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Multivibrador monoestable - El monoestable de un disparo

Generadores de forma de onda

Los multivibradores producen una forma de onda de salida.se asemejan a la de una onda cuadrada simétrica o asimétrica y, como tal, son los más utilizados de todos los generadores de onda cuadrada. Los multivibradores pertenecen a una familia de osciladores comúnmente llamada "Osciladores de relajación".

En general, multivibradores discretos.consiste en un circuito de conmutación de acoplamiento cruzado de dos transistores diseñado para que una o más de sus salidas se realimenten como una entrada al otro transistor con una red de resistencias y condensadores (RC) conectados a través de ellos para producir el circuito del tanque de retroalimentación.

Los multivibradores tienen dos sistemas eléctricos diferentes.estados, un estado “ALTO” de salida y un estado “BAJO” de salida que les da un estado estable o casi estable según el tipo de multivibrador. Uno de estos tipos de configuración de un generador de impulsos de dos estados se llama Multivibradores monoestables.

multivibrador monoestable mosfet
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MOSFET Monoestable

Multivibradores monoestables tener solo UNO estado estable (de ahí su nombre) "Mono"), y produce un solo pulso de salida cuando se dispara externamente. Los Multivibradores monoestables solo regresan a su primer estado original y estable después de un período de tiempo determinado por la constante de tiempo del circuito acoplado RC.

Considere el circuito MOSFET a la izquierda. La resistencia R y el condensador C forman un circuito de temporización RC. El modo de mejora de canal N MOSFET se conecta a "ON" debido a la tensión en el condensador con el LED conectado de drenaje también "ON".

Cuando el interruptor está cerrado el condensador es cortocirculado y, por lo tanto, se descarga mientras que al mismo tiempo la puerta del MOSFET está cortocircuitada a tierra. Tanto el MOSFET como el LED están apagados. Mientras el interruptor está cerrado, el circuito siempre estará "APAGADO" y en su "estado inestable".

Cuando se abre el interruptor, la descarga completa.el condensador comienza a cargarse a través de la resistencia, R a una velocidad determinada por la constante de tiempo RC de la red de resistencia-condensador. Una vez que el voltaje de carga de los capacitores alcanza el nivel de voltaje de umbral más bajo de la compuerta MOSFET, el MOSFET conmuta a "ON" e ilumina el LED para que el circuito vuelva a su estado estable.

Entonces la aplicación del interruptor provoca lacircuito para entrar en su estado inestable, mientras que la constante de tiempo de la red RC lo devuelve a su estado estable después de un período de tiempo preestablecido, lo que produce un "disparo único" muy simple o Multivibrador monoestable Circuito MOSFET.

Multivibradores monoestables o "Multivibradores One-Shot" como también sonllamados, se utilizan para generar un solo pulso de salida de un ancho específico, ya sea "ALTO" o "BAJO" cuando se aplica una señal de activación externa adecuada o un pulso T. Esta señal de activación inicia un ciclo de temporización que hace que la salida del monoestable cambie su estado al inicio del ciclo de temporización y permanezca en este segundo estado.

El ciclo de temporización del monoestable está determinado por la constante de tiempo del condensador de temporización, CT y la resistencia, RT Hasta que se reinicie o vuelva a su estado original.Estado original (estable). El multivibrador monoestable permanecerá indefinidamente en este estado estable original hasta que se reciba otro impulso de entrada o señal de activación. Entonces, Multivibradores monoestables tener solo UNO estable y pase por un ciclo completo en respuesta a un solo impulso de entrada de activación.

Circuito multivibrador monoestable

circuito multivibrador monoestable

El transistor acoplado colector básico. Multivibrador monoestable El circuito y sus formas de onda asociadas se muestran arriba. Cuando se aplica energía por primera vez, la base del transistor TR2 se conecta a Vcc a través de la resistencia de polarización, RT De este modo, el transistor se “pone en ON” yen saturación y al mismo tiempo, desactivar TR1 en el proceso. Esto representa los circuitos "Estado estable" con salida cero. La corriente que fluye hacia el terminal base saturado de TR2 será, por lo tanto, igual a Ib = (Vcc - 0.7) / RT.

Si ahora se aplica un impulso de disparo negativo en laEn la entrada, el borde de decaimiento rápido del pulso pasará directamente a través del condensador, C1 a la base del transistor, TR1 a través del diodo de bloqueo y lo pondrá en "ON". El colector de TR1 que estaba previamente en Vcc cae rápidamente a menos de cero voltios dando efectivamente el condensador CT Una carga inversa de -0.7v a través de sus placas. Esta acción hace que el transistor TR2 tenga ahora un voltaje de base negativo en el punto X que mantiene el transistor completamente en "OFF". Esto representa el segundo estado de los circuitos, el "Estado inestable" con un voltaje de salida igual a Vcc.

Condensador de tiempo, CT comienza a descargar este -0.7v a través de la resistencia de temporización RT, intentando cargar hasta la tensión de alimentación Vcc. Este voltaje negativo en la base del transistor TR2 comienza a disminuir gradualmente a una tasa determinada por la constante de tiempo de RT doT combinación. A medida que la tensión de base de TR2 aumenta de nuevo a Vcc, el transistor comienza a conducir y, al hacerlo, apaga de nuevo el transistor TR1, lo que hace que el multivibrador monoestable vuelva automáticamente a su estado estable original en espera de un segundo impulso de disparo negativo para reiniciar proceso una vez más.

