<>UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR <>

SEDE DEL LITORAL

DEPERTAMENTO DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL

MATERIAL PARA EL TERCER PARCIAL

CIRCUITO MULTIVIBRADORES

Un multivibrador es un circuito que tiene dos estados independientes, uno con una salida alta y otro con una salida baja. Los dos estados de un circuito multivibrador se producen retroalimentando la salida a la entrada, haciendo por tanto que la salida quede afectada por si misma. Los flip-flop de la sección anterior y el circuito del disparador Schmitt con amplificador operacional del capitulo 2 son ejemplos de circuitos multivibradores biestables, en los cuales el estado de salida se mantiene por si mismo y solamente se puede modificar mediante la aplicación de una señal de entrada.

MULTIVIBRADOR MONOESTABLE

Un multivibrador monoestable, aveces es llamado circuito de "un diparo" produce un solo pulso de una duración fija despues de recibir un pulso de disparo en la entrada. Como implica su nombre, el multivibrador monoestable solamente tiene un estado estable de salida autosustentado. El otro estado de salida es introducido momentaneamente mientras se produce el pulso, y únicamente despues que la señal de entrada haya sido recibida. La duración del pulso de salida está determinada únicamente por las carateristicas del multivibrador y no está afectada por la duración del pulso de entrada. Después de producir su pulso de salida, el multivibrador monoestable se reinicia a si mismo y se prepara para recibir otro disparo de entrada. Un multivibrador monoestable se forma conectando dos compuertas NOR con un circuito RC simple.

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Antes de la llegada de un pulso de entrada, el circuito está en reposo, con Vin=0 y sin fluctuaciones de voltaje respecto al tiempo. Bajo estas condiciones, el capacitor de temporización C se comporta como un circuito abierto. Las terminales de entrada a la compuerta 2 están conectadas via R a Vdd, como un circuito abierto.Las terminales de entrada a la compuerta 2 están conectadas via R a Vdd, forzando la salida de la compuerta 2 a baja. Teniendo tanto a Vin como a Vout en bajo, las dos entradas a la compuerta 1 tambien están en bajo, por lo que su salida es un alto logíco. En este estado, ambás terminales de capacitor están a Vdd de forma que Vc=0.

Cuando la linea de entrada se hace alta, se inicia la función NOR de la compuerta 1, haciendo que su salida sea baja(V1=0).Esta acción "conecta a tierra" de manera momentánea el lado izquierdo del capacitor . Dado que Vc no puede cambiar instantáneamente en este circuito, el voltaje V2, que es igual a V1+Vc, tambien es conectado momentáneamente a tierra por el capacitor descargado, haciendo en consecuencia que la salida de la compuerta 2 sea alta. Después de esta operación inicial de conmutación, el capacitor empieza a cargarse hacia Vdd a través del resistor R. En tanto se carga de manera significativa, el valor bajo de V2 será suficiente para mantener la salida de la compuerta 2 alta, manteniendo bajo el estado de la salida de la compuerta 1. El estado iniciado por Vin por tanto se conservará en efecto incluso cuando Vin regresa a cero.

El estado del circuito justo después de que la señaL de entrada alta fuerza V1 a bajo se muestra en la figura siguiente . El voltaje del capacitor Vc es inicialmente cero y empieza a cargarse de manera exponencial, de acuerdo con la ecuación:

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Note que la corriente hacia la compuerta 2 es cero, de forma que toda la corriente que fluye a través de C. Cuando V2 se eleva al nivel de umbral lógico Vic de la compuerta 2, la salida de la compuerta 2 regresa a cero, lo que significa el final del pulso producido por el circuito. Si la señal de entrada Vin ha regresado a cero llegado el momento en que la compuerta 2 conmute a bajo, la salida V1 de la compuerta 1 NOR de nuevo se convertirá en alta. En este momento de la secuencia, el voltaje del capacitor se habrá cargado al valor Vic, de tal forma que V2 será igual a

V2=V1+Vc=Vdd+Vic

Note que este V2 excede el voltaje de alimentación Vdd. Con el lado izquierdo del capacitor manteniendo a Vdd por V1, el capacitor se descargará a través del lazo abierto formado por R, la terminal de salida de la compuerta 1 y Vdd. Una vez que el capacitor se haya descargado totalmente, el circuito llegará a su codición inicial de reposo con V1=Vdd, Vc=0 y Vout=0.

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Se puede determinar con rapidez la duración T del pulso de salida del multivibrador monoestable, calculando el intervalo de tiempo requerido para que Vc se cargue desde cero hasta el valor Vic. Sustituyendo a Vc=Vic y a t =T en la ecuación.

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Resolviendo esta última ecuación en función del periodo de pulso T nos da:

T=-RC*ln(1-Vic/Vdd)

Si la compuerta 2 tiene una caracteristica de transferencia simétrica con Vic=Vdd/2, la ecuación se convierte en:

T=RC*ln(1-0.5)=RC*ln2=0.69RC.

Tambien se puede calcular el tiempo requerido para la descargar el capacitory regresar el circuito a su condición de reposo. El estado del circuito justo después de que la compuerta 2 conmuta a cero aparece en la siguientes figuras.Con el resistor y el lado izquierdo del capacitor el voltaje Vdd el capacitor se descargará de acuerdo a la ecuación:

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LIMITACION DE LA VELOCIDAD DE RESPUESTA (SLEW RATE)
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