Monostable à transistors


Circuit monostable :
monoOn considère le circuit ci-contre. La sortie de T1 est reliée à l'entrée de T2 par une liaison capacitive alors que la liaison entre la sortie de T2 et l'entrée de T1 est purement résistive. Les résistances des collecteurs sont beaucoup plus faibles que les résistances des bases afin d'assurer la saturation des transistors.

Sur l'animation, les transistors sont modélisés par la jonction base-émetteur et par un interrupteur fermé si le transistor est saturé, ouvert s'il est bloqué (cadres en pointillés violet). Les résistances de collecteur sont schématisées par une lampe (allumée si le transistor est saturé).

mono2 Dans l'état initial (qui est l'état stable du système), T1 est bloqué et T2 saturé. On applique sur la base de T1 une impulsion positive : T1 se sature. Son potentiel de collecteur passe brutalement de U à VCESat. Le potentiel de base de T2 passe de 0,6V à (0,6V – U) car la charge du condensateur C n'a pas le temps de varier pendant la transition. Ceci bloque T2. Son potentiel de collecteur tend rapidement vers U. C'est un état instable. C se charge avec la constante de temps τ = RB2.C à travers la charge de T1 et sa jonction base-émetteur. La base de T1 est alimentée via RC2 et RB1 ce qui renforce sa saturation.
Le potentiel de base de T2 (figuré par la bande verticale bleue) croít. Quand il atteint la tension de seuil de la diode d'entrée de T2 celui-ci se sature. Sa saturation est maintenue par le courant (en rouge) qui traverse sa résistance de base.
Remarque : On peut aussi provoquer le basculement en appliquant une impulsion négative sur la base de T2.
La durée T0 de l'impulsion positive qui apparait sur la sortie de T2 (lampe éteinte) est sensiblement égale à 0,7.RB2.C

Utilisation :
Avec les boutons radio choisir le mode de fonctionnement.
Commande manuelle :
Le circuit est dans son état stable. Cliquer sur le bouton [Impulsion] pour faire basculer le circuit. Le courant de l'impulsion positive de commande (figuré en vert) sature le transistor T1. Le potentiel de l'armature gauche du condensateur devient VCESat (≈ 0,2 V). Le potentiel de l'armature de droite reliée à la base de T2 devient (0,6V – U) ce qui bloque T2. Le potentiel du collecteur de T2 devient voisin de U. Un courant positif (pointillés rouges) circule à travers RC2, RB1 et l'espace conducteur de la jonction base-émetteur de T1 ce qui maintient la saturation de ce transistor.
Par ailleurs, le condensateur se charge (pointillés rouges) à travers RB2, et l'espace collecteur-émetteur de T1 avec la constante de temps τ = RB2.C
Quand le potentiel de base de T2 rend la jonction base-émetteur conductrice, T2 se sature : le potentiel de son collecteur devient VCESat ce qui annule le courant base de T1 et le bloque. Le circuit est revenu dans son état stable.

Commande cyclique :
Dans ce cas, on applique sur la base de T1 un signal rectangulaire périodique dont la durée de la demi-période est supérieure à la durée de l'impulsion T0.