Os circuitos de multi-vibrador referem-se ao especial tipo de circuitos eletrônicos usado para gerar sinais de pulso. Esses sinais de pulso podem ser sinais de onda retangular ou quadrada. Eles geralmente produzem resultados em dois estados: alto ou baixo. Uma característica específica dos multivibradores é o uso de elementos passivos como resistor e capacitor para determinar o estado de saída.

Circuitos Multivibradores

Tipos de Multi-Vibradores

para. Multi-vibrador monoestável : Um multivibrador monoestável é o tipo de circuito multivibrador cuja saída está em apenas um estado estável. É também conhecido como multivibrador one-shot. Em um multivibrador monoestável, a duração do pulso de saída é determinada pela constante de tempo RC e é dada como: 1.11 * R * C

b. Um Multi-vibrador Estável : Um vibrador estável é um circuito com saída oscilante. Não precisa de nenhum acionamento externo e não tem estado estável. É um tipo de oscilador regenerativo.

c. Multi-vibrador biestável : Um vibrador biestável é um circuito com dois estados estáveis: alto e baixo. Geralmente, uma chave é necessária para alternar entre o estado alto e baixo da saída.

Três tipos de circuitos multivibradores

1. Usando Transistores

uma. Multi-vibrador monoestável

Circuito Multi-vibrador monoestável

No circuito acima, na ausência de qualquer sinal de disparo externo, a base do transistor T1 está no nível do solo e o coletor está em um potencial mais alto. Portanto, o transistor é cortado. No entanto, a base do transistor T2 obtém alimentação de tensão positiva do VCC por meio de um resistor, e o transistor T2 é levado à saturação. E, como o pino de saída está conectado ao terra através do T2, ele está em nível lógico baixo.

Quando um sinal de disparo é aplicado à base do transistor T1, ele começa a conduzir conforme sua corrente de base aumenta. Conforme o transistor conduz, sua voltagem de coletor diminui. Ao mesmo tempo, a tensão do capacitor C2 começa a descarregar através do T1. Isso faz com que o potencial no terminal da base do T2 diminua e, eventualmente, o T2 seja cortado. Como o pino de saída agora está diretamente conectado a uma alimentação positiva por meio do resistor: Vout está em um nível lógico alto.

Depois de algum tempo, quando o capacitor é completamente descarregado, ele começa a carregar através do resistor. O potencial no terminal base do transistor T2 começa a aumentar gradualmente e, eventualmente, o T2 é levado à condução. Assim, a saída está novamente em um nível lógico baixo ou o circuito está de volta ao seu estado estável.

b. Multivibrador biestável

Circuito multivibrador biestável

O circuito acima é um circuito multivibrador biestável com duas saídas, definindo os dois estados estáveis do circuito.

Inicialmente, quando a chave está na posição A, a base do transistor T1 está no potencial de terra e, portanto, é desligada. Ao mesmo tempo, a base do transistor T2 está em um potencial comparativamente mais alto, ele começa a conduzir. Isso faz com que o pino de saída 1 seja conectado diretamente ao aterramento e o Vout1 esteja em nível lógico baixo. O pino 2 de saída no coletor de T1 é conectado diretamente ao Vcc, e o Vout2 está em nível lógico alto.

Agora, quando a chave está na posição B, as ações do transistor são revertidas (T1 está conduzindo e T2 está desligado) e os estados de saída são revertidos.

c. Multivibrador Astable

Circuito Multivibrador Astable

O circuito acima é um circuito oscilador. Suponha que inicialmente o transistor T1 esteja em condução e T2 em corte. A saída 2 está no nível lógico e a saída 1 está no nível lógico baixo. À medida que o capacitor c2 começa a carregar através de R4, o potencial na base de T2 começa a aumentar gradualmente até que T2 comece a conduzir. Isso diminui seu potencial coletor e, gradualmente, o potencial na base de T1 começa a diminuir até que seja completamente cortado.

Agora, conforme C1 carrega através de R1, o potencial na base do transistor T1 começa a aumentar e, eventualmente, ele é conduzido para a condução, e todo o processo se repete. Assim, a saída está constantemente se repetindo ou oscilando.

Além de usar BJTs, outros tipos de transistores também são usados em circuitos de multi-vibrador.

2. Usando portas lógicas

para. Multi-Vibrador Monoestável

Circuito Multi-Vibrador Monoestável

Inicialmente, o potencial através do resistor está no nível do solo. Isso implica em um sinal lógico baixo para a entrada da porta NOT. Assim, a saída está em nível lógico alto.

Como ambas as entradas da porta NAND estão em níveis lógicos altos, a saída está em nível lógico baixo e a saída do circuito permanece em seu estado estável.

Agora, suponha que um sinal lógico baixo seja dado a uma das entradas da porta NAND, a outra entrada estando em nível lógico alto, a saída da porta é lógica 1, isto é, tensão positiva. Uma vez que há uma diferença de potencial em R, VR1 está no nível lógico alto e, consequentemente, a saída da porta NOT é lógica 0. Como este sinal lógico baixo é realimentado para a entrada da porta NAND, sua saída permanece na lógica 1 e a tensão do capacitor começa a aumentar gradualmente. Isso, por sua vez, causa a queda de potencial através do resistor, ou seja, VR1 começa a diminuir gradualmente e em um ponto fica baixo, de modo que um sinal lógico baixo é alimentado para a entrada da porta NOT e a saída está novamente no sinal lógico alto. O período de tempo durante o qual a saída permanece em seu estado estável é determinado pela constante de tempo RC.

b. Multi-vibrador astável

Circuito Multi-vibrador Astable

Inicialmente, quando a alimentação é fornecida, o capacitor é descarregado e um sinal lógico baixo é alimentado na entrada da porta NOT. Isso faz com que a saída esteja em um nível lógico alto. Conforme este sinal lógico alto é realimentado para a porta AND, sua saída está na lógica 1. O capacitor começa a carregar e o nível de entrada da porta NOT aumenta até atingir o limite lógico alto, e a saída está na lógica baixa.

