La bascule à seuil ou bascule de Schmitt est une bascule dont la valeur de la tension de commande qui provoque le basculement diffère selon l'état initial de la bascule.
On suppose que l'état initial correspond à un courant base de T1 nul : T1 est bloqué.
La chaîne de résistances R1, Ra, Rb est parcourue par un courant I0. Le potentiel du point B (base de T2) est égal à :
VB = Vcc.Rb / (R1 + Ra + Rb).
Si le choix des résistances est correct T2 est saturé.
T2 est traversé par un courant I2. Le potentiel de l'émetteur de T2 est VE = VB + 0,65 V = Re.I2.
Le potentiel de collecteur est très proche de son potentiel d'émetteur et la tension de sortie de la bascule est Vs ≈ VE.
L'état initial correspond donc à T1 bloqué et T2 saturé.
Le potentiel du collecteur de T1 est V1 = Vcc.(Ra + Rb) /
(R1 + Ra + Rb). Son potentiel d'émetteur est VE = VB + 0,65 V
Si on augmente le potentiel Ve de la base de T1 celui-ci va commencer à conduire quand VB1 va dépasser VE + 0,65.
VC1 va augmenter et VB va diminuer ainsi que VE ce qui va augmenter la conduction de T1 et finalement sa saturation ainsi que le blocage de T2. Le courant à travers T2 est nul et le potentiel de la sortie est Vs = Vcc.
Le seuil de basculement quand Ve croît est donc VH = RE.I2 + 0,65.
A ce moment
le courant qui circule dans RE est celui qui traverse T1.
Pour faire basculer le système en diminuant Ve, il faut que Ve soit plus petit que VL = RE.I1 + 0,65.
On peut montrer par un raisonnement par l'absurde que
VB doit-être inférieur à VH.
Calcul des résistances
On fait le choix VH = 7,5 V ⇒ VE ≈ 6,8 V. On choisit I2 = 2 mA ⇒ RE = 3,4 kΩ . On prend RE = 3,3 kΩ.
T2 est saturé : VC2 ≈ VE ⇒ R2 = (Vcc − VE) / I2. On prend R2 = 4,1 kΩ.
On fait le choix VL = 4.5 V soit VE = 3,8 V
⇒ I1 = 1,15 mA.
Si le courant qui circule dans le pont R1, Ra et Rb vaut I0 = 0,4 mA le courant qui traverse R1 est de l'ordre de 1,6 mA
Vc1 = Vcc − VE = 11 V ⇒ R1 = 6800 Ω.
Pour le choix de Ra et Rb il faut tenir compte du choix du courant I0
et du fait que VB = VH quand T2 est saturé.
On a pris Ra = 15 kΩ et Rb = 22 kΩ.
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Bascule commandée par une tension sinusoïdale . |