Dernière mise à jour le 30/10/2016
Présentation
Le montage électronique est une amélioration du Générateur dents de scies 001 il s’agit d’un autre générateur basé uniquement sur un NE555 sans utiliser des portes logiques. Nous allons voir comment réaliser ce montage avec seulement des composants électronique courant comme, condensateur, potentiomètre variable, diodes, transistors, une résistance, et pour finir le NE555.L’alimentation du NE555 est réalisée avec une pile de 9V, ceci est suffisant puisque le montage ne demande guère de courant. Puis en sortie le signal attendu en forme de dents attention !!
Schéma
Fonctionnement
L’alimentation positive se fait sur la broche n°8 du NE555, et pour le 0V de l’alimentation celui-ci est raccordé sur la broche n°1. Le broche n°2 (Trigger = gâchette) et la broche n°6 (Threshold = seuil) sont reliées ensemble et le seuil sera relié sur le condensateur C1.
En réalité le broche n°2 et la broche n°6 ont 2 seuils: Pour la broche n°2 (1/3 de Vcc) soit 1/3 de 9V égale à 3V, puis sur la broche n°6 (2/3 de Vcc) soit 2/3 de 9V égale à 6V. Lorsque le condensateur sera chargé à une valeur de 6V, la broche n°7 permettra de déchargé subitement le condensateur C1 ce qui permettra une fois le condensateur C1 totalement déchargé de passer en dessous du seuil de la broche n°2 afin de recommencer le cycle.
Signal rampe
La charge du condensateur C1 est un peu particulière puisque celle-ci est réalisée sous un courant constant qui est réglé en fonction de la valeur du potentiomètre RV1. La valeur de la tension de charge du condensateur C1 est calculé grâce à la relation Uc = Ic * t.
Reste maintenant à connaitre le courant Ic et à le calculer. Afin d’avoir un courant constant, les deux diodes D1 et D2 permettent d’obtenir une chute de tension aux bornes de RV1 d’environ 0,6V. Cette tension va dépendre du courant qui traverse D1 et D2 (environ 1mA).
Calcul de la fréquence
Nous allons nous intéresser à l’aspect mathématique du signal afin de connaître la fréquence d’oscillation de ces dents de scies. Nous avons vu que la tension aux bornes du condensateur dépendait de 2 seuils :
- Le 1er seuil 2/3 Vcc permet de décharger le condensateur lorsque la tension du condensateur arrive au 2/3 de l’alimentation (6V = décharge du condensateur).
- Le 2ème seuil 1/3 Vcc permet lorsque le condensateur passe en dessous de recommencer le cycle ( 3V = recommencer le cycle).
Il en résulte que la tension du condensateur C1 se trouve confrontée à deux seuils de tension qui sont 2/3 et 1/3 de Vcc.
- La tension disponible sur l’émetteur du transistor Q1 (Vc) est :
Vc=(Vcc-D1-D2+Vbe) = 9V-0.6V-0.6V-0.6V = 8,4V
- La tension aux bornes du potentiomètre RV1 est :
Vcc – (Vcc-D1-D2+Vbe) = 9V – 8,4V=0,6V
- Le courant Max qui traverse le potentiomètre RV1 est (curseur en haut):
Ic = 0,6 / 10000 = 60µA
Charge du condensateur C1
Le condensateur C1 va donc se charger jusqu’à atteindre une tension Uc qui est égale au 2/3 de Vcc.
On peut donc dire que Uc = 2/3 Vcc pour la charge!!!
La charge d’un condensateur en fonction du courant s‘exprime par cette relation Uc = 1/C*Ic*t
2/3 Vcc =1/C1*(Vcc – (Vcc-D1-D2+Vbe))/RV1)*t1
2/3 Vcc =1/C1*(D1+D2-Vbe))/RV1)*t1
Décharge du condensateur C1
Une fois le condensateur C1 chargé il va être déchargé subitement via la borche n°7 pour se retrouver à une tension égale à 1/3 de Vcc.
On peut donc dire que Uc = 1/3 Vcc pour la décharge!!!
La décharge d’un condensateur en fonction du courant s‘exprime par cette relation Uc = 1/C*Ic*t
1/3 Vcc =1/C1*(Vcc – (Vcc-D1-D2+Vbe))/RV1)*t2
1/3 Vcc =1/1C*(D1+D2-Vbe))/RV1)*t2
Comme vous pouvez le remarquer nous avons 2 temps différents qui est t1 pour la charge et t2 pour la décharge. La période T=t1-t2
Vcc/t1 = (3*(D1+D2-Vbe))/(2*C1*RV1)
Vcc/t2 = (3*(D1+D2-Vbe))/( C1*RV1)
En inversant cela devient :
t1 =[ (2*C1*RV1) / (3*(D1+D2-Vbe))] * Vcc
t2 = [(C1*RV1)/( 3*(D1+D2-Vbe))] * Vcc
T=t1-t2=[ (2*C1*RV1) / (3*(D1+D2-Vbe))] * Vcc – [(C1*RV1)/( 3*(D1+D2-Vbe))] * Vcc
- La période du signal est donc égale à:
T=[(C1*RV1)/(3*(D1+D2-Vbe))] * Vcc
Apercu du graph
Pour RV1 réglé à la moitié soit RV1=5 kiloOhms la période serais égale à:
T=[(C1*RV1)/(3*(D1+D2-Vbe))] * Vcc = [(0,000010*5000)/(3*(0,6+0.6-0.6))]*9 = (0,05/1,8)*9 = (0,2778*9) = 0,25 soit 250ms
Prototype
Aucun
Aucun, juste une vue en 3D pour voir la position des composants.
Circuit(s) imprimé(s)
Aucun, juste une vue en 3D pour voir la position des composants.
Historiques
30/10/2016
-1er mise à disposition
