Comment fonctionne le clignotant.

[benbosch]

Bonjour à tous,

Je suis nouveau et m´interesse beaucoup à l´électronique.
J´ai fait beaucoup de recherche sur internet et je n´ai malheuresement toujours pas trouvé d´explication aprofondie sur le fonctionnement d´un clignotant. Beaucoup de sites pour débutants promaitent de belles explications approfondies, mais ça reste malheureusement du tu branche ça à ça, tu mets ça là, et regarde comme c´est beau, ça clignote de toute beauté...
Je recherche à savoir comment le courant se comporte vraiment, où est il bloqué, pourquoi, où va t il ensuite... une vraie explication du fonctionnement et je m´en ferait une joie d ensuite faire une belle video pour que ceux qui veulent comprendre en profondeure comprennent enfin.

J´ai posté la photo du schémat en question.

Merci pour toutes les réponses à venir
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[gcortex]

Bonjour et bienvenue,

les condensateurs se chargent et se déchargent chacun leur tour.
tu as une réaction qui fait que çà bascule (entrée amplifiée qui revient sur l'entrée)

[sw338965]

Bonjour et bienvenue,
Un peu coup de gogole et up!
http://fr.wikipedia.org/wiki/Multivi...rateur_astable
Cordialement.

[PIXEL]

une animation bien faite :

http://ressources.univ-lemans.fr/Acc.../multivib.html

[A voir en vidéo sur Futura]

[benbosch]

Salut,

Merci pour la réponse, c'est déjà une bonne base
Ce qui pour moi donne le basculement, c'est la differance entre R2 et R3.
Enfaite, le basculement est commandé par la base de Q1 et Q2 grace à cette differance apportée, exacte?
Ensuite, D1 fonctionne t'il quand C1 est chargé à fond?
Pourais tu me fair une expication un peu plus complette? :P

Ah! je viens de voir les autres réponses :P je vais aller voir les liens et je vous dit si j'ai compris :P

[PA5CAL]

Bonjour

R2 et R3 interviennent dans la base de temps de chaque demi-période. Le montage pourrait également basculer si elles étaient identiques.

Ce qui provoque le basculement, c'est l'entrée en conduction d'un transistor, qui coupe l'autre transistor. Le premier basculement d'un côté plutôt que de l'autre est déterminé par un déséquilibre dans la symétrie du montage pouvant provenir des caractéristiques des composants (éléments parasites inclus), de la charge initiale des condensateurs, voire de perturbations extérieures.

Durant le fonctionnement, on rencontre les deux états symétriques équivalents, dont l'un est :

- Q1 est saturé et bloque Q2 au travers de C1 (qui est chargé) en imposant un potentiel négatif sur sa base
- Q2 étant bloqué, C2 peut se charger au travers de R4 et de la base de Q1
- la saturation de Q1 est assurée par le courant issu de R3 et de la charge de C2 au travers de R4
- C1 se décharge progressivement au travers de R2 et Q1
- la led D1 est allumée et la led D2 est éteinte


Cet état prend fin lorsque, C1 étant suffisamment déchargé, la tension sur la base de Q2 devient suffisante (≈0,6V) pour démarrer sa conduction. Le potentiel du collecteur de Q2 chute alors, provoquant la dé-saturation puis le bloquage de Q1, puis la saturation de Q2 par le courant traversant C1 au travers de R1.

On se retrouve alors dans l'autre état symétrique, c'est-à-dire :

- Q2 est saturé et bloque Q1 au travers de C2 (qui est chargé) en imposant un potentiel négatif sur sa base
- Q1 étant bloqué, C1 peut se charger au travers de R1 et de la base de Q2
- la saturation de Q2 est assurée par le courant issu de R2 et de la charge de C1 au travers de R1
- C2 se décharge progressivement au travers de R3 et Q2
- la led D2 est allumée et la led D1 est éteinte

Cet état prend fin lorsque, C2 étant suffisamment déchargé, la tension sur la base de Q1 devient suffisante (≈0,6V) pour démarrer sa conduction. Le potentiel du collecteur de Q1 chute alors, provoquant la dé-saturation puis le bloquage de Q2, puis la saturation de Q1 par le courant traversant C2 au travers de R4.

On se retrouve alors dans le premier état.

Et ainsi de suite.

La base de temps du premier état est fonction du produit R2.C1, et celui du second état est fonction du produit R3.C2 .

[polo974]

En fait, si tout est calme, si tu arrives à faire monter la tension d'alimentation trèèèèèès lentement, il ne se passe rien.

Mais comme tu branches l'alim d'un seul coup, et comme il y a une légère différence entre les 2 branches, le système va se mettre à osciller...

C'est le problème habituel du démarrage de l'oscillateur:

• quand on veut que ça oscille, ça ne démarre jamais assez vite (voire pas du tout)
• quand on veut que ça ne bouge pas, ça part en oscillation...

Donc pour que ça démarre un peu plus vite, on crée une petite dissymétrie dans le montage...

Bref, chaque transistor est monté en ampli inverseur, et ils sont reliés entre eux au travers des condos, donc le gain ne devient supérieur à 1 qu'au delà d'une certaine fréquence.

[gcortex]

Ce genre d'oscillateur ne donne pas des beaux carrés.
ya mille et une variantes : 555, porte trigerrée, comparateur, 3 portes non etc

[pilatomic]

Je suis tombé par hasard sur une animation très réussie :
http://www.falstad.com/circuit/e-multivib-a.html

[trebor]

Je suis tombé par hasard sur une animation très réussie :
http://www.falstad.com/circuit/e-multivib-a.html

+1 pour pilatomic, Bravo
On y vois très bien le rôle des 2 condensateurs qui se charge et se décharge bloquant à tour de rôle la base des 2 transistors.
Bonne journée

[benbosch]

Sur l´animation de Pilatomic, quand Q1 fonctionne, C1 se charge et C2 se décharge, c´est ca?... je rerage cette animation depuis 20min et je commence à attraper mal de tête... Je vois le courant qui passe toujours dans les 2 condos, une fois à gauche et ensuite à droite mais ca ne me dit pas si il se charge ou décharge Vous voyez des choses que je ne vois pas, comme quoi c´est dure pour les débutants de comprendre les choses expliquées par des confirmés En plus, quand je compare le schémat de Pilatomic avec le mien, si je place mes 2 LED en haut, elles restent tout le temps allumées comme elle sont toujours sous tension
Pa5cal, merci pour ta longue explication bien détaillée j´ai pas encore compris, je doit encore méditer... Je dois encore réfléchir sur pourquoi si pourquoi ca, et je cherche les réponses dans ton explication.

[pilatomic]

Tu peux ralentir l'animation avec le curseur "simulation speed", et en passant la souris sur chaque composants ça t'affiche ses infos ( tension/courant/etc ) en bas à droite.
Pour répondre à ta question, sur l'animation que j'ai posté, quand Q1 fonctionne, C1 se décharge, et c'est seulement quand il est complétement vide ( et même très légèrement chargé en inverse, 0.6v pour être précis ), que Q2 s'active, provoquant la désactivation de Q1

[benbosch]

Sur le schémat, il y a un plus mais où est le moins? Ca à l´aire d´être une question bête, mais voilà quoi... Dans un générateur il y a normalement un plus et un moins... Ici tout passe pas la terre, je vois pas l´intérêt de faire ca car c´est plus perturbant qu´autre chose

[pilatomic]

La "terre" c'est la masse, ça correspond au moins du générateur.

[benbosch]

Enfaite je ne serais pas comprendre si je ne regarde pas les grandeurs, car déjà, les condos sont tout les deux branché par la borne plus des deux cotés... enfaite, je comprends même pas comment un condo peut se charger à travers un Transistor... je crois que je vais passer pas un schémat plus simple car je comprends vraiment rien... je sais même pas pourquoi le condo se charche ou se décharge car égale si c´est le colecteur ou la base, le courant passe et donc le condo doit se charger! pourquoi il se décharge une fois et apres il se charge? Il me faudrait bien un tuto complet pour comprendre le fonctionnement de ce schémat car c´est vraiment pas claire... j´arrive pas à tout visualiser en même temps en plus...

