A modo de repaso, empecemos con el siguiente esquema. Hay dos secciones BJT, con sus salidas acopladas a la entrada de la sección opuesta a través de una resistencia:
![schematic]()
simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab
En efecto, cada sección es un inversor con un pull-down débil en la entrada. Tal como está conectado, el circuito es biestable en el sentido de que si la entrada de la etapa izquierda se toma como BAJA, entonces su salida es ALTA y forma la entrada para la etapa derecha. Como la etapa derecha tiene una entrada ALTA, su salida es BAJA. Esto coincide con nuestra suposición, por lo que es estable. Podemos trabajar con la lógica opuesta y llegar a resultados opuestos pero estables. Así que, aunque no podemos decir qué circunstancia estable ocurre realmente, podemos decir que parece a primera vista que algunos condición estable.
Ligeras variaciones en los componentes y parásitos probablemente determinarán cuál de las dos situaciones estables resulta, si esto se colocara en una protoboard o se cableara de otra manera. Pero debería funcionar bien.
A un nivel más cuantitativo, podemos ver que el valor de tensión de un BAJO a la entrada de una etapa será de aproximadamente \$\frac{2}{3}V_{CE_{SAT}}\$ . Normalmente será \$\lt 200\:\text{mV}\$ con una impedancia en serie de aproximadamente \$32\:\text{k}\Omega\$ . Si bien no es exactamente de polarización inversa, esto realmente debe ser lo suficientemente bajo como para mantener el siguiente BJT esencialmente "OFF". (Puede haber una pequeña corriente de colector residual habilitado por esta configuración, pero no lo suficiente como para desarrollar cualquier caída de tensión significativa a través de su resistencia de colector).
Del mismo modo, el valor de la tensión de un HIGH a la entrada de una etapa será de aproximadamente \$\frac{2}{3}V_{CC}\$ con una impedancia en serie de nuevo muy similar \$34\:\text{k}\Omega\$ . Por lo tanto, la corriente de base será de \$I_B=\frac{V_{CC}}{50\:\text{k}\Omega}\$ . Esto implica que cualquier \$\beta\ge \frac{50\:\text{k}\Omega}{3.9\:\text{k}\Omega}\approx 13\$ es suficiente aquí para permitir que una entrada HIGH genere una salida totalmente LOW.
Ahora, mantengamos el circuito anterior en su sitio y añadamos los nuevos componentes:
![schematic]()
simular este circuito
(Como sugiere tu pregunta, la señal de disparo es el flanco de bajada).
¿Qué se ha añadido y por qué?
Pues bien, ambas entradas se han acoplado al impulso de disparo mediante un condensador y un diodo. Empieza por pensar en el circuito original.
Sin preocuparnos de los detalles cuantitativos, sabemos que la salida de una etapa o bien estará muy cerca de tierra o bien estará muy cerca de \$V_{CC}\$ . Para los propósitos de nuestra discusión, vamos a suponer que la etapa izquierda del circuito tiene su BJT "off" y por lo tanto su salida está cerca de \$V_{CC}\$ . La etapa derecha del circuito tiene su BJT "encendido" y por lo tanto su salida está cerca de \$0\:\text{V}\$ .
La tensión de entrada en la base para la etapa izquierda (apagada) es de aproximadamente \$V_{B_1}\approx 200\:\text{mV}\$ (probablemente menos.) El voltaje de entrada en la base para la etapa derecha (encendida) es de aproximadamente \$V_{B_2}\approx 700\:\text{mV}\$ (más o menos.)
La tensión a través de \$D_1\$ lo invertirá y \$C_1\$ se cargará sólo a través de \$R_7\$ . La tensión a través de \$D_2\$ será un valor sesgado hacia delante de aproximadamente \$500\:\text{mV}\$ . Lo suficiente como para que haya una pequeña corriente que cargue su base y se sume a la corriente de carga en \$C_2\$ . Así que \$C_2\$ cobrará a través de \$D_2\$ y también \$R_8\$ .
