Génération de signaux A. Objectifs de la séquence: à l'issue de la séquence, il faut être capable de: •Déterminer à partir de l’équation de charge et de décharge d’un condensateur la fréquence de sortie d’un montage astable. Etablir les chronogrammes des signaux d’entrée et de sortie. Savoir décrire le fonctionnement d’un astable et d’un monostable.

B) Etude du générateur d’horloge Dans le projecteur de diapositive, la fonction cadenceur a été créée pour permettre de faire défiler les diapositives soit en mode automatique soit en mode manuel. En mode automatique la fonction cadenceur a besoin d’un signal d’horloge C’est lui que nous allons étudier. B.1.Schéma structurel

Caractéristique d’hystérésis de la porte inverseuse B.2) Astable à trigger de SCHMITT Caractéristique d’hystérésis de la porte inverseuse

Lorsque le condensateur se charge , on a le circuit suivant: B.3) Allure des signaux aux bornes d’un condensateur Lorsque le condensateur se charge , on a le circuit suivant: Représenter l’allure de la tension Uc aux bornes du condensateur Quelle est la constante de temps ζ1 du circuit ? = R.C

Lorsque le condensateur se décharge on a le circuit équivalent suivant: •Représenter l’allure de la tension Uc aux bornes du condensateur •Quelle est la constante de temps ζ2 du circuit? = R.C

B.4) Représenter graphiquement l'allure des signaux Uc(t) et Vo(t) T=0, Uc=0 et V0=VCC

Démonstration C) Equation de charge et de décharge du condensateur C.1. Equation de charge ,décharge Détermination des constantes A et B ?

On fait tendre t vers 0 puis vers ∞ Ainsi:

D) Retour à la fonction étudiée P=10K, Déterminer la durée de charge, la durée de décharge, la fréquence du signal d’horloge en régime établi.

E) Elargissement de l’étude E.1) Temporisation à base de NE555 Quand il est utilisé en astable ou en oscillateur, sa fréquence nominale et son rapport cyclique sont également fonction de deux résistances et d'un condensateur extérieur. Sa sortie peut délivrer jusqu'à 200mA ou commander directement une charge TTL

Inverseur de puissance F) Structure interne du NE555 AOP Inverseur de puissance Bascule RS AOP Symbole

F.1) Etude des comparateurs Il se compose de deux entrées: Une entrée non inverseuse notée V+ Une entrée inverseuse notée V- Si V+ > V- S=1= Vcc Si V+ < V- S=0= Gnd

F.1.1.) Complétez les chronogrammes suivants:

F.2) Soit le montage suivant: Quelle est la valeur de la tension V+ du comparateur 2 ? Quelle est la tension V- du comparateur 1 ?

Complétez les chronogrammes suivant lorsque la tension V varie comme représenté ci-dessous: Indiquer pour chaque état de la tension VO l'état du transistor?

G) Etude du NE555 Fonctionnement en astable.

On supposera qu'à t=0 la tension Uc aux bornes de C=0 Lorsque le condensateur se charge,on a le circuit équivalent suivant: Représentez l'allure de la tension Uc aux bornes du condensateur. Quelle est la constante de temps ζ1 du circuit ?

Représentez l'allure de la tension Uc aux bornes du condensateur. Lorsque le condensateur se décharge, on a le circuit équivalent suivant: Représentez l'allure de la tension Uc aux bornes du condensateur. Quelle est la constante de temps ζ2 du circuit ?

G.1) Représentez l'allure théorique du signal de sortie (Voutput) et du signal Uc

Le constructeur donne : Fréquence du signal de sortie Durée pendant laquelle le signal est au niveau logique 1 TH = 0.693 (RA + RB).C Durée pendant laquelle le signal est au niveau logique 0 TL = 0.693.(RB).C

Exprimer la période du signal T en fonction de T1 et de T2: Le rapport cyclique est défini par (durée pendant laquelle le signal est au niveau logique 1 sur une période) Exprimer le rapport cyclique α en fonction de T1,T2 Exprimer le rapport cyclique α en fonction de RA et RB

H) Exercices On désire à l'aide d'un NE555 générer un signal astable de fréquence 1KHZ et de rapport cyclique 0.9 Déterminez la valeur des différents éléments :RA,RB,C ? Même question mais pour un rapport cyclique de 0.5 ? est-ce possible?si non proposez une solution permettant de le réaliser.(SCHEMA + VALEUR DES ELEMENTS).

I. Etude du NE555 Fonctionnement en monostable. Une impulsion négative (dont l'amplitude passe sous le seuil 1/3 Vcc) sur l'entrée trigger entraîne la charge du condensateur jusqu'au seuil de 2/3 Vcc Lorsque ce seuil de 2/3 Vcc est atteint aux bornes du condensateur, il y décharge du condensateur Donner l'expression de T1 en fonction de RA,C ? T1=...........................