Le fameux circuit intégré NE555 réalise plusieurs fonctions en  mode multivibrateur comme : un astable, une bascule bistable ou un  monostable. La commande en électronique dépend dans la plupart de cas de la synchronisation et dans cet article nous verrons ensemble comment réaliser un astable à transistors, à CD4069, CD4011 et à NE555

  • à transistor : Astable à transistor
  • à circuit intégré : Astable à circuits intégrés
  • à NE555 : Astable à NE555

Ce sont là les éléments stars pour réaliser un astable en électronique.

1. Montage Astable à transistors

Le montage astable à transistor simple utilise :

  • 2 Transistors NPN (T1 et T2)
  • 2 condensateurs (C1 et C2)
  • 4 résistances (R1, R2, R3, R4)
Oscillateur à transistors

Le montage astable à transistor possède deux sorties avec la possibilité d’avoir des courants différents. Pour trouver la fréquence du signal à la sortie d’un astable à transistor,  on utilise la formule suivante :

formule calcul fréquence de l'astable à transistors

Dans plusieurs cas, on préfère prendre les valeurs des résistances R1 et R3 identiques pour simplifier les calculs et enfin passer par la formule suivante :

démonstration : formule calcul fréquence de l'astable à transistors

Et enfin Retenez que si les résistances des bases R3 et R1 ont des mêmes valeurs, pour calculer la fréquence de sortie on prendre tout simplement la formule :

f = 0,71 x ( R x C) [Hz]

Imaginez

Imaginez donc que tu veux faire sonner une sirène à une fréquence de 1,7KHz. Comment allons – nous procéder pour générer cette fréquence ? Surement on utilisera un astable à transistor.

Nous devons donc bien choisir les valeurs des résistances ainsi que des condensateurs pour obtenir cette fréquence.

Les résistances collecteurs (R4 et R2) servent à fixer le courant aux sorties. Leurs valeurs n’influent pas la valeur de la fréquence à sortie du montage. Pour trouver la valeur de ces résistances il faut avoir l’idée sur le courant de sortie, et passer par la formule :

R = (Vcc – 0,7) : I [I étant le courant que vous désirez obtenir à la sortie]

2. Astable à circuits intégrés

Vous avez sûrement déjà attendu des circuits intégrés : ce sont des pièces très essentielles de l’électronique car ils sont destinés à remplir certaines fonctions simples ou complexes. Je vais vous faire découvrir 2 circuits intégré à savoir le CD4011 et le CD4069

La famille CMOS famille est connue pour les circuits intégrés commença par les lettres CD ou CD40 et sont alimentés par une tension allant de 3,5 à 18V contrairement aux TTL qui fonctionnent sous 5V.

  • Le CD4069 est un circuit de la famille CMOS qui contient 6 inverseurs (portes NON) et qui va nous permettre de réaliser facilement un oscillateur. L’oscillateur peut être utilisé pour réaliser des clignotants, des sirènes, des orgues, …
  • Le CD4011 est un circuit intégré qui comporte 4 portes logiques NAND. Ce circuit intégré est de la famille CMOS

Description

CD4011 datasheet

Les oscillateurs de la famille CMOS ne peuvent faire osciller  un quartz qu’à une fréquence inférieure à 4 MHz.

2.1 Oscillateur à CD4011

Comme le 4011 comporte 4 portes NAND et que nous avons besoin de 2 pour réaliser un astable, nous aurons la possibilité de réaliser deux astables moyennant un circuit CD4011

Montage Oscillateur utilisant un CD4011

astable a cd4011be

N1 et N2 sont les deux de 4 portes NAND que contient le CD4011. J’ai numérote par N1 la première porte du circuit , N2 la deuxième, N3 la troisième et N4 la quatrième.

Voici comment sont implantés les portes dans le circuit intégré 4011

Brochage du CD4011

Pour trouver la fréquence de sortie d’un oscillateur à CD4011, on utilise cette formule :

F= 2,2xRxC [Hz] avec R la valeur en Ohm [Ω] et C en Farad[F]

2.2 Oscillateur à CD4069

Pour réaliser une cellule oscillateur nous avons  besoin de 2 portes NON comme le montre le montage de la figure suivante.

Oscillateur à CD4069
  • Deux résistances identiques R1
  • Deux condensateurs identiques et

Deux portes NON contenu dans le circuit CD4069

Comment calculer la fréquence de l’astable à CD4069 ?

Vous avez la valeur de R1 et celle de C1, la fréquence est donnée suivant la tension d’alimentation du circuit intégré (le circuit est alimenté à la borne 7 – GND et à la borne 14 + VCC) par :

  • Pour VCC = 5V, Fréquence [KHz] = 680 : (R1 x C1)
  • Pour VCC = 12V, Fréquence [KHz] = 720 : (R1 x C1)
  • Pour VCC = 15V, Fréquence [KHz] = 750 : (R1 x C1)

Pour ces formules, la valeur de la fréquence sera obtenue en KHz si R1 est en et C1 en nF

3. Astable à NE555

Tout est détaillé ici. Vous apprendrez avec des bonnes bases pour construire votre propre astable avec le circuit NE555.

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