Dernière mise à jour :
10/05/2007
Présentation
La présente "discussion" décrit le fonctionnement d'un
oscillateur
rectangulaire
réalisé avec des portes logiques inverseuses incluses
dans un CD4069 (qui en comporte six).
Oscillateur à CD4069
Le schéma qui suit montre un oscillateur utilisant deux portes
logiques pour assurer la fonction d'oscillateur.
Fonctionnement général
Pour comprendre comment ce montage fonctionne, nous allons partir du
principe que le condensateur est totalement déchargé au
moment de la mise sous tension du montage, ce qui est le cas
en pratique quand le montage a été éteint depuis
suffisement longtemps. Et puisqu'un graphique montrant les tensions en
divers points du montage existe, nous allons nous appuyer dessus pour
essayer d'y voir clair.
L'axe horizontal représente le temps, dans l'exemple
présent sur une durée de 10 ms. L'axe vertical
représente
l'amplitude des signaux observés. La courbe du bas
représente la
tension mesurée au point A, représentative de la tension
variant aux bornes du condensateur C1, il s'agit d'une courbe de type
analogique. Les deux courbes du haut représentent les tensions
mesurées sur la sortie des portes logiques U1:A (point de mesure
B) et U1:B (point de mesure Out), il s'agit de courbes de type
"numérique" qui ne
permettent de visualiser que des états logiques bas ou hauts. A la mise sous tension du montage, le condensateur C1 est
déchargé et se comporte comme un court-circuit. La
tension présente sur la sortie Out et sur l'entrée de la
première porte logique U1:A (point de mesure A) est de 0 V. Au
même moment, la tension au point B est de +5 V, puisque les portes
sont de type inverseuse. Le condensateur se charge progressivement au
travers de la résistance R2, et lorsque la tension à ses
bornes atteint la valeur du seuil de basculement de l'entrée de
la porte logique U1:A, la sortie de cette porte (point de mesure B)
qui était à l'état haut, bascule à
l'état bas, provoquant par la même occasion le basculement
à l'état haut de la sortie de la porte U1:B (point de
mesure Out). Le condensateur va donc maintenant se décharger au
travers de R2, jusqu'à ce que sa tension soit descendue sous le
seuil de basculement de l'entrée de la porte U1:A, dont la
sortie va de nouveau changer d'état. Et le cycle recommence,
nous avons bien là un générateur de signal
périodique, appelé aussi oscillateur.
Rapport des résistances
R1 / R2
Il faut conserver un écart de valeur suffisant entre R1 et R2
pour que l'oscillation puisse se produire. Voyez R2 comme étant
la résistance par laquelle le condensateur C1 se charge ou se
décharge, et voyez R1 comme une résistance qui permet de
"mesurer" la valeur de la tension sur C1, sans pour autant "pomper"
dessus. Dans la grande majorité des cas, on donne à R1
une valeur cinq à dix fois plus grande que la valeur de R2. Si
au moment de construire ce type d'oscillateur vous ne vous vous
souvenez plus laquelle des deux résistances doit avoir la valeur
la plus faible, rappelez-vous simplement que c'est celle par laquelle
la charge ou décharge du condensateur doit se faire.