On distingue trois types de multivibrateurs : — les multivibrateurs astables, dans lesquels les changements d’état ont lieu sans interruption et sans application d’un signal extérieur ; — les multivibrateurs bistables, dans lesquels chaque changement d’état est provoqué par l’application d’un signal extérieur ; — les multivibrateurs monostables, dans lesquels le système change d’état pour revenir, au bout d’un certain temps, à l’état d’origine.
J. D.
➙ Amplificateur électronique / Électronique.
G. Goudet, Électronique industrielle (Eyrolles, 1957). / W. L. Everitt (sous la dir. de), Fundamentals of Radio and Electronics (Englewood Cliffs, N. J., 1958 ; trad. fr. Cours fondamental de radio et d’électronique, Éd. Radio, 1965). / J. P. Œhmichen, Pratique électronique (Éd. Radio, 1958) ; Circuits électroniques à transistors (Éd. Radio 1967). / J. Quinet, Théorie et pratique des circuits de l’électronique et des amplificateurs (Dunod, 1960 ; nouv. éd., 1967-68, 3 vol.).
oscillations électriques
Courants électriques changeant périodiquement de sens.
Décharge oscillante
Quand on décharge un condensateur de capacité C dans un circuit dont la résistance vaut R et l’inductance L, deux cas peuvent se présenter.
— Si la décharge se produit sous la forme d’un courant de sens constant dont l’intensité augmente de zéro jusqu’à une valeur maximale, puis décroît rapidement en tendant vers la valeur zéro (fig. 1). Cela provient du fait que les pertes par effet Joule dans la résistance, qui correspondent à l’amortissement, sont importantes.
— Si les pertes d’énergies sont beaucoup plus faibles, l’intensité du courant, partant toujours de la valeur zéro, passe par un maximum plus élevé, puis décroît plus rapidement, mais ce courant recharge le condensateur en sens inverse ; celui-ci se décharge alors en produisant un courant dans l’autre sens et ainsi de suite. On obtient un courant de décharge qui oscille périodiquement entre des valeurs maximales positives et négatives qui diminuent rapidement jusqu’à s’annuler (fig. 2). On donne à ce phénomène le nom de « décharge oscillante amortie ». La fréquence f des oscillations ainsi obtenues est donnée par la formule de Thomson : où f est en hertz, L en henrys, C en farads et R en ohms ; l’inverse de cette fréquence est appelée « pseudopériode ». Lorsque la résistance est suffisamment faible pour être négligée, la formule peut être simplifiée : ce qui correspond à une période appelée « période propre du circuit ».
En l’absence d’un apport extérieur d’énergie, l’amplitude des oscillations décroît d’autant plus rapidement que la résistance est plus élevée, c’est-à-dire que l’amortissement est plus important, et les oscillations finissent par s’arrêter. Un tel circuit, ou « circuit oscillant », est comparable à un pendule pesant écarté de sa position d’équilibre et qui y revient après avoir effectué un certain nombre d’oscillations d’amplitude décroissante, à cause de l’amortissement dû aux divers frottements. Ces circuits oscillants, produisant des trains d’ondes amorties, ont été utilisés dans les premiers émetteurs de radiotélégraphie.
Si l’on veut obtenir des oscillations entretenues, c’est-à-dire maintenir leur amplitude constante, il faut, à chaque période, compenser les pertes par un apport correspondant d’énergie, au moyen de montages utilisant des tubes électroniques ou des transistors ; ces montages jouent le même rôle que l’échappement dans les mécanismes d’horlogerie. Il existe une très grande variété d’oscillateurs produisant des courants alternatifs de forme sinusoïdale, dans des gammes de fréquences très étendues, depuis les très basses fréquences inférieures au hertz, jusqu’aux très hautes fréquences dépassant le milliard de hertz, mais tous sont fondés sur le phénomène de réaction, dans lequel une partie de l’énergie du circuit de sortie est réinjectée en phase dans le circuit d’entrée.
Oscillations de relaxation
En plus des oscillateurs fournissant des courants alternatifs sinusoïdaux, il en existe d’autres types, appelés oscillateurs à relaxation, fournissant des courants périodiques de formes variées : dents de scie, ondes rectangulaires ou triangulaires, impulsions très brèves. Un tel générateur peut être constitué par un condensateur que l’on charge au moyen d’un courant d’intensité constante et qui se décharge brutalement, à travers un thyratron par exemple, lorsque la tension entre ses armatures atteint une certaine valeur ; on obtient ainsi des dents de scie, utilisées en particulier dans le balayage des oscilloscopes. Le réglage de l’intensité du courant de charge modifie la période ; le réglage de la valeur de la tension provoquant la décharge, en agissant sur la tension grille du thyratron, modifie l’amplitude. L’utilisation de filtres permet de faire varier la forme des oscillations.
A. T.
oscilloscope
Dispositif permettant de visualiser les variations d’une grandeur variable dans le temps et d’en obtenir une représentation que l’on peut observer directement.
Le plus souvent, il s’agit d’un phénomène périodique. La courbe obtenue peut être enregistrée par photographie : c’est l’oscillogramme. De nombreuses mesures quantitatives sont effectuées à l’aide de l’oscilloscope (amplitude, fréquence, phase, durée, forme, etc.). La plupart des phénomènes physiques pouvant être traduits en grandeur électrique à l’aide de capteurs appropriés, l’oscilloscope constitue un appareil universel d’examen, de mesure et de contrôle utilisé dans tous les domaines de l’industrie et de la recherche. Sa constitution est assez complexe. 1. L’organe principal est un tube à rayons cathodiques, associé à divers dispositifs qui permettent de l’alimenter, de régler l’intensité du faisceau et d’assurer son cadrage ainsi que sa concentration. 2. Un dispositif, dit « base de temps », générateur de tensions périodiques assure un balayage horizontal linéaire. La gamme de fréquences de la base de temps peut être très étendue, par exemple de la fréquence nulle jusqu’à plusieurs centaines de mégahertz. Un commutateur, gradué en temps, permet de choisir la gamme de fréquences correspondant à celle du phénomène étudié. On peut supprimer la base de temps et assurer le balayage horizontal à l’aide d’une tension sinusoïdale extérieure pour obtenir des figures de Lissajous résultant de la composition rectangulaire de deux oscillations sinusoïdales rectangulaires. 3. Un amplificateur vertical, de gain réglable, permet d’obtenir un tracé pouvant atteindre 1 cm de haut pour un signal d’une amplitude de 100 V. Il doit posséder une courbe de réponse linéaire pour une large gamme de fréquences afin de ne pas déformer les signaux à visualiser. 4. Un système d’alimentation fournit la haute tension appliquée à l’anode du tube cathodique et celles qui sont nécessaires aux divers amplificateurs à tubes électroniques ou à transistors. 5. Enfin, divers réglages auxiliaires assurent la concentration du faisceau électronique, le cadrage de l’image et la commande de sa luminosité.
Pour l’examen de phénomènes de très hautes fréquences, atteignant plusieurs gigahertz, on utilise un oscilloscope à échantillonnage fondé sur une méthode stroboscopique permettant de reconstituer la courbe d’un phénomène périodique, à l’aide de petits éléments prélevés en un grand nombre de périodes successives.
Lorsqu’il est nécessaire d’étudier simultanément plusieurs phénomènes de même fréquence, on utilise soit un oscilloscope à commutateur électronique, soit un oscilloscope dont le tube cathodique est du type à double faisceau.
