Multivibrador astable a transistores: explicación El astable con dos transistores NPN es de los primeros circuitos que se estudian cuando se habla de transistores en conmutación. Como su esquema es tan simple, es de esas cosas pequeñas que te crees que las entiendes, hasta que te das cuenta de que tú también habrías colocado los condensadores del revés. Voy a explicar despacio cómo funciona, y veréis que aunque parece sencillo su funcionamiento es interesante. Estado 1: Q1 conduce, Q2 en corte Un astable tiene dos estados, y ambos son inestables, de forma que el circuito alterna continuamente uno con otro. Empecemos por el estado 1. Al contrario de otras explicaciones que veréis, yo no voy a partir de cuando se aplica tensión. Mejor os cuento cómo está el circuito justo al empezar el estado 1, como si acabara de conmutar desde el estado 2. De momento tendréis que creerme estas condiciones iniciales, pero al final del artículo entenderéis por qué. Al comienzo del estado 1: Q1 está en conducción. Q2 está en corte. C1 está cargado positivamente con un potencial de Vcc - 0.7. C2 está cargado negativamente (el terminal + está a menos tensión que el -) con un potencial de -0.7V. Como Q2 está en corte vamos a considerar que no pasa corriente por sus terminales. Así imaginariamente sacamos Q2 del circuito. Como Q1 está en conducción, su unión Base-Emisor es como un diodo polarizado en directo (sustituimos esta unión por un diodo); y al estar saturado suponemos que la pérdida de tensión Emisor-Colector es 7 voltios más que a su emisor? La tensión BE de Q2 es 0. mientras el .7V va a cargarse hasta Vcc-0. Recoloquemos los componentes para verlo más claro. Así que empieza a descargarse (o a cargarse negativamente.7V. que empezó con -0.7. La base de Q2 queda polarizada a través de R2. Esta carga será más lenta. Q2 conduce Tal como hicimos para el estado 1.tiene ya 0. da igual) a través de R2.mínima (sustituiremos esta por un conductor). y este último está conectado a la base de Q2. Así pues C2. Pues cuando Q2 pasa a conducción conecta a masa el terminal + de C2.. . Y además esta carga será muy rápida porque R1 y R4 serán de un valor muy bajo comparadas con R2 y R3. En el momento en que se alcanza esa tensión ya sí conduce. C2 va a cargarse a través de R4 y la base de Q1.7V (no llega a Vcc porque 0. Al comienzo del estado 2: Q1 está en corte. Que son las del párrafo anterior. Porque cuando C1 alcanza los -0. ¿Qué pasa cuando cuando a un NPN le aplicamos a su base 0.7V es la caída de tensión B-E de Q1). Mientras tanto C1. La base de Q1 recibe de golpe -(Vcc-0. invertido. su terminal + está a masa y el . ahora está conectado del revés. vamos a describir las condiciones iniciales del estado 2.sigue aplicado a la base de Q1. Q2 está en conducción. a Q1. pero no va a llegar ahí.7V.7) que lo lleva inmediatamente al corte. en teoría hasta -V (pongo el menos para indicar que está invertido). Recordemos que a estas alturas C2 se había cargado completamente hasta Vcc-0. Desde los Vcc-0. Pudiendo incluso provocar una ruptura de la unión por avalancha. que partía con Vcc-0. Es como si se aplicara el condensador. mientras la tensión en la base esté por debajo de ese valor no va a conducir.7 voltios positivos. Estado 2: Q1 en corte.7 hasta.7 más o menos.. En estas condiciones entramos al estado 2. 0. C1 está cargado negativamente con un potencial de -0. C2 está cargado negativamente con un potencial de -0.0. va a llevar a masa el + de C1 y va a aplicar a la base de Q2 toda la carga de C1 invertida.7V hasta los Vcc-0. C1 está cargado positivamente con un potencial de Vcc . C2 va a (des)cargarse lentamente a través de R3 desde los Vcc-0.7V. rápidamente pues R1 es pequeña.7V. Vemos que cuando eso pase tendremos: Q1 está en conducción. vamos a eliminar Q1 del circuito y vamos a sustituir Q2 por un diodo y un puente: Vemos que C1 va a ir desde -0. Q2 está en corte. ¡MENTIRA! sólo va a llegar hasta -0.7V. Así el ciclo se repite indefinidamente. Que son justamente las condiciones iniciales que dimos para el estado 1. C2 está cargado positivamente con un potencial de Vcc . llevándolo al corte. Porque cuando llegue ahí Q1 va a conducir.7V. Haciendo lo mismo que antes. Y provocando el estado 1 de nuevo.7. .7V.7V hasta los -Vcc. Así que R1 < R2 y R4 < R3. El tiempo que tarda en conmutar del estado 1 al estado 2 viene dado por lo que le lleva a C1 descargase desde los Vcc-0.Calcular los componentes Para empezar. Límites Transistores: Cuando el transistor que estaba en corte pasa a conducir. Dependidiendo de la tensión de alimentación.Vcc Tensión final: V = -0. y usando la ecuación de carga de un condensador tenemos: Donde: Tensión inicial: V0 = Vcc-0. pero en un electrolítico invertir los terminales para cargarlo del revés puede . Recordad cumplir las condiciones anteriores. Por simplicidad haremos R1 = R4.7 Este último valor es el que suele darse habitualmente. Para evitar esto a veces se colocan dos diodos en la base de Q1 y Q2 que permitan la carga pero impidan que circule corriente en sentido inverso. Pero no nos interesa que la corriente que fluye Emisor-Colector durante la carga queme los transistores. Si alimentamos este circuito