Des oscillateurs Cmos de la BF à la HF
Quelques exemples d'oscillateurs à base de circuits cmos. Ces circuits ne sont pas très exigeants pour la tension
d'alimentation et peuvent être mis en oeuvre très rapidement. Toutefois, cette souplesse impose deux précautions
importantes. Il est indispensable de découpler correctement la tension d'alimentation et de relier les entrées
non utilisées, soit à la tension d'alimentation, soit à la masse.
En basse fréquence
Oscillateurs RC à portes inverseuses
Réalisation très classique à partir de CD 4011 et de CD 4049U. La résistance R ne doit pas être inférieure à 22K.
La fréquence peut être déterminée par la formule F=1/(1,8*R*C). Elle est disponible dans le fichier Excel
téléchargeable.
Feuilles de calculs sous Excel Omctrlw.xls Onglet Formules réf. C3
Si on généralise la formule de fréquence on peut écrire F=1/(K*R*C). Pour ce type d'oscillateur K=1,8.
Ces montages mobilisent 3 portes inverseuses et présentent une bonne linéarité en fonction de C ou de R. A
l'expérience, la fréquence du 4049 est encore plus prévisible. Le CD 4001 est compatible broche à broche avec
le 4011.
Sur ces deux schémas Cm et Pm représentent des éléments variables pour couvrir une large gamme de fréquence.
Ils peuvent aussi représenter des capteurs dans un instrument de mesure. Cette possibilité peut s'étendre à tous
les schémas de cette page.
Oscillateurs RC à portes inverseuses et trigger
Avec des portes inverseuses à trigger de Schmitt le montage se simplifie considérablement. Une seule porte suffit.
Malheureusement la fréquence dépend non seulement des composants mais aussi de la tension d'alimentation et des
tensions de seuil de basculement et tous les constructeurs appliquent des tensions de seuil différentes. Toutefois,
avec une tension de 9 volts et la série HEF la formule de calcul de la fréquence peut s'appliquer avec K=0,55.
La linéarité en fonction de R et de C est bonne.
En haute fréquence
Oscillateurs LC à portes inverseuses
Moins fréquemment décrits, les circuits Cmos permettent aussi de confectionner des oscillateurs LC. Un exemple
complet est donné par l'inductancemètre Mesurel.
Le circuit utilisé est un 4060 qui dispose en plus des diviseurs
nécessaires au comptage précis de la période.
La fréquence peut être déterminée par la formule Thomson. La capacité à prendre en compte est la combinaison série
des deux condensateurs C.
Feuilles de calculs sous Excel Omctrlw.xls Onglet Formules réf. C4
Comme pour les autres oscillateurs, ces montages délivrent des signaux rectangulaires. Mais prélevé au point A via
un condensateur d'environ 100 pF on obtient un signal sinusoïdal.
Les circuits 4001, 4011, 4049U ou le 4060 pour les diviseurs intégrés peuvent servir de base à ces oscillateurs.
Exemple de réalisation
La fréquence que l'on peut espérer avec ces montages est de l'ordre de quelques MHz. Le signal sinusoïdal peut
aussi être prélevé via une boucle de couplage inductif.
Utilisé à la fréquence intermédiaire d'un récepteur AM, ce genre de montage peut servir à la détection de la BLU.
Un générateur HF
Pour monter en fréquence il faut changer de composant et passer à la série 74 HC ou HCT. Ces circuits doivent
impérativement être alimentés en 5 volts.
Si nous remplaçons C1 et C2 par un CV nous obtenons un générateur HF à fréquence variable. Le condensateur de
47 pF sert de talon. Si le signal prélevé en A est suivi d'un étage tampon, le montage peut servir de VFO.
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Dernière révision le 8 janvier 2003