Cours : étude et réalisation de projet électronique M1Tcom

Se familiariser avec : les composants, tests, émeteurs/récepteurs , Capteurs , outils de programmation, affichage et/ou signalisation

Cours ; Chapitre 1 : Etude et Réalisation de Projet Electronique M1Tcom/2019/2020

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Pour but d'aider à reconnaître les composants lors de la conception et montage d’un circuit

électronique. Le principe de fonctionnement ou le rôle de ces composants est laissé a étudier

par l’étudiant selon le rôle a jouer dans son projet a réaliser.

Chaque composant possède des caractéristiques qui permettent de l'identifier, et si besoin est

de l'orienter, sans aucun doute : nombre de pattes, forme, marquage et/ou couleurs,

détrompeurs. Les composants orientés ne doivent en aucun cas être montés à l'envers.

Les sérigraphies des circuits imprimés et les composants montrés ici correspondent à ceux que

nous utilisons pour nos kits. Leur aspect n'est pas obligatoirement le même chez tous les

fabricants ni chez les autres fournisseurs de kits.

1. Résistances

La valeur des résistances se lit

avec les anneaux de couleurs. Les

résistances à 4 anneaux sont les

plus courantes et leurs valeurs se

lisent ainsi :

Le code couleur des résistance est

donc universel et normalisé.

Il faut que l'anneau de tolérance soit placé à droite pour ne pas lire à l'envers. L'anneau de

tolérance est plus écarté. Ici, dans cet exemple, on voit « 6 2 3 », c'est à dire 6 2 x 1000 Ohm,

c'est à dire 62 kOhms. Sur les CMS, les valeurs sont indiquées à l'aide de chiffres uniquement,

dans ce cas, les multiplicateurs x 0,1 et x 0,01 sont respectivement notés 9 et 8.

Exemples de code couleur de résistance

479 : 47 x 0,1 = 4,7 Ohm



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109 : 10 x 0,1 = 1 Ohm

278 : 22 x 0,01 = 0,27 Ohm

108 : 10 x 0,01 = 0,1 Ohm

Les résistances à 5 anneaux possèdent 3 chiffres significatifs au lieu de 2.

Exemple : rouge vert jaune brun brun = 2541 1% = 254 x 10 = 2540 Ohm (tolérance 1%)

Séparateur décimal dans le code des couleurs

Le but du code des couleurs est de n'utiliser que 3 anneaux de couleur pour écrire les valeurs

possibles. Lorsque la valeur est à virgule (4,7 Ohms ou 0,33 Ohm par exemple), on remplace

la virgule par R.

4,7 Ohms : 4R7 (comprendre "4,7")

6,2 Ohms : 6R2 (comprendre "6,2")

Si la valeur est inférieure à 1 Ohm ("0,..."), le "0" n'est pas écrit :

0,33 Ohm : R33 (comprendre ",33")

0,68 Ohm : R68 (comprendre ",68")

La valeur peut ainsi être écrite sur le composant avec 3 caractères, le séparateur décimal (à la

place de la virgule) étant R pour les Ohms, K pour les kOhm, et M pour les MOhm. Divers

exemples sont repris dans le tableau ci dessous.



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Exemple de code des couleurs pour résistances et séparateur décimal

Après avoir compris le principe des codes couleurs des résistances, il est intéressant de se

pencher sur la façon de les utiliser et de les associer.

2. Condensateurs

a - Condensateurs non orientés = non polarisés

Composant

Les valeurs des condensateurs non orientés que nous utilisons dans nos kits varient entre 22

picoFarads et 1 microFarad.

Quelques condensateurs non orientés.

Certains marquages sont directs : 22p pour 22 picoFarads, 100n pour 100 nanoFarads.

Un soulignage indique des picoFarads.

D'autres marquages utilisent un code : les deux premiers chiffres représentent la valeur, le

troisième le nombre de zéros à ajouter (comme pour les couleurs des résistances), le tout

s'exprimant en picoFarads.

Ainsi 104 indiquent 100 nF, c'est-à-dire 10 x 10000 pF, 473 indiquent 47 nF = 47 x 1000 pF.

Les condensateurs les plus fréquemment trouvés dans nos kits sont :

- 22 pF, marqués 22p ou 22 souligné, toujours placés par deux à proximité d'un quartz ;

- 47 nF, marqués 473 ou 47n ;

- 100 nF, marqués 104 ou 100n ;

- 220 nF, marqués 224 ;

- 470 nF, marqués 474 ou 470n.

