Carica di un condensatore elettrolitico in un multivibratore

[francofra]

[Pixy]

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Pensavo fosse facile spiegare in modo semplice le fasi di un multivibratore, ma alla resa dei conti non è così semplice.
Spero che tu capisca qualcosa con questo poema :)

Tralasciamo non il primo, ma il primissimo transitorio all’ accensione del circuito e ammettiamo che uno dei 2 BJT sia andato in saturazione e l’ altro in interdizione.
Ammettiamo che per primo sia stato Q1 ad andare in saturazione e Q2 in interdizione perciò il punto D si trova a Vcc perché caricato velocemente dalla resistenza Rc2 , perciò su Rc2 non scorre corrente e il punto B si trova a circa 0,2 V in quanto il punto A del condensatore C1 si è portato bruscamente a 0,2 V a causa dell’ immediata saturazione di Q1. Questo valore viene trasportato anche sull’ armatura destra ( punto B ) e manda così a maggior ragione in interdizione Q2 .
Ma da questo momento in poi Rb2 caricherà l’ armatura di destra di C1 fino al valore di soglia di conduzione della base di Q2, che perciò comincerà a condurre e abbasserà la tensione sul collettore , cioè sul punto D che si trovava a Vcc. Ma queste variazioni si faranno sentire anche sull’ armatura sinistra di C2 e perciò le avvertirà anche la base di Q1. Allora Q1 tenderà ad uscire dalla saturazione e entrare in zona lineare, facendo ciò, il punto A aumenterà il suo potenziale, ma questo aumento è trasmesso anche sull’ armatura destra di C1 ( punto B ) e perciò sulla base di Q2 che allora andrà ancora più velocemente verso la conduzione, abbassando ancora di più il potenziale sul punto D che abbiamo visto è sentito anche nel punto C perciò sulla base di Q1 che allora condurrà sempre meno alzando il potenziale del punto A avvertito anche sul punto B che allora..etc etc.. Questa si chiama reazione positiva che determina la commutazione velocissima da uno stato di interdizione e saturazione dei BJT che nel nostro case manderà in interdizione Q1 e in saturazione Q2.

Questa reazione deve sempre esistere se vogliamo che il sistema oscilli

Questa è la fase transitoria

Ma facciamo un passo indietro, cioè appena un attimo prima che Q2 vada in saturazione e Q1 in interdizione.
L’armatura sinistra di C2 era ad un potenziale di circa 0,7 V ( il potenziale ella base di Q1 ), mentre l’ armatura destra si trovava a Vcc. Siccome il processo di commutazione dall’ interdizione di Q1 alla saturazione di Q2 è velocissimo, quando questo avviene il condensatore C2 è sempre carico con una d.d.p. di circa Vcc ( Vcc - 0,7 V ), ma approssimiamo a Vcc.
Siccome il punto C si trovava ad un potenziale inferiore di circa Vcc rispetto al punto D e visto che il punto D velocissimamente si è portato a massa ( con la saturazione immediata di Q2 ) allora il punto C si ritrova a meno Vcc rispetto massa , pertanto la base di Q1 va a – Vcc interdicendo fortemente Q1.

Da qui in poi si conta il tempo il primo semiperiodo di oscillazione

A questo punto Rb1 caricherà C2.
La carica avviene con costante di tempo Rb1C2 e partirà da –Vcc con tendenza a + Vcc
( Se l' alimentazione fosse 12 V i due punti avrebbero una d.d.p. di circa 24 V ). Questo perché fra il positivo e il punto C nel primissimo momento c’è una d.d.p.di 2 Vcc , ma si fermerà quando il punto C sarà arrivato al valore di circa 0,7 V che manderà in conduzione Q1 e da quel momento in poi si ripete precisamente quello visto prima nel transitorio, cioè una reazione positiva che porterà velocemente Q1 in saturazione e Q2 in interdizione
Adesso è il punto B che si porterà immediatamente a – Vcc portando la base di Q2 a – Vcc , questo perché nel momento subito precedente il punto B si trovava a 0,7 V mentre il punto A si trovava a Vcc e visto che il punto A va a massa, allora il punto B va a circa - Vcc
e allora sarà attraverso Rb2 che si caricherà C1 fino alla soglia di 0,7 V che manderà nuovamente Q2 in conduzione nuovamente e Q1 in interdizione e così via

