Cette remontée ne se fait pas instantanément, car en même temps, le condensateur C1 se charge à travers Ra1, Rg2 et Rk.

Le courant de charge maintient une tension de forme exponentielle aux bornes de la résistance Ra1, et provoque un petit pic positif sur la tension grille Vg2.

De t2 à t3, le montage reste dans son état stable, c'est-à-dire :

• V2 conduisant au maximum (Va2 = Va2 mini)

• V1 bloqué par la tension Vk (Va1 = Vo)

• C1 chargé à la haute tension.

A l'instant t3, une nouvelle impulsion positive sur la grille de V1, vient faire basculer le montage et un nouveau cycle recommence.

5. 2. - AMÉLIORATION DU MONTAGE

La tension carrée recueillie sur l'anode du tube V1 présente des défauts de forme (remontée exponentielle et pic en-dessous de la valeur Va1 mini).

Cette tension recueillie sur l'anode de V2 est déjà plus acceptable, mais présente également des pics négatifs par rapport à la tension minimum dus à l'augmentation du courant anodique, lorsque la tension grille Vg2 devient positive.

Comme dans les montages multivibrateurs, ce défaut peut être atténué en plaçant une résistance stoppeuse entre la résistance Rg2 et la grille de commande du tube V2.

Cette résistance chute une partie de la tension positive apparaissant sur la grille, et, par conséquent, l'augmentation du courant anodique est moins importante.

La résistance stoppeuse diminue le pic de la tension Va2, mais elle accentue l'arrondi de la tension Va1.

En effet, la résistance est placée en série dans le circuit de charge du condensateur C1. La constante de temps du circuit RC est donc allongée et la remontée exponentielle se fait plus lentement.

Le signal exploité étant dans la plupart des cas celui apparaissant sur l'anode de V2, nous considérons le défaut apporté par la résistance stoppeuse sur le signal d'anode de V1 comme négligeable.

La fréquence du multivibrateur est très stable, car elle est asservie au signal d'entrée.

Seul le rapport cyclique de l'onde carrée peut varier, car la remontée exponentielle de Vg2 coupe la ligne représentant la tension de cut-off sous un angle trop faible, ce qui entraîne un déblocage de V2 avant ou après le temps normal.

Pour remédier à ce défaut, on relie la résistance de grille Rg2 à la haute tension (ce mode de branchement a déjà été expliqué au cours de l'étude du multivibrateur ABRAHAM BLOCH).

La figure 17 montre un multivibrateur amélioré, doté d'une résistance stoppeuse et dont la résistance de grille Rg2 est reliée à la haute tension.

5. 3. - COMMANDE DE L'UNIVIBRATEUR

a) Par impulsions positives sur la grille de V1.

Ce mode de commande est la plus employé ; c'est celui que nous avons vu au cours des explications concernant le fonctionnement du multivibrateur monostable.

Les impulsions positives provoquent le déblocage du tube V1 et par conséquent le basculement du montage de l'état stable à l'état instable.

b) par impulsions négatives sur la grille de V2.

Lorsque l'on ne dispose que d'impulsions négatives, celles-ci peuvent être appliquées sur la grille de commande de V2 (figure 18).

Le fonctionnement du montage reste identique à celui que nous venons d'exposer.

L'impulsion négative provoque une diminution du courant Ia2, donc de la tension Vk.

Cette brusque diminution de Vk débloque le tube V1 et autorise la décharge de C qui porte le tube V2 à l'interdiction.

c) PAR IMPULSIONS NÉGATIVES SUR L'ANODE DE V1

Ce mode d'injection nécessite des impulsions d'amplitude très importante.

Le signal négatif appliqué de cette façon fait diminuer la tension de Va1. Le condensateur C transmet la variation sur la grille de V2 et le tube V2 se bloque. La tension Vk diminue et V1 se met à conduire.

Le condensateur C peut se décharger à travers V1 et Rg2 et le courant de décharge maintient le tube V2 bloqué, jusqu'à ce que la tension Vg2 atteigne la tension de déblocage.

Dans la plupart des cas, le signal appliqué au multivibrateur monostable est composé d'impulsions positives et négatives (ces impulsions sont obtenues en appliquant une tension carrée à un circuit RC différentiateur).

La commande s'effectuant soit avec des pics positifs, soit avec des pics négatifs, il est nécessaire d'éliminer les impulsions inutiles.

Pour cela, on utilise une diode branchée de façon à ne laisser passer que les impulsions ayant la polarité désirée.

La figure 19 montre un univibrateur commandé par les impulsions négatives sur l'anode de V1.

La diode D bloque les impulsions positives et laisse passer les impulsions négatives.

6. - MULTIVIBRATEUR BISTABLE

Les montages que nous allons étudier maintenant, ont deux états stables et ils sont essentiellement conçus pour passer d'un état à un autre, lorsqu'on envoie une impulsion de commande sur une entrée déterminée. Ce sont les multivibrateurs bistables.

6. 1. - MULTIVIBRATEUR BISTABLE DU TYPE "ECCLES JORDAN"

Le schéma d'un multivibrateur bistable "ECCLES JORDAN" est donné figure 20.

Ce montage se déduit du multivibrateur "ABRAHAM BLOCH" en remplaçant les deux condensateurs de liaison par des résistances.

Le nouveau circuit a maintenant deux liaisons directes. C'est toujours un montage basculant (l'un des tubes est conducteur tandis que l'autre est bloqué), mais du fait des liaisons directes, l'un ou l'autre état se maintient indéfiniment, tant qu'aucune cause extérieure ne le modifie.