Pour de plus amples détails sur les capacités, vous pouvez consulter le site :

http://etronics.free.fr/dossiers/analog/analog06.htm, chapitre Condensateurs.

https://www.interface-z.com/conseil/nomenclature.php#resistance

http://etronics.free.fr/dossiers/analog/analog06.htm



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Sérigraphie

Représentations sur circuit imprimé de condensateurs non orientés de capacités 22 pF, 100 nF

et 47 nF. Un marquage de type C1 ou C2 (voire Cdec) indique un condensateur dont la valeur

est comprise entre 47 nF et 1 microF. Si cette valeur est critique, elle est indiquée dans la

documentation spécifique, sinon elle correspond aux valeurs fournies avec le kit. C1 / C2 ne

représentent jamais des picoFarads.

Montage

Condensateur 220 nF soudé.

Condensateurs 47 NF et 100 nF soudés.

Deux condensateurs 22 pF soudés près d'un quartz.

b - Condensateurs orientés = polarisés

Les valeurs des condensateurs orientés que nous utilisons dans nos kits varient entre 1 et 1000

microFarads (µF). Ils se partagent en deux familles : les électrochimiques (en forme de bidon)

et les Tantale goutte (en forme de goutte...). Il ne faut pas les monter à l'envers, sous risque de

destruction des composants.



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Quelques condensateurs orientés, électrochimiques et Tantale goutte

Les marquages indiquent la valeur, directement en microFarads, la tension maximale

suportée, en Volts, et l'orientation +/-.

Pour les condensateurs électrochimiques :

Le corps du composant est bicolore. Une bande verticale marquée de (-) ou de flèches indique

la patte (-). L'autre couleur, où sont inscrits la valeur et le voltage maximal, est du côté de la

patte (+).

Les condensateurs électrochimiques les plus fréquemment trouvés dans nos kits sont de

valeurs 10, 22, 220, 680 ou 1000 microFarads.

Pour les Tantale gouttes :

La valeur est inscrite d'un côté, ainsi qu'un (+) ou une barre ou un gros point indiquant la patte

(+).

Les condensateurs Tantale trouvés dans nos kits sont de valeurs 3,3 ou 4,7 microFarads.

Sérigraphie

A gauche : Représentations sur circuit imprimé de condensateurs électrochimiques orientés de

capacités 100 µF (ou uF) et 2200 uF. Le (+) indique la patte (+)... Un marquage de type C1 ou

CReg indique un condensateur dont la valeur est indiquée dans la documentation. En absence

de documentation ou de valeur spécifique, sachez que CReg est proche du régulateur 7805 et

doit supporter le plus grand voltage maximal disponible.



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A droite : Représentations sur circuit imprimé de condensateurs Tantale goutte orientés. Les

valeurs fournies peuvent être indifféremment 3,3 ou 4,7 microFarads.

Montage

Condensateur Tantale soudé. La barre verticale indique la patte (+).

Condensateur Tantale soudé. La barre verticale indique la patte (+).

Condensateur électrochimique 22 µF soudé. La barre verticale claire indique la patte (-).

Condensateur électrochimique 220 µF soudé. La barre verticale claire indique la patte (-).

3- bobines (inductance)



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. Une bobine, self, solénoïde, ou auto-inductance est un composant courant en

électrotechnique et électronique. Une bobine est constituée d'un bobinage ou enroulement

d'un fil conducteur peut-être autour d'un noyau en matériau ferromagnétique

Il s’agit d’ un Fil enroulé, utilisé pour créer une inductance pour un circuit électrique ou un

flux magnétique quand le courant le traverse, ou pour répondre à un flux magnétique

changeant. L'impédance électrique d'une bobine croît avec la fréquence....

Une bobine peut être employée pour diverses fonctions :

assurer l'antiparasitage d'une alimentation électrique ou d'un signal analogique, elle

joue alors le rôle d'impédance ;

raccourcir une antenne ;

accorder en impédance un circuit ;

créer un filtre pour une fréquence ou une bande de fréquences spécifique ;

lisser les courants continus ou contrôler la croissance des courants dans les systèmes

d'électronique de puissance ;

stocker de l'énergie électromagnétique (magnétique en l'occurance) sous la forme :

. Il faut tandis que sa résistance soit particulièrement faible. En fait

l'énergie est entièrement stockée dans le champs magnétique dans le noyau de la

bobine. En comparaison, l'énergie électromagnétique est purement stockée dans le

champ électrique d'un condensateur, un autre type de composant de circuit. Des

bobines en supraconducteur, nommées SMES (Superconducting Magnet Energy

Storage) sont utilisées pour cette application.

Les bobines peuvent servir d'interrupteur commandé dans le cadre de la régulation

magnétique.

Les ballasts magnétiques et électroniques pour l'éclairage par lampes à décharges

(lampes fluorescentes, lampes aux halogénures métalliques, etc. ) utilisent des

bobines.

Modèles de la bobine réelle

La bobine parfaite est modélisée par une auto-inductance notée le plus souvent L.

Mais la bobine réelle (spécifiquement si elle est bobinée autour d'un matériau

ferromagnétique) est un dipôle complexe possédant de nombreux paramètres et aussi le siège

de phénomènes physiques dont certains sont la cause de non-linéarité (par exemple les

phénomènes d'hystérésis).

