Apprendre l'électronique. Leçon 5: Le circuit intégré NE555
Le NE555 est sans doute parmi les supers star du monde des circuit intégré car il est au coeur de la génération de pulsions régulières.
Le circuit intégré NE555
Ce circuit intégré est un incontournable de l’électronique. Dès qu’un circuit nécessite le contrôle de temporisation ou la gestion de signaux oscillatoires, vous pouvez parier que ce composant est impliqué de près ou de loin. Quand vous programmez une Arduino pour émettre un signal PWM ou générer une impulsion à intervalle régulier, il est fort probable qu’un NE555 puisse remplacer ce bout de code.
Les usages
Les applications de ce composant sont nombreuses. En voici quelques-unes :
- Surveillance d’un signal et détection de perte d’impulsion.
- Modulateurs de largeur d’impulsions (PWM) : une vidéo traite du sujet
- Modulateurs de position d’impulsions (PPM) : conversion de données analogiques en signal carré.
- Temporisation séquentielle.
- Diviseur de fréquence : réduire une haute fréquence en basse fréquence.
Je vous invite à consulter sa fiche technique pour une description détaillée.
Structure du composant
| # | Nom du PIN | Usage |
|---|---|---|
| 1 | Gnd | Connexion à la masse |
| 2 | Trig | Le trigger est égal à 1/3 de Vcc |
| 3 | Out | Sortie du signal carré |
| 4 | Reset | Force un reset du système |
| 5 | Cont | Tension de contrôle : 2/3 de Vcc |
| 6 | Thres | Seuil de remise à zéro : 2/3 de Vcc |
| 7 | Disch | Pin permettant la décharge du condensateur |
| 8 | Vcc | Tension d’alimentation |
Montage
Afin d’expliquer le principe de fonctionnement du NE555, inspirons-nous d’un montage très rudimentaire dont le rôle est de faire clignoter une LED ~10 fois par seconde.
Fonctionnement
Le schéma ci-dessous montre trois états, mais gardez en tête que le déclenchement et la décharge se produisent simultanément.
Voici ce qui se passe sous le capot :
- Tout commence par la charge du condensateur (ligne bleue). Plus les résistances R2 et R3 sont importantes, plus la charge sera lente.
- Les ports 2 et 6 surveillent la tension et la comparent à celle mesurée sur le port 5. Le port 2 déclenche pendant la décharge et relance la charge. Le port 6 se déclenche lui durant la charge, l’arrête et active la sortie sur le port 3.
- Lorsque le port 6 détecte une tension suffisante, le circuit vert s’active. Dans l’exemple, une LED s’allume donc.
- À ce moment, le port 2 surveille la tension. Le circuit orange s’est activé en même temps que le circuit vert. Comme l’indique le port 7 (“Disch” pour “Discharge”), le condensateur est en train de se vider. Quand la tension est suffisamment descendue, le circuit sur le port 3 se referme.
- Si l’on mesure le signal en sortie du port 3 dans ce mode de fonctionnement (appelé “astable”), on voit un signal carré.
- Si vous remplacez R3 par un potentiomètre, vous pouvez faire varier facilement la fréquence des clignotements.