CI 4047 expliqué : Maîtriser les multivibrateurs monostables et astables

Pour vous tenir au courant avec des informations percutantes sur la technologie et l'ingénierie, nous allons examiner le CI 4047.

Le CI 4047 est l'un des onduleurs les plus populaires au monde. De plus, dans certains pays où le délestage électrique s'est avéré être un problème, le CI 4047 est principalement venu en aide.

La raison principale en a été sa capacité à stocker l'énergie électrique et par conséquent la décharger sans l'alimentation électrique principale. Avec cela à l'esprit, nous allons plonger profondément dans le CI 4047.

Qu'est-ce qu'un CI 4047 ?

Le CI 4047 ou le CD 4047 est un multivibrateur CMOS. Les options qui viennent avec ce multivibrateur peuvent être soit monostable à faible puissance, soit astable. De plus, un CI 4047 convertit principalement le CC en CA. Il génère aussi des ondes sinusoïdales et d'impulsions.

Le CI 4047 est l'un des trois multivibrateurs disponibles sur le marché aujourd'hui. En plus, cette puce relève des catégories astable et monostable. Néanmoins, cela voit ce multivibrateur manquer dans une seule catégorie. Cependant, la catégorie où le CI 4047 fait défaut est la catégorie multivibrateur bistable.

Un multivibrateur bistable est où le circuit est stable dans les deux états. Néanmoins, une impulsion de déclenchement externe peut inverser l'état du circuit. Cependant, le circuit est instable dans un multivibrateur astable et commute continuellement d'un état à l'autre. Généralement, il fonctionne plus ou moins comme un oscillateur de relaxation.

D'autre part, un multivibrateur monostable a où seul un état du circuit est stable tandis que l'autre est transitoire. En résumé, un circuit avec un multivibrateur monostable est un circuit "one-shot" (coup unique).

Avec tout cela à l'esprit, il est bon de souligner que la plage de tension d'un CI 4047 est de 3 V à 18 V. Il fonctionne cependant mieux à 5 V.

Configuration des Broches

Configuration des broches du CI 4047

Source : Wikimedia Commons

Numéro de Broche	Nom de la Broche	Description de la Broche
1.	C	Utilisé pour connecter des condensateurs externes.
2.	R	Utilisé pour connecter des résistances externes.
3.	RCC	Se connecte aux résistances et condensateurs.
4.	AST' (Barre Astable)	Bas quand utilisé en mode Astable.
5.	AST	Haut quand utilisé en mode Astable.
6.	-Déclencheur (-Trigger)	En mode Monostable, il reçoit les transitions de haut vers bas.
7.	VSS	Broche de masse du CI.
8.	+Déclencheur (+Trigger)	Le mode monostable l'utilise. Il reçoit les transitions de bas vers haut.
9.	RÉINIT EXT (EXT RESET)	C'est une broche de réinitialisation externe. Donner une impulsion haute sur cette broche réinitialise la sortie Q à bas et Q' à haut.
10.	Q	Donne une sortie haute standard.
11.	Q'	La sortie inverse de la broche 10 signifie qu'elle donne une sortie basse.
12.	Retrigger	En mode Monostable, il utilise simultanément retrigger +trigger et –trigger.
13.	SORTIE OSC (OSC Out)	Donne une sortie oscillée.
14.	VDD	Broche d'entrée positive du CI.

Caractéristiques du CI 4047

• Les sorties tamponnées sont précises et complémentaires.
• Il a des caractéristiques de sortie cohérentes et symétriques.
• Ses entrées sont par conséquent tamponnées.
• Il est testé à 100 % pour le courant de repos sur 20 V.
• Peut fonctionner en modes monostable et astable.
• Un seul condensateur et une seule résistance sont requis externement.
• Le CI 4047 a une faible consommation d'énergie.
• En général, il a une haute immunité au bruit.
• Les valeurs nominales paramétriques sont 5 Volts, 10 Volts et 15 Volts.

Spécifications du CI 4047

• Pour toute entrée unique, le courant d'entrée CC est de ±10 mA.
• Possède une plage de température de fonctionnement allant de -55 °C à +125 °C.
• Une puce CI 4047 a une plage d'alimentation d'entrée de 3 V à 18 V.
• La plage de température de stockage du CI 4047 est de -65 °C à +150 °C.
• Sa température de soudure au plomb est de 260 °C.

Différence entre 555 et CD4047

Le 555, mieux connu comme le minuteur NE555, est un circuit intégré utilisé dans les minuteurs. Il est aussi populaire dans la génération d'impulsions, minuteurs et applications oscillateur. De prime abord, la première différence que vous pouvez voir quand vous mettez un 555 et un CD4047 côte à côte est le nombre de broches.

Un CD4047 a 14 broches, tandis que le 555 en a huit. Ces broches sont disponibles en boîtiers PDIP, SOIC et VSSOP généralement. Les broches sur un NE555 dans l'ordre de un à huit sont :

1. Masse
2. Déclencheur
3. Sortie
4. Réinitialisation
5. Contrôle
6. Seuil
7. Décharge
8. Alimentation

D'autres différences clés tout aussi importantes entre le 555 et le CD4047 incluent mais ne sont pas limitées à :

• Premièrement, la température maximale de fonctionnement du 555 est entre 0 °C et 70 °C. D'autre part, le CD4047 a une température de fonctionnement de -55 °C à +125 °C.
• Deuxièmement, la tension de fonctionnement du CD4047 est entre 3 V et 18 V. Tandis que le 555 varie de 5 V à 18 V.
• Et enfin, un circuit 555 fonctionne en modes bistable, monostable et astable. Pourtant, d'autre part, le CD4047 ne fonctionne qu'en modes monostable et astable.

