Este documento describe tres tipos de generadores de ondas: multivibrador monoestable, generador de onda triangular y generador de onda diente de sierra. El multivibrador monoestable produce un solo pulso de salida en respuesta a una señal de entrada cuya duración depende de los componentes externos. El generador de onda triangular usa un amplificador operacional y un comparador para producir una onda triangular. El generador de onda diente de sierra incrementa linealmente el voltaje hasta alcanzar un umbral y luego lo reinicia rápidamente.

1. UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA
CARRERA DE ING. EN ELECTRÓNICA E INSTRUMENTACIÓN
PERIODO: Abril – agosto 2018 UNIDAD II FECHA DE ENTREGA:
Ing. José Bucheli
NRC 2170 NOMBRE: Jonathan Amaguaña
ELECTRÓNICAII
MULTIVIBRADOR MONOESTABLE
El multivibrador monoestable genera un solo pulso de salida como respuesta a una señal de entrada.
La longitud de pulso de salida depende de las componentes externas (resistencia y capacitores) que
estén conectados con el amplificador operacional. Al multivibrador monoestable se le conoce como
ensanchador de pulso.
En la figura 𝑉𝑜 tiene un valor de +𝑉𝑠𝑎𝑡. El divisor de voltaje 𝑅1 Y 𝑅2 retroalimentan 𝑉𝑈𝑇 a la entrada
(+). 𝑉𝑈𝑇 Esta expresado en la ecuación. El diodo 𝐷1 fija la entrada (– ) a un valor aproximadamente
de +0.5𝑉. La entrada (+) es positiva respecto a la entrada (−), y la elevada ganancia a lazo abierto
multiplicada por el voltaje diferencial de entrada ( 𝐸 𝑑 = 2.1 − 0.5 = 1.6𝑉) mantiene a 𝑉𝑜 en el valor
+𝑉𝑠𝑎𝑡.
Ilustración 1. Estado estable de un multivibrador mono estable: R_i C_i≤(R_f C)/10.
El estado de temporización es un estado inestable, lo que significa que el multivibrador monoestable
no puede durar mucho tiempo en este estado por las siguientes razones. Las resistencias 𝑅1 y 𝑅2 de
la figura 2 retroalimenta un voltaje negativo ( 𝑉𝐿𝑇 = −2.1𝑉) a la entrada (+).El diodo 𝐷1 ahora esta
polarizado inversamente por −𝑉𝑠𝑎𝑡 y se trata básicamente de un circuito abierto. El capacitor C se

2. descarga hasta 0, para luego recargarse con una polaridad opuesta a la figura 1. Conforme C se
recarga,la entrada (– ) se hace cada vez mas negativa respecto a tierra. Cuando elvoltaje del capacitor
se vuelve ligeramente mas negativo que 𝑉𝐿𝑇, 𝑉𝑜 cambia a +𝑉𝑠𝑎𝑡. Luego el multivibrador ha
completado su pulso de salida y regresa l estado estable de la figura 1.
Ilustración 2. Estado de temporización: cuando Ei se vuelve negativo, Vo se vuelve negativo durante 2ms
Si el valor de 𝑅2 se aproxima a un quinto de 𝑅1, en las figuras anteriores, la duración del pulso de
salida esta expresada por:
𝜏 =
𝑅 𝑓 𝐶
5
Si
𝑅2 =
𝑅1
5
La ecuación exacta es:
𝜏 = 𝑅 𝑓 𝐶𝑙𝑛[
−𝑉𝑠𝑎𝑡 − 0.5𝑉
−𝑉𝑠𝑎𝑡 − 𝑉𝑈𝑇
]

3. Ilustración 3. Onda multivibrador monoestable.
EJEMPLO
A continuación calcular la constante de 𝝉 circuito generador de señal multivibrador
monoestable de la figura anterior.
Mediante la ecuación
𝜏 =
𝑅 𝑓 𝐶
5
𝜏 =
(100𝑘𝛺)(0.1𝑢𝐹)
5
= 2𝑚𝑠
GENERADOR DE ONDA TRIANGULAR
Acontinuación se muestra un circuito generador de onda triangular bipolar básico. La onda triangular,
𝑉𝐴, se obtiene a la salida del circuito integrado 741. A salida del comparador 301 se presenta una
señal de onda cuadrada, 𝑉𝐵.
Ilustración 4. El circuito integrado 741 y el circuito comparador 301 se conectan para construir un generador de onda
triangular.