No conocemos la tensión de reposo en la entrada de disparo, pero llamémosla \$V_{HI}\$ por ahora. (Será bajo ir a algún nuevo voltaje llamado \$V_{LO}\$ más tarde para desencadenar un evento). Tenga en cuenta que estas dos tensiones se toman con respecto a la masa del circuito y que, por ejemplo, puede darse el caso de que \$V_{HI}=V_{CC}\$ y \$V_{LO}=0\:\text{V}\$ . Pero supongamos que no necesitamos saberlo con seguridad, todavía, y permitamos que estas dos tensiones sean dos tensiones cualesquiera con respecto a tierra, pero sólo cuando requiramos que \$V_{HI}\gt V_{LO}\$ .
Los dos condensadores se cargarán hasta sus voltajes respectivos, si se les da el tiempo suficiente. Dado que \$V_{N_1}\approx V_{CC}\$ y \$V_{N_2}\approx 400\:\text{mV}\$ . (He elegido un valor medio de \$400\:\text{mV}\$ porque en algún momento la pequeña corriente en \$D_2\$ que entra en el nodo equilibrará [igualará] la pequeña corriente que sale del nodo a través de \$R_8\$ .)
Tomando la parte inferior de estos condensadores como su punto de "referencia" compartido, y asumiendo por ahora que este punto de referencia compartido se sitúa en \$V_{HI}\$ justo antes de un evento de disparo, el voltaje a través de cada uno será \$\Delta V_{C_1}\approx V_{N_1}-V_{TRIG^-}= V_{CC}-V_{HI}\$ y \$\Delta V_{C_2}\approx V_{N_2}-V_{TRIG^-}=400\:\text{mV}-V_{HI}\$ . Una vez cargado, el circuito es estable.
Ahora bien, un evento desencadenante se produce provocando \$V_{HI}\$ bajar hacia \$V_{LO}\$ . El nodo del condensador compartido se tira con fuerza hacia abajo para \$V_{TRIG^+}=V_{LO}\$ . Esto hace que el otro lado de cada condensador de repente también se tire hacia abajo, también.
Hasta este punto quería mantener las cosas bastante abstractas. Pero para evitar lidiar con una complejidad indebida ahora, es el momento de decidir que \$V_{HI}=V_{CC}\$ y \$V_{LO}=0\:\text{V}\$ y por lo tanto que \$\Delta V_{TRIG}=V_{TRIG^-}-V_{TRIG^+}=V_{HI}-V_{LO}=V_{CC}\$ .
Los voltajes antes y después son:
$$\begin{align*}V_{N_1^-}&\approx V_{CC}&V_{N_1^+}&=V_{LO}+\Delta V_{C_1}= V_{CC}-\Delta V_{TRIG}=0\:\text{V}\\\\V_{N_2^-}&\approx 400\:\text{mV}&V_{N_2^+}&=V_{LO}+\Delta V_{C_2}= 400\:\text{mV}-\Delta V_{TRIG}=-\left(V_{CC}-400\:\text{mV}\right)\end{align*}$$
No es muy difícil ver que \$D_1\$ no estará lo suficientemente sesgada como para afectar mucho a la etapa izquierda. Sin embargo, también está claro que ahora \$D_2\$ se inclinará hacia delante. Y muy fuertemente.
Así que \$D_2\$ ahora tira con fuerza hacia abajo en la base de \$Q_2\$ , girando \$Q_2\$ "apagado". Esto a su vez permite \$R_4\$ ahora para tirar hacia arriba de la base de \$Q_1\$ y girando \$Q_1\$ "encendido". \$D_1\$ ahora se opondrá a esto un poco por un momento, pero no pasará mucho tiempo antes de que \$C_1\$ cambia su tensión lo suficiente como para que \$D_1\$ ya no arrastra mucho. (Así que debe haber una cierta anchura en el pulso descendente).
Eso es todo. Tras el cambio de estado se invierten los papeles y se aplica la lógica anterior, pero de forma opuesta para las etapas izquierda y derecha.
La necesidad de las dos resistencias se debe a que mientras una de las etapas puede tener también un diodo a través del cual su condensador puede cargarse, el diodo de la otra no puede servir para ese propósito. Siempre tiene que haber algún camino de CC por el que los condensadores puedan cargarse.
