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 . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .