Faire clignoter une LED

[FollowNikko]

Bonjour à tous !
Donc voilà, étant amateur d'électronique, j'avais envie d'en apprendre un peu plus sur les oscillateurs.
J'ai donc commencé par un simple montage : faire clignoter une LED. Etant donné que les schémas
sont nombreux sur le net, j'ai décidé de faire celui-ci :

t-flash2.gif

En provenance de ce site : http://wild-bohemian.com/electronics/flasher.html

Après quelques minutes de soudures, mon montage est celui-ci :

1398602674leds.jpg

Et a ma grosse déception, en mettant le montage sous tension, la LED s'allume mais ne clignote pas...
Alors je fais appel a votre aide : ou est le problème ? Me serais-je trompé quelque part ?

Merci d'avance !
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[mgduc]

L'erreur est simple, tu a brancher tes transistors à l'envers. Emmeteur à la place du collecteur et vice versa...

[PA5CAL]

Bonjour

Ton montage fonctionne, mais tu ne le vois pas, parce que comme tu t'es trompé dans la valeur des résistances branchées sur la base des transistors, il oscille à trop haute fréquence.

Il s'agit de 100 kΩ (soit 100000 Ω) et non pas 100 Ω comme l'indique la photo.

Pour rappel, les codes de couleurs sont :
100 Ω = marron + noir + marron (10×10¹ Ω)
100 kΩ = marron + noir + orange (10×10⁴ Ω)

[mgduc]

Bonjour

Ton montage fonctionne, mais tu ne le vois pas, parce que tu t'es trompé dans la valeur des résistances branchées sur la base des transistors.

Il s'agit de 100 kΩ (soit 100000 Ω) et non pas 100 Ω comme l'indique la photo.

Pour rappel, les codes de couleurs sont :
100 Ω = marron + noir + marron (10×10¹ Ω)
100 kΩ = marron + noir + orange (10×10⁴ Ω)

tu à raison, mais est-ce que j'ai mal vu ou les transistors me semble à l'envers?

[A voir en vidéo sur Futura]

[vincent66]

Et avec un montage "en l'air" un court-circuit est vite arrivé, les veroboards sont très pratiques pour de tels petits montages...

[PA5CAL]

Oups...

100 kΩ = marron + noir + jaune (10×10⁴ Ω)

[Tropique]

tu à raison, mais est-ce que j'ai mal vu ou les transistors me semble à l'envers?

Si ce sont bien des 2N (brochage US),oui.

Si ce sont des européens (BC) c'est juste

[PA5CAL]

tu à raison, mais est-ce que j'ai mal vu ou les transistors me semble à l'envers?

Je n'ai pas l'impression... même si le sens des transistors n'est pas d'une clarté extrême sur la photo.

Quoi qu'il en soit, un transistor NPN branché à l'envers ... reste un transistor NPN ! Le gain s'en trouve réduit, la tension maximale de fonctionnement également, mais le montage doit normalement continuer à osciller... juste un peu plus vite.

[FollowNikko]

Merci de toutes vos réponses ! Pour le coup des transistors, ce sont des BC547B (2N3904), c'est du NPN si je ne me trompe pas.
Il me semble qu'ils sont montés correctement. Je vais regarder aux résistances, c'est vrai que ça parait être l'erreur la plus plausible.
Merci !

[Tropique]

Si ce sont des BC, c'est bon il faut juste modifier les résistances.

[FollowNikko]

Merci les gars ! Ça fonctionne parfaitement !
Serait-ce abusé de vous demander comment calculer la fréquence d'oscillation ?
Disons que par la suite, pour un projet sur l'induction, j'aimerais faire un oscillateur beaucoup plus rapide.

[Gérard]

Regarde ici http://sam.electroastro.pagesperso-o...rs/555/555.htm
Rubrique astable, les calculs sont donnés.
Le 555 est très courant et pas cher.

[FollowNikko]

Merci bien ! J'avais déjà entendu parler du 555, je vais quand même un peu enquêter sur l'oscillateur rectangulaire.

[gienas]

Bonsoir à tous

... Serait-ce abusé de vous demander comment calculer la fréquence d'oscillation ? ...

C'est quasiment mission impossible. C'est l'expérimentation qui te permettra de la déterminer/mesurer/ajuster au mieux.

Elle dépend essentiellement de la valeur des deux condensateurs, un tout petit peu des résistances qui sont fixées pour permettre le fonctionnement, et pas mal du gain des transistors.

Comme le montage est symétrique, le signal l'est aussi: il se compose de deux "moitiés", pas forcément égales, compte tenu de tolérances et des dispersions.

[Gérard]

Merci bien ! J'avais déjà entendu parler du 555, je vais quand même un peu enquêter sur l'oscillateur rectangulaire.

Pour ton enquête : http://www.composelec.com/multivibrateur.php

[PA5CAL]

Voici une petite explication pour le calcul de la fréquence du multivibrateur.

Le principe du fonctionnement repose sur la décharge et la recharge alternée des deux condensateurs, lesquels font changer d'état une bascule constituée de deux transistors qui contrôlent lesdites décharges et recharges.

