Montages oscillateurs
Introduction
Ce TP illustre la possibilité de générer des signaux périodiques en utilisant des montages à
ALI fonctionnant de façon instable.
I. Oscillateurs non sinusoïdaux
Le multivibrateur astable est un générateur autonome (il n’y a aucun générateur extérieur,
hormis bien sûr les alimentations des ALI utilisés) qui délivre une tension non sinusoïdale. Il
fonctionne avec des tensions de référence qui permettent le basculement de la tension de
sortie. Cas bascules trouvent de nombreuses applications dans des domaines où elles
permettent de rythmer le temps, comme les horloges dans des circuits d’ordinateur
(microprocesseur) ou des appareils programmables. On les retrouve aussi comme élément de
commande d’interrupteurs dans un dispositif étudié en fin d’année : le hacheur.
1. Étude d’un premier montage.
a. Description du montage
Le montage étudié est représenté ci-contre :
On note à la fois un bouclage de l’ALI sur
son entrée inverseuse et sur son entrée non
inverseuse.
En faisant l’hypothèse d’un fonctionnement
linéaire de l’ALI supposé idéal on peut
montrer que VS satisfait à une équation
différentielle dont la solution est divergente,
ce qui conduit à la saturation de l’ALI. Celui-
ci ne pourra donc prendre que les valeurs
+Vsat et –Vsat.
Le dispositif fonctionne alors de la manière suivante :
Si vs = Vsat , alors Vr =Vsat ; cet état subsiste aussi longtemps que ve est inférieure à
Vr ;le circuit RC est soumis à Vsat ;le condensateur se charge et au moment où ve
passe par Vr , le basculement se produit.
Puis vs = -V’sat et Vr = -Vsat ; le circuit RC est soumis à la tension – V’sat :le
condensateur se décharge ,ve diminue , devient négatif ;le basculement se produit
lorsque ve passe par Vr = -V’sat.
La tension de sortie vs est de forme rectangulaire, d’amplitude Vsat. La tension ve est
formée de portions d’exponentielles de constante de temps RC et d’amplitude inférieure à
Vsat (si Vsat = V’sat) ; on parle d’oscillations de relaxation.
La période des oscillations de relaxation est T telle que
T = 2RC ln(1 + 2R1/R2) (on pourra démontrer cette formule).