NE555 monté en monostable


Description :
Ce circuit créé en 1970 est toujours utilisé. Il comporte un réseau de trois résistances de précision R = 5,0 kΩ montées en diviseur de tension, deux comparateurs, une bascule RS, un amplificateur de sortie et un transistor à collecteur ouvert.
Il existe des versions doubles (NE556), quadruples (NE558) et CMOS (7555).

Fonctionnement général :
CLEAR (4) est à un niveau bas : La bascule est remise à zéro et le transistor de décharge est saturé et la sortie reste impérativement à un niveau bas. Aucune autre opération n'est possible.
TRIG (2) est inférieur à Vcc / 3 : La bascule est activée (SET) et la sortie est à un niveau haut, le transistor de décharge est bloqué.
THRES (6) est supérieur à 2.Vcc / 3 : La bascule est remise à zéro (RESET) et la sortie est à un niveau bas, le transistor de décharge est saturé.
THRES et TRIG sont respectivement inférieurs à 2.Vcc / 3 et supérieurs à Vcc / 3 : La bascule, la sortie et le transistor de décharge conservent leurs états précédents.

Fonctionnement en monostable :
Le circuit est branché selon le schéma ci-contre. Un condensateur C est chargé à travers la résistance R1 (constante de temps R1.C). La broche 2 est reliée à Vcc à travers la résistance R0 : En l'absence de signal sur l'entrée, V2 = Vcc.
 A l'état de repos (état stable) on a : RB = SB = 0, V3 = 0, T saturé et V6 = 0 (condensateur déchargé).
On applique sur l'entrée un front descendant d'amplitude suffisante pour amener de potentiel de la broche 2 en dessous de Vcc/3. Cela provoque le basculement de V3 et le blocage de T : Le condensateur se charge. Quand  la tension aux bornes de C atteint 2.Vcc / 3, le comparateur C2 bascule à son tour et provoque le passage de la sortie de la bascule RS à l'état bas et la saturation du transistor de décharge : C se décharge à travers son espace collecteur-émetteur. On retrouve l'état  initial.
Les valeurs extrêmes de la tension aux bornes de C sont  0 et 2.Vcc / 3 ; la durée de la charge est donc  T = R1 .C.ln(3). C'est aussi la durée de l'impulsion de sortie.
Le circuit est garanti pour des durée de 60 minutes mais dès que T est supérieur à 10-15 minutes la dimension (et le coût) du condensateur deviennent importants et il vaut mieux envisager d'autres solutions comme un oscillateur TBF suivi d'un compteur.


Utilisation :
Il est possible de modifier la valeur de R1. La valeur correspondante de T est affichée.
Le bouton [Départ] permet de relancer le programme avec les mêmes conditions initiales.
En pressant un bouton de la souris, on bloque l'animation qui reprend quand on relâche le bouton.

Exercice : Écrire et intégrer l'équation de charge du condensateur. En déduire la valeur de T.