Modèles à dipôles

Les modèles les plus simples et les plus souvent utilisés sont ceux correspondant à

l'association d'une inductance et d'une résistance :

http://www.electrosup.com/alimentation_electrique.php

http://www.traitement-signal.com/analogique.php

http://www.electrosup.com/antenne_radioelectrique.php

http://www.traitement-signal.com/filtre_%28electronique%29.php

http://www.bonne-mesure.com/frequence.php

http://www.electrosup.com/supraconductivite.php

http://www.wikelectro.com/regulation_magnetique.php

http://www.wikelectro.com/regulation_magnetique.php

http://www.electrosup.com/ballast_%28electricite%29.php

http://www.electrosup.com/lampe_a_decharge.php

http://www.bonne-mesure.com/inductance.php

http://www.bonne-mesure.com/inductance.php

http://www.bonne-mesure.com/resistance_%28electricite%29.php



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Le comportement d'une bobine réelle en régime sinusoïdal, il est indispensable d'utiliser un

des modèles décrit ci-dessus et de calculer l'impédance de la bobine soit en utilisant la

représentation de Fresnel, soit en utilisant la transformation complexe.

Avec le modèle série, l'impédance de la bobine s'écrit :

ayant pour module : et pour argument :

Du fait de son caractère inductif, l'intensité du courant sinusoïdal qui traverse la bobine

soumise à une tension sinusoïdale présente un retard de phase comparé à cette dernière. Ce

retard est compris entre 0 et 90° (ou 0 et π /2 radians). On dit que le courant est en retard

sur la tension.

Code de couleurs des bobines

Pour marquer la valeur de l'inductance d'une bobine, il est quelquefois utilisé un code de

couleur normalisé.

Code de couleur pour les bobines selon la norme CEI 62-1974

Couleur 1. Anneau 2. Anneau 3. Anneau

multiplicateur

4. Anneau

tolérance

aucune — — — ±20 %

argent — — 10-2 µH ±10 %

or — — 10-1 µH ±5 %

noir 0 0 100 µH —

marron 1 1 101 µH —

rouge 2 2 102 µH —

orange 3 3 103 µH —

jaune 4 4 104 µH —

vert 5 5 105 µH —

bleu 6 6 106 µH —

violet 7 7 107 µH —

gris 8 8 108 µH —

blanc 9 9 109 µH —

Couleur 1. Anneau

(large)

2. à 4. Anneau

chiffre

5. Anneau

multiplicateur

6. Anneau

tolérance



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aucune — — — ±20 %

argent Début — — ±10 %

or — virgule — ±5 %

noir — 0 100 µH —

marron — 1 101 µH ±1 %

rouge — 2 102 µH ±2 %

orange — 3 103 µH —

jaune — 4 104 µH —

vert — 5 105 µH ±0, 5 %

bleu — 6 106 µH —

violet — 7 107 µH —

gris — 8 108 µH —

blanc — 9 109 µH —

Le troisième chiffre est optionnel.

4 - Diodes et LED

Une diode laisse passer le courant dans un sens (sens dit "passant") et pas dans l'autre (sens dit

"bloqué"). Le courant circule de l'anode à la cathode. La diode est un composant orienté.

Les diodes ne doivent pas être montées à l'envers !

Représentation d'une diode.

Diodes variées.

Dans le cercle jaune : diodes de signal.

Dans le cercle violet : diodes de redressement.

Dans le cercle vert : diodes de roue libre.

Pour de plus amples détails sur les diodes, vous pouvez consulter les pages :

http://alain.canduro.free.fr/diodes.htm ou

http://www.chez.com/xizard/Cours/Diode_composant2.htm.

http://alain.canduro.free.fr/diodes.htm

http://www.chez.com/xizard/Cours/Diode_composant2.htm



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b - Diodes de redressement

Ce sont des diodes de puissance lentes.

Ces diodes servent à assurer une alimentation de type continu et non alternatif. Ce sont elles

qui permettent d'alimenter la plupart de nos modules avec n'importe quel bloc secteur de basse

tension (entre 9V et 24 V).

Les diodes de redressement sont groupées par 4 sur nos montages (circuit dit "pont de

diodes"). Une tension alternative arrivant sur le pont de diodes est transformée en tension

redressée et polarisée de manière compatible avec le reste de l'électronique. Une tension

continue en entrée reste continue. Ce montage permet de ne pas avoir de polarité à respecter

au niveau du connecteur.

Les diodes livrées peuvent être indifféremment des 1N4001 à 1N4007, ou des 1N4937.

Sur nos sérigraphies, les diodes de redressement sont situées près de l'alimentation et sont

représentées par un rectangle avec une barre transversale d'un côté. La bague de la diode doit

être placée du même côté que cette barre.

