Operación del circuito multivibrador
Multivibrador de transistores simétricos
Esquemáticamente, el multivibrador consta de dos etapas amplificadoras con un emisor común, tensión de salida cada uno de los cuales se alimenta a la entrada del otro. Cuando el circuito está conectado a la fuente de alimentación Ek, ambos transistores pasan a través de los puntos colectores; sus puntos de operación están en la región activa, ya que se aplica una polarización negativa a las bases a través de las resistencias RB1 y RB2. Sin embargo, este estado del circuito es inestable. Debido a la presencia de retroalimentación positiva en el circuito, se cumple la condición ?Ku>1 y el amplificador de dos etapas se autoexcita. Comienza el proceso de regeneración: un rápido aumento de la corriente de un transistor y una disminución de la corriente del otro transistor. Dejemos que, como resultado de cualquier cambio aleatorio en los voltajes en las bases o colectores, la corriente IK1 del transistor VT1 aumente ligeramente. En este caso, la caída de voltaje a través de la resistencia RK1 aumentará y el colector del transistor VT1 recibirá un aumento de potencial positivo. Dado que el voltaje en el capacitor SB1 no puede cambiar instantáneamente, este incremento se aplica a la base del transistor VT2, apagándolo. Corriente del colector Al mismo tiempo, IK2 disminuye, el voltaje en el colector del transistor VT2 se vuelve más negativo y, transmitido a través del condensador SB2 a la base del transistor VT1, lo abre aún más, aumentando la corriente IK1. Este proceso avanza como una avalancha y termina cuando el transistor VT1 ingresa al modo de saturación y el transistor VT2 ingresa al modo de corte. El circuito entra en uno de sus estados de equilibrio temporalmente estables. En este caso, el estado abierto del transistor VT1 está garantizado por una polarización de la fuente de alimentación Ek a través de la resistencia RB1, y el estado bloqueado del transistor VT2 está garantizado por el voltaje positivo en el condensador SB1 (Ucm = UB2 > 0), que es conectado a través del transistor abierto VT1 al espacio base-emisor del transistor VT2.
Para construir un multivibrador Los componentes de radio que necesitamos son:1. Dos transistores tipo KT315.
2. Dos condensadores electrolíticos de 16 V, 10-200 microfaradios (cuanto menor es la capacitancia, más a menudo parpadea).
3. 4 resistencias con un valor nominal de: 100-500 ohmios, 2 piezas (si configura 100 ohmios, el circuito funcionará incluso desde 2,5 V), 10 ohmios, 2 piezas. Todas las resistencias son de 0,125 vatios.
4. Dos LED tenues (cualquier color excepto el blanco).
Placa de circuito impreso formato Lay6. Empecemos a fabricar. Sí misma placa de circuito impreso Se ve como esto:
Soldamos dos transistores, no confundimos el colector y la base del transistor; este es un error común.
Soldamos condensadores de 10-200 Microfaradios. Tenga en cuenta que los condensadores de 10 voltios son altamente indeseables para su uso en este circuito si va a suministrar energía de 12 voltios. recuerda que tu condensadores electroliticos¡Hay polaridad!
El multivibrador está casi listo. Todo lo que queda es soldar los LED y los cables de entrada. Una foto del dispositivo terminado se parece a esto:
Y para que te quede todo más claro, aquí tienes un vídeo de un sencillo multivibrador en acción:
En la práctica, los multivibradores se utilizan como generadores de impulsos, divisores de frecuencia, formadores de impulsos, interruptores sin contacto, etc., en juguetes electrónicos, dispositivos de automatización, equipos informáticos y de medición, en relés de tiempo y dispositivos maestros. estaba contigo Hervir-:D . (el material fue preparado a pedido Demian" a)
Discutir el artículo MULTIVIBRADOR
Señal de radio:
MULTIVIBRADOR-1
Sólo una teoría o una simple teoría.
“MULTI” - mucho, “VIBRATO” - vibración, oscilación, por lo tanto, “MULTIVIBRATOR” es un dispositivo que crea (genera) muchas, muchas vibraciones.
Primero comprendamos cómo crea vibraciones, o cómo surgen en él, y solo entonces descubriremos por qué hay tantas.
2. ¿CÓMO CREAR UN MULTIVIBRADOR?
Paso 1. Tomemos el amplificador de baja frecuencia más simple (consulte mi artículo "Transistor", punto 4 en la página "Componentes de radio"): 
(Aquí no describo su principio de funcionamiento).
