3 : Les générateurs d'impulsions

Table des matières

Préface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Introduction : Le syndrome de la boîte noire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

I. Comportement des diodes en fonctions de la température

 

II. L’écrêtage: génération d’impulsions et autres applications

1. Définition de l’écrêtage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Utilisation de l’écrêtage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Principe de l’écrêtage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Écrêtage par diode des signaux sinusoïdaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Suppression complète d’une alternance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Suppression d’une partie d’une alternance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Écrêtage des deux alternances tension rectangulaire . . . . . . . . . . . .

d. Correction à la théorie précédente quand la
    résistance interne de la source n’est pas négligeable . . . . . . . . . . . .

e. Écrêtage par diode des signaux non sinusoïdaux . . . . . . . . . . . . . . .

f. Influence des capacités parasites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

g. Autres schémas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Écrêtage par transistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Hypothèses simplifiées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Principe de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Prise en compte des phénomènes secondaires . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Écrêteur à deux transistors couplés par l’émetteur . . . . . . . . . . . . . .

e. Circuits comparateurs d’amplitudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Compensation des dérives dues à la température . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Rappel sur le comportement des diodes
    en fonction de la température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Premier circuit de compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Deuxième circuit de compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Amélioration du circuit de compensation précédent . . . . . . . . . . . .

7. Une application les générateurs de fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Les caractéristiques d’entrée-sortie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Les multiplieurs de fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Générateurs de fonctions non linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Étude du limiteur série à diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Générateur de fonctions universel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

f. Éléments à seuils et à niveaux réglables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Exercices sur le chapitre II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

III. Production d’impulsions à l’aide de transistors
en régime d’avalanche

1. Le phénomène d’avalanche dans les transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Relevé des caractéristiques d’avalanche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. États stables d’un transistor en régime d’avalanche . . . . . . . . . . . . . . .

4. Générateur déclenché . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Fonctionnement du circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Un montage amélioré . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Influence de la puissance dissipée
    sur la fréquence maximale de récurrence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Une application du circuit précédent : comparateur . . . . . . . . . . . . .

e. Générateurs donnant une impulsion symétrique ;
    générateur déclenché à ligne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

f. Montage avec sortie en émetteur suiveur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

g. Inconvénients communs à tous les montages précédents . . . . . . . . . .

5. Générateur relaxé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Quelques applications des circuits précédents . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Division de fréquence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Générateur de groupes d’impulsions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Un générateur d’impulsion composite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Tension, courant et puissance mis en jeu
    dans le générateur d’impulsions déclenché . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Schéma équivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Courant dans la charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Calcul de la tension de collecteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Courbes représentatives de la tension
    collecteur-émetteur et de la tension de sortie . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Puissance dissipée dans le transistor et dans la charge . . . . . . . . . .

f. Remarque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

g. Étude d’un ensemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

h. Exemple de réalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Mise en parallèle de transistors fonctionnant en régime d’avalanche

a. Précautions à prendre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Un exemple de réalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Précautions de câblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Emploi de ce circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Un circuit à déclenchement amélioré . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Mise en série de transistors fonctionnant en régime d’avalanche . . . . .

a. But de ces montagnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Un exemple de réalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Une autre réalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Retard au déclenchement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Utilisation des transistors en régime d’avalanche
      dans les générateurs dits " de Marx " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Exercices sur le chapitre III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IV. Les circuits à deux états : les circuits bistables

1. La terminologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Le fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Un schéma possible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Instabilité du régime dans lequel on aurait I1 = I2 . . . . . . . . . . . . . .

c. Deux réalisations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Remarques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. L’accès au bistable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. La mémoire à 1 bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. La mémoire à R prioritaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. La mémoire à S prioritaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. La mémoire sans priorité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Ambiguïté du fonctionnement pour R = S = 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Modes de fonctionnement asynchrone et synchrone . . . . . . . . . . . . . . .

a. Mémoire à simple inhibition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Mémoire à verrouillage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Les applications des bistables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Les mémoires tampons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Certaines mémoires d’ordinateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Les bascules, les compteurs, les registres à décalage . . . . . . . . . . .

d. Les distributions de signaux d’horloge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Autres circuits à deux états stables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Tous les circuits logiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Les circuits comparateurs d’amplitudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. La bascule de Schmitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Exercices sur le chapitre IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

V. Les circuits à deux états: les circuits monostables

1. Définition et terminologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Principe de fonctionnement d’un circuit monostable à transistor . . . . .

a. Les deux états d’équilibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Instabilité du deuxième état d’équilibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Ajustage de la durée T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Ajustage de T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Stabilité de T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Remarque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Monostable à deux transistors
    évoluant entre l’état bloqué et l’état saturé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Description du circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Durée de l’état d’équilibre instable T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Influence de la température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Influence de ICBO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Calcul des éléments du circuit ; chronogrammes des tensions . . . . .

f. Le monostable à couplage par les émetteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Le déclenchement des circuits mon astables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Temps de recouvrement d’un circuit monostable . . . . . . . . . . . . . . .

b. Le déclenchement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Conditions de réalisation d’un faible temps de recouvrement . . . . .

6. Les autres circuits monostables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Circuits monostables réalisés à l’aide d’amplificateurs opérationnels

a. Un premier circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Remarques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Un deuxième circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Améliorations du circuit précédent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Remarques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Circuits monostables utilisant des circuits portes
    ou des bascules de Schmitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Circuits portes commandés en tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Bascules de Schmitt commandées en tension . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Circuits portes commandés encourant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Bascules de Schmitt commandées en courant . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Circuits monostables pour de très courtes durées . . . . . . . . . . . . . . .

f. Remarque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Les circuits monostables intégrés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Étude d’un exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. D’autres circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Exercices sur le chapitre V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VI. Les circuits à deux états :
les circuits astables ou multivibrateurs

1. Définition. Terminologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Le multivibrateur à deux transistors
    couplés par les collecteurs et les bases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Les deux états d’équilibre (instables) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Chronogrammes des tensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Période du phénomène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Stabilité de la période . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Ajustage de la période . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

f. Une application du résultat précédent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

g. Remarque au sujet de l’expression de la période . . . . . . . . . . . . . . .

h. Un circuit dérivé du circuit précédent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

i. Démarrage du multivibrateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

j. Améliorations destinées à améliorer le démarrage . . . . . . . . . . . . . .

3. Le multivibrateur à deux transistors couplés par les émetteurs . . . . . .

a. Description du circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Fonctionnement du circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Calcul de la période . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Un exemple de réalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Démarrage du circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Remarque sur l’étude du fonctionnement des circuits astables . . . . . . .

5. Circuits astables réalisés à l’aide d’amplificateurs opérationnels . . . .

6. Circuits astables utilisant des circuits portes
    ou des bascules de Schmitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Circuits portes commandés en tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Bascules de Schmitt commandées en tension . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Circuits portes commandés en courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Bascules de Schmitt commandées en courant . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Circuits astables réalisés avec des circuits monostables . . . . . . . . . . .

8. La synchronisation des circuits astables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Exercices sur le chapitre VI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

BIBLIOGRAPHIE DU TOME III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

INDEX ALPHABÉTIQUE DES MATIÈRES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

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