Fonctionnement d'un circuit inverseur

[Rossato]

Bonsoir,

Je lisais quelques sites d’électronique histoire d'en prendre de la graine quand je suis tombé sur une initiation vite faite à l’électronique numérique. J'ai testé le 1er montage, un "circuit-inverseur" celui-ci était livré sans autre forme d'explications que "entrée à 0é "sortie à 1" et ce genre de choses typiques du numérique.
Alors voilà, j'ai beau me creuser les méninges, pas moyen de comprendre comment ça marche, ni pourquoi ça marche.

J'ai reproduis le schéma sur LibreOffice Draw (ouais là vous êtes censé vous marrer, parce qu'il faut être un peu marteau pour faire ça ... et j'le suis), parce qu'il est dans un gif animé sur le site :

[/img]http://nsa29.casimages.com/img/2012/09/19//120919023257522092.png[/img]

Il est extrêmement simple à faire mais difficile à comprendre sans les bases théorique que je n'ai pas. En gros, si les deux interrupteur sont fermés, la LED ne s'allume pas.

Avant de venir chercher la réponse, j'ai fais quelques test quand je pensais détenir la solution :
La solution hasardeuse : Ca marche parce que la résistance atteint péniblement la tension de seuil de la LED (prouvé par le fait que sans résistance la LED s'allume (et grille ...) même avec les deux interrupteurs), donc avec un circuit en parallèle, la tension passe juste en dessous ... Le multimètre m'a détruit cette théorie : La tension aux bornes de la LED chutent à 0 quand le deuxième interrupteur est enclenché.

La solution bourrin : le deuxième interrupteur fait "court-circuit" et donc plus rien marche (oui j'étais désespéré) ... Attaque du multimètre qui démontre que la tensions aux bornes de la résistance augmente quand le 2ème interrupteur est enclenché.

Alors voilà, moi j'ai mesuré partout, joué avec un potentiomètre qui me démontre que la valeur de la résistance n'a même pas d'importance, grillé 3LED, vendu mon âme au diable et je ne comprends toujours pas ... c'est quand même à s'coincer les burnes dans une porte cette affaire !

Alors si quelqu'un pourrait me donner une explication je lui dis merci, parce que j'aime vraiment pas recopier un montage et dire "ça marche" sans comprendre comment.
-----

[PIXEL]

tu te noies dans un verre d'eau

si S2 est fermé , sa résistance vaut 0, et le courant de la résistance s'y écoule.
(si S1 est fermé aussi bien sur)

point barre !

le courant dans R1 augmente car il n'y a plus la tension de seuil de la LED
( 1,5V volt à la louche, dépendant de son modèle)

[Rossato]

Donc, le courant qui s'écoule dans S2 suffit à lui seul à faire chuter la tension sous la tension de seuil de la LED (cela impliquant que le courant ne passe plus DU TOUT dans une LED quand sa tension de seuil n'est pas atteinte, ce que je ne savais pas) ? J'aurais du penser à prendre des mesures avant la LED ...

En tout cas, merci !

[inviteb8bde639]

Lorque S2 est fermé, la led est court-circuitée ce qui force la tension à ses bornes à 0V et tout le courant passera pas le court-circuit et rien dans la branche de la led. Les électrons prennent le chemin le plus facile et préfère donc passer par un simple fil de cuivre qu'une led.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Rossato]

En un sens c'est logique mais je viens de faire un test en déplaçant la résistance en la mettant juste avant la LED, le résultat c'est que même si les deux interrupteurs sont en position fermée, la LED s'allume (j'ai testé brièvement pour pas endommager mes piles), pourtant il est toujours difficile pour les électrons de passer par la LED et toujours plus facile de passer par S2...

[inviteb8bde639]

Schéma pour être sur?

Tu as mis la résistance en série avec la led et S2 en parallèle de la source d'alimentation et parallèle de la résistance/led?

Pour moi si tu fermes S2 tu obtiens un court-circuit en directe sur l'alimentation et aucune chance d'allumer la led...

[Rossato]

Ouep, les 3 sont en parallèle et la LED reste allumée.

[inviteb8bde639]

En théorie et en pratique je ne vois pas comment ça pourrait fonctionner, tu es sur de ton montage?

[PIXEL]

schéma de la manip ?

[Rossato]

Je travaille sur une plaque d'essais donc dans les faits mon montage est plus comme ça (désolé mais j'ai trouvé une ressemblance, histoire de gagner du temps) :



Avec à la place des condensateurs, la LED et la résistance d'un côté et l’interrupteur de l'autre ... ça reste du parallèle et d'ailleurs la LED s'éteint bel et bien dans le cas ou la résistance est placée avant les branchements en parallèles.