Mise en place d'une diode de redressement orientée correctement. La seule chose importante

est l'orientation des diodes sur le circuit : l'anneau sur la diode doit être du même côté que la

petite barre transversale dans le rectangle sur la sérigraphie. Le non respect de ces orientations

peut être destructif.

Quatre diodes de redressement soudées.



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c - Diodes de roue libre

Ce sont des diodes de puissance rapides.

Elles sont toujours présentes sur des montages risquant de contenir des bobines, des électro-

aimants ou des moteurs. Tous ces montages ont tendance à provoquer des surtensions très

élevées (allant jusqu'à des étincelles de rupture) si l'on coupe brutalement leur alimentation.

Or la coupure d'alimention périodique, à rythme rapide, est à la base du principe utilisé sur les

cartes 8 Transistors pour faire varier la puissance fournie aux actionneurs. La diode de roue

libre empêche ces surtensions, qui seraient destructives pour la carte sinon.

d - Diode de signal

Les diodes livrées sont des 1N4148. Elles sont petites, rouges, avec un anneau noir d'un côté.

Ce sont des diodes très rapides, aussi rapides que les diodes de roue libre mais de faible

puissance.

Sur nos sérigraphies, les diodes de signal sont représentées par le symbole classique de la

diode : un triangle (plat du côté de l'anode) suivi d'une barre (côté cathode). La bague de la

diode doit être placée du même côté que cette barre.

Mise en place d'une diode de signal dans le bon sens.

Diode de signal soudée.

e - LED

Les LED sont des diodes luminescentes. Il en existe de différentes tailles et couleurs. Elles

sont utilisées soit en tant qu'actionneurs (dans ce cas pilotables par cartes dédiées en gradation

d'intensité), soit utilisées comme témoins lumineux sur des montages électroniques.

https://www.interface-z.com/produits/act056_8_led.htm



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LED variées

Sur nos marquages, les LED sont représentées par un cercle. L'une des pattes est marquée

d'un signe (+).

Orientation des LED : Dans le cas des LED que nous fournissons avec les kits, la patte (+) est

la plus longue des deux et le côté (-) est repéré par un méplat sur le bord en plastique de la

LED.

Côté (-) Côté (+)

Patte courte Patte longue

Bord plat Bord rond



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Exemple de LED en place : le replat/patte courte est du côté (-), la pattelongue/bord rond est

du côté (+).

Lorsque vous achetez des LED en magasin d'électronique, vous constatez qu'elles sont très

variées : il existe des boîtiers de LED différents de celui cylindrique à méplat. Très

généralement la patte longue identifie le (+). Vérifiez dans le catalogue ou avec le vendeur la

polarité de la LED.

5- Transistor

Il existe plusieurs familles de transistors, chacun voué à une tache qui se résume souvent à

deux fonctions : la commutation (fonctionnement dit en tout ou rien) ou l'amplification

(fonctionnement dit linéaire).

Par exemple, on peut utiliser un transistor pour commander une ampoule de puissance à

partir d'un circuit intégré, qui lui-même n'aurait pas été capable de commander directement

l'ampoule (à cause de valeurs de courant ou de tension non compatibles).

Les anciens transistors étaient au germanium, les transistors actuels sont au silicium.

Quelques transistors au germanium :



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Il existe différents types de transistors : bipolaires, unipolaires (FET, JFET, JUGFET,

IGFET), uni jonction (UJT, anciennement appelé transistor filamentaire). Tous ont des

caractéristiques qui leur sont propres, et sont capables de travailler sur des plages de

puissances très variées (de quelques milliwatts à plusieurs centaines de watts), et sur des

plages de fréquences elle aussi très variées (de quelques hertz à plusieurs gigahertz), selon le

modèle.

Transistor bipolaire "classique"

C’est le type le plus employé, aussi bien dans le domaine des basses fréquences que des

hautes fréquences, des faibles puissances que des hautes puissances.

Il en existe des dizaines de milliers de références, de type NPN ou PNP,

Exemples : 2N2222, 2N2907, BC107, BC557, etc...

Transistor à effet de champs (FET)

C’est un transistor unipolaire, particulièrement employé quand il est nécessaire d'avoir une

très haute impédance d'entrée. Contrairement à l'impédance d'entrée d'un transistor bipolaire,

qui varie selon son mode de branchement mais qui reste tout de même assez faible dans tous

les cas, le FET présente une résistance d'entrée de plusieurs MOhms à plusieurs dizaines de

MOhms. Cette caractéristique principale le destine tout particulièrement aux étages d'entrée

BF ou aux étages d'entrée d'appareils de mesure (voltmètre ou fréquencemètre par exemple),

où son influence sur le signal "prélevé" pourra être insignifiante. Le transistor FET peut

également être utilisé en résistance variable : usage dans des VCA ou dans des régulateurs de

niveau (compresseur ou limiteur de modulation pour ne citer qu'eux). Un transistor FET

possède trois électrodes nommées D (drain), S (source) et G (gate ou porte).

