Circuit astable à portes CMOS

[Roamer]

Bonsoir,

j'ai eu cours ce matin mais malheureusement pour certains problèmes d'ordre "technique" (oubli du port de mes lentilles) je n'ai pu comprendre le cours correctement sur l'astable. Je ne comprends pas le passage de 0 à t1 et de t1 à t2. Et non plus pourquoi uC = Vdd/2

J'aimerais que l'on m'explique clairement le passage des différents états et avec le pourquoi des valeurs (exemple pourquoi Vdd/2,Vdd, 0 etc..)
je veux être apte à réussir à comprendre sur le bout des doigts ce chapitre et réussir même avec d'autres montages astables.

Merci, je compte sur vous.

PS: c'est partie IV)2)Fonctionnement qui me pose problème.

Cdlt
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[DAUDET78]

Sans voir tes pièces jointes ....
Ca doit répondre à ta question http://ressources.univ-lemans.fr/Acc...multicmos.html

[Roamer]

Oui mais justement je ne comprends pas et les pièces jointes sont justement représentatives d'un montage classique avec le cours.

[DAUDET78]

Oui, mais les gentils modos sont au dodo .... donc on attend leurs réveils !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,
Le Vdd/2 vient tout simplement du fait que les portes ont un seuil de basculement situé à Vdd/2.
A l'allumage, le condensateur est déchargé, donc uc=0.
L'état des portes à l'allumage n'est pas fixé par le montage, on va dire que la sortie de la 1ere est à 1 (l'inverse marche aussi).
Donc si sa sortie est à 1 (ub=Vdd), c'est que son entrée est à ua=0, donc que la sortie de la 2nde porte est à 0, donc que l'entrée de la seconde porte est à 1.
autrement dit, on se retrouve à alimenter le dipôle R-C avec Vdd. Le condensateur va donc se charger, dans le sens tel que uc<0. On a toujours ub=0, donc ud augmente. ud augmente jusqu'à ce que cette tension franchisse le seuil de basculement supérieur de la 2nde porte. On a alors uc=-Vdd/2. A ce moment, la sortie de cette porte bascule à 0, donc la sortie de la 1ere porte bascule à 1. Le dipôle R-C est donc encore alimenté par une tension Vdd, mais de polarité inversée par rapport à tout à l'heure : ub=Vdd, ua=0. Or, on a : ud=ub-uc=3Vdd/2 (continuité de la tension aux bornes d'un condensateur). et ua=0, donc le condensateur va se décharger à travers R, jusqu'à ce que ud atteigne la valeur seuil : Vdd/2. On a alors uc=ub-ud=Vdd-vdd/2=Vdd/2. les deux portes basculent, on a donc ud=ub-uc=-Vdd/2... et ça recommence.

Si ce n'est pas clair, reprend mes explications avec les chronogrammes, et en refaisant des schémas du montages valables à un instant donné : en remplaçant les portes par des liaisons à Vdd ou à 0.

Après, pour le calcul des temps, c'est une simple application de l'équa diff d'un circuit RC dont les solutions sont : uc=E*(1-exp(-t/tau)) pour la charge et uc=E*exp(-t/tau) pour la décharge (plus les constantes qui vont bien)...

[Roamer]

Je te remercie de m'avoir répondu Antoane, néanmoins je ne comprend pas quand tu parle de seuil de basculement, qu'est-ce que cela signifie dans notre cas ?

Ensuite tu dis qu'à allumage, le condensateur est déchargé et qu'il est à 0, or dans le cours il est écris qu'à t=0 il est à Vdd/2.

Admettons qu'on suive l'hypothèse que us = 0 à la sortie de la deuxième porte, et que de ce fait uB = 1 (Vdd).

Tu dis que le condensateur va donc se charger, dans le sens tel que uC<0, or dans le cours il est dis qu'à t>0 le condensateur se décharge exponentiellement avec une constante T = RC, ce qui implique qu'il était chargé à l'état initial t=0 ?

Après tu dis que uB=0, or dans le cas que tu as cité, uB avait la valeur 1 (Vdd) car la sortie de la deuxième porte était à 0, donc que l'entrée
de la première était à 0.

Après ça je ne comprend plus la suite de l'explication, j'ai surement des difficultés pour lire un schéma..


Cdlt

[Antoane]

Selon toi, quelle est la relation entre l'entrée analogique et la sortie d'une porte ?

Ensuite tu dis qu'à allumage, le condensateur est déchargé et qu'il est à 0, or dans le cours il est écris qu'à t=0 il est à Vdd/2.