[PA5CAL]

Le fonctionnement d'un multivibrateur ne va pas de soi, et il n'y a rien d'anormal à ce que tu ne puisses pas tout visualiser en même temps.

En revanche, il faudrait que les explications (notamment celles que j'ai données) puissent être comprises au moins dans leur détail, à défaut de l'être dans leur globalité. C'est un pré-requis. Le mieux serait peut-être de (re)voir les bases (loi des nœuds, loi des mailles, charge d'un condensateur, comportement d'un transistor...) en te plongeant dans des cours d'initiation à l'électronique.

[pilatomic]

J'ai essayé de résumer les 3 étapes de fonctionnement. Les composants inutiles pendant l'étape concernée ont été supprimé, pour simplifier au maximum.

Étape initiale : à la mise sous tension, les 2 condensateurs sont vides. Les 2 transistors sont bloqués. Un des transistors devient passant, très probablement Q1, car sa résistance de base R3 est plus faible que la résistance de base R2 de Q2.

Étape A : Q1 étant saturé, on peut considérer que le point entre C1 et R1 est relié à la masse. De même, on peut considérer que la patte gauche de C2 est aussi reliée à la masse ( à 0.6v près ).
C2 se charge à travers R4, D2 et la base de Q1. C1 se décharge à cause de R2 et de Q1 (si c'est juste après la mise sous tension, cette étape va très vite, car C1 n'était pas chargé), et va même jusqu'à se recharger un tout petit peu (0.6v) en inverse. A ce moment, on passe à l'étape B.

Étape B : la base de Q2 atteint 0.6v (tension approximative de déclenchement des transistors), et celui ci devient passant, et même saturé. La patte droite de C2 est tirée à la masse. Mais du coup, la patte gauche de C2 se retrouve à un potentiel négatif, car C2 est chargé. Il se décharge à cause de R3 et Q2. Dans le même temps, C1 se charge à travers R1, D1 et la base de Q2 Des que C2 est déchargé ( et même un peu chargé e inverse, 0.6v, blablabla ), Q1 redevient passant, bloquant Q2 car C1 est chargé, et on retourne à l'étape A.

J'espère que ça t'aidera à comprendre. Il est vrai que sans décomposer en étape, le fonctionnement d'un tel montage semble incompréhensible. J'ai moi même un peu galéré pour faire les schéma, j'espère ne pas m'être mélangé les pinceaux.

[benbosch]

Merci pour cette réponse, j´y ai déjà bien réfléchi mais j´ai pas fini :P j´y regarderais encore ce weekend mais je commence à comprendre! maintenant, je dois un peu plus m´interesser au valeur car coté transistore j´ai pas tout compris... il doit y avoir 0,6V pour qu´il fonctionne, mais quand la tension et plus haute ou basse, il se passe quoi? car dans la décharge de C2, Q1 n´est plus saturé, mais il y a toujours la tention de la décharge de C2 pour temps? et quand c´est passant à la base de Q1 ca perment donc de charger C2. Ensuite à la fin de l´étape A, on passe donc à l´étape B seulement parce que C1 qui s´est rechargé un peu, à 0,6V permet de saturer Q2? Ici je dois donc encore y réfléchir, mais toutes les petites explications bonus que tu pourrais me donner m´aideront beaucoup

J´ai l´aire completement débutant, mais j´ai quand même fait mes études secondaires en électricité en Belgique, je suis donc électricien ^^ une formation d´1 ans comme technicien en maintenance éolienne en France et je travail maintenant comme techicien en maintenance éolienne chez General Electric Wind Energy en Allemagne j´ai donc des bases mes l´électronique reste une matière assez compliquée ^^ En secondaire, en 1 ans, on a vu que la diode et le pont de diode et en france, j´ai passé mon temps à faire des mesures et remplir des questionnaires sans rien comprendre lol Dans une éolienne, quand on a un doute sur le bon fonctionnement d´une carte électronique, on chipote à rien et on la remplace par une nouvelle ^^ peu importe le prix... Ici, je désoude, récupère des composant dont je ne connais pas encore l´utilité lol enfin bon... je ne demande qu´à comprendre ^^

