Timers et multivibrateurs : Types, fonctions et applications numériques

Timers ou Multivibrateurs

Circuits fournissant des signaux périodiques spécifiques aux circuits numériques, capables d'en changer l'état. Signaux à deux niveaux (haut/bas) uniquement. En général, amplificateur à deux étages en rétroaction positive : sortie du premier vers entrée du second. Si un transistor est saturé (ON), l'autre est bloqué (OFF). Utilisés pour génération d'impulsions, stockage, comptage.

Types de multivibrateurs

1. Astable : Les deux niveaux de sortie instables (auto-oscillant). Génère une onde carrée continue sans déclencheur externe.
2. Monostable : Un état stable, un quasi-stable. Appelé "one-shot". Déclenchement externe bascule vers l'état quasi-stable pour une durée déterminée, puis retour auto à l'état stable.
3. Bistable : Deux états stables. Bascule uniquement sur déclencheur externe. Aussi appelé bascule (flip-flop) ou diviseur par 2.

Le dispositif numérique le plus courant comme générateur d'horloge est le timer 555 : CI monolithique polyvalent, génère signaux astable et monostable, délais de quelques µs à plusieurs heures. Boîtier 8 broches.

Description détaillée des 8 broches du 555

1. Broche 1 - Ground (GND) : Point commun, toutes les masses connectées ici.
2. Broche 2 - Trigger : Tension = 1/3 Vcc appliquée → sortie passe de bas à haut.
3. Broche 3 - Output : Signal de sortie, connecté à la charge (haut ou bas).
4. Broche 4 - Reset : Force la sortie à l'état bas, ignorant l'état précédent.
5. Broche 5 - Control Voltage : ~2/3 Vcc disponible, entrée de comparateur. Souvent condensateur vers masse.
6. Broche 6 - Threshold : Comparé à la tension de référence (2/3 Vcc). Si seuil ≥ référence → sortie basse. Si seuil < référence → sortie haute.
7. Broche 7 - Discharge : Chemin résistif bas pour condensateur externe quand sortie basse ; circuit ouvert quand sortie haute.
8. Broche 8 - Vcc : Alimentation (typ. 5-15V).

Diviseur de tension : trois résistances 5 kΩ → 10V sur comparateur 1, 5V sur comparateur 2. Trigger > 1/3 Vcc → comparateur B bas→haut → bascule RS set → sortie haute, transistor décharge OFF. Sortie reste haute jusqu'à seuil = 2/3 Vcc. Seuil dépasse 2/3 Vcc → comparateur A bas→haut → bascule RS reset → transistor décharge ON. En pilotant seuil et contrôle par composants externes : modes astable et monostable.