Una cosa que podría llegar (y creo que tu pregunta también) es que habrá un fuerte pull-down para uno de los BJTs, durante la conmutación. Este pull-down puede exceder posiblemente el \$V_{BEO}\$ especificación para el BJT, dependiendo de su valor para \$V_{CC}\$ , provocando su zenerización. Podría ser útil incluir un diodo de protección para cubrir ese caso cuando \$V_{CC}\gt V_{BEO}\$ .
Posdata:
Una de las mejores formas de intentar comprender un circuito que a primera vista parece confuso es volver a dibujarlo. Hay algunas reglas que puedes seguir y que te ayudarán a aprender ese proceso. Pero también hay algunas habilidades personales añadidas que se desarrollan gradualmente con el tiempo.
Aprendí estas reglas por primera vez en 1980, asistiendo a una clase de Tektronix que se ofrecía sólo a sus empleados. El objetivo de este curso era enseñar dibujo electrónico a personas que no eran ingenieros electrónicos, sino que recibirían una formación suficiente para ayudar a redactar esquemas para sus manuales.
Lo bueno de las normas es que no hace falta ser un experto para seguirlas. Y que si las sigues, aunque sea casi a ciegas, los esquemas resultantes son realmente más fáciles de descifrar.
Las reglas son:
- Disponga el esquema de forma que la corriente convencional parezca fluir desde la parte superior hacia la inferior de la hoja esquemática. Me gusta imaginar esto como una especie de cortina (si prefiere un concepto más estático) o cascada (si prefieres un concepto más dinámico) de cargas que se desplazan desde el borde superior hacia el inferior. Se trata de un tipo de flujo de energía que no realiza ningún trabajo útil por sí mismo, pero que proporciona el entorno para que se realice un trabajo útil.
- Disponga el esquema de forma que las señales de interés fluyan desde el lado izquierdo del esquema hacia el lado derecho. Por lo general, las entradas estarán a la izquierda y las salidas a la derecha.
- No "busque" energía. En resumen, si un cable de un componente va a tierra o a algún otro carril de tensión, no utilice un cable para conectarlo a otros cables de componentes que también vayan al mismo carril/tierra. En su lugar, simplemente muestra un nombre de nodo como "Vcc" y para. Usar la energía de un lado a otro en un esquema es casi seguro que hará que el esquema sea menos comprensible, no más. (Hay ocasiones en las que los profesionales necesitan comunicar algo único sobre un bus de carril de tensión a otros profesionales. Así que a veces hay excepciones a esta regla. Pero cuando se trata de entender un esquema confuso, la situación no es ésa y el argumento "por profesionales, para profesionales" sigue fallando aquí. Así que no lo hagas). Se tarda un momento en entenderlo del todo. Existe una fuerte tendencia a querer mostrar todos los cables que intervienen en la soldadura de un circuito. Resiste esa tendencia. La idea aquí es que los cables necesarios para escriba a un circuito puede distraer. Y aunque pueden ser necesarios para que el circuito funcione, NO ayudan a entender el circuito. De hecho, hacen exactamente lo contrario. Así que elimine dichos cables y limítese a mostrar las conexiones a los raíles y punto.
- Intente organizar el esquema en torno a cohesión . Casi siempre es posible "desmenuzar" un esquema para que haya nudos de componentes que están estrechamente conectados, cada uno con otro, separados entonces por sólo unos pocos cables que van a otros nudos . Si puede encontrarlos, enfatícelos aislando los nudos y centrándose en dibujar cada uno de ellos de alguna manera significativa, primero. Ni siquiera pienses en el esquema completo. Concéntrate en conseguir que cada sección cohesiva "tenga buen aspecto" por sí misma. A continuación, añade el cableado sobrante o unos pocos componentes que separen estas "divisiones naturales" del esquema. De este modo, casi por arte de magia, se encontrarán funciones distintas más fáciles de entender, que luego se "comunicarán" entre sí a través de conexiones relativamente más fáciles de entender entre ellas.
Las reglas anteriores no son rígidas. Pero si te esfuerzas por seguirlas, verás que te ayudan mucho (aunque no sepas casi nada de electrónica de antemano).
Ten en cuenta que en la forma en que dibujé el primer esquema aquí, separé lo que parecía un circuito único, estrechamente conectado en dos secciones distintas (etapas inversoras) que se conectan entre sí a través de una resistencia muy simple.