Paso 2. Combinemos dos amplificadores idénticos para obtener un ULF de dos etapas: 
Paso 3. Conectemos la salida de este amplificador a su entrada: 
Surgirá la llamada retroalimentación positiva (POF). Probablemente hayas escuchado el silbido que emitían los parlantes si la persona con el micrófono se acercaba demasiado a ellos. Lo mismo ocurre con el centro de música en modo karaoke si acercas el micrófono a los altavoces. En cualquier caso, la señal de la salida del amplificador llega a su propia entrada, el amplificador entra en modo de autoexcitación y se convierte en un autooscilador y aparece el sonido. A veces, el amplificador puede autoexcitarse incluso a frecuencias ultrasónicas. En resumen, cuando se fabrican amplificadores, el PIC es dañino y hay que combatirlo de todas las formas posibles, pero esa es una historia ligeramente diferente.
Volvamos a nuestro amplificador cubierto por PIC, es decir. MULTIVIBRADOR! ¡Sí, ya es él! Es cierto, para representar exactamente multivibrador aceptado como en la Fig. a la derecha. Por cierto, hay suficientes "pervertidos" en Internet que dibujan este diagrama tanto al revés como acostados de lado. ¿Por qué es esto? Probablemente, como dice el chiste, “ser diferente”. o en s compartir, o (¡existe una palabra rusa!) en s presumir.
El multivibrador se puede montar mediante transistores n-p-n o p-n-p: 
Puede evaluar el funcionamiento del multivibrador de oído o visualmente. En el primer caso, la carga debe ser un emisor de sonido, en el segundo, una bombilla o LED: 
Si se utilizan altavoces de baja impedancia, será necesario un transformador de salida o una etapa amplificadora adicional: 
La carga puede incluirse en ambos brazos del multivibrador: 
En el caso de utilizar LED, es recomendable incluir resistencias adicionales, cuyo papel lo desempeñan, en este caso, R1 y R4.
3. ¿CÓMO FUNCIONA UN MULTIVIBRADOR?
En el momento de encender la alimentación, los transistores de ambos brazos del multivibrador se abren, ya que los positivos se suministran a sus bases a través de las correspondientes resistencias R2 y R3 (los negativos están aquí y debajo entre paréntesis para transistores pnp) tensión de polarización. Al mismo tiempo, los condensadores de acoplamiento comienzan a cargarse: C1 - a través de la unión del emisor del transistor VT2 y la resistencia R1; C2: a través de la unión del emisor del transistor V1 y la resistencia R4. Estos circuitos de carga de condensadores, al ser divisores de tensión de la fuente de alimentación, crean en las bases de los transistores (con respecto a los emisores) tensiones positivas (negativas) que van aumentando cada vez más en valor, tendiendo a abrir cada vez más los transistores. Al encender un transistor, el voltaje positivo (negativo) en su colector disminuye, lo que hace que el voltaje positivo (negativo) en la base del otro transistor disminuya, apagándolo. Este proceso ocurre en ambos transistores a la vez, pero solo uno de ellos se cierra, por lo que surge un voltaje negativo (positivo) más alto, por ejemplo, debido a la diferencia en los coeficientes de transferencia de corriente h21e (consulte mi artículo "Transistor" , párrafo 4 en la página “Componentes de radio”), valores de resistencias y condensadores, ya que incluso al seleccionar pares idénticos, los parámetros de los elementos seguirán siendo ligeramente diferentes. El segundo transistor permanece abierto. Pero estos estados de los transistores son inestables porque los procesos eléctricos en sus circuitos continúan. Supongamos que algún tiempo después de conectar la alimentación, el transistor V2 resultó estar cerrado y el transistor V1, abierto. A partir de este momento, el condensador C1 comienza a descargarse a través del transistor abierto V1, cuya resistencia de la sección emisor-colector es baja en este momento, y la resistencia R2. A medida que el condensador C1 se descarga, el voltaje negativo (positivo) en la base del transistor cerrado V2 disminuye. Tan pronto como el capacitor se descarga completamente y el voltaje en la base del transistor V2 se acerca a cero, aparece una corriente en el circuito colector de este transistor que ahora se abre, que actúa a través del capacitor C2 en la base del transistor V1 y reduce el voltaje positivo. voltaje (negativo) en él. Como resultado, la corriente que fluye a través del transistor V1 comienza a disminuir y, por el contrario, a través del transistor V2, aumenta. Esto hace que el transistor V1 se apague y el transistor V2 se abra. Ahora el condensador C2 comenzará a descargarse, pero a través del transistor abierto V2 y la resistencia R3, lo que finalmente conduce a la apertura del primero y al cierre del segundo transistor, etc. Los transistores interactúan todo el tiempo, haciendo que el multivibrador genere oscilaciones eléctricas.
El funcionamiento del multivibrador se ilustra mediante gráficos de los voltajes Ube y Uk de uno y del segundo transistor: 
Como puede ver, el multivibrador genera oscilaciones prácticamente "rectangulares". Alguna violación de la forma rectangular está asociada con procesos transitorios en los momentos en que se encienden los transistores. De aquí queda claro que la señal se puede "eliminar" de cualquier transistor. Es sólo que lo más común es representarlo exactamente como se muestra arriba.
