicial ; Vfinal y VC(t1)

2. ¿Qué sucede si Vcontrol
es reemplazado por una
Vout2 señal triangular o senoidal?

T2

3. ¿ Cómo dejaría un tono
intermitente?

8

4

Multivibrador Astable
• Astable con Transistor
Demostrar que:

t1  0.69  R  C1

Nivel Alto ( descarga de C1 )

t2  0.69  R  C2

Nivel Bajo ( descarga de C2 )

T  t1  t2  0,69  RC1  C2 
Si el circuito es Simétrico, osea, C1 = C2 = C

T  1.38  RC

9

Multivibrador Astable
• Astable con Amp-Op :
Osc. Senoidal

Comparador

Vout

VRef

Comparador

Integrador

VRef
Vout
10

5

Multivibrador Astable
Oscilador de Relajación
Astable con Amp-Op :
Rf

+

I carga a C
hasta VUT

- VC +

I

Astable Amp.Op.

+

+V
C

+
-V

R1
Vo = +Vsat

+

R2

VUT

-

(a) Cuando Vo = +Vsat, VC se carga al valor VUT
11

MultivibradorAstable
-

Rf

I carga a C desde V UT
hasta VLT

I
C

-

+V
-

+ VC -

+
-V

R1

Voltaje inicial = VUT

Vo = -Vsat
+
-

VLT

R2

(b) Cuando Vo = -Vsat, VC se carga al valor VLT

Multivibrador astable (R1 = 100k, R2 = 86k).

12

6

Multivibrador Astable
Ecuación Particular

Vo

T  2R f C

V0 = +Vsat

15
10
VUT

T = 2RC = 1/f

Cuando:

VC

5
0

R2  0.86R1

t

-5
VLT
-10

t1 = RfC

-15

t2 = RfCf 

V0 = -Vsat

(c) Formas de onda

1
1

T 2R f C
13

Multivibrador Astable
Oscilador de Relajación
Astable con Amp-Op:
Demostrar que si

VC

 t1


 V 1  e R1C 



VC

t2


 V 1  e R1C 



O

1  

T  t1  t 2  2 RF C  ln 
1  
R2
siendo  
R1  R2

Y si t1 = t2

 2R

T  t1  t2  2 RF C  ln  2  1
 R1


(Ecuación General)

14

7

MultivibradorAstable
Astable con CI 555 :
8

4
6

Comparador
superior

5Kohm

GND

Transistor
de descarga
5

2/3VCC
5Kohm

Trigger

7

FF

Output

1/3VCC

Reset

2

Comparador
inferior

5Kohm

Impulsador
de
salida
( inversor )

1

8

2

7

3

555

4

6
5

VCC
Discharge
Thershold
VCO

Astable con CI 555
3

1

15

Multivibrador Astable
Astable con CI 555 :
Configuración

VCC

VCC
8

2/3 VCC

4

RA

1/3 VCC
7

3555

RB

VC

VC

6

VO

VO

t1

t2

ton

toff

t

VCC

2
5
C

1

t

0,01µF
16

8

Multivibrador Astable
Astable con CI 555 :
A partir del gráfico anterior, demostrar que:

t1  0,693  RA  RB  C

Nivel Alto ( carga de C )

t2  0,693  RB  C

Nivel Bajo ( descarga de C )

T  t1  t2  0,693  RA  2RB  C
Para obtener t1 = t2 , implica RB >> RA

T  1,38  RB  C

Simulación

17...