LES OSCILLATEURS ASTABLES

Il est très fréquent en électronique d'avoir à produire un signal d'une fréquence quelconque ; citons les clignotants, les fréquences audibles, le comptage des horloges, etc. Là encore, quelques portes NAND viendront à notre secours. Voici quelques schémas élémentaires qu'il vous sera facile d'adapter à vos propres besoins moyennant quelques « bidouillages » sur les valeurs proposées. Pour l'alimentation, il suffira de faire appel à une simple petite pile de 9 volts qui permettra tous les essais sur une quelconque LED en série avec une résistance de 220 W environ.
1° Oscillateur libre (fig. 8)
 

2° Oscillateur commandé (fig. 9)
Cet astable oscille si l'entrée E est à 1. Au repos, la sortie de l'astable est au zéro logique. La fréquence d'oscillation se calcule approximativement par la formule :
f = 1/0,6 R x C (en ohms et en farads !)


3° Générateur d'impulsions (fig. 10)
4° Oscillateur à rapport cyclique variable (fig. 11)

5° Oscillateur à quartz (fig. 12)
Bon nombre d'horloges ou de micro-ordinateurs utilisent comme base de temps un oscillateur à quartz, en raison de la précision extrême dans la valeur de ce type de composant. Bien entendu, il faut souvent faire suivre l'oscillateur d'un certain nombre d'étages diviseurs pour récupérer un signal utilisable.
Voici un exemple de schéma:

Quelques applications du 40 11

   
MONTAGE ANTI-REBONDS (fig. 13)
Pour attaquer des compteurs électroniques à l'aide des contacts traditionnels, il est impératif de veiller à supprimer les inévitables rebondissements des contacts occasionnant des impulsions indésirables. Le schéma suivant propose une solution souvent utilisée pour résoudre ce genre de problème. Nous verrons plus loin que l'on peut également utiliser un dispositif monostable.
MONTAGE TRIGGER DE SCHMITT (fig. 14)
C'est un détecteur de seuil dont l'état de sortie dépend uniquement de la tension à l'entrée qui, en diminuant ou en augmentant, franchit certaines valeurs présentant entre elles un écart appelé encore hystérésis. On peut dire qu'il s'agit d'un dispositif bistable ; ce montage permet de transformer une valeur croissante ou décroissante en un signal logique très net.
La figure 17 présente un autre schéma doté d'une commande sensitive :
BASCULE JK
BASCULE MONOSTABLE (fig. 15)
Ce dispositif également très utilisé peut s'apparenter à une temporisation, c'est-à-dire que la sortie de la
bascule change d'état pendant une durée déterminée par la valeur de quelques composants. Avec les portes NAND, le monostable réagit aux impulsions négatives, c'est-à-dire passant de 1 à 0. A la sortie, un signal similaire est disponible, dont la durée est facilement réglable. Avec deux inverseurs,supplémentaires, nous pouvons adapter notre bascule à toutes les situations. Voici un schéma possible
:
MONOSTABLE BISTABLE (fig. 16)
Nous pouvons sans peine qualifier ce montage de mémoire, car il prend en compte pour une durée indéterminée une information binaire et la garde intacte jusqu'à la réception d'un ordre d'annulation. Nous vous proposons un premier schéma fort simple et souple puisqu'il dispose de deux sorties opposées et de commandes par des poussoirs identiques à fermeture.
BASCULE JK (fig. 17)
Il est encore possible, à l'aide du circuit C-MOS 4011, de réaliser des bascules du type JK, dont le fonctionnement ressemble à celui d'un télérupteur. Toutefois, pour une bonne fiabilité, il est nécessaire d'utiliser plus de portes NAND que n'en comporte un circuit intégré. Il est donc raisonnable dans ce cas d'utiliser un circuit spécialisé qui comporte deux bascules JK distinctes (C-MOS 4027).
AMPLIFICATEUR ANALOGIQUE (fig. 18)
Cette application peu connue des circuits C-MOS permet de réaliser à peu de frais une chaîne d'amplification analogique, évitant ainsi l'emploi d'un circuit amplificateur spécial ou de quelques transistors (fig. 18).
Un circuit universel à ce point mérite bien que quelques pages lui soient consacrées, et nous irons même jusqu'à lui attribuer le qualificatif de petit bijou...