[PIXEL]

rin compris....

je sais ce qu'est un condo (et depuis une paye !) , c'est TON montage que je veux voir !

un petit traité de bases te ferais gagner du temps

[Rossato]

Ben c'est exactement le même, manque juste les interrupteurs, en remplaçant, sur le schéma, les condo' par la résistance + LED et par le 2ème interrupteurs.
J'ai juste pris un schèma avec un montage similaire pour éviter de prendre 1/4 d'heure à tracer le schéma sur un logiciel vraiment pas conçu pour.

[inviteb8bde639]

Voici le schéma tel que je l'ai compris.

Sauf que si tu as réellement réalisé ce montage en fermant les deux interrupteur, il est impossible que ta led s'allume, car S2 va faire court-circuit aux bornes de l'alimentation. Donc on obtient une tension d'alimentation de 0V avec un courant max qui va endommager ton circuit.

Si tu as juste S1 de ferme la led s'allume correctement si la résistance est bien dimensionnée.

Je pense qu'entre le schéma que tu as voulus faire et celui réaliser tu t'es trompé.

[Rossato]

Je l'ai fais et refais, jusqu'à disposer les éléments littéralement comme sur le schéma, le résultat est pareil.

Sauf dans le cas où je mets SW1 (sur ton schéma -d'ailleurs merci) directement aux bornes de la LED, là en effet elle s'éteint.
J'ai peut-être un début de réponse en me disant que si la résistance est placée avant la division du circuits, l'intensité de ce qui ne passera pas par la LED est assez diminuée pour empêcher un allumage de la LED. Tandis qu'en 3,5 Volt direct, même si le chemin le plus facile à emprunter est celui de SW2, il y en a assez pour passer par la résistance et la LED.

Moi j'émets cette hypothèse en me basant sur le fait que les électrons sont des éléments "appelés" par la borne négative, donc il y en a toujours un peu pour passer par là, vu que d'un côté comme un autre, il y a un manque. Un court-circuit pour ce que j'en sais n'est jamais qu'un passage "parfait", d'accord il passe en 0V mais sur un seul segment du circuit, non ?

[inviteb8bde639]

Le sens du courant est, par convention, du positif vers le négatif. Mais le sens réel des électrons est du négatif vers le positif.

J'ai vu que sur mon schéma j'ai noté les deux interrupteurs SW1, mais pour gardé la même appellation que précédemment, SW1 = S1 = l'interrupteur en série et SW2= S2 = l'interrupteur en parallèle.

Avec SW1 fermé et SW2 ouvert:
Supposons que la tension de seuil de ta led soit 1,5V tu auras avec une alimentation de 3,5V une tenson de 2V aux bornes de ta résistance. Avec 680ohm, cela donne un courant de 2,9mA ce qui n'est pas beaucoup et en fonction des modèles de led ne permet pas d'avoir beaucoup d'éclat, donc avec un mauvais angle de vision tu peux ne pas voir que la led s'allume. A vérifier.

Avec SW1 fermé et SW2 fermé :
On va supposer que ton alimentation est protégé des court-circuit, tout le courant débité va circuler de la borne + vers la borne -, directement par les 2 interrupteurs. Mais rien ne passeras par la résistance et la led, donc pas d'allumage possible.

Avec SW1 d'ouvert :
Pas de circulation de courant.

Et si l'on prend ton premier montage.
Avec SW1 fermé et SW2 ouvert:
Idem

Avec SW1 fermé et SW2 fermé :
La led est court-circuité mais le courant passe par la résistance qui a les 3,5V à ses bornes, soit un courant de 5,14mA mais qui ne passera jamais par la led.

Avec SW1 d'ouvert :
Idem

Si tu arrives à allumer un led sans courant, fais breveter ton montage.

[Rossato]

Tu avais raison, seulement l'erreur ne vient pas de mon montage... Elle vient visiblement de SW2, car j'ai testé avec un interrupteur tout ce qu'il y a de plus con (carrément deux fils à raccorder) et en effet la LED s'éteint. Je suis arrivé à ça en mesurant à l’ampèremètre, en série après SW2 : aucun courant ne passait par là, enfoncé ou pas.
Je suppose donc qu'il y a un dispositif dans mon bouton poussoir qui empêche les éventuels court-circuit direct ?

P.S : C'était une LED rouge, elle éclaire bien (du dessus en tout cas) même si en effet 680 ne me semblait beaucoup (j'utilise dans les 400 sur du 9V).

[PIXEL]

si tu as mis un petit bouton poussoir en CC direct d'une pile , tu l'a probablement flingué .

[Rossato]

J'dois avoir une sacrée veine, parce qu'il marche toujours, et bien. A mon avis il y a une protection ou quelque chose de ce genre.
Enfin bref, le problème est résolu, j'ai compris comment fonctionnait ce fameux circuit grâce à vous, merci