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GPA667
CONCEPTION ET SIMULATION
DE CIRCUITS ÉLECTRONIQUES
28/03/141
C.I. LINÉAIRES-NUMÉRIQUES
C.I. LINÉAIRES-NUMÉRIQUES
Comparateur 311
Comparateur 339
Circuit astable à 2 transistors : oscillateur
Horloge 555 : astable, monostable
05/09/132
C.I. LINÉAIRES-NUMÉRIQUES Circuits d’interface
– Line drivers, line receivers– Convertisseur RS 232C à TTL– Convertisseurs 0-20 mA à TTL– Convertisseurs 0-20 mA à 0-20 mA
Collecteur ouvert (Open collector) Haute impédance (Hi-Z)
05/09/133
COMPARATEUR
a) Comparateur idéal
b) Comparateur pratique
05/09/134
AMPLI-OP comme comparateur
05/09/135
AMPLI-OP comme comparateur
05/09/136
C.I. COMPARATEUR Même si les ampli-ops peuvent servir comme
comparateurs, il existe des c.i. typiquement conçus pour cette application. Ils sont plus performants :
Ils commutent plus rapidement entre les deux niveaux de sortie,
Ils comportent une immunité au bruit pour empêcher la sortie d’osciller lorsque l’entrée Vi s’approche de la tension de référence
Ils ont une sortie capable de s’adapter à différents types de sortie.
Nous verrons 2 comparateurs très populaires : le 311 et le 339.
05/09/137
LM111/LM211/LM311
Comparateur de tension
Alimentation unipolaire (5V) ou bipolaire (+/- 15 V)
Sortie capable de fournir jusqu’à 50V et jusqu’à 50 mA. (pas simultanément)
LM111 fonctionne de -55 oC / +125 oC LM211 fonctionne de -25 oC / +85 oC LM311 fonctionne de 0 oC / +70 oC
05/09/138
311 CARACTÉRISTIQUES
05/09/139
Schéma simplifié du 311
05/09/1310
Boîtier(s) du 311
Métallique
DIP 8 br.
DIP 14 br.
Céramique
05/09/1311
311 Boîtier métallique H08C
05/09/1312
311 Boîtier plastique J08C
05/09/1313
311 Boîtier SMT M08C
05/09/1314
Limites maximales, Caractéristiques 111,211,311
05/09/1315
311 Schéma-bloc
05/09/1316
13.4
LM311 APPLICATIONS
05/09/1318
LM311 APPLICATIONS
05/09/1319
LM311 APPLICATIONS
05/09/1320
13.5
LM311 APPLICATIONS
05/09/1321
LM311 APPLICATIONS
05/09/1322
LM311 APPLICATIONS
Physique et simulations numériquesJean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles
05/09/1323
Multibibrateur astable avec comparateur
Animation d’un circuit astable
LM311 APPLICATIONS
05/09/1324
LM339 APPLICATIONS
05/09/1326
13.9
LM339 APPLICATIONS
05/09/1327
Comparateur « Fenêtre »
13.11
COMPARATEUR SCHMITT
Hystérésis
L’ajout d’une rétroaction positive permet d’éviter les oscillations lors de la commutation.
THÉORIE COMPARATEUR SCHMITT
APPLET COMPARATEUR SCHMITT
05/09/1328
05/09/1329 29
Comparateurs de tensions
comparateur Schmitt► Oscillations lors de la commutation (sans
hystérésis):
05/09/1330 30
Comparateurs de tensions
comparateur Schmitt► Élimination des oscillations:
hystérésis de 5 mV
MULTIVIBRATEUR ASTABLE
05/09/1331
THÉORIE D’OPÉRATION
APPLET MULTIVIBRATEUR ASTABLE (TRANSISTORS)
MULTIVIBRATEUR ASTABLE
Un transistor en mode blocage et l’autre en mode saturation
C1 est déjà chargé à VCC lorsque Q1 entre en saturation et Q2 est bloqué par la tension –VCC qui apparaît à Vbe2.
Q2 restera bloqué durant une période de temps proportionnelle à R1C1 soit le temps requis pour que la charge de C1 passe de –VCC à environ 0V
28/03/201432
Pour le moment, on assume Vcesat = 0V et Vbe = 0V.
MULTIVIBRATEUR ASTABLE
Pendant que Q1 est saturé, C2 se charge de 0 à +VCC
Aussitôt que Q2 est bloqué, sa tension Vce2 passe de 0V à VCC avec une constante de temps proportionnelle à RL2C2.
28/03/201433
Pour le moment, on assume Vcesat = 0V et Vbe = 0V.
MULTIVIBRATEUR ASTABLE
28/03/201434
MULTIVIBRATEUR ASTABLE
1. Choisir VCC et RL
2. Choisir R1 et R2
3. Choisir C1 et C2
28/03/201435
CONCEPTION
MULTIVIBRATEUR ASTABLE
VARIATION DE LA PÉRIODE T EN FONCTION D’UNE TENSION DE COMMANDE vt
28/03/201436
Ln(1+x) ≈ x si x est petit par rapport à 1 (vt >> VCC)
HORLOGE 555
28/03/201437
THÉORIE D’OPÉRATION 555
555 SCHÉMA FONCTIONNEL
28/03/201438
555 MODE STABLE
Application la plus populaire du 555 : oscillateur basse fréquence
28/03/201439
EXEMPLE 17.1
Déterminer la fréquence et la forme d’onde de la sortie
28/03/201440
EXEMPLE 17.1
SOLUTION
28/03/201441
CIRCUITS D’INTERFACEPour raccorder les différents types de circuits, numériques et analogiques, il faut
des circuits d’interface. On peut avoir des circuits qui se raccordent à des charges ou « drivers » et d’autres qui servent à recevoir un signal d’entrée ou « receivers ».
Un driver procure un signal de sortie avec un niveau de tension ou de courant capable d’alimenter un certain nombre de charges ou un relais, un affichage ou fournir un signal de puissance.
Un receiver accepte un signal d’entrée en fournissant une haute impédance pour éviter de le charger. Les circuits d’interface peuvent en plus comporter un système d’activation (« strobe ») qui effectue l’interface seulement durant une fenêtre de temps spécifique.
La Figure 17.29a montre un driver double (« dual-in-line driver ») capable d’accepter un signal d’entrée TTL et de fournir un signal de sortie TTL ou MOS. Ce type d’interface est disponible en circuit inverseur ou non inverseur. Le circuit de la Fig. 17.29b montre un receiver (« dual-in-line ») avec des entrées inverseur et non inverseur. Par ex. le signal d’entrée raccordé à une entrée inverseur produira une sortie inversée à la sortie du receiver alors que le même signal raccordé à une entrée non inverseur produira un même type d’interface à la sortie mais avec la même polarité que le signal d’entrée.
Le driver-receiver de la Fig. 17.29 procure une sortie lorsque la broche « strobe » est activée à un niveau « haut ».
28/03/201442
INTERFACE TTL – TTL (MOS)
28/03/201443
75150 DUAL-IN-LINE DRIVER
75152 DUAL-IN-LINE RECEIVER
13.29
INTERFACE RS232 – TTL
28/03/201444
INTERFACE TTY(0-20mA) – TTL
28/03/201445
INTERFACE Collecteur ouvert
28/03/201446
« Wired-And »
ET câblé
Bus commun
INTERFACE « Tri-State »
28/03/201447
Circuit ouvert = haute impédance
(« Hi-Z »)
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