Construction d'un multivibrateur monostable 555 : guide pas à pas

Construction d'un multivibrateur monostable 555

Ce tutoriel débutant vous guide à travers le circuit 555 le plus simple, le multivibrateur monostable. Vous apprendrez comment le bascule interne du 555 contrôle une sortie à impulsion unique, comment calculer l'intervalle de temporisation, et pourquoi la conception est immune aux variations de tension d'alimentation.

Composants et matériel

• 1× pile 9V
• Connecteur de pile (Radio Shack #270‑325)
• Mini pinces crocodiles (soudées au connecteur, Radio Shack #270‑372)
• Montre avec trotteuse ou chronomètre
• Fil 1½″‑à‑2″ (3,8 mm à 5 mm), plié en deux (fil rouge dans l'illustration)
• U1 – CI temporisateur 555 (Radio Shack #276‑1723)
• D1 – LED rouge (Radio Shack #276‑041 ou équivalent)
• D2 – LED verte (Radio Shack #276‑022 ou équivalent)
• R1, R2 – résistances 1 kΩ, ¼W
• Rt1 – résistance 27 kΩ, ¼W
• Rt2 – résistance 270 kΩ, ¼W
• C1, C2 – condensateurs 0,1 µF (Radio Shack #272‑1069 ou équivalent)
• Ct – condensateur 10 µF (Radio Shack #272‑1025 ou équivalent)
• Ct – condensateur 100 µF (Radio Shack #272‑1028 ou équivalent)

Références croisées

• Lessons In Electric Circuits, Vol. 1, ch. 13 : « Champs électriques et capacitance »
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 1, ch. 13 : « Condensateurs et calcul »
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 1, ch. 16 : « Calculs de tension et courant »
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 1, ch. 16 : « Résolution pour temps inconnu »
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 4, ch. 10 : « Multivibrateurs monostables »

Objectifs d'apprentissage

• Comprendre le fonctionnement d'un multivibrateur monostable.
• Appliquer le concept de constante de temps RC dans un circuit pratique.
• Configurer le timer 555 comme multivibrateur monostable non-réenclenchable.

Schéma électrique

Illustration

Instructions

Le 555 est souvent appelé le CI « temporisateur » en raison de circuits comme celui-ci. En mode monostable, une seule impulsion de déclenchement de niveau bas cause la sortie à passer haute pour une durée fixe déterminée par la résistance et le condensateur externes.

La LED verte s'allume lorsque la sortie du 555 est haute, et la LED rouge s'allume lorsqu'elle est basse. Ce repère visuel aide à vérifier le comportement de temporisation.

Puisque le circuit est non-réenclenchable, toute impulsion de déclenchement additionnelle pendant l'intervalle de temporisation est ignorée — sauf une brève condition de front seulement qui est adressée par la résistance et le condensateur de conditionnement de signal (Rt et C1).

Pour démarrer le temporisateur, connectez la broche de déclenchement (broche 2) à la masse. La sortie monte, et le condensateur de temporisation (Ct) commence à se charger à travers Rt. Une fois que Ct atteint 2/3 V_CC, le bascule interne bascule, tirant la broche 7 haute pour décharger Ct et ramener la sortie basse.

Pour une impulsion de 3 secondes, choisissez Rt = 27 kΩ et Ct = 10 µF. Échangez ces valeurs avec Rt = 270 kΩ et Ct = 100 µF pour obtenir environ 30 secondes. Notez que les variations de tolérance (5% pour les résistances, 20% pour les condensateurs) peuvent affecter le temps mesuré jusqu'à 25%.

Le fonctionnement du 555 est largement indépendant de la tension d'alimentation. Échanger la pile 9 V pour une alimentation 6 V ou 12 V ne changera pas la largeur d'impulsion, bien que la luminosité des LED puisse varier.

C2 est optionnel et protège principalement le circuit du bruit de la ligne d'alimentation. Dans un environnement propre, vous pouvez l'omettre sans effet notable.

Théorie de fonctionnement

La broche 7 est un transistor qui conduit normalement, maintenant Ct déchargé. Lorsque la broche 2 est tirée bas, les comparateurs internes permettent à Ct de se charger à travers Rt. Lorsque Ct atteint 2/3 V_CC, le bascule du 555 change d'état, éteignant le transistor et permettant à Ct de se décharger. La séquence de commutation peut être visualisée dans les formes d'onde accompagnantes.

Feuilles de travail associées

• Circuits temporisateurs