vendredi 9 septembre 2011, par D. Masselin, P.Vanso
N’oubliez pas de comprendre ce que vous faites !
En 3e S :
Albin, Matthieu, Nicolas, Marie, Katia, Elisa, Marine, Tiphany, Margaux.
En 3e M :
Gildas, Louis, Nicolas, Thomas, Julia, Paolo, Florent et Charlotte.
NOTA : le forum est désormais fermé, vous travaillerez sur la synthèse à la rentrée.
Un temporisateur est un circuit électronique qui permet de mettre en route un système pendant un certain temps, ou qui permet de le mettre en route au bout d’un certain temps. Les applications d’un temporisateur sont multiples et variées, et on peut aussi bien avoir besoin d’activer un circuit pendant quelques secondes que pendant quelques heures voir plusieurs jours. Un temporisateur peut être construit à partir d’un simple monostable, mais nous verrons qu’il existe d’autres solutions, un peu moins simples mais qui permettent d’obtenir des durées de temporisation très longues.
On peut faire un rapprochement assez serré entre monostable et temporisateur, même si la finalité n’est pas forcement exactement la même. En effet, le monostable délivre une impulsion d’une durée donnée et revient ensuite à son état initial. Si le but de la temporisation est de faire fonctionner un appareil pendant un certain temps, un monostable peut donc faire l’affaire. Si le but de la temporisation est de mettre en route un appareil au bout d’un certain temps, un monostable peut aussi faire l’affaire, non en agissant comme commande, mais en agissant comme retardateur de commande. Il est donc normal de le voir partager certaines caractéristiques avec celles du monostable.
Impulsion de déclanchement (ou impulsion d’entrée)
Il s’agit de l’évenement qui démarre la temporisation. Il peut s’agir d’une impulsion ou d’un simple changement d’état logique sans retour à l’état initial. L’impulsion de déclanchement peut provoquer le changement immédiat de l’’état logique de la sortie du temporisateur (si fonctionnement pendant un temps donné) ou provoquer son changement d’état de façon retardée (si démarrage au bout d’un certain temps).
le temporisateur est un circuit très utilisé. Il permet par exemple :
Elisa Edrei. 3S
Un circuit RC est un circuit électrique, l’un des filtres les plus simples, composé d’une résistance et d’un condensateur généralement associés en série, alimenté par une source de tension.
Temporisation
Dans ce tutoriel, nous allons voir comment créer une temporisation en électronique.
Elle sera réalisée grâce à un petit circuit que l’on appelle circuit RC.
Sommaire :
1. Introduction
2. Réalisation
3. Conclusion
Introduction
Le but d’une temporisation est de retarder l’activation d’une action. C’est pourquoi on parle de temporisation au travail.
Je vais vous donner un petit exemple.
Soit le circuit suivant :
http://www.robot-maker.com/image/im...
Par défaut la lampe est éteinte, et lorsque l’on ferme le bouton poussoir, elle s’allume immédiatement.
Maintenant, imaginons que pour X raison, on veuille que la lampe ne s’allume que 5 secondes après la fermeture du bouton poussoir.
Pour cela, on va réaliser une temporisation.
On a alors le circuit suivant :
http://www.robot-maker.com/image/im...
Mais que mettre dans la case "Tempo" ? ...
Réalisation
Dans notre case "Tempo", nous allons nous servir d’un circuit RC et d’une porte logique ET.
Comme son nom l’indique, un circuit RC est composé d’une résistance ® et d’un condensateur ©.
Voici donc à quoi va ressembler notre case "Tempo" :
http://www.robot-maker.com/image/im...
La plupart du temps, pour la porte ET, nous nous servons d’un circuit intégré CMOS 4081.
Explications :
Lorsque l’entrée E passe à l’état logique "1" (c’est à dire lorsque un signal arrive), l’entrée 1 de la porte logique ET passe à l’état "1" également. Mais le condensateur C n’étant pas chargé, il absorbe la quasi-totalité du courant, et l’entrée 2 de la porte logique reste à l’état "0".
Plus cela va et plus le condensateur se charge, il absorbe donc de moins en moins de courant et ainsi, une tension de plus en plus forte arrive à l’entrée 2 de la porte logique.
Lorsque la valeur de cette tension atteint Vcc/2 (Vcc étant la tension d’alimentation de la porte logique), l’entrée 2 passe à l’état "1" et donc la sortie S également : notre temporisation est terminée.
Comment agir sur la durée de temporisation ?
Vous l’aurez compris, avant que la deuxième entrée de la porte ET passe à "1", il faut que le condensateur se charge, ce qui prend un certain temps. Et selon la capacité du condensateur (exprimée en Farads), la durée de charge sera plus ou moins longue.
Le premier facteur à agir sur la durée de temporisation est donc la capacité du condensateur.
La durée de charge d’un condensateur dépend également de la quantité de courant qui lui arrive. Et cette quantité de courant varie en fonction de la valeur de la résistance R. Ainsi plus la valeur de la résistance est grande, plus la durée de temporisation est élevée.
La valeur de la résistance et donc le deuxième facteur à agir sur la durée de temporisation.
Une formule permet de calculer la durée de temporisation en prenant en compte ces deux facteurs :
avec :
T = durée de temporisation en secondes
Ln = logarithme népérien
R = valeur de la résistance en Ohms
C = capacité du condensateur en Farads
Ln(2) est environ égal à 0.7, donc on retient généralement la formule ainsi :
Conclusion
Pour conclure, nous allons donner une solution à notre problème !
Nous avons le circuit général ainsi que ce qui va dans la case tempo, il ne nous reste plus qu’a fusionner les deux :
http://www.robot-maker.com/image/im...
Il nous reste une dernière chose à faire, et c’est probablement la plus importante : le calcul des valeurs de la résistance et du condensateur.
Nous voulons 5 secondes de temporisation.
Donc on reprend notre formule et on a :
Ensuite on se fixe l’une des deux valeurs. Par exemple on s’impose un condensateur de 1000 microFarads (1*10^-3 Farads)
On a donc :
Il ne nous reste plus qu’a résoudre l’équation : Ohms.
Nous utiliserons donc un condensateur de 1000µF et d’une résistance de 7,1KΩ.
Ce circuit nous fournira une temporisation d’ENVIRON 5 secondes. En effet, les valeurs des résistances et des condensateurs vendus dans le commerce possèdent une certaine marge d’erreur. Ainsi une résistance vendue avec une valeur de 100Ω ne fournira peut-être que 98Ω. Idem pour les condensateurs. Donc si vous désirez avoir une temporisation d’une durée très précise, il faudra envisager une autre solution technique, l’utilisation d’un micro-contrôleur par exemple.
Voilà, ce tutoriel est terminé, et j’espère qu’il vous aura plut.
test problème
rité de l’impulsion de déclanchement
Elle peut être positive (bas-haut-bas ou bas-haut) ou négative (haut-bas-haut ou haut-bas).
Etat de la sortie
C’est ainsi que l’on nomme l’état logique de la sortie dans lequel le temporisateur se trouve lorsqu’il vient d’être déclanché, c’est à dire quand l’état logique de sa sortie se trouve à l’opposé de l’état logique présent au repos.
Polarité de l’impulsion de sortie
Au repos, la sortie du temporisateur peut être à l’état haut ou à l’état bas, et lors de son activation, passer à l’état opposé, bas ou haut.
Durée de la temporisation
C’est la durée pendant laquelle la sortie du temporisateur est activée, ou le temps au bout duquelle elle le sera.
Temporisateur simple, de quelques secondes à quelques dizaines de secondes
Le temporisateur simple permet de mettre en route un appareil pendant un certain temps, dès apparition de la commande de déclanchement. L’exemple qui suit permet d’allumer une lampe pendant quelques secondes, à partir du moment où on appuie sur un bouton poussoir. Comme vous pouvez le constater, le nombre de composants requis est très restreint.
http://www.sonelec-musique.com/imag...
Le principe de fonctionnement est très simple : à la mise sous tension du montage, le condensateur C1 est déchargé et se comporte donc comme un court-circuit. Un courant s’établie donc au niveau de la base du transistor Q1, via C1 et R2, et le transistor conduit, provoquant l’allumage de la lampe L1. Puis le condensateur se charge lentement au travers de R1, ce qui conduit à une diminution lente du potentiel au point commun R1 / C1, puisque le courant circulant dans R1 diminue petit à petit. Au bout d’un certain temps, la tension aux bornes de R1 est trop faible pour maintenir la conduction de Q1 : Q1 se bloque et la lampe s’éteint. Pour redémarrer le processus, il suffit d’appuyer sur le bouton poussoir SW1, ce qui décharge d’un coup le condensateur C1, qui peut alors recommencer son cycle de charge. Ce circuit est certes très simple, mais présente deux petit inconvénients, qui n’en sont pas forcement toujours :
http://www.sonelec-musique.com/imag...
Le transistor FET 2N3819 est monté en suiveur de tension, haute impédance d’entrée et faible impédance de sortie. Le second transistor Q2, un NPN petite puissance quelconque, est monté en interrupteur qui ne conduit que lorsque la tension continue présente sur sa base (tension Ub) est d’au moins 6,8 V, par rapport à la masse. Cette tension de seuil (de basculement) correspond à l’addition de la tension Base-Emetteur du transistor Q2 (qui est de 0,6 V) avec la tension nominale de la diode zener D1 montée en série avec l’émetteur de ce même transistor (qui est de 6,2 V). Du fait de la haute impédance d’entrée du transistor FET, il n’est pas exclus d’utiliser une résistance de 10 MO pour la charge du condensateur, ce qui en théorie permettrait d’atteindre une durée de l’ordre de 2 heures (et en pratique, ça fonctionne) ! Mais se pose alors le problème du réglage précis de la durée, il faut toujours un condensateur de forte valeur et il faut de plus être très patient !