En la práctica, podemos considerar que la forma de oscilación de un multivibrador es “puramente rectangular”: 
Por un lado, la forma de onda del multivibrador parece bastante simple. Pero no es así. Más precisamente, no es así en absoluto. La forma de onda más simple es una onda sinusoidal: 
Si el generador crea ideal señal sinusoidal, entonces corresponde estrictamente uno una determinada frecuencia de oscilación. Cuanto más difiere la forma de la señal de una sinusoide, más frecuencias múltiplos de la frecuencia fundamental estarán presentes en el espectro de la señal. Y la forma de la señal del multivibrador está bastante lejos de ser una sinusoide. Por lo tanto, si, por ejemplo, la frecuencia de sus oscilaciones es de 1000 Hz, entonces el espectro contendrá frecuencias de 2000 Hz, 3000 Hz, 4000 Hz... etc. verdaderas amplitudes de estos Armónicos será significativamente menor que la señal principal. ¡Pero lo harán! Por eso este generador se llama MULTI vibrador.
La frecuencia de oscilación del multivibrador depende tanto de la capacitancia de los condensadores de acoplamiento como de la resistencia de las resistencias base. Si se cumplen las condiciones en el multivibrador: R1=R4, R2=R3, R1
La frecuencia de oscilación aproximada de un multivibrador simétrico se puede calcular mediante una fórmula simplificada:
, donde f es la frecuencia en Hz, R es la resistencia de la resistencia base en kOhm, C es la capacitancia del condensador de acoplamiento en uF.
4. CAMBIO DE FRECUENCIA y más
Como se señaló anteriormente, la frecuencia de los pulsos generados por el multivibrador está determinada por los valores de los condensadores de acoplamiento y las resistencias base. De la fórmula anterior se desprende que un aumento de la capacitancia de los condensadores y/o un aumento de la resistencia de las resistencias de base conduce a una disminución de la frecuencia del multivibrador y, en consecuencia, viceversa. Por supuesto, es posible soldar condensadores de diferentes capacidades o resistencias de diferentes resistencias, pero solo en la etapa experimental. La frecuencia se cambia rápidamente utilizando una resistencia variable R5 en los circuitos base: 
La forma del gráfico de oscilación de un multivibrador se llama "meandro": 
El tiempo desde el comienzo de un pulso hasta el comienzo de otro (período T) consta de:
tи – duración del pulso y tп – duración de la pausa.
La relación S=T/ti se llama ciclo de trabajo. Para un multivibrador simétrico S=2.
El recíproco del ciclo de trabajo se llama ciclo de trabajo D=1/S. Para un multivibrador simétrico D=0,5.
El multivibrador, cuyo circuito se muestra a continuación, produce pulsos rectangulares. La frecuencia de su repetición puede variarse dentro de amplios límites, mientras que el ciclo de trabajo de los pulsos permanece sin cambios.
El funcionamiento del multivibrador se diferencia en que en los momentos en que el transistor VT1 está cerrado, el condensador C2 se descarga a través de una cadena formada por el diodo VD3 y la resistencia R4, así como a través de la resistencia R3. De manera similar, cuando el transistor VT2 está cerrado, el condensador C1 se descarga a través del diodo VD2 y las resistencias R4 y R5.
La tasa de repetición del pulso se puede ajustar dentro de amplios límites cambiando solo la resistencia de la resistencia R4.
Un multivibrador con los detalles que se muestran en el diagrama genera pulsos con una frecuencia de repetición de 140 a 1400 Hz.
En el multivibrador, puede utilizar diodos D2V-D2I, D9V-D9L y cualquier transistor de baja potencia con estructura n-p-n o p-n-p. Cuando se utilizan transistores con estructura pnp, se debe invertir la polaridad de conmutación de todos los diodos y la fuente de alimentación.
Si cambia ligeramente la conexión de la resistencia R7, entonces se hincha multivibrador con ciclo de trabajo variable impulsos: 
Dependiendo de la posición del control deslizante de la resistencia R7, este multivibrador se vuelve asimétrico y la gráfica de sus oscilaciones puede ser, por ejemplo, así: 
En uno y otro caso, la relación T/ti cambia: el ciclo de trabajo cambia.
Espero que también esté claro que el ciclo de trabajo se puede cambiar aproximadamente instalando condensadores de diferentes capacidades.
5. MULTIVIBRADOR ASIMÉTRICO sobre transistores de diferentes conductividades.:
Un multivibrador asimétrico consta de una etapa amplificadora en dos transistores, cuya salida (el colector del transistor VT2) está conectada a la entrada (la base del transistor VT1) a través del condensador C1. La carga es la resistencia R2, de la cual se elimina la señal (en su lugar se puede encender un LED, una bombilla incandescente o un altavoz). El transistor de conducción directa VT1 (tipo p-n-p) se abre cuando se aplica a la base un potencial negativo relativo al emisor. El transistor VT2 de conductividad inversa (tipo n-p-n), se abre cuando se aplica a la base un potencial positivo relativo al emisor. 
