Générateur d’impulsions à rapport cyclique décadique

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Nombre de générateurs capables de produire un signal rectangulaire à rapport cyclique (rapport impulsion/pause) variable souffrent d’un inconvénient majeur : toute variation du rapport cyclique se traduit par une dérive en fréquence.

Le montage que nous allons décrire contourne ce problème. Il repose à cet effet sur un générateur de signal rectangulaire associé à un réseau RC. Ce réseau RC qui détermine la fréquence peut être, par le biais de l’inverseur tripolaire S1, optimisé pour 3 plages.

Avec le dimensionnement des composants C1 à C3 et P1, P2 et R1 retenu pour le schéma, les 3 plages de fréquences définies sont les suivantes :

1) 0,1 à 10 Hz,
2) 10 Hz à 1 kHz,
3) 1 à 100 kHz.

La fréquence exacte effectivement obtenue dépend de l’hystérésis du 4093 et partant beaucoup du type et de la variante du circuit intégré utilisé. C’est la raison de la présence des ajustables P1 et P2 qui permettent, un réglage, respectivement grossier et fin du signal de sortie du générateur, pour que ledit signal réponde à ce qu’en attend l’utilisateur.

Il faudra, si l’on se trouve, en dépit de l’étendue de la plage disponible, dans l’impossibilité d’obtenir la fréquence requise, se résoudre à modifier la valeur des condensateurs.

Le générateur de signal rectangulaire attaque un compteur décimal pour lequel il constitue le signal d’horloge. À chaque comptage la sortie décodée correspondante passe au niveau haut, les sorties non décodées restant au niveau de la masse, « 0 ».

Un interrupteur DIL décuple, S2, permet de rediriger toutes les sorties sur une ligne commune. Les diodes évitent la création d’un court-circuit entre les niveaux différents que pourraient présenter les sorties choisies par l’interrupteur S2.

Il suffira, pour disposer d’un rapport cyclique de 0,1, de fermer le contact pris dans la ligne Q1, pour un rapport cyclique de 0,2, de fermer simultanément les contacts des lignes Q1 et Q2, et ainsi de suite.

Si toutes les sorties du 4017 (exception faite de Q0 bien entendu, cf. le schéma) sont dérivées vers la ligne commune, le rapport cyclique est de 0,9. Le contact relié à la masse, 1, stoppe le générateur MLI (Modulation en Largeur d’Impulsion ou PWM = Pulse Width Modulation) lorsque tous les autres
contacts sont ouverts.

Le signal se divise ensuite vers une paire d’inverseurs.

Le premier, IC2b commande une paire de LED. Plus le rapport cyclique est faible, plus la luminosité de D11 est importante et, inversement, celle de D10 faible.

IC2c tamponne (et inverse) le signal de sortie du circuit, IC2d procède à une nouvelle inversion du signal de sorte que l’on dispose, simultanément, de 2 signaux de sortie inversés. La consommation de courant du circuit est de l’ordre de 4 mA.

 

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