| I. Circuits CMOS tout seuls |
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La figure représente une porte CMOS quelconque (et, ou, non...). Ces portes ne sont pas aptes à délivrer la moindre puissance ! On pourra au pire en tirer les 2 mA nécessaires à une led basse consommation, mais seulement à des fins de test, pas dans un montage définitif.
 A : Première possibilité : on veut que la led s´éclaire quand la sortie est à  . |
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B : Seconde possibilité : on veut que la led s´éclaire quand la sortie est à  .
 C : Si on a “en rab” des portes logiques inutilisées “et” ou bien “ou”, on peut les mettre en parallèle et en tirer 2 mA multiplié par le nombre de portes — attention, les portes disponibles doivent appartenir physiquement au même boîtier. Si on a des portes “non-et” en surplus, la mise en parallèle est aussi possible mais il y aura une inversion ! La charge devra alors aller vers le +12 V. |
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| II. Circuits CMOS avec amplis |
 D : Le circuit CMOS 4050 est fabriqué exprès pour fournir des courants plus importants : il comporte six portes “oui” (buffers) gérant au moins 20 mA chacune. Le circuit 4049 possède les mêmes caractéristiques mais c´est un inverseur.
| Mise
à jour : 20 mA,
c´est tout juste comme une sortie d´un PIC — donc, en attendant des pages spécialisées,
suivez ce paragraphe pour interfacer vos montages
à microprocesseurs... |
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 Les performances varient selon les fabricants : par exemple Motorola, lui, nous garantit 45 mA ; vérifiez directement sur le site web du constructeur de vos circuits. N.-B. : il est difficile pour un amateur d´acheter des circuits chez tel ou tel fabricant, c´est le détaillant qui en décide).
Attention à la puissance maximale pour un boîtier (500 mW en général) : on ne peut pas tirer un fort courant sur toutes les portes en même temps !
Calcul de puissance dissipée : si la tension de sortie tombe à 10 volts quand vous tirez 40 mA, ça veut dire que le circuit dissipe 80 mW (soit [12V—10V] x 40) ! Cela dépend aussi des fabricants, Motorola, encore lui, promet 825 mW en tout.
 Attention : le courant ne doit y circuler que du +12V vers la porte, et pas de la porte vers la masse (allumage de la lampe sur un en sortie). Voir le bas de la page Techno consacrée au 4049. Pour la mise en parallèle de portes 4049 ou 4050, voir la même page... Le prix d´une porte ? 0,05 euro (0,075 dans le pire des cas).
| III. Circuits spécialisés |
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F : La famille de circuits “ULN” est conçue pour fournir des courants importants, 500 milliampères par porte. Notez que le “plus” (noté ++ sur le schéma) n´est pas forcément celui du reste du montage : on peut affecter à des relais ou moteurs une alim spéciale plus puissante que celle affectée à la logique ; mais la masse de cette alim spéciale sera commune à celle du montage, ce qui ne garantit pas une totale indépendance de la logique vis-à-vis des parasites.
Les ULN possèdent en interne la diode dont on doit munir tous les montages pilotant des relais ou autres bobinages. Les ULN peuvent être placés en parallèle pour multiplier le courant. |
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Pour nous (càd sous 12 volts), les ULN utilisables sont les modèles :
 ULN2804 : 18 pattes ; 8 portes ; 500 mA chacune ; tension de 6 à 15 V. Puissance maximale dissipée par une porte : 1 watt ; mais puissance totale par boîtier : 2,25 W. Prix : 0,15 euro/porte !
ULN2004 : 16 pattes ; 7 portes ; idem ; idem ; idem...
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G : Le comportement interne (dit “à collecteur ouvert” ) de ces portes ULN est déstabilisant pour les débutants : tout se passe comme si un à l´entrée fermait un interrupteur conduisant de la masse vers la sortie. Le composant à alimenter (relais...) doit avoir son autre borne sur le “plus”.
Quand un est à l´entrée de l´ULN, sa sortie est “en l´air”, reliée à rien. C´est O.K. pour un relais, une ampoule, un moteur ; c´est intolérable si cette sortie alimente une autre porte CMOS. Dans ce dernier cas, la sortie sera reliée à la masse via une résistance de tirage de 220 kohms. |
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H : transistor NPN genre BC547 (100 mA, 0,1 euro). La lampe s´allume sur un .
I : transistor PNP genre BC557 (100 mA, 0,1 euro). La lampe s´allume sur un .
++ doit être inférieur ou égal à 12 V. |
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 J : deux transistors en série “Darlington” ; avec un BC547 et un 2N3055 (0,9 euro), on monte à 2 A au moins (10 ampères grand maxi).  K : un transistor Darlington intégré en un seul boîtier, genre TIP132 ou BDX53 (8 A, 60 W, 2,55 euro). |
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L : transistor MOSFET BS170 canal N — allumage sur un . Un MOSFET est commandé par de la tension et non par du courant : avec un courant de commande presque égal à zéro, c´est le montage le moins compliqué en nombre de composants ! Assez puissant : 500 mA, 830 mW (0,35 euro). La résistance qu´il continue à opposer au courant même quand il est passant (en argot, le “RDSon”) est de moins de 5 ohms (ça n´est pas négligeable pour de forts courants).
[NDLR : notre façon de schématiser ces transistors MOSFET n´est pas courante ; nous l´avons retenue pour nos propres besoins, pour des raisons mnémotechniques. Une action (un ) agit sur le bouton-poussoir : dans le cas du mosfet N, ça ferme le circuit, dans le cas du canal P, ça l´ouvre.]
Avec un modèle de puissance IRFZ44, on atteint 49 ampères (110 watts en “tout ou rien”, bon radiateur exigé ! 1,56 euro) ; son “RDSon” descend à 22 milliohms !
 M : transistor mosfet BS250 canal P — idem en version allumage sur . RDSon = 9 ohms. 0,45 euro.
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N : Opto-coupleur : la partie commande et la partie puissance sont totalement isolées et indépendantes : les puissances permises sont souvent faibles mais les “plus” sont totalement différents, ainsi que les masses. Tout se passe comme si l´allumage de la led interne à l´opto-coupleur fermait un interrupteur. La led externe n´est là que comme témoin (pas indispensable). 15 à 20 mA sont nécessaires au fonctionnement de la led interne. |
O : Mêmes remarques sur les leds pour cet opto-coupleur genre MOC3041 (1,20 euro) comprenant une commande de triac. Selon le triac, on peut commander quelques ampères sur le secteur 220 volts (1,10 euro pour 4 ampères). — NDLR Danger mortel ! Règles de sécurité 220 V à respecter impérativement ! Ignorez ce montage si vous ne connaissez pas parfaitement ces règles ! Ce montage peut aussi piloter des composants sous 15 volts alternatif (aiguilles, dételeurs...).
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