Cuando se enciende, el condensador C1 se carga a través de las resistencias R2 y R1 y el potencial de base disminuye. Cuando surge un potencial negativo en la base de VT1, el transistor VT1 se abre y la resistencia colector-emisor cae. La base del transistor VT2 está conectada al polo positivo de la fuente, el transistor VT2 también se abre y la corriente del colector aumenta. Como resultado, la corriente fluye a través de R2, el condensador C1 se descarga a través de la resistencia R1 y el transistor VT2. El potencial de base de VT1 aumenta, el transistor VT1 se cierra, lo que provoca que el transistor VT2 se cierre. Después de esto, el condensador C1 se carga nuevamente, luego se descarga, etc. La frecuencia de los pulsos generados es inversamente proporcional al tiempo de carga del condensador T ~ R1×C. A medida que aumenta la tensión de alimentación, el condensador se carga más rápido y aumenta la frecuencia de los pulsos generados. A medida que aumenta la resistencia de la resistencia R1 o la capacitancia del condensador C1, la frecuencia de oscilación disminuye.
En realidad, la frecuencia se cambia, por ejemplo, así: 
Ejemplos del sitio http://lessonradio.narod.ru/Diagram.htm
6. MULTIVIBRADOR DE RESERVA
Un multivibrador de este tipo genera pulsos de corriente (o voltaje) cuando se aplican señales de activación a su entrada desde otra fuente, por ejemplo, desde un multivibrador autooscilante. Para convertir un multivibrador autooscilante en un multivibrador en espera (consulte el diagrama del punto 3), debe hacer lo siguiente: retire el condensador C2 y, en su lugar, conecte la resistencia R3 entre el colector del transistor VT2 y la base del transistor VT1; entre la base del transistor VT1 y el conductor de tierra, conecte un elemento de 1,5 V conectado en serie y una resistencia con resistencia R5, pero de modo que el polo positivo del elemento esté conectado a la base (a través de R5); conecte el condensador C2 al circuito base del transistor VT1, cuyo segundo terminal actuará como contacto señal de control de entrada. El estado inicial del transistor VT1 de dicho multivibrador es cerrado, el transistor VT2 está abierto. El voltaje en el colector del transistor cerrado debe ser cercano al voltaje de la fuente de alimentación, y en el colector del transistor abierto no debe exceder los 0,2 - 0,3 V. Incluya un miliamperímetro (para una corriente de 10-15 mA) en el circuito colector del transistor V1 y, observándolo flecha, cambie entre contacto señal UPR y con conductor puesto a tierra, literalmente por un momento, uno o dos elementos AAA conectados en serie (en el diagrama GB1). ADVERTENCIA: El polo negativo de esta señal eléctrica externa debe conectarse al contacto señal UPR. En este caso, la aguja del miliamperímetro debe desviarse inmediatamente al valor de la corriente más alta en el circuito colector del transistor, congelarse por un tiempo y luego regresar a su posición original para esperar la siguiente señal. Si repite este experimento varias veces, el miliamperímetro con cada señal mostrará un aumento instantáneo a 8 - 10 mA y después de un tiempo, la corriente del colector del transistor VT1 también disminuirá instantáneamente casi a cero. Estos son pulsos de corriente únicos generados por un multivibrador. Incluso si la batería GB1 se mantiene conectada a la pinza por más tiempo señal UPR, sucederá lo mismo: solo aparecerá un pulso en la salida del multivibrador. 
Si toca el terminal de la base del transistor VT1 con cualquier objeto metálico que tenga en la mano, entonces quizás en este caso funcione el multivibrador en espera, debido a la carga electrostática del cuerpo. Puede conectar un miliamperímetro al circuito colector del transistor VT2. Cuando se aplica una señal de control, la corriente del colector de este transistor debería disminuir bruscamente hasta casi cero y luego aumentar con la misma brusquedad hasta el valor de la corriente del transistor abierto. Este también es un pulso actual, pero negativo polaridad.