4. Cuando elvalor de 𝑉𝐵 es−𝑉𝑠𝑎𝑡, se produce un flujo de corriente constante a travésde C,convirtiendo
a 𝑉𝐴 en positivo, desde el valor de 𝑉𝐿𝑇 hasta 𝑉𝑈𝑇. En cuanto 𝑉𝐴 alcanza elvalor 𝑉𝑈𝑇, cuando 𝑡 = 2𝑚𝑠,
la conexión 3 del 301 se vuelve positiva y 𝑉𝐵 cambia súbitamente a +𝑉𝑠𝑎𝑡
Los valores pico de la onda triangular se calculan a partir de la relación que existe entre las resistencias
𝑝𝑅, 𝑅 y los voltajes de saturación. Todos ellos se calculan de la siguiente manera:
𝑉𝑈𝑇 = −
−𝑉𝑠𝑎𝑡
𝑝
𝑉𝐿𝑇 = −
+𝑉𝑠𝑎𝑡
𝑝
En donde
𝑝 =
𝑝𝑅
𝑅
Si los voltajes de saturación son razonablemente iguales, la frecuencia de operación estará dada por:
𝑓 =
𝑝
4𝑅 𝑖 𝐶
EJEMPLO
Un generador de onda triangular oscila a una frecuencia de 𝟏𝟎𝟎𝟎𝑯𝒛 y sus valores pico son de
aproximadamente +𝟓𝑽. Calcule los valores correspondientes de 𝒑𝑹, 𝑹𝒊 y C de la figura
anterior.
Se calcula primero la relación 𝑝 de la resistencia comparadora mediante lo que se controlan los
voltajes de salida pico de la onda triangular, 𝑉𝑈𝑇 y 𝑉𝐿𝑇. +𝑉𝑠𝑎𝑡 Prácticamente es +14.2𝑉 y el valor
común de – 𝑉𝑠𝑎𝑡 es de −13.8𝑉 para una fuente de alimentación de ±15𝑉.
𝑝 = −
– 𝑉𝑠𝑎𝑡
𝑉𝑈𝑇
=
−13.8𝑉
5𝑉
= +2.76 ≈ 2.8
Asumiendo 𝑅 = 10𝑘𝛺. Ahora resolvamos la ecuación para 𝑝𝑅, de la siguiente manera:
𝑝𝑅 = ( 𝑝) 𝑅
𝑝𝑅 = 2.8(10𝑘𝛺) = 28𝑘𝛺
Luego se elige el valor de 𝑅 𝑖 y C primero se escoge un valor tentativo para 𝐶 = 0.05𝑢𝐹. Luego se
calcula el valor de 𝑅 𝑖 y se observa si 𝑅 𝑖 resulta mayor a 10𝑘𝛺.
𝑅 𝑖 =
𝑝
4𝑓𝐶
=
2.8
4(1000𝐻𝑧)(0.05𝑢𝐹)
= 14𝑘𝛺

5. Ilustración 5. Forma de onda triangular.
GENERADOR DE ONDA DIENTE DE SIERRA
En el siguiente circuito se muestra un generador de onda diente de sierra que utiliza muy pocas partes.
Dado que 𝐸𝑖 es negativo, la única opción de 𝑉𝑜𝑟𝑎𝑚𝑝 es aumentar. La tasa de aumento del voltaje de
rampa es constante en las siguientes condiciones:
Ilustración 6. Circuito generador de onda diente de sierra.
𝑉𝑜𝑟𝑎𝑚𝑝
𝑡
=
𝐸𝑖
𝐸𝑖 C
El voltaje de rampa se monitorea a través de la entrada (+) del comparador 301B. Si el valor de
𝑉𝑜𝑟𝑎𝑚𝑝 está por debajo de 𝑉𝑟𝑒𝑓, la salida en el comparador es negativa. Los diodos protegen a los
transistores de una polarización inversa excesiva.
Haciendo una comparación con una experiencia con la que estamos familiarizados se podrá deducir
de mejor manera el tiempo correspondiente al periodo de una onda diente de sierra:

6. 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜( 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑏𝑖𝑑𝑎) =
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 ( 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑏𝑖𝑑𝑎)
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 ( 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑏𝑖𝑑𝑎)
𝑃𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑜 𝑇 =
𝑉𝑟𝑒𝑓
𝐸𝑖
𝑅𝑖 𝐶⁄
Puesto que la frecuencia es la inversa del periodo:
𝑓 = (
1
𝑅 𝑖 𝐶
)
𝐸𝑖
𝑉𝑟𝑒𝑓
Ilustración 7. Salida de onda diente de sierra Ilustración 8. Detalles para diseño de onda o análisis de la onda
. Tipo sierra
EJEMPLO
Si 𝑬𝒊 se duplica a −𝟐𝑽 en la figura anterior, calcule la nueva frecuencia de oscilación.
En la ecuación se utiliza | 𝐸𝑖|
𝑓 = (
1
𝑅 𝑖 𝐶
)
𝐸𝑖
𝑉𝑟𝑒𝑓
𝑓 = (
1
(10 × 103 𝛺)(10 × 103 𝐹)
)
𝐸𝑖
10𝑉
=
1
1.0 × 10−3 𝑠
=
𝐸𝑖
10𝑉
= (
100𝐻𝑧
𝑣𝑜𝑙𝑡
) 𝐸𝑖