Exemples : 2N3819, 2N5457, J101, etc.

Transistors MOSFET

Il existe des transistors MOSFET de petite puissance et de forte puissance. Ceux de forte

puissance sont capables de supporter des courants de plusieurs ampères à plusieurs centaines

d'ampères, ce qui bien entendu impose une résistance ohmique à l'état passant (RdsOn) très

faible. On ne peut en effet envisager d'utiliser un transistor dont la résistance est de 1 ohm

pour faire passer 50 ampères. C'est pourquoi il n'est pas rare de trouver des transistors de cette



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catégorie qui affichent une résistance passante de quelques milli-ohms ou quelques dizaines

de milli-ohms. Globalement, et par comparaison aux transistors bipolaires, on arrive à

commuter des puissances importantes avec moins de pertes et moins d'échauffement. Ce type

de transistor est souvent préféré pour la commande de charges importantes ou pour limiter la

taille - ou même supprimer complètement - les encombrants dissipateurs thermiques.

Exemples en faible puissance : BS170.

Exemples en forte puissance : BUZ10, BUZ20, IRF540, IRF840 (8 A / 0,85 ohm), IRFZ44

(49 A / 0,022 ohms), IRF3205 (110 A / 0,008 ohms).

Transistors haute tension

La majorité des transistors classiques (courants) acceptent de travailler sans dommage avec

des tensions de quelques dizaines de volts. Quand on veut travailler avec des tensions

supérieures à 80 V, il faut commencer à regarder de près le type de transistor qui convient le

mieux à l'application envisagée. Pour des tensions de plusieurs centaines de volts, il faut

employer des transistors vraiment fait pour.

Exemples : BU508 (bipolaire classique de la déviation horizontale dans les téléviseurs

cathodiques), IRGS14 (transistor IGBT / 400 V).

Transistors RF

Il s'agit de transistors spécialement conçus pour des applications "rapides". Les capacités

parasites entre les jonctions d'un transistor limitent la fréquence de fonctionnement d'un

transistor, et si ces capacités parasites sont élevées, le transistor ne peut pas fonctionner

rapidement. On ne se pose pas trop la question quand on veut utiliser un transistor en

commutation lente, par exemple pour piloter un relais. Mais quand on veut qu'il suive la

cadence, il faut bien regarder tout ça de près. Notez que même pour une commutation lente, la

vitesse de passage de l'état bloqué à l'état passant est importante, surtout si les courants à

commuter sont importants. Plus le transistor commute vite, et moins on perd de puissance. A

partir de quelle fréquence peut-on dire qu'un transistor est rapide ? Comme toujours, tout est

relatif. Un "bête" 2N2222 est capable de "monter" à 250 MHz, on peut donc l'employer dans

le domaine de l'émission radio en FM (bien sûr avec une puissance somme toute modérée). La

série des transistors BCxxx est parfaite pour travailler dans le domaine BF, et ces transistors

ne s'arrêtent pas à 50 KHz... Aujourd'hui, on peut peut-être dire qu'un transistor dont la

fréquence de travail peut grimper à 2 GHz (BFR91 ou BFR96 par exemple, tout deux très

rependus et bon marché) est un transistor rapide; demain, il fera peut-être partie de la famille

des "lents".

Transistor Unijonction (UJT et PUT)

UJT = UniJonction Transistor, Transistor unijonction

PUT = Programmable Unijonction Transistor, Transistor unijonction programmable

Appelé aussi "Diode à double base", le transistor unijonction est un transistor bipolaire un peu

particulier, qui possède trois connexions mais une seule jonction (d'où son nom). Ses trois



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électrodes sont nommées E (émetteur), B1 (base 1) et B2 (base 2). L''UJT est principalement

utilisé pour la réalisation d'oscillateurs (à relaxation, pour être précis), car possède la

particularité d'offrir une résistance négative dans une partie de sa courbe de caractéristiques.

Un transistor unijonction peut être assimilé à une diode associée à un diviseur de tension.

Exemples : 2N2646, ...

Utilisations classique du transistor bipolaire

Un transistor bipolaire peut se voire confier plusieurs taches, les plus courantes étant

l'amplification et la commutation. Mais il trouve aussi sa place pour adapter une impédance,

pour inverser un état logique, ou encore pour constituer un oscillateur.

Types de boitiers

Il existe là aussi un grand nombre de boitiers, plastiques ou métalliques pour la majorité. La

taille et la forme diffèrent souvent en fonction de l'application principale pour laquelle le

transistor a été conçu. Par exemple, un transistor de très forte puissance, qui peut chauffer

beaucoup lors de son fonctionnement, est généralement plat, ce qui permet de le fixer

aisément sur une surface de refroidissement (radiateur). Certains transistors fonctionnant à des

fréquences très élevées ont quant à eux des pattes disposées à l'horizontal pour faciliter un

montage sur circuit imprimé avec des distances de raccord les plus courtes possibles.