¿Cuál es el principio de funcionamiento de un multivibrador de reserva? En un multivibrador de este tipo, la conexión entre el colector del transistor VT2 y la base del transistor VT1 no es capacitiva, como en uno autooscilante, sino resistiva, a través de la resistencia R3. Se suministra un voltaje de polarización negativa que lo abre a la base del transistor VT2 a través de la resistencia R2. El transistor VT1 se cierra de manera confiable mediante el voltaje positivo del elemento G1 en su base. Este estado de los transistores es muy estable. VT1 puede permanecer en este estado durante cualquier período de tiempo. Cuando aparece un pulso de voltaje de polaridad negativa en la base del transistor VT1, los transistores entran en un estado inestable. Bajo la influencia de la señal de entrada, el transistor VT1 se abre y el voltaje cambiante en su colector a través del condensador C1 cierra el transistor VT2. Los transistores permanecen en este estado hasta que se descarga el condensador C1 (a través de la resistencia R2 y abre el transistor VT1, cuya resistencia es baja en este momento). Tan pronto como se descargue el condensador, el transistor VT2 se abrirá inmediatamente y el transistor VT1 se cerrará. A partir de este momento, el multivibrador vuelve a estar en su modo de espera estable original. De este modo, el multivibrador en espera tiene un establo Y uno inestable estado.
Durante un estado inestable genera uno pulso cuadrado
corriente (voltaje), cuya duración depende de la capacitancia del condensador C1. Cuanto mayor sea la capacitancia de este condensador, mayor será la duración del pulso. Así, por ejemplo, con un condensador con una capacidad de 50 µF, el multivibrador genera un pulso de corriente que dura aproximadamente 1,5 s, y con un condensador con una capacidad de 150 µF, tres veces más. A través de condensadores adicionales, se pueden eliminar los pulsos de voltaje positivos de la salida 1 y los negativos de la salida 2. ¿Es solo aplicando un pulso de voltaje negativo a la base del transistor VT1 que el multivibrador puede salir del modo de espera? No, no sólo. Esto también se puede hacer aplicando un pulso de voltaje de polaridad positiva, pero a la base del transistor VT2.
¿Cómo se puede utilizar prácticamente un multivibrador en espera? Diferentemente. Por ejemplo, para convertir un voltaje sinusoidal en pulsos rectangulares de voltaje (o corriente) de la misma frecuencia, o para encender otro dispositivo durante un tiempo aplicando una señal eléctrica de corta duración a la entrada de un multivibrador en espera.
Un ejemplo de uso de un multivibrador en espera es un indicador de velocidad máxima.
Cuando se conduce un automóvil nuevo, la velocidad del motor no debe exceder durante un tiempo determinado el valor máximo permitido recomendado por el fabricante.
Para controlar la velocidad del motor, puede utilizar un dispositivo ensamblado según el diagrama que se proporciona aquí. Se utiliza una lámpara incandescente como indicador de la velocidad máxima del motor. 
Las partes principales del tacómetro son un multivibrador de reserva en los transistores T1 y T2 y un disparador Schmitt en los transistores T5 y T6. La señal de entrada proveniente del interruptor se alimenta al circuito diferenciador R4C1 (esto es necesario para obtener pulsos de la misma duración). El multivibrador realiza una mayor formación de señales. El diodo D1 no transmite medias ondas negativas de la señal de entrada a la base del transistor T2. Los pulsos generados por el multivibrador se alimentan al disparador Schmitt a través de un seguidor de emisor hecho en el transistor T3 y un circuito integrador R7C3. La lámpara indicadora L1, conectada al circuito emisor del transistor T6, se enciende solo cuando la velocidad del motor excede una preestablecida (usando la resistencia variable R8).
El dispositivo terminado se puede calibrar utilizando un tacómetro estándar o un generador de sonido. Entonces, por ejemplo, para un motor de cuatro cilindros y cuatro tiempos, 1500 rpm corresponden a una frecuencia del generador de sonido de 60 Hz, 3000 rpm - 100 Hz, 6000 rpm - 200 Hz, etc.
Al utilizar piezas con los datos indicados en el diagrama, el tacómetro permite registrar de 500 a 10.000 rpm. Consumo de corriente - 20 mA.
Los transistores BC107 se pueden reemplazar por KT315 con cualquier índice de letras. Se puede utilizar cualquier diodo de silicio como diodo D1. No se recomienda el uso de transistores y diodos de germanio debido a las severas condiciones de temperatura.
7. MULTIVIBRADORES MULTIFÁSICOS
se obtienen añadiendo etapas de amplificación y PIC.
Multivibrador trifásico: 
Ejemplo del sitio http://www.votshema.ru/324-simmetrichnyy-multivibrator.html
Un multivibrador de cuatro fases requiere medidas especiales para garantizar un funcionamiento estable: 
Ejemplo del sitio http://www.moyashkola.net/krugok/r_begog.htm
8. MULTIVIBRADORES SOBRE ELEMENTOS LÓGICOS
El multivibrador se puede fabricar utilizando elementos lógicos, por ejemplo, NAND. Un diagrama de una posible opción, por ejemplo, es el siguiente: 
La función de los elementos activos aquí es realizada por elementos lógicos 2I-NOT (ver mi artículo “CHICROCIRCUITO” en la página “Componentes RADIO”), conectados por inversores. Gracias al PIC entre la salida DD1.2 y la entrada DD1.1, así como la salida DD1.1 y la entrada DD1.2, creado por los condensadores C1 y C2, el dispositivo se excita y genera pulsos eléctricos. La frecuencia de repetición del pulso depende de los valores de los condensadores y resistencias R1 y R2. Reduciendo la capacitancia de los condensadores a 1...5 µF obtenemos una frecuencia de audio de 500...1000 Hz. Los auriculares deben conectarse a una de las salidas del multivibrador a través de un condensador con una capacidad de 0,01...0,015 μF.
