GENERATORI DI FORME D'ONDA

MULTIVIBRATORI

fig.1
fig.1

I multivibratori sono costituiti da due amplificatori con reazione positiva che presentano due soli stati stabili.

Danno luogo pertanto ad una forma d'onda rettangolare.

In fig. 1 è mostrato lo schema di principio del multivibratore.

Se per qualche motivo sulla base di T1 viene applicato un impulso positivo, questo manda in saturazione il T1 ed il suo collettore assume un potenziale vicino a zero.attraverso l'impedenza Z1 la base di T2 assume potenziale zero e va in interdizione e conseguentemente il suo collettore assume potenziale vicino a Vcc; questo potenziale viene reazionato sulla base di T1 attraverso Z2 e contribuisce a mantenere T2 in saturazione.

Si crea la seguente situazione:

T1 in saturazione; T2 in interizione ; ma tale situazione, data la simmetria del circuito può essere inversa: T2 in saturazione e T1 in interdizione.

La stabilità dello stato dei due transistori dipende dalla natura delle due impedenze in base alla natura delle quali nasce la seguente classificazione:

  1. Multivibratori monostabili;
  2. Multivibratori bistabili;
  3. Multiviobratori astabili.

 

Multivibratore monostabile

fig.2
fig.2

Quando una delle due impedenze di fig.1 è sostituita da un condensatore (per esempio C1) e l'altra da una resistenza (per esempio R2)  con in parallelo la capacità C2 di speed -up si ottiene un multivibratore monostabile  esso ha infatti un solo stato stabile mentre l'altro ha un periodo di durata limitata e cessa dopo un tempo prefissato.

 

Multivibratore bistabile

fig.3
fig.3

Quando in sostituzione delle due impedenze di fig.1 poniamo due resistenze come in fig.3 otteniamo un multivibratore bistabile.

Se, come già,  per qualche motivo sulla base di T1 viene applicato un impulso positivo, questo manda in saturazione il T1 ed il suo collettore assume un potenziale vicino a zero.

Attraverso la resistenza R1 la base di T2 assume potenziale zero e va in interdizione e conseguentemente il suo collettore assume potenziale vicino a Vcc; questo potenziale viene reazionato sulla base di T1 attraverso R2 e contribuisce a mantenere T2 in saturazione.

Si crea la seguente situazione:

T1 in saturazione; T2 in interdizione ; ma tale situazione, data la simmetria del circuito può essere inversa: T2 in saturazione e T1 in interdizione.

Multivibratore astabile

fig.4
fig.4

Quando in sostituzione delle due impedenze di fig.1 poniamo due condensatori come in fig.4 otteniamo un multivibratore astabile.

i due transistor passano alternativamente dalla saturazione alla interdizione,

nessuno dei due stati è stabile.

Il circuito si comporta pertanto come un  oscillatore a rilassamento, in grado di produrre onde quadre.

Si supponga che nel circuito di fig.4  inizialmente il transistor T1 conduca. La tensione sul collettore è vicina a zero e si ha la carica di C1 attraverso RB2. Quando il potenziale nel punto tra C1, RB2 e la base di T2 raggiunge 0,6 V, T2 entra in conduzione, pertando il potenziale sul suo collettore diventa pari a zero; ciò provoca  l'interdizione di T1 e C1 si scarica via RC1-RB2. Nel nuovo stato C2 inizia a caricarsi attraverso RB1 fino a che la tensione raggiunge 0,6V, al che T1 ritorna a condurre portando la tensione del suo collettore a zero il che provoca l'interdizione di  T2 e contemporaneamente C1 inizia la ricarica mentre C2 si scarica via RB1-RC2. Il ciclo si ripete indefinitamente, con un periodo determinato dai valori dei resistori e dei condensatori.

La frequenza dì oscillazione  è pari a:

f= 1/(2 x 0,693 x  Rb1C2)=1/(2 x 0,693 x  Rb2C1)