Temporisateur simple, de quelques minutes à une heure
Si l’on veut disposer d’une grande durée de temporisation tout en conservant une valeur de condensateur raisonnable, il convient de réfléchir à une autre façon de faire. Cette autre façon de faire pourrait bien être un circuit mettant en oeuvre un circuit intégré style "Timer" tel le célèbre NE555, ou encore un AOP cablé en comparateur de tension. Qu’en dites-vous ? Je vous propose donc les deux schémas suivants.
Circuit à base de NE555
http://www.sonelec-musique.com/imag...
Ce circuit à base de NE555 permet d’atteindre une durée de l’ordre de la demi-heure avec un condensateur de 2200 uF et une résistance de 820 KO, à condition que le condensateur soit de bonne qualité et présente un faible courant de fuite (résistance parallèle parasite la plus élevée possible). Si le condensateur n’est pas de bonne qualité ou est trop vieux, son courant de fuite l’empêchera de se charger au deux tiers de l’alimentation (seuil de basculement "supérieur" du NE555) et la sortie restera toujours activée. Le déclanchement se fait en portant la broche 2 du NE555 à la masse. C’est ce que fait le poussoir quand on appuie dessus, mais on peut aussi amener une impulsion négative (active à l’état bas) sur la broche 2 (entrée de déclanchement In). En remplaçant le bouton poussoir par un condensateur, vous obtenez un temporisateur / minuteur déclanché dès la mise sous tension, qui s’arrête de lui-même une fois la durée de temporisation atteinte. Exemple en page Temporisateur 008.
Circuit à base d’AOP ou comparateur de tension
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Ce circuit, un poil plus élaboré que le précédent, autorise une durée de temporisation d’environ 1000 secondes avec un condensateur C1 de 1000 uF et une résistance associée R1 de 1 MO. Cela fait tout de même une temporisation d’un quart d’heure, ce qui est tout de même bien correct pour un circuit aussi simple. Et si on utilise un condensateur de bonne qualité de 4700 uF pour C1 (pour la même raison que celle évoquée ci-avant), la temporisation dépasse une heure ! Le détail de fonctionnement de ce temporisateur est décrit à la page Temporisateur 001, je vous invite à vous y reporter s’il vous interresse. Pour ce montage comme pour le précédent à NE555, il faut noter que la durée de la temporisation n’est pas très précise et qu’elle peut différer de plusieurs secondes d’un coup à l’autre.
Temporisateur de plusieurs heures avec composants classiques
Les choses se compliquent, car le principe du condensateur qui se charge est valable tant que sa valeur ne prend pas des proportions gigantesques. Pour obtenir une temporisation de très longue durée, on préfère utiliser un condensateur de faible valeur, dont la stabilité en température et dans le temps est bien meilleur que celle d’un gros condensateur chimique polarisé. Oui mais, un condensateur de faible valeur ne permet pas d’obtenir des durées de charge très grandes ! Cela est vrai. C’est pourquoi l’idée principale n’est pas d’attendre que le condensateur se charge jusqu’à une certaine valeur, mais de provoquer une suite de charges et de décharge du condensateur, et de "compter les coups". Ainsi, on peut dire que la temporisation est écoulée au bout de 100 coups, ou au bout de 1000 coups, ou encore au bout de 65535 coups. De la sorte, un cycle de charge / décharge opéré en une seconde (ce qui est très simple à obtenir et de façon précise), permet d’atteindre une temporisition de 100 secondes au bout de 100 coups, une temporisation de 1000 secondes au bout de 1000 coups, etc... Mais ça devient une usine à gaz, ce truc ! Pas du tout ! On a juste affaire à deux sous-ensembles fort simples : un oscillateur rectangulaire pour produire les "coups", et un compteur logique pour les compter. Prenons l’exemple simple d’un NE555 monté en oscillateur de période 1 seconde, suivi d’un compteur de type CD4017 (base classique d’un petit chenillard). Le schéma qui suit n’est pas ce qui se fait de mieux en pratique, il n’est proposé ici que pour le principe général.
http://www.sonelec-musique.com/imag...
Avec ce montage :
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A la mise sous tension, le compteur du CD4060 est remis à zéro, grâce au couple C3 / R3 qui fournit une brêve impulsion positive de RAZ sur l’entrée MR. A cet instant, toutes les sorties du circuit intégré sont à l’état logique bas. La constante de temps, déterminée par C1, C2 et R1 est globalement de 1 secondes avec les valeurs données sur le schéma.
Remarques :
pour une constante de temps de 1 seconde, vous pouvez utiliser une résistance de 470 KO et des condensateurs de 10 uF, ou utiliser une résistance de 100 K0 et des condensateurs de 47 uF. Si votre circuit refuse d’osciller avec le premier couple, essayez avec l’autre.
chaque sortie change d’état toutes les n secondes : la sortie Q3 change d’état toutes les minutes environ, et la sortie Q13 change d’état toutes les 24 heures environ. Si vous souhaitez un état permanent de la sortie utilisée, vous devez ajouter quelques composants pour bloquer l’oscillation une fois la temporisation écoulée. Une simple bascule (bascule D ou JK) peut suffire pour accomplir cette tache, mais vous pouvez aussi - et c’est bien plus simple encore - ajouter une diode de type 1N4148 entre la sortie à utiliser et la broche 11 du CD4060, cathode de la diode sur broche 11. En procédant ainsi, une tension positive est appliquée à la broche 11 du CD4060 au terme de la temporisation et bloque l’oscillateur. Pour faire redémarrer le tout, il suffit de court-circuiter le condensateur C3 (application tension positive sur la broche de reset).
les sorties Q0 à Q2 ne sont pas disponibles sur le CD4060, ce qui rend l’opération de vérification de la durée un peu fastidieuse (longue).
Ce circuit est donc intéressant si l’on souhaite obtenir une temporisation de longue durée mais avec une précision moyenne ; on a un bon ordre de grandeur, mais on n’est pas à la seconde près. Pour une grande précision, on doit utiliser un oscillateur très stable, par exemple piloté par quartz. L’inconvénient des quartz est qu’il n’en existe pas de 1 Hz. Mais comme on n’est pas à un circuit intégré près quand on sait ce qu’on veut, on peut ajouter un ou deux CD4060 pour "compenser" la plus grande rapidité de l’oscillateur. Le schéma suivant montre ainsi un oscillateur piloté par quartz oscillant à la fréquence de 32,768 KHz grâce à un quartz "d’horloger" de même fréquence, suivi de deux compteurs assurant la division de fréquence et donc la multiplication de la période (base de temps).
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Sur la sortie Q13 du premier CD4060, on récupère un signal de fréquence 2 Hz, ce qui correspond à une période de 0,5 seconde. Si on divise plusieurs fois par deux ce signal de 2 Hz, on finit par atteindre des périodes très longues, et ce avec une très grande précision. Ainsi, on retrouve en sortie Q13 du second CD4060, un signal dont la période est de plus de deux heures et quart. Et si l’on recherche une plus grande durée encore, un troisième CD4060 pourra là encore faire l’affaire. Ce troisième CD4060, dont l’entrée RS serait reliée à la sortie Q13 de U2, fournirait en effet sur sa première sortie Q3, un signal dont la période serait proche de 32 heures ! Comme vous l’avez sans doute compris, le revers de la médaille d’un système aussi précis est sa difficulté à produire de façon simple, une période de durée comprise entre deux valeurs fixes, puisque les divisions opérées à la suite augmentent toujours le temps dans un rapport de deux. Bien sûr, il est possible d’adopter un facteur de division à un endroit donné, tel qu’on se retrouve avec une période plus pratique à utiliser. Ainsi, si on divise par 120 le signal de 2 Hz présent en sortie Q13 du premier CD4060, on obtient une période de 1 minute toute ronde, que l’on peut ensuite diviser avec des CD4017 pour obtenir des temps de temporisation de 1 min, 2 min, 3 min, etc.
Temporisateur de plusieurs heures avec composant programmable
Il est possible d’obtenir de grandes durées de temporisation avec un composant programmable tel qu’un PIC, qui intègre à lui seul l’oscillateur et la fonction de division, avec un facteur fixe ou programmable par l’utilisateur. Mon temporisateur 006a permet par exemple d’obtenir une durée de temporisation programmable comprise entre 100 millisecondes et 56 heures.
Bien entendu ce n’est pas parce qu’on utilise un composant programmable tel un PIC que l’on doit se restreindre à des longues durées. On peut aussi travailler sur des périodes moyennement longues et même prévoir un réglage de la durée par potentiomètre. Exemple en page Temporisateur 010.
Temporisation de démarrage (durée de commande minimale)
Les deux schémas qui suivent montrent comment faire pour démarrer un système seulement si la commande dure un certain temps. Ici, la commande est matérialisée par un bouton poussoir, qui s’il n’est pas enfoncé assez longtemps, ne produit aucun effet. Si le poussoir est enfoncé pendant plusieurs secondes, la sortie est activée, sortie qui se désactive dès le relachement du poussoir (le délai de commande ne joue que sur la mise en route, pas sur l’arrêt). Le premier montage est à base de transistors et le second est à base de portes logiques, tout deux partagent la particularité d’être simples.
