Multivibrator Astabil
Tidak seperti Multivibrator Monostabil atau Multivibrator Bistabil yang kami lihat dalam tutorial sebelumnya yang membutuhkan pulsa pemicu “eksternal” untuk operasinya, Multivibrator Astabil memiliki pemicu bawaan otomatis yang secara terus-menerus mengaktifkannya antara dua kondisi tidak stabil yang di set dan reset.
Multivibrator Astabil adalah jenis lain dari transistor sakelar rangkaian cross-coupled yang TIDAK memiliki keadaan output stabil karena perubahan dari satu keadaan ke yang lain sepanjang waktu. Rangkaian Astabil terdiri dari dua transistor sakelar-ing, jaringan umpan balik bersilangan, dan dua kapasitor waktu tunda yang memungkinkan osilasi antara kedua kondisi tanpa pemicu eksternal untuk menghasilkan perubahan dalam keadaan.
Dalam rangkaian elektronik, Multivibrator Astabil juga dikenal sebagai Multivibrator yang berjalan bebas karena mereka tidak memerlukan input tambahan atau bantuan eksternal untuk berosilasi. Osilator astabil menghasilkan gelombang persegi kontinu dari output atau outputnya, (dua output tanpa input) yang kemudian dapat digunakan untuk lampu flash atau menghasilkan suara dalam speaker.
Rangkaian dasar transistor untuk Multivibrator Astabil menghasilkan output gelombang persegi dari pasangan grounded emitter cross-coupled transistor. Kedua transistor baik transistor NPN atau transistor PNP, dalam Multivibrator bias untuk operasi linier dan dioperasikan sebagai Penguat Common-Emitter dengan umpan balik positif 100%.
Konfigurasi ini memenuhi syarat untuk osilasi ketika: ( βA = 1 ∠ 0° ). Hal ini menghasilkan satu tahap melakukan “sepenuhnya-ON” (Saturasi) sementara yang lain diaktifkan “sepenuhnya-OFF” (cut-off) memberikan tingkat saling memperkuat yang sangat tinggi antara kedua transistor. Konduksi dipindahkan dari satu tahap ke tahap lainnya dengan aksi pemakaian kapasitor melalui resistor seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Rangkaian Dasar Multivibrator Astabil
Asumsikan transistor itu, TR1 baru saja mematikan “OFF” (cut-off) dan tegangan Collector-nya meningkat ke arah Vcc, sementara transistor TR2 baru saja menghidupkan “ON”. Plat “A” kapasitor C1 juga naik menuju rel supply +6 volt Vcc karena terhubung ke Collector TR1 yang sekarang terputus (cut-off). Sejak TR1 adalah di cut-off, itu berjalan tidak ada arus sehingga tidak ada penurunan volt seluruh beban resistor R1.
Sisi lain kapasitor, C1, plat “B”, terhubung ke terminal base transistor TR2 dan pada 0.6v karena transistor TR2 sedang berjalan (saturasi). Oleh karena itu, kapasitor C1 memiliki perbedaan potensial +5.4 volt di seluruh plat-nya, ( 6.0 – 0.6v ) dari titik A ke titik B.
Karena TR2 sepenuhnya aktif, Kapasitor C 2 mulai mengisi melalui Resistor R2 menuju Vcc. Ketika tegangan melintasi kapasitor C 2 naik menjadi lebih dari 0.6 v, itu bias transistor TR1 menjadi konduksi dan menjadi saturasi.
Begitu Transistor itu, TR1 mengaktifkan “ON”, plat “A” dari kapasitor yang semula berpotensi Vcc, langsung jatuh ke 0.6 volt. Penurunan tegangan yang cepat ini pada plat “A” menyebabkan penurunan tegangan yang sama dan sesaat pada plat “B” karena itu plat “B” dari C1 ditarik ke -5.4v (muatan balik) dan ayunan tegangan negatif ini diterapkan pada dasar TR2 membuatnya sulit “OFF”. Satu keadaan yang tidak stabil.
Transistor TR2 digerakkan ke cut-off sehingga kapasitor C1 sekarang mulai mengisi ke arah yang berlawanan melalui resistor R3 yang juga terhubung ke rel supply +6 volt, Vcc. Dengan demikian base transistor TR2 sekarang bergerak ke atas dalam arah positif menuju Vcc dengan konstanta waktu yang sama dengan kombinasi C1 x R3.
Namun, itu tidak pernah mencapai nilai Vcc karena begitu mendapat 0.6 volt positif, transistor TR2 berubah sepenuhnya “ON” menjadi saturasi. Tindakan ini memulai seluruh proses lagi tetapi sekarang dengan kapasitor C2 mengambil base transistor TR1 ke -5.4v sambil mengisi melalui resistor R2 dan memasuki keadaan tidak stabil kedua.
Kemudian kita dapat melihat bahwa rangkaian berganti-ganti antara satu keadaan tidak stabil di mana transistor TR1 “OFF” dan transistor TR2 “ON”, dan yang kedua tidak stabil di mana TR1 “ON” dan TR2 “OFF” di tingkat yang ditentukan oleh nilai RC. Proses ini akan berulang berulang selama tegangan supply ada.
Amplitudo bentuk gelombang output kira-kira sama dengan tegangan supply, Vcc dengan periode waktu dari masing-masing keadaan pensakelaran ditentukan oleh konstanta waktu dari Jaringan RC yang dihubungkan melintasi terminal dasar dari transistor. Karena transistor mengalihkan “ON” dan “OFF”, output pada kedua Collector akan menjadi gelombang persegi dengan sudut agak bulat karena arus yang mengisi kapasitor. Ini bisa diperbaiki dengan menggunakan lebih banyak komponen seperti yang akan kita bahas nanti.
Jika dua konstanta waktu yang dihasilkan oleh C2 x R2 dan C1 x R3 di rangkaian dasar adalah sama, rasio mark-to-space ( t1/t2 ) akan sama dengan satu-ke-satu sehingga bentuk gelombang output dalam bentuk simetris. Dengan memvariasikan kapasitor, C1, C2 atau resistor, R2, R3, rasio mark-to-space dan karenanya frekuensinya dapat diubah.
Kita melihat dalam tutorial Pengosongan RC bahwa waktu yang dibutuhkan untuk tegangan melintasi kapasitor turun menjadi setengah dari tegangan supply, 0.5Vcc sama dengan 0.69 konstanta waktu dari kombinasi kapasitor dan resistor. Kemudian dengan mengambil satu sisi Multivibrator Astabil, lamanya waktu transistor TR2 “OFF” akan sama dengan 0.69T atau 0.69 kali konstanta waktu C1 x R3. Demikian juga, panjang waktu transistor TR1 adalah “OFF” akan sama dengan 0.69T atau 0.69 kali konstanta waktu C2 x R2 dan ini didefinisikan sebagai.
Waktu Periodik (berkala) Multivibrator Astabil
Waktu Periodik,
T = t1 + t2
t1 =0.69C1 R3
t2 =0.69C2 R2
Di mana, R berada di Ω dan C di Farad.
Dengan mengubah konstanta waktu dari hanya satu jaringan RC, rasio mark-to-space dan frekuensi gelombang output dapat diubah tetapi biasanya dengan mengubah kedua konstanta waktu RC bersamaan pada saat yang sama, frekuensi output akan diubah dengan mempertahankan rasio mark-to-space yang sama pada satu-ke-satu.
Jika nilai kapasitor C1 sama dengan nilai kapasitor, C2, C1 = C2 dan juga nilai resistor base R2 sama dengan nilai resistor base, R3, R2 = R3 maka total panjang waktu Multivibrator siklus diberikan di bawah ini untuk bentuk gelombang output simetris.
Frekuensi Osilasi

