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Etude du circuit ne 555

  1. 1. Etude du circuit NE555 Page 1 sur 10http://www.lelectronique.com Ludovic Lambin webmaster@lelectronique.comAuteur : Musclor pinel-de-grandchamp@wanadoo.frEtude du circuit NE555IntroductionLe circuit intégré NE555 a été conçu pour les applications de temporisation(Timer). Ses durées de commutation inférieures à 100ns à la descente et à lamontée le rendent plus performant que les amplificateurs opérationnels courants(vitesse de balayage du TL81 : 13V/µs). les très nombreuses réalisations l’utilisant leclassent parmi les circuits intégrés les plus familiers.1. Description fonctionnelle du C.I. NE5551.1Schéma synoptiqueLa présentation courant est celle d’un boîtier plat de 8 broches :(1) GND (Masse)(2) Trigger (Déclenchement)(3) Output (Sortie)(4) Reset (Remise à zéro)(5) Control voltage (Vréférence)(6) Threshold (Seuil)(7) Discharge (Décharge)(8) VccR0R0R0
  2. 2. Etude du circuit NE555 Page 2 sur 10http://www.lelectronique.com Ludovic Lambin webmaster@lelectronique.comAuteur : Musclor pinel-de-grandchamp@wanadoo.fr1.2Analyse de fonctionnement des comparateursComparateur 1.Le pont diviseur des trois résistances R0 impose Vcc32e1 =−Lorsque Vcc32e1 〈+ alors Vout1 = 0VLorsque Vcc32e1 〉+ alors Vout1 = VccComparateur 2.Le pont diviseur des trois résistances R0 impose Vcc31e2 =+Lorsque Vcc31e2 〈− alors Vout2 = VccLorsque Vcc31e2 〉− alors Vout2 = 0V1.3Rôle de la bascule RS.L’entrée (4) de remise à zéro (Reset) permet, lorsqu’elle est connectée à Vcc, derendre la commande de Q aux entrées R et S.•Table de vérité de la bascule RS :Entrées SortiesS R Q /Q0 0 mémoire mémoire0 1 mise à zéro mise à un1 0 mise à un mise à zéro1 1 état interdit état interdit2. Fonctionnement en astable
  3. 3. Etude du circuit NE555 Page 3 sur 10http://www.lelectronique.com Ludovic Lambin webmaster@lelectronique.comAuteur : Musclor pinel-de-grandchamp@wanadoo.frD’après la figure précédente, réaliser le schéma synoptique de l’astable.Placer sur le schéma la ddp du condensateur, notée Vc et la ddp de la sortie(Out), notée V3Prenons comme point de départ d’un cycle de fonctionnement l’instant t = 0s où Vcvient d’atteindre Vcc/3 en décroissant.A t = 0- : R = 0 ; S = 0 ; Q = 0 ; /Q = Vcc ; V3 = 0 et le transistor T est saturé.A t = 0+ : Vc atteint Vcc/3Préciser l’état de R, S, Q, /Q, V3 et le transistor T :R = ……. Q = …….. V3 = ……..S = …….. /Q = …….. Le transistor T est …………On suppose les résistances d’entrée des broches (2) et (6) infiniment élevées.Dessiner le schéma simplifié.
  4. 4. Etude du circuit NE555 Page 4 sur 10http://www.lelectronique.com Ludovic Lambin webmaster@lelectronique.comAuteur : Musclor pinel-de-grandchamp@wanadoo.frD’après le schéma simplifié, le condensateur C va-t-il se charger ou sedécharger ? Préciser vers qu’elle ddp, Vc va tendre.……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………Donner l’expression de la constante de temps : τ1 = ……………………Soit l’équation de la ddp d’un condensateur : τ−−+= tFIFC e).VV(V)t(VPréciser les valeurs de VI et de VF : VI = ……….. VF = ………….Ecrire dans ce cas, l’équation (a) de Vc(t) : Vc(t) = …………………………………D’après l’équation (a), Déterminer l’expression du temps T1 :La ddp Vc croît : Vcc32Vcc31 <<VcPréciser l’état de R, S, Q, /Q, V3 et le transistor T :R = ……. Q = …….. V3 = ……..S = …….. /Q = …….. Le transistor T est …………A t = T1 : Vc atteint Vcc32Préciser l’état de R, S, Q, /Q, V3 et le transistor T :R = ……. Q = …….. V3 = ……..S = …….. /Q = …….. Le transistor T est …………