Version à transistors (000ha)
Ce premier montage ne comporte que quelques composants ordinaires, y compris Q2 qui est un transistor darlington (transistor à grand gain) facile à trouver et pas cher.
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Poussoir relaché...
Quand on met le montage sous tension, et en supposant que le bouton poussoir SW1 n’est pas enfoncé, le premier transistor Q1 est saturé, du fait de la présence d’une tension suffisante appliquée sur sa base (par rapport à la masse), au travers de la résistance R2.
Remarque : la résistance R1 n’est là que pour un effet visuel de symétrie, vous pouvez en pratique la supprimer.
Q1 étant saturé (conducteur), le condensateur C1 est mis en court-circuit : la tension à ses bornes reste faible et ne peut pas augmenter. La tension appliquée à la base du second transistor Q2 est trop faible pour le rendre passant et ce dernier reste bloqué. Son courant de collecteur, même s’il n’est pas complètement nul, reste largement insuffisant pour allumer la led (la led D1 et la résistance R6 peuvent être remplacées par un petit relais avec sa diode en parallèle sur la bobine).
Poussoir enfoncé
Si maintenant on appuye sur le bouton poussoir SW1, la base du transistor Q1 est directement mise à la masse et ce transistor se bloque aussitôt. Le condensateur C1 n’est plus mis en court-circuit par la jonction E-C de Q1, et il peut désormais se charger grâce à la résistance R3. Cette charge se fait doucement, car la valeur de R3 et de C1 sont assez élevées, la tension monte doucement aux bornes du condensateur. Au bout d’un moment, la tension aux bornes du condensateur, qui est appliquée au transistor Q2 via la résistance R4, atteint une valeur suffisante pour faire conduire le transistor Q2 : la led D1 s’allume. Si on relache le bouton poussoir avant la mise en conduction de Q2, le condensateur C1 est aussitôt entièrement déchargé et il faut repartir de zéro.
Version avec circuit logique (000hb)
Le principe de fonctionnement est le même que pour le schéma vu avant. Les transistors de tout à l’heure ont été remplacés par des inverseurs logiques inclus dans un circuit intégré de type CD4049.
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Poussoir relaché
L’inverseur logique U1:A voit sur son unique entrée, un état logique haut du fait de la présence de la résistance R1 entre cette entrée et le +5 V. Comme il s’agit d’un inverseur, la sortie fait l’inverse de ce qu’il y a sur l’entrée, et présente donc un état logique bas. Rien de particulier ne se passe, sauf si vous avez branché le circuit intégré à l’envers (dans ce cas, allez en chercher un autre pour remplacer celui qui vient de fumer). Le condensateur C1 est déchargé, la tension à ses bornes est nulle (voire très faible si votre maison est hantée) et l’inverseur logique U1:B présente un état logique haut (+5 V) sur sa sortie. La led D1 reste éteinte car pour qu’elle s’allume il faut lui appliquer une tension plus basse sur sa cathode par rapport à son anode. Le temps minimum requis pour activer la sortie dépend directement de la valeur donnée aux composants R2 et C1.
Poussoir enfoncé
Le fait d’enfoncer le bouton poussoir SW1 porte l’entrée de l’inverseur logique U1:A à un état logique bas, ce qui a pour conséquence de faire passer sa sortie à un état logique haut. C1 étant déchargé, la diode D2 se trouve avec un potentiel plus positif sur son anode (quasiment +5 V) que sur sa cathode (quasiment 0 V) : elle devient donc passante et C1 peut commencer à se charger. D’ailleurs, il ne s’en prive pas. Au bout d’un certain temps, la tension aux bornes de C1 est suffisante pour être interprétée comme un niveau logique haut sur l’entrée de l’inverseur logique U1:B, et la sortie de ce dernier passe à l’état logique bas. La led D1 peut alors s’allumer. Si le poussoir est relaché avant le terme minimum, le condensateur C1 se décharge rapidement au travers de R3, D3 et l’étage de sortie de U1:A. R3 permet juste de limiter le courant de décharge de C1 et de ne pas vexer l’inverseur U1:A.
( ceci est la suite du post précédent )
Un temporisateur est un circuit électronique qui permet de mettre en route un système pendant un certain temps, ou qui permet de le mettre en route au bout d’un certain temps. Les applications d’un temporisateur sont multiples et variées, et on peut aussi bien avoir besoin d’activer un circuit pendant quelques secondes que pendant quelques heures voir plusieurs jours. Un temporisateur peut être construit à partir d’un simple monostable, mais nous verrons qu’il existe d’autres solutions, un peu moins simples mais qui permettent d’obtenir des durées de temporisation très longues.
Le principe de fonctionnement est très simple : à la mise sous tension du montage, le condensateur C1 est déchargé et se comporte donc comme un court-circuit. Un courant s’établie donc au niveau de la base du transistor Q1, via C1 et R2, et le transistor conduit, provoquant l’allumage de la lampe L1. Puis le condensateur se charge lentement au travers de R1, ce qui conduit à une diminution lente du potentiel au point commun R1 / C1, puisque le courant circulant dans R1 diminue petit à petit. Au bout d’un certain temps, la tension aux bornes de R1 est trop faible pour maintenir la conduction de Q1 : Q1 se bloque et la lampe s’éteint. Pour redémarrer le processus, il suffit d’appuyer sur le bouton poussoir SW1, ce qui décharge d’un coup le condensateur C1, qui peut alors recommencer son cycle de charge. Ce circuit est certes très simple, mais présente deux petit inconvénients, qui n’en sont pas forcement toujours :
Pour obtenir des simulations réalistes, il est nécessaire de faire varier la durée du pas d’intégration avec la fréquence ; il est normal que l’applet "réponde" lentement aux commandes quand le produit RC est petit et quand la fréquence est petite.
* Pour les signaux non sinusoïdaux, les oscillogrammes montrent le régime transitoire qui n’est pas observable sur un oscilloscope analogique réel.
Un circuit RC est un circuit électrique, composé d’une résistance et d’un condensateur montés en série ou en parallèle. Dans leur configuration série, les circuits RC permettent de réaliser des filtres électroniques passe-bas ou passe-haut. La constante de temps τ d’un circuit RC est donnée par le produit de la valeur de ces deux éléments qui composent le circuit.
Présentation
Un temporisateur est un circuit électronique qui permet de mettre en route un système pendant un certain temps, ou qui permet de le mettre en route au bout d’un certain temps. Les applications d’un temporisateur sont multiples et variées, et on peut aussi bien avoir besoin d’activer un circuit pendant quelques secondes que pendant quelques heures voir plusieurs jours. Un temporisateur peut être construit à partir d’un simple monostable, mais nous verrons qu’il existe d’autres solutions, un peu moins simples mais qui permettent d’obtenir des durées de temporisation très longues.
Utilisations (exemples)
Le temporisateur est un circuit très utilisé. Il permet par exemple :
d’allumer une lampe pendant trois heures à partir du moment où la nuit tombe ;
d’allumer une lampe dans une cage d’escalier pendant 5 minutes à partir du moment où un usager appui sur un bouton poussoir ;
de laisser allumée une ampoule de plafonnier de voiture pendant 1 minute, à partir du moment où les portes sont fermées ;
de retarder la production d’un évenement, par exemple déclancher une sirène au bout de 15 seconde si aucun code valide n’a été saisi sur un clavier, après détection de l’intrusion ;
de définir précisement le temps pendant laquelle une sirène d’alarme doit se faire entendre (30 secondes par exemple).
Voir en ligne : http://http://www.sonelec-musique.c...
En électronique, les circuits RC sont très couramment utilisés. Dans les amplificateurs, ils servent à filtrer certaines fréquences (égaliseur, contrôle de tonalité). Il en est de même en télévision et dans toutes les autres applications électroniques. Les filtres RC sont utilisés dans les colonnes haut-parleurs pour aiguiller les fréquences sur les haut-parleurs.
Le circuit RC est composé, comme son nom l’indique, d’une résistance et d’un condensateur. Le condensateur présente un comportement particulier lorsqu’il est soumis à un courant alternatif. Il présente une résistance. Un condensateur fonctionnant dans un courant alternatif provoque un retard de la tension. (Le courant alternatif est un courant électrique qui change de sens, il est dit périodique s’il change régulièrement et périodiquement de sens. Un courant alternatif périodique est caractérisé par sa fréquence.)
Le circuit RC se compose d’une résistance et d’un condensateur formant un quadripôle. Le signal de sortie est prélevé aux bornes de la résistance ou du condensateur (circuit RC). On peut l’assimiler à un diviseur potentiomètrique. La tension aux bornes du condensateur s’établit avec un retard par rapport à celle qui est présente aux bornes de la résistance, ce qui provoque un déphasage du signal de sortie par rapport au signal d’entré. (la potentiomètrie est en électricité, une technique d’analyse des réactions électrochimiques par évaluation de la différence de potentiel d’une solution)
J’ai fait une séléction parmi tout les textes que j’ai trouvé que j’ai cherché un peu partout. Dans les deux premiers textes, ce n’est pas très difficile à comprendre mais je n’ai pas tout compris dans le troisième .
Il y a aussi certains textes que ja’i trouvé sur http://f5zv.pagesperso-orange.fr/RA...
Voir en ligne : http://www.jbaumann.info/articles/r...
