Description :
Ce circuit créé en 1970 est toujours utilisé.
Il comporte un réseau de trois résistances de précision R = 5,0 kW
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 extremes 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.