Multivibradores monoestables Puede producir un pulso muy corto o mucho más largo.Forma de onda de forma rectangular cuyo borde anterior se eleva en el tiempo con el pulso de disparo aplicado externamente y cuyo borde posterior depende de la constante de tiempo RC de los componentes de realimentación utilizados. Esta constante de tiempo RC puede variar con el tiempo para producir una serie de impulsos que tienen un retardo de tiempo fijo controlado en relación con el impulso de disparo original, como se muestra a continuación.

Formas de onda multivibrador monoestable

forma de onda monoestable

La constante de tiempo de Multivibradores monoestables Se puede cambiar variando los valores del condensador, CT la resistencia, rT o ambos. Los multivibradores monoestables se utilizan generalmente para aumentar la anchura de un pulso o para producir un retardo de tiempo dentro de un circuito, ya que la frecuencia de la señal de salida es siempre la misma que la de la entrada del pulso de disparo, la única diferencia es la anchura del pulso.

Multivibradores monoestable TTL / CMOS

Además de producir multivibradores monoestables.a partir de componentes individuales discretos, como los transistores, también podemos construir circuitos monoestables utilizando circuitos integrados comúnmente disponibles. El siguiente circuito muestra cómo se puede construir un circuito multivibrador monoestable básico usando solo dos Puertas "NOR" lógicas de 2 entradas.

NOR Puerta monoestable

ni puerta de circuito monoestable

Suponga inicialmente que la entrada del activador es BAJA en un nivel lógico "0", de modo que la salida de la primera puerta NOR U1 sea ALTA en el nivel lógico "1", (principales de la puerta NOR). La resistencia, rT está conectado a la tensión de alimentación, por lo que también es igual al nivel lógico "1", lo que significa que el condensador, CT Tiene la misma carga en sus dos placas. Por lo tanto, el empalme V1 es igual a este voltaje, por lo que la salida de la segunda puerta NOR U2 será BAJA en el nivel lógico "0". Esto representa los circuitos "Estado estable" con salida cero.

Cuando se aplica un impulso de disparo positivo a la entrada en el momento t0, la salida de la primera compuerta NOR U1 se va BAJA llevando consigo la placa izquierda del condensador CT De este modo se descarga el condensador. Como ambas placas del capacitor están ahora en el nivel lógico "0", también lo es la entrada a la segunda compuerta NOR, U2 que da como resultado una salida igual al nivel lógico "1". Esto representa el segundo estado de los circuitos, el "Estado inestable" con un voltaje de salida igual a + Vcc.

La segunda compuerta NOR, U2 mantendrá este segundo estado inestable hasta que el capacitor de sincronización se cargue a través de la resistencia, RT Alcanza el umbral mínimo de entrada de tensión de U2.(aprox. 2.0 V) causando que cambie de estado ya que un valor de nivel lógico "1" ahora ha aparecido en sus entradas. Esto hace que la salida se restablezca a la lógica "0" que a su vez se realimenta (bucle de realimentación) a una entrada de U2. Esta acción devuelve automáticamente el monoestable a su estado estable original y espera un segundo impulso de disparo para reiniciar el proceso de sincronización una vez más.

Formas de onda monoestable de puerta NOR

ni forma de onda monoestable de puerta

Esto nos da una ecuación para el período de tiempo del circuito como:

fórmula de constante de tiempo

Donde, R está en y C en Farads.

También podemos hacer generadores de impulsos monoestables.utilizando circuitos integrados especiales y ya hay circuitos integrados dedicados a esto, como el multivibrador monoestable estándar 74LS121 o el multivibrador monoestable re-activable de 74LS123 o 4538B que puede producir anchos de pulso de salida desde tan solo 40 nanosegundos hasta 28 segundos usando solo dos componentes de temporización RC externos con el ancho de pulso dado como: T = 0.69RC en segundos.

74LS121 generador monoestable

Multivibrador monoestable 74ls121

Este generador de impulsos monoestable IC puede serconfigurado para producir un impulso de salida en un impulso de disparo de flanco ascendente o un impulso de disparo de flanco descendente. El 74LS121 puede producir anchos de pulso de aproximadamente 10 ns a aproximadamente 10 ms de ancho, una resistencia de temporización máxima de 40 kΩ y un capacitor de temporización máximo de 1000uF.

Resumen de multivibradores monoestable

Luego para resumir, el Multivibrador monoestable el circuito tiene solo UNO estado estable lo que lo convierte en un generador de impulsos "de un disparo". Cuando se dispara por un corto impulso externo de disparo, ya sea positivo o negativo.

Una vez activado el estado de los cambios monoestable ypermanece en este segundo estado durante un período de tiempo determinado por el período de tiempo preestablecido de los componentes de tiempo de retroalimentación RC utilizados. Una vez transcurrido este período, el monoestable vuelve automáticamente a su estado bajo original en espera de un segundo impulso de disparo.

Multivibradores monoestables pueden por lo tanto serse consideran generadores de impulsos activados y generalmente se usan para producir un retraso de tiempo dentro de un circuito, ya que la frecuencia de la señal de salida es la misma que la de la entrada de impulsos de disparo, la única diferencia es el ancho del impulso.

Una de las principales desventajas de “monoestable”multivibradores ”es que el tiempo entre la aplicación del siguiente impulso de disparo debe ser mayor que la constante de tiempo RC preestablecida del circuito para permitir que el tiempo del condensador se cargue y descargue.

En el siguiente tutorial sobre Multivibradores, veremos uno que tiene DOS Estados estables que requieren dos pulsos de disparo paraconmutado de un estado estable al otro. Este tipo de circuito multivibrador se llama multivibrador biestable, también conocido por su nombre más común de "Flip-flops".

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