Le condensateur aussi appelé capacité, a pour but de stocker momentanément entre ses armatures le constituant, un potentiel électrique (d.d .p.) et de le restituer ensuite. Tout cela avec le moins de perte possible. Les valeurs stockées sont bien sûr très faibles et l’on ne peut le comparer à un petit accumulateur que par le fait qu’il se charge et se décharge.
Son emploi est assez courant, on utilise ses capacités aussi bien pendant son temps de charge que celui de décharge. On l’utilise comme filtre, anti-parasite, temporisateur, correcteur, doubleur de tension, protection, ligne de retard, condensateur de démarrage moteur, relèvement de cosinus fi, etc…
Un condensateur est constitué par deux armatures métalliques séparées par un isolant (diélectrique) auxquelles sont reliés les fils de connexions ; Si l’on établit le schéma électrique équivalent à un condensateur on obtient ceci :
http://alain.canduro.free.fr/Librar...
UN CONDENSATEUR SERA DONC DEFINI PAR :
SA CAPACITE
Son unité, le Farad, mais qui n’est pas employée car elle représenterait un condensateur énorme.
On emploie donc ses sous-multiples qui sont : Le microfarad (m F) 10-6, le nanofarad (nF) 10-9, et le picofarad (pF) 10-12.
SA TENSION D’UTILISATION
Ou tension de service, elle est indiquée sur le corps du condensateur par un ou deux chiffres, le plus faible indiquant la tension en service permanent, le plus fort indiquant la tension pouvant être dépassée brièvement par intermittence.
En aucun cas il ne faudra dépasser la tension de service, sinon on risque un amorçage entre ses armatures, endommageant le condensateur et pouvant même dans le cas des condensateurs électrochimiques provoquer leur explosion pure et simple avec projections d’électrolyte et dégagement de fumée nocive.
Certains condensateurs comme les papiers métallisés ont la particularité de s’auto-cicatriser en cas d’amorçage. On choisira donc lorsque l’encombrement du condensateur le permet, une tension supérieure à celle du montage afin d’avoir une marge de sécurité.
NOTA : La tension d’un condensateur influe plus sur ses dimensions que sa capacité.
On dit qu’un condensateur se charge lorsque l’on crée une différence de potentiel à ses bornes (ddp), entre ses armatures.
Présentation
Un temporisateur est un circuit électronique qui permet de mettre en route un système pendant un certain temps, ou qui permet de le mettre en route au bout d’un certain temps. Les applications d’un temporisateur sont multiples et variées, et on peut aussi bien avoir besoin d’activer un circuit pendant quelques secondes que pendant quelques heures voir plusieurs jours. Un temporisateur peut être construit à partir d’un simple monostable, mais nous verrons qu’il existe d’autres solutions, un peu moins simples mais qui permettent d’obtenir des durées de temporisation très longues.
Utilisations (exemples)
Le temporisateur est un circuit très utilisé. Il permet par exemple :
d’allumer une lampe pendant trois heures à partir du moment où la nuit tombe ;
d’allumer une lampe dans une cage d’escalier pendant 5 minutes à partir du moment où un usager appui sur un bouton poussoir ;
de laisser allumée une ampoule de plafonnier de voiture pendant 1 minute, à partir du moment où les portes sont fermées ;
de retarder la production d’un évenement, par exemple déclancher une sirène au bout de 15 seconde si aucun code valide n’a été saisi sur un clavier, après détection de l’intrusion ;
de définir précisement le temps pendant laquelle une sirène d’alarme doit se faire entendre (30 secondes par exemple).
Impulsion de déclanchement (ou impulsion d’entrée)
Il s’agit de l’évenement qui démarre la temporisation. Il peut s’agir d’une impulsion ou d’un simple changement d’état logique sans retour à l’état initial. L’impulsion de déclanchement peut provoquer le changement immédiat de l’’état logique de la sortie du temporisateur (si fonctionnement pendant un temps donné) ou provoquer son changement d’état de façon retardée (si démarrage au bout d’un certain temps).
Polarité de l’impulsion de déclanchement
Elle peut être positive (bas-haut-bas ou bas-haut) ou négative (haut-bas-haut ou haut-bas).
Etat de la sortie
C’est ainsi que l’on nomme l’état logique de la sortie dans lequel le temporisateur se trouve lorsqu’il vient d’être déclanché, c’est à dire quand l’état logique de sa sortie se trouve à l’opposé de l’état logique présent au repos.
Polarité de l’impulsion de sortie
Au repos, la sortie du temporisateur peut être à l’état haut ou à l’état bas, et lors de son activation, passer à l’état opposé, bas ou haut.
Durée de la temporisation
C’est la durée pendant laquelle la sortie du temporisateur est activée, ou le temps au bout duquelle elle le sera.
Temporisateur simple, de quelques secondes à quelques dizaines de secondes
Le temporisateur simple permet de mettre en route un appareil pendant un certain temps, dès apparition de la commande de déclanchement. L’exemple qui suit permet d’allumer une lampe pendant quelques secondes, à partir du moment où on appuie sur un bouton poussoir. Comme vous pouvez le constater, le nombre de composants requis est très restreint.
Le principe de fonctionnement est très simple : à la mise sous tension du montage, le condensateur C1 est déchargé et se comporte donc comme un court-circuit. Un courant s’établie donc au niveau de la base du transistor Q1, via C1 et R2, et le transistor conduit, provoquant l’allumage de la lampe L1. Puis le condensateur se charge lentement au travers de R1, ce qui conduit à une diminution lente du potentiel au point commun R1 / C1, puisque le courant circulant dans R1 diminue petit à petit. Au bout d’un certain temps, la tension aux bornes de R1 est trop faible pour maintenir la conduction de Q1 : Q1 se bloque et la lampe s’éteint. Pour redémarrer le processus, il suffit d’appuyer sur le bouton poussoir SW1, ce qui décharge d’un coup le condensateur C1, qui peut alors recommencer son cycle de charge. Ce circuit est certes très simple, mais présente deux petit inconvénients, qui n’en sont pas forcement toujours :
Voir en ligne : Circuit RC
Présentation
Un temporisateur est un circuit électronique qui permet de mettre en route un système pendant un certain temps, ou qui permet de le mettre en route au bout d’un certain temps. Les applications d’un temporisateur sont multiples et variées, et on peut aussi bien avoir besoin d’activer un circuit pendant quelques secondes que pendant quelques heures voir plusieurs jours. Un temporisateur peut être construit à partir d’un simple monostable, mais nous verrons qu’il existe d’autres solutions, un peu moins simples mais qui permettent d’obtenir des durées de temporisation très longues.
Utilisations (exemples)
Le temporisateur est un circuit très utilisé. Il permet par exemple :
d’allumer une lampe pendant trois heures à partir du moment où la nuit tombe ;
d’allumer une lampe dans une cage d’escalier pendant 5 minutes à partir du moment où un usager appui sur un bouton poussoir ;
de laisser allumée une ampoule de plafonnier de voiture pendant 1 minute, à partir du moment où les portes sont fermées ;
de retarder la production d’un évenement, par exemple déclancher une sirène au bout de 15 seconde si aucun code valide n’a été saisi sur un clavier, après détection de l’intrusion ;
de définir précisement le temps pendant laquelle une sirène d’alarme doit se faire entendre (30 secondes par exemple).
Impulsion de déclanchement (ou impulsion d’entrée)
Il s’agit de l’évenement qui démarre la temporisation. Il peut s’agir d’une impulsion ou d’un simple changement d’état logique sans retour à l’état initial. L’impulsion de déclanchement peut provoquer le changement immédiat de l’’état logique de la sortie du temporisateur (si fonctionnement pendant un temps donné) ou provoquer son changement d’état de façon retardée (si démarrage au bout d’un certain temps).
Polarité de l’impulsion de déclanchement
Elle peut être positive (bas-haut-bas ou bas-haut) ou négative (haut-bas-haut ou haut-bas).
Etat de la sortie
C’est ainsi que l’on nomme l’état logique de la sortie dans lequel le temporisateur se trouve lorsqu’il vient d’être déclanché, c’est à dire quand l’état logique de sa sortie se trouve à l’opposé de l’état logique présent au repos.
Polarité de l’impulsion de sortie
Au repos, la sortie du temporisateur peut être à l’état haut ou à l’état bas, et lors de son activation, passer à l’état opposé, bas ou haut.
Durée de la temporisation
C’est la durée pendant laquelle la sortie du temporisateur est activée, ou le temps au bout duquelle elle le sera.
Temporisateur simple, de quelques secondes à quelques dizaines de secondes
Le temporisateur simple permet de mettre en route un appareil pendant un certain temps, dès apparition de la commande de déclanchement. L’exemple qui suit permet d’allumer une lampe pendant quelques secondes, à partir du moment où on appuie sur un bouton poussoir. Comme vous pouvez le constater, le nombre de composants requis est très restreint.
Le principe de fonctionnement est très simple : à la mise sous tension du montage, le condensateur C1 est déchargé et se comporte donc comme un court-circuit. Un courant s’établie donc au niveau de la base du transistor Q1, via C1 et R2, et le transistor conduit, provoquant l’allumage de la lampe L1. Puis le condensateur se charge lentement au travers de R1, ce qui conduit à une diminution lente du potentiel au point commun R1 / C1, puisque le courant circulant dans R1 diminue petit à petit. Au bout d’un certain temps, la tension aux bornes de R1 est trop faible pour maintenir la conduction de Q1 : Q1 se bloque et la lampe s’éteint. Pour redémarrer le processus, il suffit d’appuyer sur le bouton poussoir SW1, ce qui décharge d’un coup le condensateur C1, qui peut alors recommencer son cycle de charge. Ce circuit est certes très simple, mais présente deux petit inconvénients, qui n’en sont pas forcement toujours :
Voir en ligne : Circuit RC
filtre AC DC
1) Mise en situation
Un filtre est un circuit électronique qui réalise une opération de traitement du signal. Autrement dit, il atténue certaines composantes d’un signal et en laisse passer d’autres.