Brochage des transistors

La majorité des transistors - qu'ils soient bipolaires ou à effet de champs - possèdent trois

pattes, avec parfois une quatrième patte raccordée au boitier (ce dernier étant alors

métallique). La correspondance entre schéma électronique et brochage physique n'est pas

toujours la même selon le type de transistor employé. Prenons l'exemple du transistor très

répandu portant la référence 2N2222 et qui est un transistor NPN présenté dans un boîtier

métallique. On trouve pour ce dernier un équivalent appelé PN2222 qui est en boîtier

plastique TO92. Pour connaitre le brochage de ce dernier il convient de se référer aux

indications fournies par le fabricant dans ses documents techniques (datasheet).

Un transistor de type BC237, également NPN et également en boîtier plastique TO92,

présente un brochage inversé par rapport à celui du PN2222 (les connexions E et C sont

interverties). Trois pattes suffisent pour disposer d'un nombre suffisant de configurations de

câblage dangereuses et brancher un transistor de façon incorrecte et le griller. Il faut donc bien

faire attention et toujours vérifier leur câblage avant mise sous tension. Pour faciliter la chose,

certains boîtiers intègrent deux transistors, portant le nombre de pattes à 6. Mais cela n'est

finalement pas plus compliqué, dans tous les cas il faut se référer au document constructeur

correspondant à la marque et au modèle de composant que vous avez sous les yeux.



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Il existe plusieurs types de brochages, et un composant de même référence peut même parfois

exister avec différents brochages (ce genre de cas n'est heureusement pas majoritaire) ! Vous

devez donc impérativement vous renseigner pour savoir comment se branche tel ou tel

transistor. Vous trouverez quelques exemples de brochages à la page Transistors - Brochages.

Notons que certains transistors peuvent fonctionner de façon quasiment identique en

intervertissant deux électrodes entre elles (échange Émetteur et Collecteur pour les transistors

bipolaires, ou Source et Drain pour les transistors FET). Ces transistors reçoivent la

désignation de transistors bidirectionnels.

6 - Circuits Intégrés

Le circuit intégré (souvent abrégé CI, à ne pas confondre avec CI de circuit imprimé), est un

composant dit actif. Il s'agit d'un composant possédant un certain nombre de patte (deux à

plusieurs centaines), et qui intègre en son sein un certain nombre de composants tels que

transistors, résistances, diodes, etc. Certains circuits intégrés, comme le NE555, ne possède

que quelques dizaines de composants, alors que d'autres, comme les micro-processeurs,

peuvent en intégrer plusieurs millions (voir paragraphe Intégration).

Circuits intégrés linéaires (analogiques)

Il s'agit de circuits travaillant avec des tensions pouvant prendre différentes amplitudes :

régulateurs de tension genre LM7812, amplificateurs opérationnels genre LM741 ou NE5532,

amplificateurs BF de type LM386 ou TDA2030...

http://www.zpag.net/Electroniques/Transistor/Transistor_Brochage.htm



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Circuits intégrés logiques (numériques)

Il s'agit de circuits travaillant en tout ou rien, généralement avec des tensions d'entrée et de

sorties égales à ou proche de leur tension d'alimentation. Exemple : circuits de la famille

SN74xx ou CD40xx, familles dans lesquelles on trouve des circuits assurant des fonctions très

diverses : simples portes logiques (NAND, OR, etc), diviseurs de fréquences,

(dé)multiplexeurs, mémoires vives et mémoires mortes, micro-processeurs...

Séries CD4000, HEF4000, MC14000

Circuits intégrés de technologie CMOS. Faible consommation électrique, fonctionnement

entre 3 et 15V, assez sensibles à l'electricité statique. Enfin quand on dit faible consommation

électrique, c'est surtout en régime statique, c'est à dire quand les sorties ne changent pas d'état,

et pour une tension d'alimentation faible (5V). Parce que quand on atteind une vitesse de

fonctionnement de quelque 1 MHz à 2 MHz sous une tension d'alim de 15V, la consommation

n'est plus minime et on peut faire la comparaison avec des circuits TTL réputés être plus

gourmands en énergie...

Série CD74HCTxx

Circuits intégrés de technologie CMOS, plus rapides que les CMOS classiques de la série

CD4000.

Série 74xx

Circuits intégrés de technologie TTL (Transistor and Transistor Logic) standard.

Série 74Lxx

Circuits intégrés de technologie TTL basse consommation (L = Low power).

Série 74Sxx

Circuits intégrés de technologie TTL Schottky (S = Schottky).

Série 74Fxx

Circuits intégrés de technologie TTL rapide (F = Fast).

