Los circuitos monoestables, como su nombre indica, sólo tienen un estado estable. Una vez que sean disparados ellos conmutan, siendo llevados al estado inestable en el que permanecen durante un cierto tiempo.
Al final de este tiempo, vuelven automáticamente al estado inicial y estable.
En la figura 1 tenemos un diagrama de tiempo que muestra el comportamiento de un multivibrador monoestable.
La versión más sencilla para entender el funcionamiento es precisamente la que hace uso de dos transistores, y que se muestra en la figura 2.
En condición estable Q1 está cortado y Q2 saturado. En el momento en que un pulso de disparo se aplica al circuito se invierten las condiciones de los dos transistores: Q1 va a saturación y Q2 al corte.
Sin embargo, este es un estado inestable que no dura mucho tiempo.
Los transistores permanecerán en esta nueva situación durante un tiempo básicamente determinado por el capacitor C. Al final de este tiempo el circuito cambia, volviendo a su situación inicial: corte Q1 y Q2 saturado.
En los circuitos digitales, los multivibradores monoestables son muy importantes porque permiten generar un pulso de anchura constante independientemente de la duración de la señal de entrada o incluso de su forma de onda, en algunos casos.
Lo que ocurre en ciertas aplicaciones es el llamado fenómeno de "rebote".
Cuando se cierra un Interruptor, por ejemplo, la corriente no se establece inmediatamente y constantemente. En la práctica tenemos la producción de una cierta oscilación como se muestra en la figura 3.
Si esta oscilación tiene una amplitud suficientemente grande para pasar a través del nivel de reconocimiento de entrada de los circuitos lógicos, esto se puede interpretar como una secuencia de pulsos y no sólo uno, como se indica en la misma figura.
Así que, si queremos enviar un solo pulso a un circuito cuando presiona una llave o cuando se activa un sensor, y este problema ocurre, tendremos mal funcionamiento.
Con el uso de un circuito monoestable podemos garantizar la producción de pulsos de duración constante independientemente de la duración o número de pulsos de entrada. También podemos tener varios circuitos monoestables utilizando funciones lógicas comunes asociadas con resistores y capacitores.
Un primer grupo de circuitos que se asemejan a los monoestables, ya que generan pulsos de duración constante y que merece una observación inicial, es el formado por los "Edge Detectors" o "detectores de bordes" que pueden tener configuraciones como las que se muestran en la figura 4 utilizando circuitos integrados TTL.
Estos circuitos, de hecho, son "medio monoestables" porque generan un pulso cuya duración es ligeramente más corta que la del pulso de entrada, pero de valor constante.
En otras palabras, estos circuitos generan pulsos que solo duran o permiten un cierto tiempo incluso si el pulso de entrada tiene una duración más larga.
También podemos elaborar circuitos similares con funciones CMOS, como se muestra en la figura 5.
Tenga en cuenta que, en todos los casos, el principio de funcionamiento es un diferenciador RC en la entrada y que la constante de tiempo determina cuánto tiempo durará el pulso de salida.