Je n'ai jamais dit que l'allumage correspond à t=0
J'ai commencé à réfléchir au moment ou tu mets sous tension le montage. Ton prof s'est placé en "régime permanent", c'est à dire après au moins un cycle.
En fait, tes chronogrammes commencent quand mon explication s'arrête.

dans le cours il est dis qu'à t>0 le condensateur se décharge exponentiellement avec une constante T = RC, ce qui implique qu'il était chargé à l'état initial t=0 ?

Tu l'as dit toi-même : à t=0, uc=Vdd/2

[Roamer]

Alors l'allumage correspondrait à t=0+ ? J'ai du mal à comprendre les t=0-, t=0 et t=0+, i Il faut décaler les états selon le signe c'est bien ça ?

Mais j'ai dis que je ne comprenais pas pleinement ce que signifiait un seuil de basculement dans notre cas quand on parle de Vdd/2. Serait-il possible de m'expliquer au même niveau que l'état des chronogrammes stp ?

[Roamer]

Ca fait plus d'une heure que je m'entraîne sur ce que tu m'as dit et sur l'animation que m'a fourni DAUDET78. J'ai pu comprendre mon schéma grâce à vous, je me suis fais une fiche récapitulative qui me permettra de réviser ça ultérieurement. Je vous remercie.

[Antoane]

Hi,
Content de voir que ça marche !
J'ai écrit ça hier sans prendre le temps de l'envoyer, si ça peut servir à qqn

Lorsque la tension à l'entrée de la porte est inférieure à Vdd/2, la tension de sortie est égale à Vdd,
Lorsque la tension à l'entrée de la porte est supérieure à Vdd/2, la tension de sortie est égale à 0.


Dans le cas de l'allumage d'une lampe :
t=0, c'est le moment de l'allumage, le moment ou l'interrupteur est en train de basculer.
t=0-, c'est juste avant, lorsque ton doigt commence à effleurer l'interrupteur
t=0+, c'est juste après, lorsque le contact est fait, que la lampe commence à s'allumer.

Dans le cas de la fermeture d'une porte :
t=0, c'est lorsque la porte claque
t=0-, c'est quand la porte est en train de rotationner.
t=0+, c'est une fois que la porte est tout juste fermée.

Alors l'allumage correspondrait à t=0+ ? J'ai du mal à comprendre les t=0-, t=0 et t=0+, i Il faut décaler les états selon le signe c'est bien ça ?

lors de l'allumage, il va se passer des drôles de trucs qui ne se passeront qu'à l'allumage (et peut-être à l'extinction). Comme ça n'arrive pas souvent, on ne s'en préoccupe généralement pas et on fait comme si le montage "tournait" depuis longtemps. C'est ce qu'à fait ton prof : il a dit qu'il place t=0 à un moment qui correspond au basculement de la porte. Ce moment n'a rien à voir avec l'allumage, qui a pu avoir lieu 1h ou 1s avant ; on ne sait pas et on s'en fiche : t=0 c'est une convention, rien ne dit que ça correspond à un événement précis.
De mon côté, j'ai commencé mon étude lors de la mise sous tension du montage. C'était un choix. J'ai donc mené l'étude sur une charge de condensateur (uc allant de à à -Vdd/2) puis une décharge (uc allant de Vdd/2 à -Vdd/2). J'ai arrêté là l'étude (par flemme ), mais j'aurais du continuer : le condensateur se recharge ensuite (uc passant de -Vdd/2 à Vdd/2), puis on reprend au point une décharge...

[Roamer]

Merci pour ces précisions, j'ai fais une partie d'un sujet d'annale de bac sur les montages astable et j'ai réussi plus des 3/4 des questions, les seules fois où j'ai fais des erreurs étaient par inattention et fatigue. Merci encore. Il me reste à progresser encore, étant au CNED, le niveau est assez poussé et il faut s'accrocher seul. Si tu aurais un bon ouvrage du commerce à me conseillé (pas de synthèses de cours survolées) pour mon année de Terminale STI Electronique qui me permettrait de bien progresser pour le obtenir une très bonne note au bac dans cette matière. Pour les maths il n'y a pas de problème tout se passe bien pour le moment je "maîtrise" tous les chapitres du programme où je suis arrivé. En élec ça va également mais il faut s'accrocher car l'épreuve écrite s'annonce compliquée car la moyenne nationale à cette épreuve se situe entre 8 et 10/20, ce qui me fait peur. J'ai certaines difficultés en mécanique mais je compte bien les surmontées. Je te remercie pour le temps consacré à m'avoir répondu.

[Antoane]

Si tu aurais un bon ouvrage du commerce à me conseillé (pas de synthèses de cours survolées) pour mon année de Terminale STI Electronique qui me permettrait de bien progresser pour le obtenir une très bonne note au bac dans cette matière

Je n'en sais rien, tu peux tenter d'ouvrir un nouveau sujet.