[pilatomic]

Puisque tu as l'air vraiment intéressé, voilà une brève explication concernant le fonctionnement des transistors NPN. Il faut les voir comme 2 diodes : une entre se trouve les pattes B ( appelée base ) et E ( émetteur ), et l'autre entre C ( collecteur ) et E :



La diode entre B et E ne devient passante que si la tension entre B et E ( Vbe ) atteint 0.6v. Cette tension ne peut pas dépasser 0.6v, puisque la diode renvoi tout ce qui dépasse 0.6v vers la masse ( c'est pour ça que à l'étape A, la patte moins de C2 étant reliée à la base de Q1, C2 peut se charger ). Si la tension Vbe est plus petite que 0.6v, ou même négative, le diode B-E ne conduit pas. ( attention toutefois, cette tension ne doit pas être trop négative, sous risque de casser le transistor ).

Voilà pour la diode B-E. Mais il y a aussi une 2ème diode, entre C et E ( je l'appellerai la diode C-E ). Cette diode à une particularité, elle ne conduit que si la diode B-E conduit aussi. Et lorsqu'elle conduit, elle le fait même bien mieux que la diode B-E. Lorsque la diode B-E, ne conduit pas ( et C-E non plus, du coup ), le transistor est dit "bloqué", aucun courant ne circule à travers. Lorsque la diode C-E conduit , ( Vbe = 0.6v ), le transistor est dit "passant", voir "saturé" quand la diode C-E conduit au maximum de ses capacités. ( Un transistor saturé est passant, mais un transistor passant n'est pas forcément saturé ).

Bien sur, tout ceci est fictif, on ne construit pas un transistor avec 2 diodes, mais c'est un bon modèle de fonctionnement.

J'espère que cette explication t'aidera =)

[mayabe]

j ai aussi du mal a comprendre le fonctionnement du schema
pasque les condensateurs sont polarisés et le moins de c1 a l'air relié a la masse et de se charger a travers r2
est ce que les animations montrent le sens conventionnel ou le sens reel du courant?

[pilatomic]

C'est le sens habituel, enfin du + vers le - quoi

[benbosch]

Je pense qu'il se décharge par R2 et non se charge. Il se charge par R1. Le Plus de C1 est à gauche et le plus de C2 est à droite car C2 se décharge par R3.

[pilatomic]

Exactement : R2 et R3 permettent de décharger les condos. C'est R1 et R4 qui assurent leur chargement, à travers les LEDs

[polo974]

Puisque tu as l'air vraiment intéressé, voilà une brève explication concernant le fonctionnement des transistors NPN. Il faut les voir comme 2 diodes : une entre se trouve les pattes B ( appelée base ) et E ( émetteur ), et l'autre entre C ( collecteur ) et E :

...

C'est trop sommaire comme modèle et trop souvent faux pour le garder en mémoire...

la diode BE ok (en se rappelant qu'il y a environ 0.6V aux bornes sauf très très très peu de courant), mais pour le reste...

le transistor est un amplificateur de courant.
disons que le gain est de 100, alors s'il passe 1mA dans BE, il pourrait passer 100mA dans CE.
j'ai bien dit "pourrait", car si le montage autour du transistor ne permet de fournir ces 100mA, alors on dit que le transistor est saturé (il va donc conduire au maximum de ce que le montage alentour lui permet, un peu comme un interrupteur fermé (passant)).

[PA5CAL]

Comme polo974, je suis d'accord pour la diode base-émetteur, mais certainement pas pour la diode collecteur-émetteur.

Comment dans ces conditions peut-on comprendre que la tension collecteur-émetteur peut être de plusieurs (dizaines de) volts alors que le transistor conduit, et de seulement 0,2 V lorsqu'il est saturé ?

Il serait plus juste de modéliser ce qu'il y a entre le collecteur et l'émetteur par une résistance et un générateur variables commandés par le courant de base.

Et dans le cas où le transistor est utilisé en commutation et est correctement polarisé, il est plus simple de considérer qu'il n'y a qu'un interrupteur entre le collecteur et l'émetteur.