Bentuk Gelombang Multivibrator Astabil

Contoh: Multivibrator Astabil No.1


Tabel Frekuensi Multivibrator Astabil
Res. | Nilai Kapasitor | ||||||||
1nF | 2.2nF | 4.7nF | 10nF | 22nF | 47nF | 100nF | 220nF | 470nF | |
1.0kΩ | 714.3kHz | 324.6kHz | 151.9kHz | 71,4kHz | 32.5kHz | 15,2kHz | 7.1kHz | 3.2kHz | 1.5kHz |
2.2kΩ | 324.7kHz | 147,6kHz | 69.1kHz | 32.5kHz | 14.7kHz | 6.9kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 691Hz |
4.7kΩ | 151.9kHz | 69.1kHz | 32.3kHz | 15,2kHz | 6.9kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 691Hz | 323Hz |
10kΩ | 71,4kHz | 32.5kHz | 15,2kHz | 7.1kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 714Hz | 325Hz | 152Hz |
32.5kHz | 14.7kHz | 6.9kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 691Hz | 325Hz | 147Hz | 69.1Hz | |
47kΩ | 15,2kHz | 6.9kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 691Hz | 323Hz | 152Hz | 69.1Hz | 32.5Hz |
100kΩ | 7.1kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 714Hz | 325Hz | 152Hz | 71,4Hz | 32.5Hz | 15,2hz |
220kΩ | 3.2kHz | 1.5kHz | 691Hz | 325Hz | 147Hz | 69.1Hz | 32.5Hz | 15,2hz | 6.9Hz |
470kΩ | 1.5kHz | 691Hz | 323Hz | 152Hz | 69.1Hz | 32.5Hz | 15,2hz | 6.6Hz | 3.2Hz |
1MΩ | 714Hz | 325Hz | 152Hz | 71,4Hz | 32.5Hz | 15,2hz | 6.9Hz | 3.2Hz | 1.5Hz |
Contoh: Multivibrator Astabil No.2


Rangkaian Penggerak Multivibrator Astabil