Il existe plusieurs types de filtres, dont les plus connus sont :
filtre passe-haut
filtre passe-bas
filtre passe-bande
filtre réjecteur de bande
2) Types de filtres
Voici la caractéristique des 4 plus grand différents types de filtres :
#filtre passe-haut : Il ne laisse passer que les fréquences au-dessus d’une fréquence déterminée, appelée "fréquence de coupure". Il atténue les autres (les basses fréquences). Autrement dit, il « laisse passer ce qui est haut ». C’est un atténuateur de graves pour un signal audio. On pourrait aussi l’appeler coupe-bas.
#filtre passe-bas : Il ne laisse passer que les fréquences au-dessous de sa fréquence de coupure. C’est un atténuateur d’aiguës pour un signal audio. On pourrait l’appeler coupe-haut.
#filtre passe-bande : Il ne laisse passer qu’une certaine bande de fréquences (et atténue tout ce qui est au-dessus ou en-dessous). Il est très utilisé dans les récepteurs radio, tv… pour isoler le signal que l’on désire capter.Un filtre passe-bande est un filtre ne laissant passer qu’un intervalle de fréquences, celui-ci étant limité par la fréquence de coupure basse et la fréquence de coupure haute du filtre.Les applications en électronique sont multiples. Un circuit passe-bande peut servir à éliminer le bruit du signal, si l’on sait que le signal a des fréquences comprises dans une gamme de fréquences déterminée. C’est aussi un circuit passe-bande qui permet, en radiocommunication, de sélectionner la fréquence radio écoutée.
#filtre réjecteur de bande : aussi appelé filtre trappe, cloche ou coupe-bande, est le complémentaire du passe-bande. Il atténue une plage de fréquences. Cela peut être utile pour diminuer certains parasites par exemple.Un filtre coupe-Bande aussi appelé filtre rejecteur de bande est un filtre empêchant le passage d’un intervalle de fréquences. Il est composé d’un filtre passe-haut ainsi qu’un filtre passe-bas
Un filtre passif se caractérise par l’usage exclusif de composants passifs (résistances, condensateurs, bobines). Par conséquent, leur gain (rapport de puissance entre la sortie et l’entrée) ne peut excéder 1. Autrement dit, ils ne peuvent qu’atténuer en partie des signaux, mais pas les amplifier.
Les réalisations les plus simples sont basées sur des circuits RC, RL, LC ou circuit RLC. Mais il est bien sûr permis d’augmenter la complexité du filtre (et le nombre de composants).
Tout ce qui est au-dessus de cette phrase est facile de compréhension mais je n’ai pas compris l’histoire des gammes de fréquences dans le paragraphe en-dessous.
Les filtres passifs sont rarement sujet à des phénomènes de saturation( quand quelque chose arrive au maximum), d’où par exemple leur usage dans les enceintes de haut-parleurs. De plus ils peuvent exister dans toutes les gammes de fréquences (d’où leur usage dans certains circuits haute fréquence comme en radio par exemple). Toutefois, un même circuit peut difficilement couvrir à lui seul une très large gamme de fréquences car le choix d’un type de bobine ou de condensateur dépend de la fréquence. C’est faisable mais plus complexe.
Voir en ligne : Filtres RC
Dans la pratique, nous rencontrons souvent des circuits composés que d’un élément réactif et d’une résistance. Par exemple, les moteurs, composés d’enroulements réalisés avec du fil de cuivre, peuvent être représentés par une résistance montée en série avec une inductance. La résistance représente la valeur résistive du fil de cuivre, et l’inductance(l’inductance est un dipôle électronique qui a la propriété de stocker de l’énergie magnétique lorsqu’il est traversé par un courant, de même que le condensateur stocke de l’énergie lorsqu’il y a une tension à ses bornes.) représente la bobine réalisée avec le fil de cuivre. Les récepteurs capacitifs sont plus rares, mais ils peuvent également être rencontrés.
En électronique, les circuits RC et RL série sont très couramment utilisés. Dans les amplificateurs, ils servent à filtrer certaines fréquences (égaliseur, contrôle de tonalité). Il en est de même en télévision et dans toutes les autres applications électroniques. Les filtres RC et RL sont utilisés dans les colonnes haut-parleurs pour aiguiller les fréquences sur les haut-parleurs. En effet, le HP de basses ne doit recevoir que les fréquences basses, le HP médium que les fréquences moyennes et le HP aiguës que les fréquences élevées. Les caractéristiques d’une colonne dépendent en grande partie de la qualité des filtres utilisés et les concepteurs comme M. Jean Maurer à Aubonne y consacrent beaucoup de temps et d’énergie.
Je n’ai pas très bien compris dans le paragraphe 2 la phrase 2 mais il y a quand même des choses intéressantes dans ce que j’ai pu comprendre.
Voir en ligne : http://www.jbaumann.info/articles/r...
Un temporisateur est un circuit électronique qui permet de mettre en route un système pendant un certain temps, ou qui permet de le mettre en route au bout d’un certain temps. Les applications d’un temporisateur sont multiples et variées, et on peut aussi bien avoir besoin d’activer un circuit pendant quelques secondes que pendant quelques heures voir plusieurs jours. Un temporisateur peut être construit à partir d’un simple monostable, mais nous verrons qu’il existe d’autres solutions, un peu moins simples mais qui permettent d’obtenir des durées de temporisation très longues.
Il nous permet par exemple :
D’allumer une lampe pendant trois heures à partir du moment où la nuit tombe ; D’allumer une lampe dans une cage d’escalier pendant cinq minutes à partir du moment où un usager appui sur un bouton poussoir ; De retarder la production d’un évenement, par exemple déclancher une sirène au bout de 15 secondes si aucun code valide n’a été saisi sur un clavier, après detection de l’intrusion ; De laisser allumeé une ampoule de plafonnier de voiture pendant 1 minute, à partir du moment òu les portes sont fermées
pour obtenir une temporisation de quelques secondes seulement, il faut utiliser un condensateur de forte valeur ; la transition lampe allumée / lampe éteinte n’est pas franche, la durée de l’extinction dépend de la valeur de la résistance de base R2. Si la valeur de R2 est trop faible, le courant de base pourrat être trop important au moment de l’appui sur le bouton poussoir, et le transistor peut griller. Si la valeur de R2 est trop grande, la temporisation sera allongée mais le courant de base de Q2 sera probablement insuffisant et la lampe ne s’allumera pas entièrement. La diminution du courant de base de Q2, tout en conservant un même courant de collecteur (pour un éclairage nominal de la lampe) pourrait donc à priori améliorer les choses. Connaissez-vous un moyen d’avoir autant de courant collecteur pour un courant de base moindre ? Un gain de transistor (beta) plus grand ? Oui, tout à fait. Et tant qu’à faire, plutôt que de chercher un transistor NPN classique possédant un gain plus important que celui du 2N2222 utilisé ici, pourquoi ne pas choisir directement un transistor darlington ? Là au moins on est sûr d’avoir un gain très grand (un darlington est une association de deux transistors montés en cascade et dont le gain total est égal à la multiplication des gains des deux transistors). Essayons donc avec un petit transistor darlington de type BC517, sans toucher la valeur des autres composants. La temporisation est dans ce cas au moins dix fois plus longue, et on atteint sans peine 40 secondes avec C1 = 100 uF et R1 = 220 KO ! En poussant C1 à 1000 uF et en utilisant une 68 KO pour R2, la temporisation atteint presque 100 secondes, soit plus d’une minute et demi. Mais là encore, la transistion lampe allumée / lampe éteinte reste assez progressive. Je le répète, ce comportement n’est pas forcément une tare, et on peut même l’exploiter de façon très pratique, comme je l’ai fait pour la lampe basse tension à extinction progressive décrite en page Piano lumineux 001. Un circuit à peine plus compliqué, mettant en oeuvre un transistor à effet de champs (transistor qui posséde une très grande résistance d’entrée), permet d’augmenter de façon assez nette la durée de la temporisation. Ainsi, le circuit suivant permet d’activer un relais au bout d’un temps qui peut atteindre 80 secondes avec un simple couple RC de 1 MO / 100 uF, ou 800 secondes (13 minutes environ) avec un couple RC de 1 MO / 1000 uF R
Impulsion de déclanchement (ou impulsion d’entrée) Il s’agit de l’évenement qui démarre la temporisation. Il peut s’agir d’une impulsion ou d’un simple changement d’état logique sans retour à l’état initial. L’impulsion de déclanchement peut provoquer le changement immédiat de l’’état logique de la sortie du temporisateur (si fonctionnement pendant un temps donné) ou provoquer son changement d’état de façon retardée (si démarrage au bout d’un certain temps).
Polarité de l’impulsion de déclanchement Elle peut être positive (bas-haut-bas ou bas-haut) ou négative (haut-bas-haut ou haut-bas).
Etat de la sortie C’est ainsi que l’on nomme l’état logique de la sortie dans lequel le temporisateur se trouve lorsqu’il vient d’être déclanché, c’est à dire quand l’état logique de sa sortie se trouve à l’opposé de l’état logique présent au repos.
