Multivibrador Astable a transistores.
En esta entrada vamos a crear un multivibrador astable a transistores. Si en otras entradas de este blog vimos como crear un multivibrador astable con temporizador integrado 555, en esta ocasión lo crearemos con componentes activos.
El multivibrador es un circuito que tiene la capacidad de cambiar el estado de sus entradas según la tensión aplicada a su entrada inversa. Por así decirlo, dependiendo del disparo (TRIGGER), un transistor cambiará su estado.
En el circuito anterior observa como la fuente de tensión alimenta el colector y la base del transistor. Al tener la misma tensión en la base y el colector, la corriente de base será máxima (incluso peligrosa para el transistor), y llevará al transistor a la saturación cuando se cierre el interruptor. Cuando se abra el interruptor, el transistor pasará al corte porque no habrá corriente de base.
NOTA: Para pasar a la saturación un transistor se suele hacer que la corriente de base sea un 10% de la corriente de colector. Eso garantizará la saturación fuerte.
Podríamos hacer un circuito que simule la apertura y cierre del interruptor de manera automática, o hacer que se quede el transistor siempre a la saturación cuando reciba un trigger; o incluso que oscile entre el corte y la saturación cada cierto tiempo.
Dicho esto tenemos dos tipos de multivibradores: multivibrador astable y multivibrador monoestable.
Multivibradores Monoestables.
Este circuito se basa en el hecho de que el transistor recibe un pulso que lo pone a la saturación y, transcurrido un tiempo, el transistor vuelve al corte. Es similar al circuito siguiente:
Supón que el pulso es el interruptor cerrado. Directamente se abre y el condensador se descarga a través de su resistencia sobre el diodo LED, poniendo en un tiempo otra vez al corte el circuito.
Un multivibrador monoestable funciona de esta manera: un pulso activa el transistor y lo pone a la saturación, pero pasado un tiempo vuelve a ponerse al corte y mantendrá ese estado si no recibe otro pulso.
Multivibrador ASTABLE.
Si continuamente hacemos que cuando se descarga el condensador, se vuelva a cargar automáticamente y se vuelva a descargar, y se repita el ciclo indefinidamente, obtendremos un multivibrador astable, es decir que cambiará entre corte y saturación automáticamente de acuerdo a una frecuencia de carga y descarga del condensador. Precisamente eso lo conseguiremos con dos transistores y el circuito multivibrador astable siguiente:
El funcionamiento es sencillo:
Q2 está al corte mientras por el condensador C3 y su resistencia en serie de 10KΩ, esté circulando corriente de carga del propio condensador.
El condensador C1 y su resistencia de 10KΩ de Q1, se está descargando según la constante de tiempo de 10000 x 0,000047 = 0,47s. Durante ese tiempo el transistor está a la saturación porque C1 y su resistencia están descargándose y cediendo corriente eléctrica a su base. El LED D1 permanece encendido. Pero transcurridos esos 0,47s, la corriente de descarga C1, desaparece e interrumpe el flujo de corriente por la base Q1 que lo hace ponerse al corte y apaga el LED D1.
Ahora que el condensador C3 se ha cargado a la tensión de la fuente, al estar Q1 en corte, el único camino de descarga es a través de la base del transistor Q2, lo que lo lleva a la saturación y hace que se encienda el LED D3 durante la duración de la constante de tiempo que en este caso es de 10000 x 0,0001 = 1s. Tiempo que está encendido el LED D3. Pero cuando pasa el tiempo (y se descarga el condensador C3), el condensador C1 está cargado y pasa el transistor Q1 a la saturación mientras Q2 pasa al corte, encendiéndose de nuevo el LED D1.
Por lo que el circuito bascula entre dos estados continuamente de acuerdo a una constante de tiempo de sus circuitos.
Para calcular la frecuencia de oscilación del circuito, existe la siguiente fórmula:
De tal forma que la frecuencia dada en este circuito es de 0,9816Hz. Puedes crear circuitos con un único elemento activo o varios transistores y como has visto, la frecuencia de oscilación o estado de corte a saturación dependerá del valor de los componentes pasivos.