Mais uma vez, a saída da porta AND está na lógica baixa (a entrada lógica baixa está sendo realimentada), e o capacitor começa a descarregar até que seu potencial na entrada da porta NOT alcance o limite lógico baixo, e a saída é novamente comutada de volta para a lógica alta .

Este é realmente um tipo de circuito oscilador de relaxamento .

c. Multi-vibrador biestável

A forma mais simples de multivibrador biestável é a trava SR, realizada por portas lógicas.

Circuito multivibrador biestável

Suponha que a saída inicial esteja em um nível lógico alto (Set) e o sinal de acionamento de entrada esteja em um sinal lógico baixo (Reset). Isso faz com que a saída da porta 1 NAND esteja em um nível lógico alto. Como ambas as entradas do U2 estão em nível lógico alto, a saída está em nível lógico baixo.

Uma vez que ambas as entradas de U3 estão em um nível lógico alto, a saída está em um nível lógico baixo, ou seja, Reset. A mesma operação ocorre para um sinal lógico alto na entrada, e o circuito muda de estado entre 0 e 1. Como visto, o uso de portas lógicas para multivibradores são, na verdade, exemplos de circuitos lógicos digitais.

3. Usando 555 Timers

555 Timer IC é o IC mais comumente usado para geração de pulso, especialmente modulação de largura de pulso , para circuitos multivibradores.

uma. Multi-vibrador monoestável

Circuito multi-vibrador monoestável

Para conectar um temporizador 555 no modo monoestável, um capacitor de descarga é conectado entre o pino de descarga 7 e o aterramento. A largura de pulso da saída gerada é determinada pelo valor do resistor R entre o pino de descarga, Vcc e capacitor C.

Se você está ciente dos circuitos internos do temporizador 555, deve estar ciente do fato de que um 555 temporizador funciona com um transistor, dois comparadores e um flip-flop SR.

Inicialmente, quando a saída está com um sinal lógico baixo, o transistor T é conduzido para a condução e o pino 7 é aterrado. Suponha que um sinal lógico baixo seja aplicado à entrada do acionador ou à entrada do comparador, já que esta tensão é menor que 1 / 3Vcc, a saída do IC do comparador fica alta, fazendo com que o flip-flop seja reiniciado de modo que a saída seja agora em um nível lógico baixo.

Ao mesmo tempo, o transistor é desligado e o capacitor começa a carregar pelo Vcc. Quando a tensão do capacitor aumenta além de 2 / 3Vcc, a saída do comparador 2 fica alta, fazendo com que o flip-flop SR se ajuste. Assim, a saída está novamente em seu estado estável após um certo período de tempo determinado pelos valores de R e C.

b. Multivibrador Astable

Para conectar um temporizador 555 no modo astável, os pinos 2 e 6 são encurtados e um resistor é conectado entre os pinos 6 e 7.

“um interruptor em um circuito ”

Circuito Multivibrador Astable

Inicialmente, suponha que a saída do flip-flop SR esteja em um nível lógico baixo. Isso desliga o transistor e o capacitor começa a carregar para Vcc através de Ra e Rb de tal forma que, ao mesmo tempo, a tensão de entrada para o comparador 2 excede a tensão limite de 2 / 3Vcc e a saída do comparador fica alta. Isso faz com que o flip-flop SR seja configurado de forma que a saída do temporizador esteja em um nível lógico baixo.

Agora, o transistor é levado à saturação por um sinal lógico alto em sua base. O capacitor começa a descarregar através de Rb, e quando a tensão do capacitor cai abaixo de 1/3 Vcc, a saída do comparador C2 está em um nível lógico alto. Isso reinicializa o flip-flop e a saída do temporizador está novamente no nível lógico alto.

c. Multi-vibrador biestável

Circuito multivibrador biestável

Um temporizador 555 em multi-vibrador biestável não requer o uso de qualquer capacitor, em vez de uma chave SPDT é usada entre o terra e os pinos 2 e 4.

Quando a posição do comutador é de tal forma que o pino 2 está aterrado junto com o pino 6, a saída do comparador 1 está no sinal lógico baixo, enquanto a saída do comparador 2 está no sinal lógico alto. Isso redefine o flip-flop SR e a saída do flip-flop é lógica baixa. A saída do temporizador é, portanto, um sinal lógico alto.

Quando a posição da chave é de tal forma que o pino 4, ou o pino de reset do flip-flop é aterrado, o flip-flop SR é definido e a saída está em nível lógico alto. A saída do temporizador está no sinal lógico baixo. Assim, dependendo da posição da chave, pulsos alto e baixo são obtidos.

Portanto, esses são os circuitos multivibradores básicos usados para geração de pulso. Esperamos que você tenha uma compreensão clara dos multivibradores.

Aqui está uma pergunta simples para todos os leitores:

Além dos multivibradores, quais são os outros tipos de circuitos usados para geração de pulso?