Polarité de l’impulsion de sortie Au repos, la sortie du temporisateur peut être à l’état haut ou à l’état bas, et lors de son activation, passer à l’état opposé, bas ou haut.
Durée de la temporisation C’est la durée pendant laquelle la sortie du temporisateur est activée, ou le temps au bout duquelle elle le sera.
Temporisateur simple, de quelques secondes à quelques dizaines de secondes Le temporisateur simple permet de mettre en route un appareil pendant un certain temps, dès apparition de la commande de déclanchement. L’exemple qui suit permet d’allumer une lampe pendant quelques secondes, à partir du moment où on appuie sur un bouton poussoir. Comme vous pouvez le constater, le nombre de composants requis est très restreint.
Dans la pratique, nous rencontrons souvent des circuits composés que d’un élément réactif et d’une résistance. Par exemple, les moteurs, composés d’enroulements réalisés avec du fil de cuivre, peuvent être représentés par une résistance montée en série avec une inductance. La résistance représente la valeur résistive du fil de cuivre, et l’inductance représente la bobine réalisée avec le fil de cuivre. D’autres exemples peuvent également être rencontrés :
ballast pour tubes fluorescents, transformateurs,
Les récepteurs capacitifs sont plus rares, mais ils peuvent également être rencontrés.
En électronique, les circuits RC et RL série sont très couramment utilisés. Dans les amplificateurs, ils servent à filtrer certaines fréquences (égaliseur, contrôle de tonalité). Il en est de même en télévision et dans toutes les autres applications électroniques. Les filtres RC et RL sont utilisés dans les colonnes haut-parleurs pour aiguiller les fréquences sur les haut-parleurs. En effet, le HP de basses ne doit recevoir que les fréquences basses, le HP médium que les fréquences moyennes et le HP aiguës que les fréquences élevées. Les caractéristiques d’une colonne dépendent en grande partie de la qualité des filtres utilisés et les concepteurs comme M. Jean Maurer à Aubonne y consacrent beaucoup de temps et d’énergie.
Pour ces circuits, les méthodes de calculs sont les mêmes que pour les circuits RLC. Nous allons les reprendre et les appliquer aux circuits RC et RL.
CIRCUIT RC :
Ce genre de circuit est plutôt rencontré dans les appareils électroniques pour filtrer certaines fréquences. En électricité, les condensateurs sont utilisés pour corriger les déphasages provoqués par les récepteurs inductifs (moteurs, ballast TL, etc.) .
Suivant le montage, il est possible de trouver des condensateurs en série avec une résistance. Pour réaliser des adaptations en tension en introduisant un condensateur en série avec une charge résistive (réducteur de tension). Ce montage peut également être réalisé au moyen d’une bobine montée en série avec la charge résistive. Les circuits RC réducteurs de tension sont plus souvent utilisés car les condensateurs sont en général de plus petite taille et d’un coût plus bas. http://www.epsic.ch/cours/electrote...
Le condensateur aussi appelé capacité, a pour but de stocker momentanément entre ses armatures le constituant, un potentiel électrique (d.d .p.) et de le restituer ensuite. Tout cela avec le moins de perte possible. Les valeurs stockées sont bien sûr très faibles et l’on ne peut le comparer à un petit accumulateur que par le fait qu’il se charge et se décharge.
Son emploi est assez courant, on utilise ses capacités aussi bien pendant son temps de charge que celui de décharge. On l’utilise comme filtre, anti-parasite, temporisateur, correcteur, doubleur de tension, protection, ligne de retard, condensateur de démarrage moteur, relèvement de cosinus fi, etc…
Les textes précédents ont à peu près les mêmes contenus que certains que j’avais déjà envoyé sur le site mais dans ce qui va suivre il y a de nouvelles choses.
Un condensateur est constitué par deux armatures métalliques séparées par un isolant (diélectrique) auxquelles sont reliés les fils de connexions ; Si l’on établit le schéma électrique équivalent à un condensateur on obtient RI, une résistance faible comprenant les connexions, les armatures C ainsi que les caractéristiques du diélectrique. RT étant une résistance forte caractérisant les défauts d’isolement des armatures, considérant qu’il n’existe pas d’isolant parfait.
SA CAPACITE
Son unité, le Farad, mais qui n’est pas employée car elle représenterait un condensateur énorme.
On emploie donc ses sous-multiples qui sont : Le microfarad (m F) 10-6, le nanofarad (nF) 10-9, et le picofarad (pF) 10-12.
SA TENSION D’UTILISATION
Ou tension de service, elle est indiquée sur le corps du condensateur par un ou deux chiffres, le plus faible indiquant la tension en service permanent, le plus fort indiquant la tension pouvant être dépassée brièvement par intermittence.
En aucun cas il ne faudra dépasser la tension de service, sinon on risque un amorçage entre ses armatures, endommageant le condensateur et pouvant même dans le cas des condensateurs électrochimiques provoquer leur explosion pure et simple avec projections d’électrolyte et dégagement de fumée nocive.
Certains condensateurs comme les papiers métallisés ont la particularité de s’auto-cicatriser en cas d’amorçage. On choisira donc lorsque l’encombrement du condensateur le permet, une tension supérieure à celle du montage afin d’avoir une marge de sécurité.
En revanche je n’ai pas tout compris dans la tension d’utilisation en particulier tout ce qui suit le premier pargraphe.
Voir en ligne : Circuits et filtres RC
Les circuits RC et RL (résistances bobine) série peuvent être utilisés comme filtres dans les appareils audio et vidéo. Nous trouvons des applications identiques dans les installations de téléphone pour éliminer les impulsions de taxation à 12 [kHz]. Pour déterminer les caractéristiques de ces filtres, il est nécessaire d’effectuer des mesures.
Avec les circuits RL et RC série il est possible d’obtenir des filtres de caractéristiques différentes. Suivant si la tension de sortie est mesurée sur le condensateur ou sur la bobine, le filtre atténuera soit les fréquences élevées, soit les fréquences basses
#Dans le circuit RC, la réactance capacitive diminue avec la fréquence.
#La tension sur le condensateur va suivre cette variation et elle va donc diminuer en fonction de la fréquence.
#Dans le circuit RL, la réactance inductive augmente avec la fréquence.
#La tension de sortie mesurée sur la résistance diminuera en fonction de l’augmentation de la réactance.
#Dans les deux cas, nous avons à faire à des filtres passe-bas qui atténuent les fréquences élevées.
#Dans le circuit RC, la réactance capacitive diminue avec la fréquence. La tension sur le condensateur va suivre cette variation. La tension de sortie est mesurée sur la résistance et elle augmentera en fonction de la diminution de la réactance.
#Dans le circuit RL, la réactance inductive augmente avec la fréquence. La tension de sortie mesurée sur la réactance et elle va augmenter en fonction de l’augmentation de la réactance.
#Dans les deux cas nous avons à faire à des filtres passe-haut qui atténuent les fréquences basses
En électricité, les filtres sont utilisés pour supprimer ou détecter les fréquences pilotes transmises sur les lignes d’alimentation. Nous trouvons également des filtres pour éliminer les parasites et les perturbations.
Nous ne trouvons pas des filtres que dans le domaine des basses fréquences. Les téléviseurs et les récepteurs radio sont également équipés de filtres, mais ils ne fonctionnent pas aux même fréquences.
Les textes sont un peu répétitifs mais j’ai trouvé que cela apportait de nouvelles infos mais il y a un petit problème : c’est qu’on y trouve des unités inconnues que je n’ai pas réussi à déterminer.
Voir en ligne : http://www.epsic.ch/cours/electrote...
Temporisateur de plusieurs heures avec composants classiques
Les choses se compliquent, car le principe du condensateur qui se charge est valable tant que sa valeur ne prend pas des proportions gigantesques. Pour obtenir une temporisation de très longue durée, on préfère utiliser un condensateur de faible valeur, dont la stabilité en température et dans le temps est bien meilleur que celle d’un gros condensateur chimique polarisé. Oui mais, un condensateur de faible valeur ne permet pas d’obtenir des durées de charge très grandes ! Cela est vrai. C’est pourquoi l’idée principale n’est pas d’attendre que le condensateur se charge jusqu’à une certaine valeur, mais de provoquer une suite de charges et de décharge du condensateur, et de "compter les coups". Ainsi, on peut dire que la temporisation est écoulée au bout de 100 coups, ou au bout de 1000 coups, ou encore au bout de 65535 coups. De la sorte, un cycle de charge / décharge opéré en une seconde (ce qui est très simple à obtenir et de façon précise), permet d’atteindre une temporisition de 100 secondes au bout de 100 coups, une temporisation de 1000 secondes au bout de 1000 coups, etc... Mais ça devient une usine à gaz, ce truc ! Pas du tout ! On a juste affaire à deux sous-ensembles fort simples : un oscillateur rectangulaire pour produire les "coups", et un compteur logique pour les compter. Prenons l’exemple simple d’un NE555 monté en oscillateur de période 1 seconde, suivi d’un compteur de type CD4017 (base classique d’un petit chenillard). Le schéma qui suit n’est pas ce qui se fait de mieux en pratique, il n’est proposé ici que pour le principe général.
Avec ce montage :
A la mise sous tension, le compteur du CD4060 est remis à zéro, grâce au couple C3 / R3 qui fournit une brêve impulsion positive de RAZ sur l’entrée MR. A cet instant, toutes les sorties du circuit intégré sont à l’état logique bas. La constante de temps, déterminée par C1, C2 et R1 est globalement de 1 secondes avec les valeurs données sur le schéma.
