1) El documento describe el funcionamiento de multivibradores astables y monoestables utilizando el circuito integrado 555. Un multivibrador astable genera una onda cuadrada continua cuyo ancho de pulso depende de los valores de resistencias y condensadores, mientras que un monoestable genera un único pulso cuya duración depende de una constante de tiempo. 2) Se explican las conexiones y fórmulas para calcular la frecuencia y tiempos de los estados en un astable, así como la constante de tiempo en un monoestable.

1. TRABAJO DE ELECTRÓNICA
MULTIVIBRADORES
PRESENTADO:
LIC. QUEVIN BARRERA
PRESENTADO POR:
GERMAN ALBERTO HIGUERA
COLEGIO BRAULIO GONZALEZ
YOPAL-CASANARE
27/04/2015

2. 555
Todos saben que el 555 es un circuito integrado bastante utilizado y conocido por
todos ya que tiene cientos de aplicaciones. El temporizador 555 es un dispositivo
versátil y muy utilizado, porque puede ser configurado de dos modos distintos,
bien como multivibrador monoestable o como multivibrador astable (ósea como
oscilador). Un multivibrador astable no tiene estado estable y varia, por tanto una y
otra vez entre dos estados inestables, sin utilizar un circuito de disparo externo.
MULTIVIBRADOR ASTABLE
Funcionamiento como astable
En la siguiente imagen se ve un 555 conectado como multivibrador astable.
Observe que, en este caso, la entrada (Pin # 2) está conectada a la entrada de
disparo (Pin # 6). Los componentes externos R1, R2, y C1 conforman la red de
temporización que determina la frecuencia de oscilación. El condensador C2 de
0.01uF conectado a la entrada de control (Pin # 5) sirve únicamente para
desacoplar y no afecta en absoluto al funcionamiento
del resto del circuito, si se desea se puede omitir.
La frecuencia de oscilación viene dada por la
siguiente fórmula:
F= 1.44/ [(R1 + 2*R2)*C1]
El ciclo de trabajo depende de los valores de R1 y R2
y puede ser ajustado seleccionando diferentes
resistencias, dado que C1 se carga a través de R1 +
R2 y se descarga únicamente a través de R2, se
puede conseguir ciclos de trabajo de un mínimo del
50% aproximadamente, si R2>>R1, de forma que los
tiempos de carga y descarga sean aproximadamente
iguales.
Un astable es un multivibrador que no tiene ningún estado estable, lo que significa
que posee dos estados "cuasi-estables" entre los que conmuta, permaneciendo en
cada uno de ellos un tiempo determinado. La frecuencia de conmutación depende,
en general, de la carga y descarga de condensadores.
Entre sus múltiples aplicaciones se cuentan la generación de ondas periódicas
(generador de reloj) y de trenes de pulsos.

3. En la Figura 1 se muestra el esquema de un multivibrador astable realizado
con componentes discretos.
Circuito multivibrador astable
El funcionamiento de este circuito es el siguiente:
Al aplicar la tensión de alimentación (Vcc), los dos transistores iniciaran la
conducción, ya que sus bases reciben un potencial positivo a través de las
resistencias R-2 y R-3, pero como los transistores no serán exactamente idénticos,
por el propio proceso de fabricación y el grado de impurezas del
material semiconductor, uno conducirá antes o más rápido que el otro.
Supongamos que es TR-1 el que conduce primero. En estas condiciones el voltaje
en su colector estará próximo a 0 voltios, por lo que el C-1 comenzará a cargarse
a través de R-2. Cuando el voltaje en C-1 alcance los 0,6 V, TR-2 comenzará a
conducir, pasando la salida a nivel bajo (tensión próxima a 0V). C-1, que se había
cargado vía R-2 y unión base-emisor de TR-2, se descargará ahora provocando el
bloqueo de TR-1.
C-2 comienza a cargarse vía R-3 y al alcanzar la tensión de 0,6 V provocará
nuevamente la conducción de TR-1, la descarga de C-1, el bloqueo de TR-2 y el
pase a nivel alto (tensión próxima a Vcc (+) de la salida Y).
A partir de aquí la secuencia se repite indefinidamente, dependiendo los tiempos
de conducción y bloqueo de cada transistor de las relaciones R-2/C-1 y R-3/C-2.
Estos tiempos no son necesariamente iguales, por lo que pueden obtenerse
distintos ciclos de trabajo actuando sobre los valores de dichos componente

4. Funcionamiento del multivibrador astable con un 555
Este tipo de funcionamiento deltemporizador 555 se caracteriza por una salida con
forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el
diseñador del circuitoy que se repite en forma continua.
El esquema de conexión y las formas de onda de entrada y salida delmultivibrador
astable se muestran en los gráficos más adelante.
La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo T1 y en un nivel bajo un tiempo
T2.
Los tiempos de duración, tanto en nivel alto como en nivel bajo,
dependen de los valores de las resistores: R1 y R2 y
del capacitor C1.
Conexión y onda de salida del multivibrador
astable con temporizador 555
Las tiempos de los estados alto y bajo de la omda de salida se
muestran en las siguientes fórmulas:
T1 = 0.693 x (R1+R2) x C1
(en segundos)
T2 = 0.693 x R2 x C1
(en segundos)
- La frecuencia de oscillación de la onda de salida está dada por la
fórmula:
f = 1 / [0.693 x C1 x (R1 + 2 x R2)]
- El período es: T = 1/f
Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal, desde un punto
cualquiera en la forma de onda de la salida hasta que éste se vuelve a repetir. Ver
(Tb - Ta), en el gráfico arriba a la derecha.