Série 74LSxx

Circuits intégrés de technologie TTL Schottky basse consommation (LS = Low power

Schottky). Consommation électrique toujours plus élevée que celle des circuits de la série

CMOS, mais aussi plus rapides que ces derniers. Fonctionnement sous 5V (en fait 5V +/-

10%, soit 4,5V à 5,5V, valeur maximale absolue de 7V), ils sont peu sensibles à l'électricité

statique. La série 74LS est un peu plus rapide que la série SN74xx et consomme un peu

moins.

Série 74ASxx

Circuits intégrés de technologie TTL Schottky avancé (AS = Advanced Schottky)

Série 74ALSxx

Circuits intégrés de technologie TTL Schottky avancé, basse consommation (ALS =

Advanced Low power Schottky)

Série 74Cxx



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Version CMOS de la série SN7400. Ainsi, un 74C192 est équivalent au CD40192.

Séries 74HCxx et 74HCTxx

Ces circuits combinent la faible consommation des circuits CMOS et la rapidité des circuits

TTL. Les circuits de la série 74HCT s'alimentent sous 5V comme les TTL classiques, et

remplacent avantageusement les circuits de la série SN74xx. Les circuits de la série 74HC

s'alimentent quant à eux sous une tension comprise entre 2V et 6V, ce qui leur permet une

certaine compatibilité avec des circuits CMOS travaillant en basse tension (sous 3V par

exemple).

Séries 74HC4000 et 74HCT4000

Séries 74ACTxx, 74HCUxx

Découplage d'alimentation de circuits intégrés logiques

Il est de rigueur de placer un condensateur de découplage d'alimentation (en parallèle sur

l'alimentation, entre la borne + et la borne - du circuit intégré) de l'ordre de 10 nF pour un

boitier comportant quelques portes logiques basiques (pour un SN7400 par exemple), valeur

devant passer à quelques 100 nF pour une vingtaine de portes. Pour des circuits complexes

tels que compteurs ou registres à décalage, un condensateur de 100 nF est également requis.

Dans tous les cas, le ou les condensateurs de découplage d'alimentation doivent être placés au

plus près du circuit logique concerné. Les buffers et les drivers de ligne sont particulièrement

exposés aux "grosses" consommations, il convient d'apporter un soin particulier au

découplage de leur alimentation. Les réalisations complexes faisant appel à de nombreux

circuits numériques, ont tout intérêt à disposer d'une régulation d'alimentation locale, car les

circuits numériques produisent des pointes de courants qui se traduisent par l'ajout de bruit sur

les lignes d'alimentation, qui peuvent se répercuter sur des sections sensibles et les perturber.

Une régulation locale présente l'avantage d'isoler le bruit généré par les circuits logiques,

l'empêchant de remonter vers l'alimentation principale.

Circuits intégrés spécifiques

Ces circuits ont été développés pour remplir une tache particulière. Ils peuvent travailler dans

le domaine de l'analogique et/ou du numérique. Exemple : les enregistreurs de son de type

ISD1016, les convertisseurs Numérique/Analogique et Analogique/Numérique, les drivers de

LEDs en barographe genre U257 ou LM3914 ...

Intégration

L'intégration définie le nombre de composants que le circuit intégré peut contenir. Elle est

définie par des initiales (SSI pour Small Scale Integration, VLSI pour Very Large Scale

Integration, ULSI pour Ultra Large Scale Integration, etc). Il faut reconnaitre cependant que

les circuits intégrés comportent de plus en plus de composants (transistors notement), et que

ces termes sont de moins en moins utilisés. Il n'est en effet plus "futuriste" de parler de

plusieurs centaines de millions de transistors dans un seul boitier (CPU et GPU en sont de

bons exemples).

Précautions à prendre

Un circuit intégré est un composant fragile. Il craint parfois les décharges électrostatiques

(ESD) et la statique.



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7 - Supports DIL et composants enfichables

a - Orientation et montage des supports DIL

Les supports DIL sont des éléments qui facilitent la mise en place et l'échange de composants

enfichables. Il vaut mieux en effet planter ces composants dans un support plutôt que de les

souder directement sur le circuit imprimé. Le terme DIL désigne un type de boîtier de

composants électroniques.

Les supports tulipe ont des trous ronds, les supports double lyre ont des trous carrés. Ces

supports permettent à la fois de maintenir en place le composant enfichable et de faire contact

électrique pour le relier au circuit imprimé. Cela permet aussi de changer facilement le

composant en cas d'accident.

L'orientation du support lui-même est surtout importante pour faciliter l'orientation du

composant enfichable.



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Les supports DIL ont un repère en forme d'encoche ronde ou de creux sur l'un des petits côtés.

Cette encoche est représentée sur la sérigraphie du circuit imprimé et correspond à un repère

sur le composant enfichable.

