Labo "Bascule astable"

Objectifs

Découvrir en expérimentant & apprendre en s’exerçant.

• Réalisation d'un montage avec quelques composants simples sur une platine de prototypage.
• Découverte d'une utilisation simple des transistors bipolaire et des condensateur.
• Le fonctionnement de la bascule astable n'est pas simple à comprendre pour les débutants.
  La réalisation du montage leur sera cependant profitable. L'aptitude à lire un schéma et à passer à la réalisation du circuit nécessite la répétition de ce genre d'exercice.

Le matériel

Il nous faut pour cet exercice :

• Platine de prototypage (breadboard)
• Deux transistors NPN (2N2222 ou équivalent, ... BC337, BC547, ... )
• Une source d'alimentation (pile de 4,5 V ou 9 V, alim 5 ou 12 V)
• Deux résistances de limitation du courant, 150 Ω si l'alim est de ±5 V
  ou valeur plus grandes selon la tension d'alimentation (voir Labo LED)
• Deux résistances de 22 kΩ pour limiter le courant de base I_b
• Deux LEDs identiques
• Deux condensateurs chimiques de 47 µF ou du même ordre de grandeur.

Réalisation et étude du fonctionnement

Les deux transistors de ce montages sont câblés de manière identique. Ils agissent comme des contacts qui laissent ou pas passer le courant dans les LEDs raccordées aux collecteurs. Les bases sont raccordées en permanence au 5 V via une résistance de 22 kΩ mais la tension appliquée à la base dépend aussi de la charge du condensateur qui lui est raccordé.

Le schéma ci-dessus représente le montage au moment où le transistor T1 est passant.
Le condensateur a ses deux armatures ramenées au même potentiel, il est donc déchargé.
Ce n’est pas le cas de C2 dont l’armature négative est raccordée au 0V par l’intermédiaire de T1.
L’autre armature de C2 se charge progressivement ce qui fait monter le potentiel de la base de T2 jusqu’à rendre ce transistor passant.
La LED de droite s’allume alors et l’armature négative de C1 passe à 0V ce qui tant que C1 n’est pas suffisamment rechargé interrompt la commande de T1 devenu bloquant.

La fréquence du cycle dépend des capacités des condensateurs et des résistances qui les alimentent. Avec 22 kΩ et 47 µF cela donne R.C = 22.000 Ω . 47 10^-6 F ≈ 1 seconde.