L'un des transistors est bloqué tandis que que l'autre est saturé, l'un des condensateurs se décharge tandis que l'autre se recharge, puis la situation s'inverse lorsque la bascule change d'état.

La recharge des condensateurs étant normalement réalisée beaucoup plus rapidement que leur décharge, c'est la fin de la décharge d'un des condensateurs qui provoque le changement d'état de la bascule.

Pour ce faire, le circuit est conçu de sorte que le condensateur en cours de décharge bloque le transistor associé, en appliquant sur sa base un tension inférieure au seuil nécessaire à son entrée en conduction (V_BE<0,6V). Cette tension, d'abord négative, augmente progressivement grâce à un courant réglé par une résistance. Lorsque cette tension finit par atteindre le seuil évoqué (V_BE≈0,7V), le transistor commence à conduire, bloque l'autre transistor, et entre rapidement en saturation : la bascule change d'état, puis la même opération se reproduit de la même manière avec l'autre transistor et l'autre condensateur chargé.


Dans un premier temps, pour simplifier on va considérer le circuit sans les leds :

Pièce jointe 247676

On admet que le circuit est parfaitement symétrique (mêmes valeurs à droite et à gauche), et on va s'intéresser à ce qui se passe d'un seul côté, au niveau du condensateur.


• Tout d'abord, la phase de décharge du condensateur :

md.png

On part avec une tension initiale U_C0 assez notable aux bornes du condensateur. Le transistor de gauche est saturé (il se comporte quasiment comme un interrupteur fermé) et présente V_CE=V_CEsat≈0,2V. On a :

U_Rb = U_C+V_CC–V_CE > 0

de sorte que le courant produit ( I_C=U_Rb/R_B ) décharge le condensateur.

On note qu'on obtiendrait théoriquement I_C=0 pour U_C≈0,2V–V_CC .

Au niveau de la base du transistor de droite, on a :

V_BE = V_CE–U_C < 0,6V tant que U_C ne descend pas au-dessous de –0,4V

de sorte que ce transistor reste bloqué, et sa jonction base-émetteur se comporte comme un circuit ouvert.


On peut alors considérer qu'on a affaire à un circuit RC, de base de temps τ=R_B·C , dont la tension U_C décroît naturellement (exponentielle décroissante) de U_C0 à –0,4V avec pour valeur limite 0,2V–V_CC. La durée correspondante est :

t_1/2 ≈ R_B·C·ln( (U_C0+V_CC–0,2V)/(V_CC–0,6V) )

Cette durée constituant la demi-période de fonctionnement du circuit, on peut en déduire d'emblée la formulation de la fréquence de l'oscillation :

f ≈ 1/[ 2·R_B·C·ln( (U_C0+V_CC–0,2V)/(V_CC–0,6V) ) ]

Il reste toutefois à déterminer U_C0. On en vient donc à s'intéresser à ...


• La phase de recharge du condensateur :

mc.png

Le transistor de gauche est bloqué et se comporte comme un circuit ouvert (il n'a donc pas été représenté). Celui de droite est maintenu saturé, et présente aux bornes de sa jonction base-émetteur une tension constante V_BE≈0,7V. On a :

U_Rc = V_CC–U_C–V_BE > 0

de sorte que le courant produit ( I_C=U_Rc/R_C ) recharge le condensateur. (Attention, ici ce I_C est dans le sens opposé à celui indiqué dans la phase de décharge)

Si par construction on produit un courant de charge très supérieur au courant de décharge (R_C très petite devant R_B), on peut admettre que le condensateur est totalement rechargé au terme de la demi-période d'oscillation, et que la tension à ses bornes a atteint :

U_C0 ≈ V_CC–0,7V

On peut ainsi compléter la formule de la fréquence d'oscillation donnée plus haut :

f ≈ 1/[ 2·R_B·C·ln( (2·V_CC–0,9V)/(V_CC–0,6V) ) ]

soit, pour une tension d'alimentation V_CC assez grande :

f ≈ 1/( 2·R_B·C·ln(2) ) ≈ 0,72/(R_B·C)

Cette formule n'est pas d'une extrême précision, mais le résultat qu'elle donne est déjà très largement exploitable... surtout s'il s'agit de réaliser un circuit réglable.


Toutefois, la situation se complique un peu quand si l'on considère le circuit avec les leds...

[PA5CAL]

... En effet, du fait de la tension directe aux bornes des leds, qui reste notable même lorsque le courant qui les parcourt est faible, on ne peut pas considérer que le condensateur se recharge totalement au travers de la résistance durant la seconde phase. Lorsque la demi-période prend fin, la tension U_C atteinte est très certainement plus faible qu'en l'absence de leds.

Dans la formule, U_C0 devrait donc être réduite d'une fraction de la tension directe des leds, fonction des valeurs des composants du montage, et notamment des caractéristiques des leds. Cela a pour effet d'augmenter la fréquence obtenue par rapport à la fréquence précédemment calculée.

Mais pour une tension d'alimentation V_CC suffisamment importante, l'approximation f ≈ 0,72/(R_B·C) reste valable tant qu'une bonne précision n'est pas exigée.

[PA5CAL]

??? Mon premier schéma du post #16 semble avoir été perdu dans l'opération. Je le reposte donc :