A veces, el mismo multivibrador se representa así: 
El multivibrador se puede fabricar sobre tres elementos lógicos: 
Todos los elementos se encienden mediante inversores y se conectan en serie. La cadena de distribución está formada por C1 y R1. Se puede utilizar una bombilla incandescente como indicador. Para cambiar suavemente la frecuencia, en lugar de R1, debe incluir una resistencia variable de 1,5 kOhm. 
Si la capacitancia del capacitor es de 1 µF, entonces la frecuencia de oscilación será sonora.
¿Cómo funciona un multivibrador de este tipo? Después de encender, uno de los elementos lógicos será el primero en tomar uno de los estados posibles y, por lo tanto, afectará el estado de otros elementos. Sea el elemento DD1.2, que resulta estar en un solo estado. A través de los elementos DD1.1 y DD1.2, el condensador se carga instantáneamente y el elemento DD1.1 queda en estado cero. El elemento DD1.3 se encuentra en el mismo estado, ya que su entrada es 1 lógico. Este estado es inestable, porque la salida de DD1.3 es 0 lógico y el condensador comienza a descargarse a través de la resistencia y la etapa de salida del Elemento DD1.3. A medida que avanza la descarga, el voltaje positivo en la entrada del elemento DD1.1 disminuye. Tan pronto como sea igual al umbral, este elemento cambiará al estado único y el elemento DD1.2 cambiará al estado cero. El condensador comenzará a cargarse a través del elemento DD1.3 (su salida ahora está en el nivel lógico 1), una resistencia y el elemento DD1.2. Pronto, el voltaje en la entrada del primer elemento excederá el umbral y todos los elementos cambiarán a estados opuestos. Así es como se forman pulsos eléctricos en la salida del multivibrador, en la salida inversa del elemento DD1.3.
El multivibrador de "tres elementos" se puede simplificar eliminando DD1.3: 
Funciona de manera similar al anterior. Es este tipo de multivibrador el que se utiliza con mayor frecuencia en diversos dispositivos radioelectrónicos.
También puedes hacer un multivibrador en espera usando elementos lógicos. Al igual que el anterior, se basa en 2 elementos lógicos. 
El primer DD1.1 se utiliza para el propósito previsto: como elemento 2I-NOT. El botón SB1 actúa como sensor de señal de disparo. Para indicar impulsos se utiliza, por ejemplo, un LED. La duración del pulso se puede aumentar aumentando la capacitancia C1 y la resistencia R1. En lugar de R1, puede activar una resistencia variable (sintonización) con una resistencia de aproximadamente 2 kOhm (pero no más de 2,2 kOhm) para cambiar la duración del pulso dentro de ciertos límites. Pero si la resistencia es inferior a 100 ohmios, el multivibrador dejará de funcionar.
Principio de operación. En el momento inicial, el pin inferior del elemento DD1.1 no está conectado a nada: tiene un nivel lógico 1. Y para el elemento 2I-NOT, esto es suficiente para que esté en el estado cero. La entrada DD1.2 también está en un nivel lógico 0, ya que la caída de voltaje a través de la resistencia creada por la corriente de entrada del elemento mantiene el transistor de entrada del elemento en estado cerrado. El voltaje lógico 1 en la salida de este elemento mantiene el primer elemento en el estado cero. Cuando se presiona el botón, se aplica un pulso de activación de polaridad negativa a la entrada del primer elemento, que cambia el elemento DD1.1 al estado único. El salto de voltaje positivo que se produce en este momento en su salida se transmite a través de un condensador a las entradas del segundo elemento y lo conmuta de un estado único a un estado cero. Este estado de los elementos permanece incluso después de finalizar el impulso de activación. Desde el momento en que aparece un pulso positivo en la salida del primer elemento, el condensador comienza a cargarse, a través de la etapa de salida de este elemento y una resistencia. A medida que se produce la carga, el voltaje a través de la resistencia cae. Tan pronto como alcance el umbral, el segundo elemento cambiará al estado uno y el primero al estado cero. El condensador se descargará rápidamente a través de la etapa de salida del primer elemento y la etapa de agua del segundo, y el dispositivo quedará en modo de espera.
Hay que tener en cuenta que para el funcionamiento normal del multivibrador, la duración del impulso de activación debe ser menor que la duración del generado.