con más de 5V fácilmente la superaríamos. Lo hace a través de R2.7V). La aproximación tiene un margen de error que es menor cuanto mayor sea la tensión de alimentación. Condensadores: Para un cerámico o uno de poliester no hay problema.7 Tensión en bornes: E = . como es del mismo orden que la tolerancia de los componentes se admite tal aproximación.7V. un valor entre 100ohm y 1k estaría bien. nos interesa que los condensadores se cargen por R1 y R4 más rápidamente de lo que se descargan por R2 o R3.7V hasta los -0. Porque cuando ocurra la transición queremos que el otro ya esté cargado. La tensión inversa de ruptura de la unión BE viene a ser -5 voltios. aplica a la base del otro una tensión negativa de -(Vcc-0. Con 5V el error es de un 10%. Tiempo: El tiempo viene determinado por la capacidad de C1 y C2 así como por R2 y R3.destruirlo. también hay un límite inferior. Frecuencia: Así como hay un límite superior del periodo. soldaduras. Para hacer que siempre empiece del mismo lado tenemos que romper nosotros la simetría para favorecer un transistor frente al otro. Igualmente para las resistencias. Entonces al conectar el circuito se cargarán ambos casi al instante. Son estas diferencias las que rompen la simetría y el circuito empieza a oscilar. puede que tengan demasiadas pérdidas y el circuito no empiece a oscilar. La única forma de hacer que ambos ciclos duren lo mismo (salvo pequeñas diferencias) y que siempre empiece por el mismo sitio es forzándolo nosotros: en lugar de poner el interruptor en la alimentación. Pero eso nunca pasa porque los componentes tienen tolerancias e imperfecciones. Puede pasar que queramos un periodo tan bajo que usemos condensadores y resistencias muy pequeños. porque esta incompleto. Si queremos frecuencias de MHz tendremos que usar otros osciladores. Nada más alimentar el circuito llegará a un estado que dependerá de dónde hayamos puesto el interruptor. no se alcanzará nunca el estado 2. Así que nunca sabemos de qué lado empezará. No hay dos resistencias del mismo valor ni dos transistores con la misma ganancia. carga residual de los condensadores. ponerlo en la base de algún transistor. etc. Fijar el estado inicial Si el circuito es perfectamente simétrico no oscilará. Pero si usamos unos condensadores demasiado grandes. los ciclos de carga y descarga ya no durarán lo mismo. si aumentamos demasiado el valor de R2 por ejemplo. grosor de las pistas de cobre. Pero son diferencias microscópicas y dependen de tantos factores que no las podemos controlar: temperatura. puede que no pase corriente bastante para polarizar la base de Q2 una vez se alcance la tensión de disparo. longitud de las patillas. Si no puede llevarlo a conducción. porque está equilibrado. para dos los transistores. porque al favorecer nosotros una de las posiciones. Por no hablar de que a esas frecuencias si oscilara sería muy inestable. Si se necesitan retardos mayores se puede optar por transistores darlington. Y no hará nada más. Lo más sencillo es alterar el valor de los componentes para que un condensador se cargue antes que el otro. Si bien es cierto que aquí sólo se llegan a cargar invertidos hasta los 0. aunque dado el coste de los condensadores de la capacidad necesaria es mejor optar por otros temporizadores como el NE555 o el CD4060. Lo malo es que el Duty Cycle (la fracción entre el tiempo en off y el tiempo en on) nunca será del 50%. Cuando pulsemos . a ser posible sintonizados por un cristal de cuarzo.7V. Mientras más altos sean estos valores más durará cada estado. variando la frecuencia sólo con acercar o alejar la mano. Así el circuito queda en un estado estable y no oscila. Materiales: 1 Protoboard 2 Resistencias a 1/2 watt de 1 K 2 Resistencias a 1/2 watt de 22 K 2 Transistores 2N2222 2 LED's (de cualquier color) 2 Capacitores electroliticos de 1000 microFarads a 16 volts Unos cuantos centímetros de alambre de cobre muy delgado (como el que está dentro de los cabres Ethernet) Fuente de poder de corriente contínua (puede ser una pila de 9 volts).el interruptor el circuito oscilará partiendo de ese estado inicial que siempre será el mismo. La desventaja es que siempre habrá un consumo de corriente aunque el interruptor esté apagado. Este este es mi primer post. en este caso utilizare como fuente los polos (+) y (-) de una salida USB (5 volts). En esta primera ocación voy a mostrarles funcionando y qué materiales necesitan para armar un Multivibrador Astable con transistores NPN. . Diagrama del Multivibrador Astable: . Multivibrador Astable Armado: . . com/watch?v=mMwJO3COTWc Descripción General del Multivibrador. link: http://www. . puede interpretarse como un "1" lógico.youtube. parecida a la de la siguiente imagen: Cada pulso positivo. Definición: Es un circuido oscilador capaz de generar una onda cuadrada.A continuación les dejo un video en mi canal de YouTube en donde se muestra en funcionamiento el circuito armado con el material anteriormente mencionado. En este caso en lada 1 se enciende un LED. Para variar el varor de la frecuencia. se deben variar los valores de los capacitores y de los . . Muchas gracias por ver este post. y si les sirvió comenten . Agradecer no cuesta nada .