Remarques :
pour une constante de temps de 1 seconde, vous pouvez utiliser une résistance de 470 KO et des condensateurs de 10 uF, ou utiliser une résistance de 100 K0 et des condensateurs de 47 uF. Si votre circuit refuse d’osciller avec le premier couple, essayez avec l’autre.
chaque sortie change d’état toutes les n secondes : la sortie Q3 change d’état toutes les minutes environ, et la sortie Q13 change d’état toutes les 24 heures environ. Si vous souhaitez un état permanent de la sortie utilisée, vous devez ajouter quelques composants pour bloquer l’oscillation une fois la temporisation écoulée. Une simple bascule (bascule D ou JK) peut suffire pour accomplir cette tache, mais vous pouvez aussi - et c’est bien plus simple encore - ajouter une diode de type 1N4148 entre la sortie à utiliser et la broche 11 du CD4060, cathode de la diode sur broche 11. En procédant ainsi, une tension positive est appliquée à la broche 11 du CD4060 au terme de la temporisation et bloque l’oscillateur. Pour faire redémarrer le tout, il suffit de court-circuiter le condensateur C3 (application tension positive sur la broche de reset).
les sorties Q0 à Q2 ne sont pas disponibles sur le CD4060, ce qui rend l’opération de vérification de la durée un peu fastidieuse (longue).
Ce circuit est donc intéressant si l’on souhaite obtenir une temporisation de longue durée mais avec une précision moyenne ; on a un bon ordre de grandeur, mais on n’est pas à la seconde près. Pour une grande précision, on doit utiliser un oscillateur très stable, par exemple piloté par quartz. L’inconvénient des quartz est qu’il n’en existe pas de 1 Hz. Mais comme on n’est pas à un circuit intégré près quand on sait ce qu’on veut, on peut ajouter un ou deux CD4060 pour "compenser" la plus grande rapidité de l’oscillateur. Le schéma suivant montre ainsi un oscillateur piloté par quartz oscillant à la fréquence de 32,768 KHz grâce à un quartz "d’horloger" de même fréquence, suivi de deux compteurs assurant la division de fréquence et donc la multiplication de la période (base de temps).
Sur la sortie Q13 du premier CD4060, on récupère un signal de fréquence 2 Hz, ce qui correspond à une période de 0,5 seconde. Si on divise plusieurs fois par deux ce signal de 2 Hz, on finit par atteindre des périodes très longues, et ce avec une très grande précision. Ainsi, on retrouve en sortie Q13 du second CD4060, un signal dont la période est de plus de deux heures et quart. Et si l’on recherche une plus grande durée encore, un troisième CD4060 pourra là encore faire l’affaire. Ce troisième CD4060, dont l’entrée RS serait reliée à la sortie Q13 de U2, fournirait en effet sur sa première sortie Q3, un signal dont la période serait proche de 32 heures ! Comme vous l’avez sans doute compris, le revers de la médaille d’un système aussi précis est sa difficulté à produire de façon simple, une période de durée comprise entre deux valeurs fixes, puisque les divisions opérées à la suite augmentent toujours le temps dans un rapport de deux. Bien sûr, il est possible d’adopter un facteur de division à un endroit donné, tel qu’on se retrouve avec une période plus pratique à utiliser. Ainsi, si on divise par 120 le signal de 2 Hz présent en sortie Q13 du premier CD4060, on obtient une période de 1 minute toute ronde, que l’on peut ensuite diviser avec des CD4017 pour obtenir des temps de temporisation de 1 min, 2 min, 3 min, etc.
Voir en ligne : Circuit RC
Les filtres sont parmi les circuits les plus utilisés dans les appareils de l’électronique de divertissement. Nous les trouvons sous différentes formes et utilisant diverses technologies. Ils peuvent servir à éliminer une fréquence ou une bande de fréquences, ou inversement, à favoriser une fréquence ou une bande de fréquences. Ils peuvent être actifs, si ils utilisent des éléments actifs (transistors , ampli OP) ou passifs si ils ne sont composés que d’éléments passifs (résistances, inductances, condensateurs ou quartz).
Suivant leur conception, ils peuvent correspondre à un gabarit de fréquences très précis. Les nouveaux matériaux ainsi que les nouvelles technologies permettent maintenant de fabriquer des filtres complexes et très sélectifs, sans nécessiter un grand nombre d’éléments.
Dans les dernières générations d’appareils audio et vidéo il est de plus en plus fait appel à l’emploi de filtres. Dans les appareils digitaux ils sont réalisés en technique numérique, sans utiliser des éléments réactifs. Les circuits CCD sont également souvent utilisés comme filtres ou comme ligne à retard. Ces deux technique feront l’objet d’une étude séparée dans deux chapitres. Ces filtres sont en général incorporés dans des circuits intégrés, ce qui rend difficile leur approche théorique
Dans la plupart des cas, les filtres sont composés d’éléments simples tels que résistances, inductances et condensateurs. Suivant le nombre et la disposition des éléments, nous obtenons des caractéristiques différentes.
Pour les filtres à fréquences complexes, nous utiliserons les propriétés piézo-électriques de certains matériaux, comme par exemple le quartz.
Les filtres numériques ne peuvent être étudiés qu’en théorie. En effet, ils sont composés d’une succession de circuits logiques et autres systèmes numériques. Dans ce cas, la fréquence et l’amplitude sont représentées par des valeurs binaires. Il devient alors aisé de les manipuler pour éliminer ou favoriser la ou les fréquences désirées. Comme nous l’avons déjà précisé dans l’introduction, ces circuits étant d’une très grande complexité, il ne nous sera pas possible de les étudier dans le détail.
Ces textes sont en grande partie des textes répétitifs.
Voir en ligne : http://www.epsic.ch/cours/electrote...
Les filtres sont parmi les circuits les plus utilisés dans les appareils de l’électronique de divertissement. Nous les trouvons sous différentes formes et utilisant diverses technologies. Ils peuvent servir à éliminer une fréquence ou une bande de fréquences, ou inversement, à favoriser une fréquence ou une bande de fréquences. Ils peuvent être actifs, si ils utilisent des éléments actifs (transistors , ampli OP) ou passifs si ils ne sont composés que d’éléments passifs (résistances, inductances, condensateurs ou quartz).
Suivant leur conception, ils peuvent correspondre à un gabarit de fréquences très précis. Les nouveaux matériaux ainsi que les nouvelles technologies permettent maintenant de fabriquer des filtres complexes et très sélectifs, sans nécessiter un grand nombre d’éléments.
Dans les dernières générations d’appareils audio et vidéo il est de plus en plus fait appel à l’emploi de filtres. Dans les appareils digitaux ils sont réalisés en technique numérique, sans utiliser des éléments réactifs. Les circuits CCD sont également souvent utilisés comme filtres ou comme ligne à retard. Ces deux technique feront l’objet d’une étude séparée dans deux chapitres. Ces filtres sont en général incorporés dans des circuits intégrés, ce qui rend difficile leur approche théorique
Dans la plupart des cas, les filtres sont composés d’éléments simples tels que résistances, inductances et condensateurs. Suivant le nombre et la disposition des éléments, nous obtenons des caractéristiques différentes.
Pour les filtres à fréquences complexes, nous utiliserons les propriétés piézo-électriques de certains matériaux, comme par exemple le quartz.
Les filtres numériques ne peuvent être étudiés qu’en théorie. En effet, ils sont composés d’une succession de circuits logiques et autres systèmes numériques. Dans ce cas, la fréquence et l’amplitude sont représentées par des valeurs binaires. Il devient alors aisé de les manipuler pour éliminer ou favoriser la ou les fréquences désirées. Comme nous l’avons déjà précisé dans l’introduction, ces circuits étant d’une très grande complexité, il ne nous sera pas possible de les étudier dans le détail.
Ces textes sont en grande partie des textes répétitifs.
Voir en ligne : http://www.epsic.ch/cours/electrote...
Le choix d’un condensateur dépend de plusieurs paramètres :
Capacité
C’est la fonction à remplir qui impose la capacité du condensateur. Par exemple :
Stabilité de la capacité
Si le condensateur entre dans la réalisation d’un circuit oscillant sélectif ou plus particulièrement dans celle d’un oscillateur libre et stable (VFO), la valeur de la capacité ne doit pas varier en fonction de la tension ou de la température. La stabilité de la capacité dépend beaucoup du coefficient de température de l’isolant. Le mica est un matériau de très grande qualité, son coefficient de température est proche de -20 à +50.10-6 par °C alors qu’il sera de -1500.10-6 par °C pour certains types de céramique.
En plaçant en parallèle un condensateur dont le coefficient de température est positif avec un autre dont le coefficient de température est négatif on peut annuler la dérive en température de la capacité de l’ensemble.
Type de diélectrique : mica, polysulfone, polycarbonate, céramique NP0
Tension de service
La tension nominale indiquée sur un condensateur est la tension maximum que ce dernier pourra supporter en permanence. Dans le cas d’une condensateur de filtrage dans une alimentation secteur, il faudra tenir compte de la tension crête présente à la sortie du redresseur et non pas de la tension efficace à l’entrée de ce dernier. En cas de dépassement de la tension maximale, un claquage du diélectrique peut se produire. Certains diélectriques solides sont autocicatrisants, c’est à dire qu’ils ne mettent pas les armatures du condensateur en court-circuit après un claquage et celui-ci peut encore être utilisé.
La tension crête est la tension maximale que peut supporter le condensateur pendant un court instant, une impulsion.