La commande est effectuée par des impulsions positives appliquées simultanément, à travers C1 et C2, aux grilles de commande des deux triodes.

FONCTIONNEMENT DU MONTAGE

Dès que l'on met le montage sous tension, les deux tubes se mettent à conduire.

Malgré la symétrie des circuits, les courants Ia1 et Ia2 ne sont pas parfaitement égaux.

Ces deux courants, en traversant Rk, donnent une polarisation de cathode Vk commune aux deux tubes.

Les tensions de polarisation grille des triodes sont données par les courants passant dans les ponts de résistances R1, Rg2 et R2, Rg1.

Ces tensions sont positives et dépendent directement des valeurs prises par les tensions anodiques de chaque tube.

La tension grille du tube V1 est donnée par l'expression :

Nous remarquons immédiatement que pour chaque tube, les tensions de grille et de cathode sont positives.

La tension positive sur la cathode ayant le même effet qu'une tension négative sur la grille, nous pouvons écrire que la tension de polarisation Vgo est égale à la différence entre Vk et Vg.

Pour le tube V1, nous obtenons Vgo1 = Vg1 - Vk et pour le tube V2, Vgo2 = Vg2 - Vk.

Pour que les tubes fonctionnent dans des conditions normales (Vgo négative ou au maximum égale à 0 volt), il faut que les tensions de grille Vg1 et Vg2 soient moins élevées que la tension de cathode.

Supposons que Ia1 est plus grand que Ia2. Les chutes de tensions dans les résistances Ra1 et Ra2, sont inégales et par conséquent Va1 est plus faible que Va2.

Comme R1 = R2 et Rg1 = Rg2, les valeurs Vg1 et Vg2 ne sont plus égales et nous obtenons Vg1 plus grand que Vg2.

La polarisation du tube V1 (Vg1 - Vk) est plus faible que celle du tube V2 (Vg2 - Vk). Il en résulte que la triode V1 conduit encore plus que V2.

Très rapidement et grâce à l'effet cumulatif, le tube V1 conduira au maximum et V2 sera bloqué, (polarisation en-dessous de la tension de cut-off.

Sans action extérieure, le système reste infiniment dans cet état stable.

Appliquons à l'entrée E, une impulsion positive d'amplitude suffisante pour débloquer V2.

Cette impulsion arrive aussi sur la grille de V1, mais comme ce tube conduit déjà, elle ne provoque aucune réaction importante.

Par contre, l'impulsion débloque le tube V2. Il en résulte une brusque diminution de la tension anodique Va2 et par conséquent, une diminution de Vg1.

En même temps, le courant anodique Ia2 vient s'ajouter dans Rk, au courant anodique de V1, et la tension Vk augmente.

Ces deux effets conjugués font que la tension de polarisation Vgo1 passe en-dessous de la tension de cut-off du tube V1.

En définitive, après l'impulsion de déclenchement, nous obtenons V1 bloqué et V2 conduisant fortement.

Le montage reste dans cet état stable jusqu'à ce qu'une nouvelle impulsion vienne débloquer le tube V1 et provoque un nouveau basculement qui ramène le multivibrateur à la position de départ. La figure 21 montre les différentes formes de tensions que nous pouvons relever sur ce montage.

Nous notons l'apparition de pics sur les tensions anodiques des deux tubes. Ils sont dus aux impulsions positives de commande qui provoquent une sur conduction du tube qu'elles débloquent.

Le multivibrateur bistable que nous venons d'étudier est commandé par des impulsions positives.

Il est aussi facile de piloter le montage par des impulsions négatives appliquées sur les grilles de commande de tubes.

La première impulsion, au lieu de débloquer le tube V2, on bloque le tube V1. La remontée du potentiel anodique Va1 se répercute sur la grille de V2 qui se met à conduire.

Ce mode de commande est très utilisé en pratique, car ces impulsions ne rendent pas la grille positive par rapport à la cathode et par conséquent les petits pics, dus à la sur conduction des tubes au moment du déblocage, disparaissent.

Un autre procédé consiste à envoyer les impulsions de commande (positives ou négatives) directement sur les cathodes. Le fonctionnement est le même mais ce montage présente l'avantage de n'utiliser qu'un seul condensateur d'entrée puisque les cathodes sont reliées entre elles.

Les deux condensateurs C3 et C4, de faibles valeurs (50 à 100 pF), montés en parallèle sur R1 et R2, n'introduisent pas de constante de temps propre au circuit.

Ils ont pour rôle de transmettre instantanément sur les grilles opposées, les variations de tension anodique et favoriser ainsi les changements d'état du montage.

Le multivibrateur bistable du type "ECCLES JORDAN" commandé par des impulsions négatives, délivre une tension carrée presque parfaite.

La fréquence du signal est constante puisqu'elle dépend uniquement de la fréquence des impulsions de commande et le rapport cyclique est égal à 1.

Si nous voulons obtenir une onde carrée dissymétrique (rapport cyclique différent de 1), nous devons séparer les entrées sur les grilles de commande et injecter deux trains d'impulsions de même fréquence mais présentant un décalage constant dans le temps (figure 22).

Nous terminons ainsi nos leçons d'explications des multivibrateurs astables, monostables et bistables concernant les tubes électroniques, et, nous allons continuer les multivibrateurs à base de transistors. 

Les multivibrateurs astables, monostables et bistables à base de transistors fonctionnent de la même façon que les multivibrateurs astables, monostables et bistables à tubes électroniques et ont le même rôle. 

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