Astables avec 2 NE555


Le montage classique du NE555 admet de nombreuses variantes. On présente ici deux variantes qui utilisent deux NE555 avec une utilisation spéciale de la broche clear ou de la broche contrôle.

Montage Bip-Bip
Le premier NE555 est monté de façon normale. Les composants sont choisis pour avoir une période de l'ordre de la seconde.
Le second est également câblé de la manière habituelle sauf que sa broche clear est reliée non pas à Vcc mais à la sortie du premier astable.
Quand la sortie du premier est à l'état bas le second est bloqué : Sa sortie est toujours au niveau bas.

Exercice 1 :
Calculer la fréquence du bip.
Calculer la durée d'un bip et celle de l'intervalle entre deux bips.
Ces valeurs sont-elles fonction de Vcc ?
Données utilisées :
RA = 10 kΩ , RB = 47 kΩ , C1 = 22 µF , RC = 10 kΩ , RD = 70 kΩ , C2 = 10 nF.
Condensateurs broches 5 = 10 nF

Système deux tons
Le premier NE555 est monté de façon normale. Les composants sont choisis pour avoir une période de l'ordre de la seconde.
Par contre pour le second, on relie la broche Contrôle est reliée à la sortie du premier par une résistance R0. De ce fait le potentiel de cette broche va prendre deux valeurs selon que la sortie du premier NE555 est au niveau bas ou haut. Les seuils de la bascule interne vont être modifiés et donc la fréquence du signal de sortie. On obtient un signal deux tons. Il est aussi possible d'ajouter un condensateur (10 µF) entre la broche 5 et la masse. Ce condensateur va se charger et se décharger en faisant varier de façon continue la fréquence du signal de sortie.

Calcul du potentiel de la broche 5 (Contrôle)
Cette broche est reliée en interne à l'entrée du comparateur C2 (courant consommé pratiquement nul), à Vcc par une résistance R = 5 kΩ, à la masse par deux résistances R et à la sortie du premier astable par la résistance R0. (Niveau Vcc ou 0)
La valeur du seuil haut devient 2U au lieu de 2Vcc / 3 et la valeur du seuil bas devient U au lieu de Vcc / 3.

Exercice 2 :
Calculer les deux valeurs du potentiel de la broche 5.
Calculer les deux fréquences du signal de sortie.
Ces valeurs sont-elles fonction de Vcc ?
Rappel : L'équation de la charge de C2 est E(t) = Vcc(1 − exp(−t / τ1)) avec τ1 = (RC + RD).C2
En déduire la durée T1 de la charge qui commence quand E(t) = U et cesse quand E(t) = 2U.
Montrer que la durée de la décharge est T2 = RD.C2.ln(2).

Données utilisées : Vcc = 8 V , RA = 10 kΩ , RB = 47 kΩ , C1 = 22 µF , RC = 10 kΩ , RD = 70 kΩ , C2 = 10 nF , R0 = 10 kΩ.
Condensateur broche 5 = 10 nF.


Bip-bip :
Fréquence = 970 Hz. Durée du signal 1,2 s Pause 1,06 s.
Ces valeurs ne dépendent pas de Vcc. C'est l'un des intérêts majeurs de ce circuit.

Deux tons :
V5 = 6V (Sortie du premier à 8 V) ou 4 V (Sortie du premier à 0 V)
T2 = 4,83 10−4 s.
Fréquences : F1 = 820 Hz si V5 = 6 V et F2 = 1240 Hz si V5 = 4 V .
Les valeurs des seuils sont fonctions de Vcc.