Oscillateur avec CD4069


La présente "discussion" décrit le fonctionnement d'un oscillateur rectangulaire réalisé avec des portes logiques inverseuses incluses dans un CD4069 (qui en comporte six). 

Oscillateur à CD4069

Le schéma qui suit montre un oscillateur utilisant deux portes logiques pour assurer la fonction d'oscillateur. 

Oscillateur avec DC4069

Fonctionnement général

Pour comprendre comment ce montage fonctionne, nous allons partir du principe que le condensateur est totalement déchargé au moment de la mise sous tension du montage, ce qui est le cas en pratique quand le montage a été éteint depuis suffisamment longtemps. Et puisqu'un graphique montrant les tensions en divers points du montage existe, nous allons nous appuyer dessus pour essayer d'y voir clair.

Oscillateur avec CD4069

L'axe horizontal représente le temps, dans l'exemple présent sur une durée de 10 ms. L'axe vertical représente l'amplitude des signaux observés. La courbe du bas représente la tension mesurée au point A, représentative de la tension variant aux bornes du condensateur C1, il s'agit d'une courbe de type analogique. Les deux courbes du haut représentent les tensions mesurées sur la sortie des portes logiques U1:A (point de mesure B) et U1:B (point de mesure Out), il s'agit de courbes de type "numérique" qui ne permettent de visualiser que des états logiques bas ou hauts. A la mise sous tension du montage, le condensateur C1 est déchargé et se comporte comme un court-circuit. La tension présente sur la sortie Out et sur l'entrée de la première porte logique U1:A (point de mesure A) est de 0 V. Au même moment, la tension au point B est de +5 V, puisque les portes sont de type inverseuse. Le condensateur se charge progressivement au travers de la résistance R2, et lorsque la tension à ses bornes atteint la valeur du seuil de basculement de l'entrée de la porte logique U1:A, la sortie de cette porte (point de mesure B) qui était à l'état haut, bascule à l'état bas, provoquant par la même occasion le basculement à l'état haut de la sortie de la porte U1:B (point de mesure Out). Le condensateur va donc maintenant se décharger au travers de R2, jusqu'à ce que sa tension soit descendue sous le seuil de basculement de l'entrée de la porte U1:A, dont la sortie va de nouveau changer d'état. Et le cycle recommence, nous avons bien là un générateur de signal périodique, appelé aussi oscillateur.

Rapport des résistances R1 / R2

Il faut conserver un écart de valeur suffisant entre R1 et R2 pour que l'oscillation puisse se produire. Voyez R2 comme étant la résistance par laquelle le condensateur C1 se charge ou se décharge, et voyez R1 comme une résistance qui permet de "mesurer" la valeur de la tension sur C1, sans pour autant "pomper" dessus. Dans la grande majorité des cas, on donne à R1 une valeur cinq à dix fois plus grande que la valeur de R2. Si au moment de construire ce type d'oscillateur vous ne vous vous souvenez plus laquelle des deux résistances doit avoir la valeur la plus faible, rappelez-vous simplement que c'est celle par laquelle la charge ou décharge du condensateur doit se faire. 

 

 

 

 

 

 

 

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