NE555 le timer à tout faire

NE555 un des C.I. les plus populaires.

 

HISTORIQUE du NE 555

1°) Origine 

 Signetics lance en 1972 le NE555 TIMER, appelé couramment le 555.

Il est décliné en plusieurs versions, le 556 (deux 555 dans un boitier 14 pins et le 558 (quatre 555 dans boîtier 16 pins).

2°) Succès

Ce C.I. a connu une popularité comparable à celle des A.O.P.. Son faible coût, sa polyvalence et sa stabilité ont contribué à son succès fulgurant.

3°) Trois modes de fonctionnement

• ASTABLE (oscillateur) pour faire des flashers, générateur d'impulsions, des horloges logiques, des générateurs de sons, des alarmes....

• MONOSTABLE (c'est le mode "one shot") pour faire des minuteries, des interrupteurs.
• BISTABLE Il conserve l'un des deux états.

4 °) Composition

 

• 23 transistors

• 2 diodes

• 16 résistances

 GND: MASSE    TRIG: DECLENCHEMENT    OUT: SORTIE     RESET: REMISE A ZERO
 VCC: +               DISCH: DECHARGE              THRES: SEUIL   CONT: CONTROLE DE T.

5°) Block diagram

6°) Structure interne

Les trois résistances internes en série  de 5 ko divisent la tension d'alimentation par 3.

Une mesure entre GND et les différents points de la ligne de résistances donne 1/3 VCC, 2/3 VCC et 3/3 VCC.

Ce pont diviseur est exploité pour faire des comparaisons d'entrée ayant une incidence sur la tension de sortie.

Chaque comparateur reçoit broche - une tension de référence calculée à partir de la tension d'alimentation:

- COMP A: broche - :  2/3 de la valeur VCC. 

- COMP B broche + :  1/3 de la valeur VCC.

 

Si la tension du threshold (broche 2)  COMP B reçoit une tension inférieure à 1/3 de la valeur VCC, la sortie du comparateur envoie une commande à la bascule broche S et la remise à zéro est activée.

A l'inverse, si la tension du trigger (broche 6)  COMPA reçoit une tension supérieure à 2/3 de la valeur VCC, la sortie du comparateur envoie une commande à la bascule broche R et la mise à 1 est activée.

En sortie du comparateur, un transistor NPN dont le collecteur est  la broche 7 (discharge) passe en mode saturé quand la sortie du comparateur est à 1 et en mode bloqué quand la sortie est à l'état 0.

 En exploitant ces deux dernières caractéristiques, il est possible d'obtenir un astable changeant d'état tant que le CI est alimenté. Il faut juste ajouter 2 résistances et 1 condensateur en entrée..La tension de sortie passera de la valeur de la tension d'entrée à zéro volt puis de la valeur de la tension d'entrée à zéro volt tant que VCC est présente.

 

 La fréquence obtenue en sortie dépend de la valeur des résistances et du condensateur.

 Relier la broche 4 à la masse remet tout à zéro.

 Le montage de ce schéma  fonctionne en mode astable mais on  peut obtenir un mode monostable, l'état de la sortie 3 au niveau bas passe au niveau haut si la broche 2 reçoit une impulsion crée par un condensateur et une résistance.

voir datasheet

En mode bistable, l'un des 2 états peut être conservé (comme un télérupteur).

 voir datasheet

 7°) Utilisations

 Cela va de la minuterie à la sirène en passant par le générateur de signaux ou divers détecteurs (pluie, intrusion, température...).

 8°) Schémas

Voici quelques schémas simples d'application.

 9°) Montage en KIT

 

 

 

 

 

 

   

REALISER SA BOBINE DE TESLA

 

Origine de la bobine de TESLA

1°) MADE IN U.S.A.

Au XIX ème siècle, on savait transmettre des informations par ondes radio et on rêvait de transmettre de l'énergie sans avoir à utiliser un conducteur tel les câbles. C'est pourquoi Nikola TESLA construisit cette tour en 1901. Elle ne restera debout qu'une quinzaine d'années et le projet qui consistait à capter l'énergie de la ionosphère et d'en faire bénéficier gratuitement le monde entier fût abandonné faute de financement.

2°) MADE IN RUSSIA.