Attention aux pattes tordues : il faut vérifier avant de souder le support que toutes les pattes

sont bien passées à travers la plaque du circuit imprimé.

b - Les différents composants enfichables

Une fois que les soudures sont terminées pour une carte électronique, les composants

enfichables doivent être mis en place. Ces composants sont orientés, il ne faut pas les placer à

l'envers sous risque de destruction du composant.

Attention aux pattes tordues ! Vérifiez qu'il n'y a pas de pattes tournées vers l'intérieur du

support, sinon le montage risque de ne pas marcher...

Le repère permettant d'orienter le composant enfichable souvent une encoche (demi-disque

creux), comme sur la photo ci-dessus.

Il arrive que ce repère soit un point brillant ou creux plutôt qu'une encoche, par exemple sur

certains 6N137. Attention aux composants AD, le triangle dans un carré est le logo du

fabricant, pas le repère du composant.

8 - Régulateurs de tension

Un régulateur de tension permet d'obtenir une tension précise et continue dans un montage

électronique. Par exemple un régulateur 7805 permet d'alimenter une carte en 5 Volts. En

pratique dans nos montages, le régulateur le plus souvent utilisé est le 7805. Il faut cependant

que la source de tension soit de plus de 5 V pour que le montage fonctionne, en particulier à

cause des diodes de redressement présentes sur la plupart de nos cartes.

Pour plus de renseignement sur le régulateur de tension, vous pouvez consulter la page :

http://etronics.free.fr/dossiers/analog/analog40.htm.

Les régulateurs de tension susceptibles de se trouver sont :

- en boîtier TO220 : 7805, 7809, 7812 ;

- en boîtier TO92 : 78L05.

https://www.interface-z.com/conseil/nomenclature3.php#redressement

http://etronics.free.fr/dossiers/analog/analog40.htm



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Exemple de régulateurs de tension : un 78L05, un 7809 et un 7805. Ils possèdent trois pattes.

Ces deux groupes correspondent à des formes différentes. Les TO220 sont plats, avec un

radiateur métallique percé plat sur une face. Les TO92 sont arrondis d'un côté et plats de

l'autre.

Sérigraphie

Les régulateurs TO220 peuvent se monter soit droits soit couchés. La sérigraphie pour le

montage droit représente deux rectangles : un vide du côté noir du composant et un strié du

côté du radiateur.

Pour le montage couché, les trois pattes doivent être pliées à 90° avant de souder le

composant. Le radiateur métallique doit être plaqué contre le circuit imprimé et le côté noir

doit être sur le dessus. Dans ce cas, la sérigraphie montre l'orientation du radiateur métallique

par rapport aux pattes du composant.

Montage

Exemple de montage couché de 7805, avec le radiateur vers le circuit imprimé.



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9 - Quartz et composants associés

a - Les différents quartz

Le quartz sert à créer une horloge qui donne la cadence au microcontrôleur.

Valeurs de fréquence

La fréquence d'un quartz est choisie en fonction du programme intégré dans le

microcontrôleur et du protocole choisi pour communiquer avec l'extérieur de la carte

électronique.

Pour le protocole Midi, les fréquences des quartz utilisés sont des multiples de 1 MHz

(mégaHertz). Pour le protocole RS232, ce sont des multiples de 3,6864 MHz.

Sur nos cartes Midi, les fréquences rencontrées sont 4, 12, 20, 24 et 30 MHz.

Les différences de valeurs s'expliquent par le type de microcontrôleur et les nécessités de

vitesse d'exécution des instructions du programme. Nous choisissons toujours nos quartzs de

manière à ce que le contrôleur soit capable de supporter une transmission Midi full speed (flot

d'informations ininterrompu) tout en réalisant les opérations prévues pour la carte.

Aspect et marquages

Sur nos montages, les deux boîtiers les plus fréquemment utilisés sont le HC49S (bas profil)

et le HC33U (haut). Ces composants sont métalliques, argentés et ont deux pattes.

Le marquage est en général la fréquence en MHz (4 MHz, 20.0000 par exemple). Il arrive

cependant que certains marquages soient peu compréhensibles (19ABOL pour du 12 MHz par

exemple).

Sérigraphie et montage

Sur nos montages, le quartz est représenté par un octogone étiré.

C'est un composant non polarisé, il n'y a pas d'orientation particulière à respecter.



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b - Les condensateurs associés au quartz

Un quartz est associé à deux condensateurs, de capacités de l'ordre de la dizaine de

picoFarads.

Valeurs et marquages

Sur nos montages, il s'agit de capacités de 22 pF.

Les marquages possibles sont 22 (souligné), 220, 22p.

Sérigraphie

Près d'un quartz, on trouve deux ovales marqués 22P.

Montage

Deux condensateurs 22 pF soudés près d'un quartz.

Documents

Cours : étude et réalisation de projet électronique M1Tcom