Bascule de Schmitt

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Une bascule de Schmitt, aussi appelée trigger de Schmitt ou bascule à seuil, est un circuit logique inventé en 1934 par Otto Schmitt, ingénieur américain.

Symbole

Principe[modifier | modifier le code]

C'est une bascule à trois entrées V, SB et SH et une sortie Q. Contrairement aux autres bascules, qui sont commandées en appliquant des signaux logiques à leurs entrées, la bascule de Schmitt est conçue pour être pilotée par une tension analogique, c'est-à-dire qui peut prendre n'importe quelle valeur (dans l'intervalle 0 - Vcc afin de ne pas dégrader le circuit).

Les entrées SB et SH (seuil bas, seuil haut, ce dernier étant à un potentiel supérieur à SB) sont maintenues à des potentiels fixes ; ceci peut se faire par exemple grâce à un diviseur de tension composé de 3 résistances placées en série entre Vcc et la masse ; SH et SB sont reliés aux points intermédiaires du diviseur.

Fonctionnement[modifier | modifier le code]

Chronogramme

Le fonctionnement est le suivant :

  • supposons qu'au départ, V soit à 0 ; Q est alors à 0 ;
  • quand V augmente, Q reste à 0 jusqu'à ce que V dépasse SH ; à ce moment, Q passe à 1 ;
  • Q reste à 1 jusqu'au moment où V devient inférieur à SB ; à ce moment, Q passe à 0;
  • Q reste à 0 jusqu'à ce que V repasse au-dessus de SH.

Applications[modifier | modifier le code]

La principale application de la bascule de Schmitt est la mise en forme de signaux analogiques pour les appliquer à des circuits logiques (par exemple une entrée de compteur).

La bascule de Schmitt peut aussi être utilisée pour :

  • débarrasser un signal du bruit ; il suffit que l'écart entre SH et SB soit supérieur à l'amplitude crête-à-crête du signal ;
  • réaliser des circuits de contrôle avec hystérésis : thermostats, interrupteurs crépusculaires, maintien du niveau dans une cuve...
  • le trigger de Schmitt est l'ancêtre des générateurs de musique, miniaturisé dans les sonneries des montres électroniques, les sonneries des téléphones portables, les Game-Boy et autres jeux électroniques, les alarmes électroniques, les cartes de vœux parlantes, les boîtes à musique et horloges électroniques, etc. Le fameux bip des premiers ordinateurs dans les années 1980 était un signal rectangulaire.

Utilisation en électronique numérique[modifier | modifier le code]

Symbole d'une porte Trigger de schmitt [1] : Symbole

Le dessin contenu dans le triangle représente le cycle d'hystérésis caractéristique de ces portes logiques :Cycle d'hystérésis

Ces portes permettent de s'assurer de la stabilité d'un signal de sortie logique en fonction d'un signal d'entrée analogique.

Références[modifier | modifier le code]

  1. SN74AUP2G17 datasheet