PD El tema "MULTIVIBADOR" es un ejemplo de un enfoque creativo para el estudio de las vibraciones eléctricas en un curso de física escolar. Y no solo. Crear circuitos simples, modelar su funcionamiento, observar y medir cantidades eléctricas va mucho más allá del alcance de la física y la informática escolares ordinarias. Y la creación de dispositivos reales cambia por completo la idea de los jóvenes sobre qué y cómo pueden ESTUDIAR en la escuela (odio la palabra “ENSEÑAR”).
El circuito multivibrador que se muestra en la Figura 1 es una conexión en cascada de amplificadores de transistores donde la salida de la primera etapa se conecta a la entrada de la segunda a través de un circuito que contiene un capacitor y la salida de la segunda etapa se conecta a la entrada de la primera. a través de un circuito que contiene un condensador. Los amplificadores multivibradores son interruptores de transistores que pueden estar en dos estados. El circuito multivibrador de la Figura 1 difiere del circuito disparador analizado en el artículo "". Debido a que tiene elementos reactivos en los circuitos de retroalimentación, el circuito puede generar oscilaciones no sinusoidales. Puedes encontrar la resistencia de las resistencias R1 y R4 a partir de las relaciones 1 y 2:
Donde I KBO = 0,5 μA es la corriente máxima del colector inverso del transistor KT315a,
Ikmax=0,1A es la corriente máxima del colector del transistor KT315a, Up=3V es la tensión de alimentación. Elijamos R1=R4=100Ohm. Los condensadores C1 y C2 se seleccionan según la frecuencia de oscilación requerida del multivibrador.
Figura 1 - Multivibrador basado en transistores KT315A
Puede aliviar el voltaje entre los puntos 2 y 3 o entre los puntos 2 y 1. Los siguientes gráficos muestran aproximadamente cómo cambiará el voltaje entre los puntos 2 y 3 y entre los puntos 2 y 1.
T - período de oscilación, t1 - constante de tiempo del brazo izquierdo del multivibrador, t2 - constante de tiempo del brazo derecho del multivibrador se puede calcular mediante las fórmulas:
Puede configurar la frecuencia y el ciclo de trabajo de los pulsos generados por el multivibrador cambiando la resistencia de las resistencias de recorte R2 y R3. También puede reemplazar los capacitores C1 y C2 con capacitores variables (o trimmer) y, al cambiar su capacitancia, establecer la frecuencia y el ciclo de trabajo de los pulsos generados por el multivibrador, este método es aún más preferible, por lo que si hay trimmer (o mejores condensadores variables), entonces es mejor usarlos y, en su lugar, configurar las resistencias variables R2 y R3 en constantes. La siguiente foto muestra el multivibrador ensamblado:
Para asegurarse de que el multivibrador ensamblado funcione, se le conectó un altavoz piezodinámico (entre los puntos 2 y 3). Después de aplicar energía al circuito, el altavoz piezoeléctrico comenzó a crujir. Los cambios en la resistencia de las resistencias de sintonización condujeron a un aumento en la frecuencia del sonido emitido por la piezodinámica, o a su disminución, o al hecho de que el multivibrador dejó de generar.
Un programa para calcular las constantes de frecuencia, período y tiempo, ciclo de trabajo de pulsos tomados de un multivibrador:
Si el programa no funciona, copie su código html en el bloc de notas y guárdelo en formato html.
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Otros multivibradores:
Un multivibrador de transistores es un generador de ondas cuadradas. A continuación, en la foto, se muestra uno de los oscilogramas de un multivibrador simétrico.
Un multivibrador simétrico genera pulsos rectangulares con un ciclo de trabajo de dos. Puede leer más sobre el ciclo de trabajo en el artículo generador de frecuencia. Usaremos el principio de funcionamiento de un multivibrador simétrico para encender alternativamente los LED.
El esquema consta de:
– dos KT315B (pueden ser con cualquier otra letra)
– dos condensadores con una capacidad de 10 microFaradios
– cuatro, dos de 300 ohmios cada uno y dos de 27 kiloohmios cada uno
– dos LED chinos de 3 voltios
Así es como se ve el dispositivo en una placa de pruebas:
Y así es como funciona:
Para cambiar la duración del parpadeo de los LED, puede cambiar los valores de los condensadores C1 y C2, o las resistencias R2 y R3.
También existen otros tipos de multivibradores. Puedes leer más sobre ellos. También describe el principio de funcionamiento de un multivibrador simétrico.
Si eres demasiado vago para montar un dispositivo de este tipo, puedes comprar uno ya hecho;-) Incluso encontré un dispositivo ya hecho en Alika. Puedes buscarlo en este enlace.
Aquí hay un video que describe en detalle cómo funciona un multivibrador:
Para generar pulsos rectangulares con frecuencias anteriores, puede usar circuitos que funcionan según el mismo principio que el circuito de la Fig. 18.32. Como se muestra en la Fig. 18.40, se utiliza un amplificador diferencial simple como comparador en dichos circuitos.
