la fonction « temporisation - PPCP 63

I - PRINCIPE I.1 - Représentation normalisée
I.2 - Principe et chronogrammes de fonctionnement Lors du traitement d'un signal analogique ou logique, il est souvent
nécessaire de disposer de signaux de référence (durée, période, rapport
cyclique).
Un multivibrateur ou oscillateur à relaxation, est un montage bistable
possédant deux états de repos et passant périodiquement d'un état de repos
à l'autre. Il se comporte donc comme un générateur de signaux
rectangulaires, les oscillations obtenues étant appelées oscillations de
relaxation. Ces oscillations sont obtenues sans qu'aucune tension d'entrée
ne soit appliquée à l'entrée du montage. Fonction ASTABLE = Production autonome d'un signal rectangulaire
périodique.
Un montage Astable est donc constitué d'un circuit capacitif et d'un
comparateur à hystérésis. Les charges et décharges successives du
condensateur provoquent le changement de l'état de la sortie du
comparateur. La tension de sortie présente donc 2 niveaux de tension, ceux
du comparateur.
Le comparateur à hystérésis est constitué : - D'opérateurs logiques,
ou
- De circuits spécialisés, qui commandent les charges et décharges du circuit capacitif.
La période et le rapport cyclique du signal ainsi généré dépendent des
caractéristiques des éléments, résistances et capacités, qui constituent le
circuit capacitif. II - LES DIFFÉRENTS TYPES D'ASTABLES
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|Structure à AIL |Structure à portes |Structure à porte |Structure à CI |
| |logiques |Trigger Inverseur |spécialisé: NE555 |
| |C-MOS | | |
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|[pic] | |[pic] |[pic] |
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| |[pic] | | |
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|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
| | |[pic] | |
|[pic] |Si on considère qu'en|Si les seuils sont |[pic] |
| |C-MOS le seuil |symétriques par | |
| |d'entrée de |rapport à [pic], ( = | |
| |basculement d'une |0,5 | |
| |porte est [pic] : | | |
| |[pic] | | | Remarques : 1. Les alimentations des CI logiques n'ont pas été représentées,
2. Le tracé des courbes Uc=f(t) a été linéarisé pour une facilité de
représentation (forme réelle : exponentielle).
III - EXERCICES
EXERCICE 1 On étudie un Astable réalisé avec une porte logique NAND à Trigger de
Schmitt. Il s'agit de l'opérateur logique « 4093 ». Ouverture du fichier avec le logiciel « Proteus » Q1 - Ouvrir le fichier « Astable 4093 f et ( variables.DSN ».
Réglages des caractéristiques du signal « Us » avec les potentiomètres
"RV1" et "RV2" Q2 - Lancer la simulation active et visualiser les deux signaux « Us » et
« Uc ». Effectuer les réglages nécessaires de l'oscilloscope afin de
visualiser les deux signaux correctement. Q3 - Agir sur les réglages des potentiomètres « RV1 » et « RV2 » et
déterminer l'incidence de chaque potentiomètre sur les
caractéristiques temporelles du signal « Us ». | | |
|Potentiomètres |Réglage de : |
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|RV1 | |
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|RV2 | |
Détermination de la plage de variation de la fréquence « f » Q4 - Pour une position médiane de « RV1 » et pour les deux positions
extrêmes de « RV2 » : - Visualiser le signal « Us » sur un « Graphe » de simulation,
- Mesurer la période « T »,
- Déterminer la fréquence « f »,
- En déduire la plage de variation de la fréquence « f ».
Compléter le tableau. |Position « 1 » |
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|Graphe |Période |Fréquence |
| |« T » |« f » |
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|Position « 2 » |
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|Graphe |Période |Fréquence |
| |« T » |« f » |
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Détermination de la plage de variation du rapport cyclique « ( » Q5 - Pour une position médiane de « RV2 » et pour les deux positions
extrêmes de « RV1 » : - Visualiser le signal « Us » sur un « Graphe » de simulation,
- Mesurer les durées « TH et « TB »,
- Déterminer le rapport cyclique « ( »,
- En déduire la plage de variation du rapport cyclique « ( ».
Compléter le tableau. |Position « 1 » |
| | |Rapport |
|Graphe |TH et TB |cyclique « ( |
| | |» |
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