La résistance aux surtensions est liée à la rigidité diélectrique de l’isolant et à son épaisseur. Pour certains matériaux la rigidité diélectrique varie fortement avec la température, la fréquence, l’hygrométrie et l’épaisseur de l’isolant.
Rien de compliqué à comprendre.
Voir en ligne : http://f5zv.pagesperso-orange.fr/RA...
*Le circuit RC.
Etudions les variations de ve et uc en fonction du temps et pour des t de différentes grandeurs devant T la pétiode du signal d’entrée.
CAS n1 : t << T
R=10 kW
C=100 nF
Ici on observe bien la charge et la décharge du condensateur jusqu à 5 G : le condensateur est donc bien chargé au bout de 5 ms.
Le condensateur se charge jusqu’ à 5 V ,et se décharge jusqu’ à 0 V.
CAS n2 t » T
R=100k t = RC =10 ms
C=100nF T=10 ms
Dans ce cas, la charge et la décharge se font moins rapidement :on obtient un signal triangulaire. Vc oscille entre 1.8V et 2.8 V.
On ne peut plus observer la charge et la décharge qui se faisaient de façon exponentielle.
CAS n3 t << T
R=10 k
C=10 m F
t = RC =100 ms F=100 Hz d’où
T=10ms
On peut déterminer la fréquence de coupure : ( nous étudions un circuit RC mais aussi un filtre passe bas)
Ce circuit RC est un filtre passe bas : il ne laissera passer que la valeur moyenne du signal présent en entrée. En effet, la fréquence du fondamental étant de 100 Hz et celles des harmoniques supérieures, seule la valeur moyenne de fréquence nulle donc inférieure à Fc se retrouvera en sortie.
On obtient donc quasiment une droite pour uc correspondant à la valeur moyenne de la tension d’entrée.
un condensateur est capable d’accumuler de l’énergie entre deux armatures métalliques séparées par un isolant électrique. Il est caractérisé par sa capacité d’emmagasinage C et la tension V aux bornes de ses armatures. Sa charge Q est par définition le produit de C par V :
Q = C x V
L’unité de charge est le coulomb (Cb) du nom du physicien français Charles de Coulomb (1736-1806). L’unité de capacité est le farad (F), du nom du physicien anglais Michaël Faraday (1791-1867), correspondant à une charge de 1 coulomb pour une tension de 1 volt entre ses armatures.
Voir en ligne : http://serge.mehl.free.fr/exos/circ...
le temporisateur est un circuit très utilisé. Il permet par exemple :
De laisser allumeé une ampoule de plafonnier de voiture pendant 1 minute, à partir du moment òu les portes sont fermées ;
D’allumer une lampe pendant trois heures à partir du moment où la nuit tombe ;
D’allumer une lampe dans une cage d’escalier pendant cinq minutes à partir du moment où un usager appui sur un bouton poussoir ;
De retarder la production d’un évenement, par exemple déclancher une sirène au bout de 15 secondes si aucun code valide n’a été saisi sur un clavier, après detection de l’intrusion ;
De définir précisément le temps pendant laquelle une sirène d’alarme doit se faire entendre (30 secondes par exemple)
voici quelque site internet (images) :
http://www.jbaumann.info/articles/r...
http://www.sonelec-musique.com/imag...
http://www.sonelec-musique.com/imag...
Florent boidart
Temporisateur de plusieurs heures avec composants classiques
Les choses se compliquent, car le principe du condensateur qui se charge est valable tant que sa valeur ne prend pas des proportions gigantesques. Pour obtenir une temporisation de très longue durée, on préfère utiliser un condensateur de faible valeur, dont la stabilité en température et dans le temps est bien meilleur que celle d’un gros condensateur chimique polarisé. Oui mais, un condensateur de faible valeur ne permet pas d’obtenir des durées de charge très grandes ! Cela est vrai. C’est pourquoi l’idée principale n’est pas d’attendre que le condensateur se charge jusqu’à une certaine valeur, mais de provoquer une suite de charges et de décharge du condensateur, et de "compter les coups". Ainsi, on peut dire que la temporisation est écoulée au bout de 100 coups, ou au bout de 1000 coups, ou encore au bout de 65535 coups. De la sorte, un cycle de charge / décharge opéré en une seconde (ce qui est très simple à obtenir et de façon précise), permet d’atteindre une temporisition de 100 secondes au bout de 100 coups, une temporisation de 1000 secondes au bout de 1000 coups, etc... Mais ça devient une usine à gaz, ce truc ! Pas du tout ! On a juste affaire à deux sous-ensembles fort simples : un oscillateur rectangulaire pour produire les "coups", et un compteur logique pour les compter. Prenons l’exemple simple d’un NE555 monté en oscillateur de période 1 seconde, suivi d’un compteur de type CD4017 (base classique d’un petit chenillard). Le schéma qui suit n’est pas ce qui se fait de mieux en pratique, il n’est proposé ici que pour le principe général.
Avec ce montage :
la sortie Out1 est active pendant la durée de la temporisation, et se désactive une fois la temporisation écoulée ;
la sortie Out2 est inactive pendant la durée de la temporisation, et s’active une fois la temporisation écoulée.
une fois la temporisation écoulée, ce qui survient après cinq impulsions d’horloge sur l’entrée CLK du CD4017, le système est verrouillé.
Nous avons donc une temporisation de l’ordre de 5 secondes alors que la base de temps n’est que de 1 seconde.
Bien entendu, le "gain de temps" n’est pas énorme, et il convient de trouver un compteur avec beaucoup plus d’étages pour profiter pleinement du principe. En son époque, le constructeur EXAR proposait un circuit spécialement étudié pour des temporisations de courte et longue durée : de quelques microsecondes à plusieurs jours. Ce circuit était le XR2240, qui permettait de compter entre 1 et 255 unités de temps. On trouve encore ce circuit à la vente, mais moins facilement que par le passé. Mais qu’importe, puisqu’on peut reprendre le principe avec des composants fort courant et pas chers... Voyez donc le schéma suivant, qui permet d’obtenir une temporisation de 12 ou 24 heures, avec un seul circuit intégré de type CD4060, qui intègre ce qu’il faut pour réaliser la base de temps et le comptage.
Le temporisateur simple permet de mettre en route un appareil pendant un certain temps, dès apparition de la commande du déclanchement. L’exemple qui permet d’allumer une lampe pendant quelques secondes, à partir du moment où on appuie sur un bouton poussoir.Comme vous pouvez constater , le nombre des composants requis est très restreint.(de quleques secondes à quelques dizaines de minutes.)
Le temporisateur simple de quelques minutes à une heure.
Si l’on veut disposer d’une grande durée de temporisation tout en conservant une valeur de condensateur raisonnable, il convient de réfléchir à une autre façon de faire.
Le déclenchement d’un temporisateur
Déclanchement
Lorsque l’on met le montage sous tension, il ne se passe (normalement) rien, la sortie 3 du NE555 est désactivé (à l’état bas), et le relais et la led sont donc inactifs. Pour déclancher le monostable (le temporisateur, si vous préférez), il faut appliquer un état logique bas sur l’entrée 2 du NE555. Cette entrée est au potentiel positif au repos, par l’entremise de la résistance R3 de forte valeur reliée au pôle positif de l’alimentation (R3 vaut ici 10 MO, mais vous pouvez descendre jusqu’à 2,2 MO). Lorsqu’on met les doigts sur les deux touches sensitives TS1 et TS2, le monostable est déclanché et la temporisation démarre. La led D2 s’allume et le relais RL1 s’enclanche, ce qui amène les deux contacts NO et Com à se toucher et à fermer donc le circuit où se trouve l’élement à commander.
Durée de la temporisation
La durée pendant laquelle la sortie 3 du NE555 reste à l’état haut, est dictée par la valeur de R1, de RV1 et de C1. R1 et C1 sont fixe, alors que RV1 est un potentiomètre cablé en résistance variable. Lors de l’activation du monostable, le condensateur C1 est déchargé et se charge lentement au travers de R1 et de RV1. La temporisation s’arrête quand la tension aux bornes du condensateur C1 (bornes 6 et 7 du NE555) atteind les deux tiers de la tension d’alimentation, soit ici 6 V. Grâce à RV1, il est possible de prolonger plus ou moins la durée de la temporisation. Avec les valeurs de composants adoptées ici, on obtient une temporisation dont la durée est globalement comprise entre 1/4 de seconde (curseur RV1 côté R1) et 50 secondes (curseur RV1 côté C1). En adoptant une valeur de 100 uF pour C1, ces temps sont doublés. N’espérez pas trop tout de même pouvoir augmenter C1 dans de grandes proportions, car le courant de fuite d’un condensateur chimique de forte valeur peut être ici suffisement élevé pour empêcher sa charge correcte (la tension à ses bornes pourrait ne pas monter jusqu’à 6V et le temporisateur resterait alors bloqué en activité).
La commande
Si le but du montage est d’allumer une petite lampe (led ou ampoule à incandescence 50 mA max), il est possible de se passer du transistor Q1 et du relais, qui ne sont là que pour donner au montage un aspect un peu plus "universel". Il est même possible de se passer du transistor pour commander le relais, tant que ce dernier ne consomme pas plus de 200 mA (cas de la majorité des petits relais), ce qui correspond à la capacité maximale en courant pouvant être débitée par un NE555 standard. Dans tous les cas (transistor ou pas), vous ne devez pas oublier la diode "avaleuse de surtension" placée en parallèle sur la bobine du relais, et cablée en inverse.
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