La retroalimentación positiva en el circuito disparador Schmitt se proporciona conectando directamente la salida del amplificador a su entrada, es decir, la resistencia de la resistencia en el divisor de voltaje se elige igual a cero. Según la fórmula (18.16), tal esquema debería haber dado como resultado un período de oscilación infinitamente largo, pero esto no es del todo cierto. Al deducir esta ecuación, se asumió que el amplificador utilizado como comparador tiene una ganancia infinitamente grande, es decir que el proceso de conmutación del circuito ocurre cuando la diferencia de voltaje de entrada es igual a cero. En este caso, el umbral de conmutación del circuito será igual al voltaje de salida, y el voltaje en el capacitor C alcanzará este valor solo después de un tiempo muy largo.
Arroz. 18.40 Multivibrador basado en amplificador diferencial.
El circuito amplificador diferencial a partir del cual se fabrica el generador en la Fig. 18,40, tiene una ganancia bastante baja. Por esta razón, el circuito cambiará incluso antes de que la diferencia entre las señales de entrada del amplificador llegue a cero. Si, por ejemplo, se implementa un esquema como se muestra en la Fig. 18.41, basado en un amplificador lineal fabricado con tecnología ESL (por ejemplo, basado en un circuito integrado, la diferencia en las señales de entrada a las que el circuito conmuta será aproximadamente. Cuando la amplitud del voltaje de salida es aproximadamente típica para circuitos fabricados sobre la base de Tecnología ESL, el período de pulso al que la señal generada es igual
El circuito considerado le permite generar un voltaje de pulso con una frecuencia de hasta
También se puede fabricar un generador similar basado en circuitos TTL. Para estos fines es adecuado un chip disparador Schmitt ya preparado (por ejemplo, 7414 o 74132), ya que ya tiene retroalimentación positiva interna. La conexión correspondiente de dicho microcircuito se muestra en la Fig. 18.42. Dado que la corriente de entrada del elemento TTL debe fluir a través de la resistencia del disparador Schmitt, su resistencia no debe exceder los 470 ohmios. Esto es necesario para una conmutación segura del circuito en el umbral inferior. El valor mínimo de esta resistencia está determinado por la capacidad de carga de salida del elemento lógico y es igual a unos 100 ohmios. Los umbrales de activación de Schmitt son 0,8 y 1,6 V. Para una amplitud de señal de salida de aproximadamente 3 V, típica de los circuitos integrados de tipo TTL, la frecuencia de pulso de la señal generada es
El valor de frecuencia máximo alcanzable es de unos 10 MHz.
Las frecuencias de generación más altas se logran cuando se utilizan circuitos multivibradores especiales con conexiones de emisor (por ejemplo, microcircuitos o El diagrama de circuito de dicho multivibrador se muestra en la Fig. 18.43. Además, estos circuitos integrados están equipados con etapas finales adicionales hechas sobre la base de circuitos TTL o ESL.
Consideremos el principio de funcionamiento del circuito. Supongamos que la amplitud de los voltajes alternos en todos los puntos del circuito no excede el valor. Cuando el transistor está cerrado, el voltaje en su colector es casi igual al voltaje de alimentación. El voltaje en el emisor del transistor es la corriente del emisor.
Arroz. 18.41. Multivibrador basado en un amplificador lineal fabricado con tecnología ESL.
Arroz. 18.42. Multivibrador basado en disparador Schmitt, fabricado con tecnología TTL. Frecuencia
Arroz. 18.43. Multivibrador con conexiones de emisor.
transistor es igual Para que se libere una señal de la amplitud deseada en la resistencia, su resistencia debe ser Luego, en el estado considerado del circuito, el voltaje en el emisor del transistor será igual a . Durante el tiempo en que el transistor está cerrado, la corriente de la fuente izquierda a lo largo del circuito fluye a través del capacitor C. Como resultado, el voltaje en el emisor del transistor disminuye a un ritmo
El transistor T se abre cuando el voltaje en su emisor disminuye al valor. En este caso, el voltaje en la base del transistor disminuye en 0,5 V y el transistor se cierra, y el voltaje en su colector aumenta al valor debido a la presencia de. un seguidor de emisor en el transistor, el voltaje en el colector del transistor aumenta al aumentar el voltaje también el voltaje de base del transistor. Como resultado, el voltaje en el emisor del transistor aumenta abruptamente hasta este valor. Este salto de voltaje a través del capacitor C se transmite al emisor del transistor de modo que el voltaje en este punto aumenta abruptamente de a.
Durante el tiempo en que el transistor está cerrado, la corriente que fluye a través del capacitor C hace que el voltaje en el emisor del transistor disminuya a una velocidad
El transistor permanece apagado hasta que su potencial de emisor cae de un valor a otro. Para un transistor, este tiempo es