Questo è il secondo semiperiodo. Se tutte le Rb e C sono uguali. Allora i due semiperiodi sono uguali

[IsidoroKZ]

Siccome il punto C si trovava ad un potenziale inferiore di circa Vcc rispetto al punto D e visto che il punto D velocissimamente si è portato a massa ( con la saturazione immediata di Q2 ) allora il punto C si ritrova a meno Vcc rispetto massa ,

E cosi` il transistore trovandosi con la giunzione base emettitore polarizzata a rovescio non e` per nulla contento , e se Vcc>8V circa la giunzione va in valanga e il transitore se la vede decisamente brutta, viene danneggiato: il suo beta si abbassa e la cifra di rumore aumenta. QUesto e` il motivo per cui non mi piacciono questi circuiti.

E poi il potenziale zero e` il potenziale zero, il riferimento, non la massa, vedere qui

pertanto la base di Q1 va a – Vcc interdendendo fortemente Q1.

Inter... che? Magari interdicendo , si coniuga come dire.

[Pixy]

Inter... che? Magari interdicendo , si coniuga come dire.

Mi scuso, non so come mai ho coniugato in questo modo
L' ho già corretto

Per l' altra osservazione del riferimento a massa, l' ho scritto di proposito pensando chefrancofra forse avrebbe capito meglio.
Ma non so se poi ho fatto bene o no Isidoro

[claudiocedrone]

Non sono certo l'utente più indicato per muovere obiezioni però allora le esprimo sotto forma di opinioni; interdendendo a parte ritengo che soprattutto a un principiante vada data in pasto (semmai spiegandola) la terminologia corretta (quindi ne massa... ne carrara ma riferimento) e poi per la spiegazione del funzionamento di un multivibratore bistabile, a mio parere, sarebbe meglio partire un po' più "dall'inizio", magari spiegando prima uno schema di principio e poi introducendo la parte dei condensatori di speed-up che risultano già implementati (che brutto termine ) nel circuito in esame... sbaglio tanto, di più o tantissimo ?
P.s. Come sempre sono ben accetti insulti, vituperi e voti negativi se scrivo ca...volate

[BrunoValente]

A me questi circuiti non piacciono anche perché nascondono una condizione di "stallo latente": come ho già accennato, se per qualsiasi motivo entrambi i transistor arrivassero contemporaneamente a saturarsi il circuito smetterebbe di oscillare e si manifesterebbe quindi una condizione di stallo.

Il difetto deriva dal fatto che, per garantire la piena saturazione, il valore del rapporto Rb/Rc è scelto per essere inferiore al valore del guadagno dei transistor.

Per provocare la condizione di stallo basta procedere così:

Togliamo dapprima entrambi i condensatori, succede che i transistor saturano e, ovviamente, il circuito smette di oscillare.

In queste condizioni misuriamo la tensione tra A e B e quella tra C e D (essendo i transistor in saturazione saranno due tensioni tra loro simili e dell'ordine di 0.3-0.4V).

Carichiamo con un alimentatore i due condensatori scollegati dal circuito precisamente a quei valori di tensione e poi colleghiamoli di nuovo ognuno al suo posto: cosa accade?

Non accade nulla perché all'atto del ricollegamento, essendo i condensatori già carichi al valore finale, nessuna corrente scorre e quindi il circuito rimane bloccato con entrambi i transistor saturi.

Visto da un altro punto di vista possiamo immaginare il circuito come fosse costituito da due amplificatori invertenti (i transistor) collegati in cascata da C1 e con l'uscita del secondo stadio chiusa ad anello sull'ingresso del primo stadio da C2: il circuito dovrebbe oscillare perché il guadagno è positivo.. ma se i transistor sono entrambi saturi è sicuramente inferiore all'unità e quindi non si schioda.

[francofra]

molti appunti su cui studiare
ma usando un quarzo in un circuito instabile come questo quali sarebbero gli aspetti negativi e positivi? ne beneficerebbe solo la precisione dell'oscillazione che gestirebbe meglio i due stati?