Temporizadores y Multivibradores: Tipos, Funciones y Aplicaciones Digitales

Temporizadores o Multivibradores

Hoy discutimos la aplicación de electrónica digital llamada temporizadores o multivibradores: «Circuitos que proporcionan señales periódicas específicas a circuitos digitales, capaces de cambiar el estado de esos sistemas». También definidos como circuitos que generan señales de solo dos niveles (alto/bajo). En general, un multivibrador es un amplificador de dos etapas donde la salida de uno realimenta positivamente la entrada del otro. Ambos transistores se disponen de modo que si uno está en saturación (ON), el otro está en corte (OFF). Se usan como generadores de pulsos, almacenamiento y contadores.

Tipos de Multivibradores

1. Multivibrador Astable
2. Multivibrador Monoestable
3. Multivibrador Biestable

Astable: Ambos niveles de salida son inestables (cuasi-estables). Genera oscilación continua sin disparo externo.

Monoestable: También llamado «single shot» o «one-shot». Tiene un estado estable y uno cuasi-estable. Al recibir un disparo externo, cambia del estado estable al inestable por un tiempo determinado.

Biestable: Su salida tiene dos estados estables. No cambia hasta recibir un disparo externo. También conocido como binario o divisor por dos (flip-flop).

El Timer 555: El Generador de Reloj por Excelencia

El dispositivo digital más usado como generador de reloj es el timer 555. Circuito integrado monolítico versátil que genera formas de onda astables y monoestables. Proporciona retardos de microsegundos a horas. Encapsulado de 8 pines.

Descripción Detallada de los 8 Pines del 555

1. Pin 1 - Tierra (GND): Punto común; todas las tierras externas y de alimentación se conectan aquí.
2. Pin 2 - Disparo (Trigger): Al aplicar 1/3 de Vcc, la salida cambia de bajo a alto.
3. Pin 3 - Salida (Output): Señal de salida; conectada a la carga (alto/bajo).
4. Pin 4 - Reset: Fuerza la salida a nivel bajo, ignorando estado previo.
5. Pin 5 - Tensión de Control (Control Voltage): ~2/3 Vcc; parte de un comparador. Suele llevar un capacitor a tierra.
6. Pin 6 - Umbral (Threshold): Entrada del comparador. Si Vth ≥ Vref → salida baja. Si Vth < Vref → salida alta.
7. Pin 7 - Descarga (Discharge): Ruta de baja resistencia para capacitor externo cuando salida es bajo; circuito abierto cuando salida es alto.
8. Pin 8 - Vcc: Alimentación (típicamente 5-15V).

Funcionamiento Interno: Divisor de tensión con tres resistencias de 5kΩ da 1/3 Vcc al comparador B y 2/3 Vcc al comparador A. Al superar trigger 1/3 Vcc, comparador B pone RS flip-flop en SET → salida alta, transistor de descarga OFF. La salida permanece alta hasta que threshold alcanza 2/3 Vcc; entonces comparador A resetea el flip-flop → salida baja, transistor de descarga ON. Controlando threshold y control voltage con componentes externos, funciona como astable o monoestable.