5. MULTIVIBRADOR MONOESTABLE
Funcionamiento como monoestable
Para configurar un 555 como monoestable no redisparable, se utilizan una
resistencia y un condensador externo, tal como se muestra en el siguiente
diagrama, el periodo de salida se determina mediante la constante de tiempo (Ct),
que se calcula a partir de R1 y C1, como lo describe la siguiente ecuación:
Ct = 1.1*R1*C1
Se utiliza un condensador de desacoplo C2, para evitar la aparición de ruido que
pudiera afectar los niveles umbral y de disparo, como podemos encontrar en el
datasheet del circuito se utiliza un capacitor de 0.01µF, se debe mencionar que se
activa con flancos de bajada.
El monoestable es un circuito multivibrador que realiza una función secuencial
consistente en que al recibir una excitación exterior, cambia de estado y se
mantiene en él durante un periodo que viene determinado por una constante de
tiempo. Transcurrido dicho período, la salida del monoestable vuelve a su estado
original. Por tanto, tiene un estado estable (de aquí su nombre) y un estado casi
estable.
Como se aprecia en el circuito anterior se utiliza un capacitor de 10µF y una
resistencia de 1MΩ. Sustituyendo en nuestra ecuación tenemos que: Ct = (1.1)
(1MΩ) (10µF) = 11seg. Que es el tiempo que tardara encendido nuestra carga
conectada en la salida antes de cambiar de estado.
Circuito multivibrador monoestable

6. Se representa el esquema de un circuito multivibrador monoestable, realizado con
componentes discretos, cuyo funcionamiento es el siguiente:
Al aplicar la tensión de alimentación (Vcc), los dos transistores iniciarán la
conducción, ya que sus bases reciben un potencial positivo a través de las
resistencias R-2 y R-3, pero como los transistores no serán exactamente idénticos,
por el propio proceso de fabricación y el grado de impurezas del
material semiconductor, uno conducirá antes o más rápido que el otro.
Supongamos que es TR-2 el que conduce primero. El voltaje en su colector estará
próximo a 0 voltios(salida Y a nivel bajo), por lo que la tensión aplicada a la base
de TR-1 a través del divisor formado por R-3, R-5 , será insuficiente para que
conduzca TR-1. En estas condiciones TR-1 permanecería bloqueado
indefinidamente.
Pero si ahora aplicamos un impulso de disparo de nivel alto por la entrada T, el
transistor TR-1 conducirá y su tensión de colector se hará próxima a 0 V, con lo
que C-1, que estaba cargado a través de R-1 y la unión base-emisor de TR-2, se
descargará a través de TR-1 y R-2 aplicando un potencial negativo a la base de
TR-2 que lo llevará al corte (salida Y a nivel alto) . En esta condición la tensión
aplicada a la base de TR-1 es suficiente para mantenerlo en conducción aunque
haya desaparecido el impulso de disparo en T.
Seguidamente se inicia la carga de C-1 a través de R-2 y TR-1 hasta que la
tensión en el punto de unión de C-1 y R-2 (base de TR-2) sea suficiente para que
TR-2 vuelva a conducir y TR-1 quede bloqueado. La duración del periodo cuasi
estable viene definido por los valores de C-1 y R-2.
La parte digital les añade distintas prestaciones, produciendo diversos tipos de
monoestables:
Restaurable o resetable: Una entrada de reset permite interrumpir el pulso en
cualquier momento, dejando el dispositivo preparado para un nuevo disparo.
Redisparable (retriggerable): Permite reiniciar el pulso con un nuevo disparo antes
de completar la temporización. Digamos que se tiene un temporizador de 4 ms,
pero a los 2 ms de iniciado el pulso se realiza un nuevo disparo; la duración que
se obtiene es de 2 + 4 = 6 ms. Los monoestables no redisparables sólo permiten
el disparo cuando no existe ninguna temporización en curso. Es decir, en el
ejemplo anterior ignoraría el segundo disparo y se obtendría un pulso de 4 ms
solamente.
Monoestable-Multivibrador: Son monoestables dobles (Dos, normalmente
independientes) en la misma cápsula que permiten su conexión de forma que el fin

7. del pulso generado por uno de ellos dispara al otro. Permiten el control preciso e
independiente de los tiempos alto y bajo de la señal de salida.
Para temporizaciones largas, se añaden contadores a un multivibrador que
prolongan la duración del pulso. Por ejemplo, el ICM7242.