[pilatomic]

Mon modèle à 2 diodes n'était là que pour expliquer la commutation. Je n'aime pas le modèle à interrupteur, celui-ci m'ayant longtemps fait imaginé, lorsque j'ai découvert l’électronique, que le transistor pouvait faire passer un courant dans les 2 sens.
De plus, le concept du générateur de courant m'avait posé le même problème : autant il est très facile d'imaginer un générateur de tension, autant je bloquais sur le générateur de tension.
C'est pour contourner ces problèmes que j'avais imaginé les 2 diodes, même si le résultat s'éloigne de la réalité.

[PA5CAL]

celui-ci m'ayant longtemps fait imaginé, lorsque j'ai découvert l’électronique, que le transistor pouvait faire passer un courant dans les 2 sens.

Mais ton modèle passe sous silence la diode base-collecteur qui, elle, est bien réelle, et entre en conduction lorsque le potentiel du collecteur passe en négatif (en référence au NPN).

En fait, il faut un modèle simplifié par type de situation, et ta diode collecteur-émetteur ne permet pas vraiment de passer outre.

autant il est très facile d'imaginer un générateur de tension, autant je bloquais sur le générateur de tension.

(... de courant)

S'agissant d'un générateur qui n'est pas parfait puisqu'il présente une résistance interne, on pourrait parfaitement considérer qu'un générateur de courant avec une résistance en parallèle est un générateur de tension avec une résistance en série.

Par ailleurs, il n'est pas raisonnable de faire l'impasse sur la moitié des fonctions électroniques parce qu'on croit (à tort) qu'on peut d'en sortir en faisant de analogies avec l'autre moitié. Il faut apprendre le fonctionnement d'une source de courant afin de pouvoir s'imaginer son fonctionnement, et c'est tout aussi valable pour le transistor.

Vouloir modéliser un composant à l'aide de plusieurs autres plus simples dans un cas de figure précis, cela n'a vraiment d'intérêt que pour simplifier les calculs. Mais s'arrêter à une telle modélisation (qui est fausse en dehors du cas de figure) est une très mauvaise idée si l'on veut pouvoir aisément comprendre ou concevoir des circuits électroniques.

[PA5CAL]

Dans le cas de figure qui se présente ici, il suffit de considérer que le transistor est constitué :
- d'une diode base-émetteur, qui ne laisse pas passer le courant si la tension à ses bornes est inférieure à 0,6 V, et qui présente une tension un peu supérieure (0,6 à 0,8 V) lorsqu'un courant la traverse
- d'un interrupteur collecteur-émetteur, qui est fermé lorsqu'un courant passe dans la diode base-émetteur, et qui est ouvert sinon. On peut négliger le fait qu'il reste environ 0,2V à ses bornes quand il est fermé.

La tension collecteur-émetteur du NPN n'ayant aucune raison d'être négative (comme dans l'immense majorité des cas, du reste), c'est un point de vue très suffisant pour comprendre le fonctionnement des circuits avec des transistors fonctionnant en commutation.

[pilatomic]

Au temps pour moi.

[benbosch]

Oui... le transistor... et mon schémat? :P Mais je connaissais le fonctionnement du transistore, c´était plutôt au niveaux de la base que je me demandais quoi Aujourd´hui je viens de recevoir ma carte Arduino Uno de Hong Kong :P Je suis donc un tuto pour débuter ^^ Mais mon schéma de LED qui clignotte m´interesse évidemment toujours :P je me pose toujours les questions ici:

"coté transistore j´ai pas tout compris... il doit y avoir 0,6V pour qu´il fonctionne, mais quand la tension et plus haute ou basse, il se passe quoi? car dans la décharge de C2, Q1 n´est plus saturé, mais il y a toujours la tention de la décharge de C2 pour temps? et quand c´est passant à la base de Q1 ca perment donc de charger C2. Ensuite à la fin de l´étape A, on passe donc à l´étape B seulement parce que C1 qui s´est rechargé un peu, à 0,6V permet de saturer Q2? Ici je dois donc encore y réfléchir, mais toutes les petites explications bonus que tu pourrais me donner m´aideront beaucoup"