En août 2018, Les physiciens russes Sergey et Leonid Plekhanov ont levé les fonds nécessaires à la construction d'un prototype de 2 tonnes alors que la tour originale construite à  Long Island pesait 60 tonnes. Cela est dû aux progrès réalisés dans les matériaux.

2°) PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT.

La tour devait exploiter la conductivité de la terre elle-même, la transmission d'énergie se faisant à travers la Terre et l'ionosphère. L'idée  russe était de créer de l'énergie avec un champ géant de panneaux photovoltaïques dans un désert et de véhiculer cette énergie pour alimenter le monde entier en utilisant la tour TESLA. La bobine de TESLA est un transformateur résonnant dont le brevet a été déposé par Nikola TESLA en 1891. Celle que prévoient de construire les deux physiciens mesurerait 20 m.

Ainsi la validité de l'idée originale sera démontrée selon  Sergey et Leonid Plekhanov. Actuellement seule une simulation numérique réalisée avec le logiciel ANSOFT HFSS a confirmé le bien fondé de cette théorie.

3°) UN PRECEDENT NON NEGLIGEABLE.

John Mankins, ancien scientifique de la N.A.S.A. a réussi en 2008 à véhiculer de l'énergie par ondes radio (une vingtaine de watts) sur 148 km ente 2 îles. Cela a été le point de départ de l'étude de nombreux projets de centrales solaires orbitales (U.S.A. Japon...).

 

4°) LES APPLICATIONS VISIBLES AU QUOTIDIEN.

Sur une petite distance, vos mobiles peuvent se recharger par induction électromagnétique. On trouve aussi des câbles U.S.B. dont les connecteurs utilisent aussi ce principe.

D'autres applications sont plus spectaculaires. La société BOMBARDIER a breveté la technologie PRIMOVE qui permet à un tramway de se recharger selon le même principe.
En matière de domotique, il est possible de charger par onde radio, tous les instruments se trouvant dans un champ rayonnant sur un rayon de 4 m. Bien-sûr, propager des ondes, voire des micro-ondes n'est pas sans danger et il faut de concert étudier comment ne pas porter atteinte à chacun.

 Il est certain que véhiculer quelques Watts ou quelques mégawatts  aura toujours une incidence sur les personnes électrosensibles .... et le commun des mortels en général.

4°) ET DEMAIN?

Imaginez un monde sans pylônes au milieu des champs, sans fils au bord des routes, c'est un  plus pour l'environnement. Mais comme dit précédemment, cela ne doit pas être au détriment de notre santé. La recherche en matière de transmission d'énergie sans fil en est encore à l'aube. On pourrait comparer son développement à l'ère des postes à galène en matière radiophonique. On est loin du Digital Audio Broadcasting d'aujourd'hui (radio numérique terrestre). Par analogie, la transmission d'énergie sans fil doit accomplir le même chemin.

Réalisation de  la bobine de TESLA

1°) UNE BOBINE DE TESLA, POUR QUOI FAIRE?

• Produire des plasma à haute température et haute pression.
• Transmettre de l'énergie électrique sans fil.
• Eclairer des lampes fluorescentes.
• Produire des arcs merveilleux.

2°) PRECAUTION D'EMPLOI.

Ne pas utiliser si vous avez un stimulateur cardiaque.

3°) CONTENU DU KIT

• circuit imprimé
• bobine
• Led 3 mm bleue
• 2 condensateurs monolithiques 105
• interrupteur
• 2 résistances 10k
• dissipateur
• 4 vis et 4 entretoises
• Transistor BD 243
• lampe
• connecteur alimentation 9/12V

4°) MONTAGE.

Ca ne devrait pas prendre beaucoup de temps.

On soude les résistances puis les condensateurs (pas de sens à respecter) puis le transistor, l'interrupteur, la bobine et  le socle d'alimentation 9/12V.

Une fois le montage terminé, vous pouvez procéder à  son expérimentation.

Parmi les différents KITS proposés par MILENA-SPB, c'est celui-ci qui nous a apporté le plus de satisfaction. Un autre modèle n'a pas supporté nos expérimentations.

Je vous donne le lien pour accéder au KIT, il est aussi proposé en version montée.