  5. 5. Etude du circuit NE555 Page 5 sur 10http://www.lelectronique.com Ludovic Lambin webmaster@lelectronique.comAuteur : Musclor pinel-de-grandchamp@wanadoo.frD’après le schéma simplifié, le condensateur C va-t-il se charger ou se décharger ?Préciser vers qu’elle ddp, Vc va tendre.……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………Donner l’expression de la constante de temps : τ2 = ……………………Préciser les valeurs de VI et de VF : VI = ……….. VF = ………….Ecrire dans ce cas, l’équation (b) de Vc(t) : Vc(t) = …………………………………A t = T1 : Vcc32Vc =Dessiner le schéma simplifié.La ddp Vc décroît : Vcc32Vcc31 <<VcPréciser l’état de R, S, Q, /Q, V3 et le transistor T :R = ……. Q = …….. V3 = ……..S = …….. /Q = …….. Le transistor T est …………A t = T2 : Vc atteint Vcc31Préciser l’état de R, S, Q, /Q, V3 et le transistor T :R = ……. Q = …….. V3 = ……..S = …….. /Q = …….. Le transistor T est …………
  6. 6. Etude du circuit NE555 Page 6 sur 10http://www.lelectronique.com Ludovic Lambin webmaster@lelectronique.comAuteur : Musclor pinel-de-grandchamp@wanadoo.frOn constate que la situation du système est la même qu’à l’instant t = 0s. Un cyclevient d’être décrit.D’après l’équation (b), Déterminer l’expression du temps T2 :A t = T2 : Vcc31Vc=Dessiner le schéma simplifié.Donner l’expression de la période T du système :
  7. 7. Etude du circuit NE555 Page 7 sur 10http://www.lelectronique.com Ludovic Lambin webmaster@lelectronique.comAuteur : Musclor pinel-de-grandchamp@wanadoo.frTracer les chronogrammes de Vc(t) et V3 :3. Fonctionnement en monostableD’après la figure précédente, réaliser le schéma synoptique du monostable.VcV3VccVcc/3VccT1 T tt
  8. 8. Etude du circuit NE555 Page 8 sur 10http://www.lelectronique.com Ludovic Lambin webmaster@lelectronique.comAuteur : Musclor pinel-de-grandchamp@wanadoo.frPlacer sur le schéma la ddp du signal de déclenchement (Trigger), notée V2, laddp du condensateur, notée Vc et la ddp de la sortie (Out), notée V3Une source de tension V2 fournit le signal de déclenchement du monostable, sonamplitude est supérieure à Vcc/3.• A l’instant t = 0s, le système est dans un état stable :V2 = Vcc ; Vc = 0V ; R = S = 0 ; Q = 0 ; /Q = Vcc et le transistor T est saturé.D’après le schéma simplifié, le condensateur C va-t-il se charger ou sedécharger ? Préciser vers qu’elle ddp, Vc va tendre.……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………Donner l’expression de la constante de temps : τ = ……………………Préciser les valeurs de VI et de VF : VI = ……….. VF = ………….Ecrire dans ce cas, l’équation (c) de Vc(t) : Vc(t) = …………………………………• A t = 0+ : V2 bascule de Vcc à 0V.Préciser l’état de R, S, Q, /Q, V3 et le transistor T :R = ……. Q = …….. V3 = ……..S = …….. /Q = …….. Le transistor T est …………On suppose la résistance d’entrée de la broche (6) infiniment élevée.Dessiner le schéma simplifié.La ddp Vc croît : Vcc32<Vc et V2 bascule de 0V à VccPréciser l’état de R, S, Q, /Q, V3 et le transistor T :R = ……. Q = …….. V3 = ……..S = …….. /Q = …….. Le transistor T est …………
  9. 9. Etude du circuit NE555 Page 9 sur 10http://www.lelectronique.com Ludovic Lambin webmaster@lelectronique.comAuteur : Musclor pinel-de-grandchamp@wanadoo.frD’après le schéma simplifié, le condensateur C va-t-il se charger ou sedécharger ? Préciser vers qu’elle ddp, Vc va tendre.……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………D’après l’équation (c), Déterminer l’expression du temps T1 :• A t = T1 : Vc atteint Vcc32Préciser l’état de R, S, Q, /Q, V3 et le transistor T :R = ……. Q = …….. V3 = ……..S = …….. /Q = …….. Le transistor T est …………A t = T1 : Vcc32Vc=Dessiner le schéma simplifié.
  10. 10. Etude du circuit NE555 Page 10 sur 10http://www.lelectronique.com Ludovic Lambin webmaster@lelectronique.comAuteur : Musclor pinel-de-grandchamp@wanadoo.frLe système retrouve son état initial.Tracer les chronogrammes de Vc(t) et V3 :• A t = T1++ : Vc = 0V et V2 = VccPréciser l’état de R, S, Q, /Q, V3 et le transistor T :R = ……. Q = …….. V3 = ……..S = …….. /Q = …….. Le transistor T est …………VcV3VccVcc/3VccT1 tttV2T1t’T2T2

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