Circuits de logique

Table des matières

Avertissement au lecteur pour la quatrième édition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

Première partie :
Circuits élémentaires de logique

 

I. La logique ? Mais C’est très simple

 

II. Les diverses fonctions logiques

1. Le transistor considéré comme un interrupteur et la fonction NON . . . . . . .

2. Cas des transistors n-p-n au silicium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. L’étage à collecteur commun et la fonction OUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. La fonction ET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. La fonction OU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Association de circuits de logique à diodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Fonctions dérivées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Logique synchrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Association et interchangeabilité des fonctions logiques . . . . . . . . . . . . .

11. Facteur pyramidal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

III. Fonctions annexes

1. La bascule bistable et la fonction de mémoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Fonction de retard ou de temporisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Autres systèmes de temporisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Les générateurs de base de temps ou de signaux d’horloge . . . . . . . . . . . . .

5. Oscillateurs à déphasage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Relaxateurs à transistor unijonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Les multivibrateurs astables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Oscillateurs à fréquence commandée par une tension (V.C.O.) . . . . . . . . . .

9. Les oscillateurs à quartz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Oscillateurs à diapason . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Étages d’entrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Écrêtage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Étages adaptateurs d’impédance d’entrée. Montage Darlington . . . . . . . .

14. Amplification de tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15. L’amplificateur opérationnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16. Mise en forme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17. Étages d’entrée. Convertisseurs analogique-numérique . . . . . . . . . . . . . .

18. Les étages amplificateurs de puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19. Inversion du sens de marche d’un petit moteur à courant continu . . . . . . .

 

IV. Définition et mesure des principaux paramètres
des circuits de logique à semi conducteurs

1. Paramètres statiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Paramètres dynamiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Mesure des paramètres particuliers aux circuits spéciaux . . . . . . . . . . . . .

 

V. Sensibilité aux parasites

1. Notion de " marge de sensibilité aux parasites " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Énergie nécessaire pour provoquer la saturation
    ou le blocage d’un circuit inverseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Parasites introduits par l’alimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Essais comparés d’un même ensemble de circuits pour des impulsions
    parasites rectangulaires et de dérivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VI. Différents modes de logique

1. Logique à transistors et diodes (D.T.L.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Mode logique à commutation du courant de base (B.C.S.L.) . . . . . . . . . . . .

3. Logique à niveau variable (V.T.L.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Logiques hybrides dérivées de la D.T.L. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Logique T.T.L. ou T.L. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Logique D.C.T.L. à couplage direct des transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Logique par commutation de courant (C.M.L.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Mode de commutation par avalanche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Circuits de logique à transistors M.O.S. à effet de champ . . . . . . . . . . . . . .

 

VII. Circuits de logique sans transistors

1. Circuits de logique à relais électromagnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Circuits de logique électro-optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Circuits de logique à tores de ferrite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Circuits de logique à diodes tunnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VIII. Les symboles

 

Deuxième partie :
Notions de comptage électronique

 

I. Rappel de quelques notions de numération binaire

1. Constitution des nombres binaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Comment passer du décimal au binaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

II. Retour sur le bistable

1. Attaque symétrique d’une bascule bistable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Langage et conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Mise en condition d’un bistable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Différents types de bistables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Bistables " Maître-Esclave " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

III. Comptage binaire pur

 

IV. Comment passer du binaire à une autre base de numération

1. Première méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Seconde méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

V. Comptage binaire décimal

1. Décades 1-2-4-8 et décades 1-2-4-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Autres types de décades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Décades rétrogrades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Décades réversibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Compteurs synchrones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VI. Les registres à décalage et leur emploi en comptage

1. Registre à décalage à une voie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Registre bouclé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Registre à deux voies. Comptage rétrograde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Couplage des décades en anneau à registre à décalage entre elles . . . . . . .

 

VII. Remise à zéro

1. Remise à zéro manuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Remise à zéro automatique à la mise sous tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Remise à zéro cyclique en cours de mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VIII. Décodage, affichage et prédétermination

1. Principe du décodage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Affichage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Prédéterminations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

Troisième partie :
Réalisation des circuits de logique

 

I. Études préliminaires

1. Choix du mode logique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Choix des transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Choix des tensions de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Choix des composants passifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Fiabilité et méthode de calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

II. Modes de réalisation des circuits

1. Câblage imprimé préfabriqué . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Circuits imprimés vrais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Circuits modulaires ou sous-ensembles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Circuits à forte densité de composants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Connecteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

III. Protection des circuits

1. Matériaux d’enrobage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Mise en forme des produits d’enrobage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Enrobage au trempé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. La technique de la mise en pot (potting) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Surmoulage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IV. Microcircuits

1. Microcircuits à composants discrets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Circuits intégrés (Solid State circuits) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Circuits à films minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

V. Protection des ensembles logiques à semiconducteurs
contre les parasites industriels

1. Vérification de fonctionnement d’un ensemble logique
    en milieu très fortement parasité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Origine et nature des parasites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Antiparasitage des installations logiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

 Quatrième partie :
Algèbre logique

 

I. Algèbre de Boole

1. Variables tout ou rien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Choix des symboles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Les fonctions logiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Théorème de de Morgan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Récapitulons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Changeons de symboles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

II. Méthodes graphiques de simplification des fonctions logiques

1. Cercles d’Euler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Cartes de Karnaugh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

III. Algèbre propositionnelle

 

BIBLIOGRAPHIE

1. Circuits élémentaires de logique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Comptage électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Mode de fabrication des circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Algèbre logique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

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