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Composants discrets : R, L et C

Résistance

• R : --^v^v^v--
• s'oppose au passage du courrant

Résistance d'un fil :

       L
R = p ---
       S

avec :

• R : résistance
• p : matériau
• L : longueur
• S : surface

Condensateur

• C : --||--
• se comporte comme une réserve d'énergie, bloque le passage d'un courant continu.

        S
C = e0 ---
        e

avec :

• C : capacité
• e0 : permissivité diélectrique
• e : a distance entre les armatures
• S : la surface des armatures

Bobine

• L : --OOO--
• se comporte comme une résistance nulle en courant continue et comme une résistance forte en courant alternatif, proportionnellement à la fréquence.

    ||  1   ||
Z = || ---- ||
    ||  cw  ||

avec :

• Z : ?
• ...

Transistor

Intérupteur électriquement controllé, peut être utilisé comme porte logique ET.

MOS (Metal Oxyde Semiconductor)

       __________ Source
      /    ______ Générateur
     /    /    __ Drain
    /    /    /

   S    G    D
   |    |    |
 +-|----|----|-+
 | O ======= O |
 +------|------+
        |
        T

         \_____ Terre

Quand le circuit Générateur -> Terre charge la plaque, elle devient conductrice et ferme le circuit Source -- Drain.

Note : Il est possible de piloter de grandes tensions sur S -- D avec une faible tension dans G -- T.

Donc, le système est très sensible aux parasites.

CMOS (Complementary MOS)

Les transistors MOS peuvent donc être modélisés en fonctionnement Bloqué / Saturé, comme des interrupteurs 'idéaux' tel que :

Type N

       d
       |
     +-+
g --||
     +-+
       |
       s

avec :

• Vgs = 0 -> d - - s
• Vgs = Vdd -> d --- s

Type P

       s
       |
     +-+
g -o||
     +-+
       |
       d

avec :

• Vgs = 0 -> s --- d
• Vgs = -Vdd -> s - - d

Fonctions logiques

Porte NOT

Avec le montage :

1 ------+-- 1
        |
    .-o||
    |   |
E ->+   +-> S
    |   |
    `--||
        |
0 ------+-- 0

• lorsque E = 0

  • le MOS P (haut) est fermé
  • le MOS N (bas) est ouvert
  • la tension S = 1

• lorsque E = 1

  • le MOS P (haut) est ouvert
  • le MOS N (bas) est fermé
  • la tension S = 0

On a donc :

+---+---+
| E | S |
+---+---+
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
+---+---+

Note : La tension E est évacuée vers la masse et le circuit ne chauffe pas.

Note : Physiquement, le MOS N est sensible à l'abscence de charge. Il est donc plus rapide que le MOS P qui est basé sur la présence de charge.

Porte NAND

1 ------+------------ 1
        |
    .-o||
    |   |
A ->+   +---------.
    |   |         |
    `--||     .-o||
        |     |   |
B ----- | --->+   +-> S
        |     |   |
        |     `--||
        |         |
0 ------+---------+-- 0

Composé de deux portes NOT, la sortie de l'une est l'entrée de l'autre.

Porte AND

1 ------+-------------------+-- 1
        |                   |
    .-o||                   |
    |   |                   |
A ->+   +---------.         |
    |   |         |         |
    `--||     .-o||     .-o||
        |     |   |     |   |
B ----- | --->+   +---->+   +-> S
        |     |   |     |   |
        |     `--||     `--||
        |         |         |
0 ------+---------+---------+-- 0

Composé d'une porte NAND dont la sortie est l'entrée d'une porte NOT.