Puce NE555 Passe-Bas

Comment Construire un Circuit Multivibrateur Astable CD4047 ?

Générateur d'Onde Carrée Simple

Un générateur d'onde carrée simple

À titre d'illustration, nous allons construire un circuit multivibrateur astable CD4047. Pour illustrer cela, nous allons créer un générateur d'onde carrée simple.

La source d'alimentation pour notre générateur sera une alimentation par batterie de 9 V en effet. Avec cela, vous créerez éventuellement une onde carrée avec trois formes. Éventuellement, toutes ces trois sorties auront un cycle de travail symétrique de 50 %.

Exigences

• Plaque d'essai (breadboard) ou carte PCB universelle.
• Fils
• Batteries
• Potentiomètre
• Semi-conducteur : CD4047
• Support 14 broches

Comment Construire

Avec tout prêt, disposez votre plaque d'essai en conséquence, connectez tout correctement. En faisant cela, soyez très prudent avec le câblage. Pendant ce gardez à l'esprit la polarité du condensateur électrolytique.

Par la suite, mesurez et enregistrez la forme d'onde aux broches 13, 10 et 11. En résumé, la valeur de C1 selon cet arrangement est décomposée. En résultat, cela déterminera la fréquence.

• 1 µF = 1-10 Hz
• 0,1 µF = 10 Hz - 1 kHz
• 0,01 µF = 100 Hz - 10 kHz

Tout le temps, le potentiomètre VR1 est de 250 kΩ.

Résultats

• Premièrement, avec un cycle de travail de 50 %, la broche 13 est la fréquence de base obtenue par VR1 et C1. Le processus se fait à travers les broches 1, 2 et 3 généralement.
• Simultanément, les broches 10 et 11 montrent toutes les deux la demi-fréquence de la fréquence originale à la broche 13.
• Finalement, les fréquences aux broches 10 et 11 sont inversées l'une par rapport à l'autre. Par conséquent, ces sorties inversées sont toutes les deux déphasées de 180 degrés.

En résumé, voici une interprétation graphique de l'onde pour un signal des trois sorties.

Une infographie affichant l'interprétation d'une onde

Bien que vous ne puissiez pas ajuster le cycle de travail de 50 %, vous pouvez régler la fréquence de sortie en ajustant VR1 et en chargeant C1. Sans parler, 1 kΩ à 1 MΩ est la plage de valeur que vous obtenez de VR1. C1, d'autre part, déterminera la fréquence.

En construisant cette onde carrée de base, souvenez-vous de choisir un condensateur à faible fuite. Faire cela réduira la distorsion de la forme d'onde et une fréquence d'erreur globale.

Faire clignoter des DEL en utilisant le CD4047

Avec cette expérience, vous obtiendrez une image plus claire de l'utilisation du CI 4047, comme on peut le voir.

Exigences

• Plaque d'essai ou carte PCB universelle
• Fils
• Batterie
• Résistances
• DEL
• Potentiomètre
• CD4047

Comment Construire

Sans avoir à changer grand-chose du tableau précédent en premier lieu, tout ce que vous avez besoin de faire est d'implémenter quelques changements pour la plupart. Par conséquent, vous devez ajouter les DEL et les résistances à votre plaque d'essai.

Test et Résultats

Donc, avec tout correctement disposé, vous pouvez maintenant essayer d'ajuster le VR1 et de changer le C1. Par conséquent, faire cela vous permettra de remarquer la différence entre les DEL. En résultat, vous aurez deux DEL clignotantes.

Autres Expériences Impliquant des Multivibrateurs Astables

• Circuit oscillateur 1 kHz utilisant portes NAND CD4011.
• Générateur d'onde carrée simple avec porte NOR CD4001.
• Oscillateur 1 kHz utilisant déclencheur Schmitt.
• Générateur d'horloge 1 kHz simple utilisant portes NOT CD4049.
• Oscillateur haute fréquence simple utilisant porte NOT.
• Générateur d'onde triangulaire.

Applications

Carte de circuit électronique avec puces intégrées

• Détection d'enveloppe
• Utilisé pour discriminateurs de fréquence
• Division de fréquence
• Multiplication de fréquence
• Applications de délai temporel
• Circuits de temporisation
• Conversion de CA en CC
• Réalise différents projets de circuit onduleur. Par exemple, 60 W à 100 W, 12 V CC – 220 V CA, CI-4047, et IRF540 basé 100 W. Onduleur 100 W avec onduleur à onde carrée via LM358, CD4047, 2N3055, 2SC106, et finalement 60 W circuit convertisseur CC-CA via CI4047.

Conclusion

En résumé, le CI fonctionne uniquement sur deux modes spécifiquement. Les deux modes sont monostable et astable généralement. En plus, le CI est utilisé pour faire différents circuits pour différents buts.

Si vous cherchez à expérimenter avec soit le CI 4047 ou le NE555, alors vous êtes au bon endroit. Finalement, pour tous vos besoins en PCB et autres électroniques, n'hésitez pas à nous contacter.