Construction d'un trigger de Schmitt avec timer 555 : circuit pratique et théorie

Construction d'un trigger de Schmitt avec timer 555 : circuit pratique et théorie

Ce dont vous aurez besoin

• 1 × pile 9 V
• Connecteur de pile (Radio Shack #270‑325)
• Mini pinces crocodiles, soudées au connecteur (Radio Shack #270‑372)
• 1 × potentiomètre 10 kΩ, 15 tours (Radio Shack #271‑343)
• 1 × CI temporisateur 555 (Radio Shack #276‑1723)
• 1 × LED rouge (Radio Shack #276‑041 ou équivalent)
• 1 × LED verte (Radio Shack #276‑022 ou équivalent)
• 2 × résistances 1 kΩ
• 1 × multimètre numérique (DVM) ou analogique (VOM) pour mesure de tension

Objectifs d'apprentissage

• Comprendre comment un trigger de Schmitt crée de l'hystérésis.
• Configurer un timer 555 comme trigger de Schmitt.

Schéma électrique

Dans cette configuration, le diviseur de tension interne et les comparateurs du 555 forment un trigger de Schmitt classique, pilotant les LED via un étage de sortie à faible impédance.

Illustration du fonctionnement

Instructions pas à pas

1. Assemblez le circuit sur une plaque d'essai, en assurant les connexions de broches correctes pour le 555 (broche 1 = GND, broche 8 = VCC, broche 3 = OUT, broches 4 et 5 connectées selon le schéma).
2. Alimentez le circuit avec la pile 9 V.
3. Ajustez le potentiomètre jusqu'à ce que les LED basculent d'état. Mesurez la tension d'entrée à la broche de seuil du 555 (broche 6) et notez la valeur.
4. Enregistrez la tension et comparez-la à la tension d'alimentation. Puis tournez le potentiomètre dans le sens inverse jusqu'à ce que les LED basculent à nouveau, et enregistrez cette tension.
5. Vérifiez à quel point ces valeurs sont proches des seuils théoriques de 1/3 V_CC et 2/3 V_CC.
6. Pour plus d'expérimentation, remplacez la pile 9 V par une alimentation 6 V ou deux piles 6 V en série. Observez comment les seuils se décalent par rapport à l'alimentation.

Applications pratiques

• Conditionnement de signal en environnements bruités : l'hystérésis du trigger de Schmitt nettoie les oscillations et élimine le rebond (chatter).
• Oscillateurs RC simples : de nombreux générateurs de basses fréquences utilisent un 555 en mode trigger de Schmitt.

Comment cela fonctionne

Le diviseur de tension interne du 555 définit deux niveaux de référence à environ un tiers et deux tiers de V_CC. Les comparateurs surveillent l'entrée ; lorsque l'entrée dépasse la référence supérieure, le bascule bascule, pilotant la sortie bas. Lorsque l'entrée tombe en dessous de la référence inférieure, le bascule bascule à nouveau, pilotant la sortie haut. Cette hystérésis assure des transitions propres et stables.

L'étage de sortie du 555 peut fournir ou absorber jusqu'à 200 mA, le rendant idéal pour piloter des LED directement. Les résistances dans les branches LED maintiennent le courant dans des limites sûres.

Bien que les résistances de 1 kΩ ne soient pas très précises, leurs valeurs assorties sont suffisantes car la circuitry interne du 555 domine la détermination des seuils.