La porte logique NON

Cette fiche vous permet de modéliser et de comprendre la porte logique NON à l'aide d'un transistor NPN 2N3904 et de deux résistances sous LTSpice.

Modélisation d'une porte logique avec un transistor NPN

A l'aide de la solution LTSpice XIII, réalisez le schéma électrique ci-dessous ci-dessous:

Schéma du circuit électrique à base de transistor d'une porte logique NON

Configurez les différents élements de ce circuit sous LTSpice telle que:

  • Ec = 5V
  • RB = 1KΩ.
  • RC = 10KΩ.

Etant donnée nous modélisons une porte logique, nous allons configurer la tension /( U_{entrée} /) à un tension à un signal carré d'amplitude 5V et de fréquence 1 Hertz telle que la période de chaque états "0" ou "1" soit égale à 0.5s. Pour cela, la source de notre générateur doit être configurée comme suit:

Paramètres de configuration d'un signal carrée

Ainsi, vous pouvez lancer la simulation sous LTSpice tout en choisisant la commande DC op pnt telle que :

Configuration du la simulation sous LTSpice

 

Ajoutez dans le même graphe, les deux traces Uentrée et Usortie. Que remarquez-vous ?


Réalisation et méthodologie

En suivant le schéma électrique proposé par ce TD, nous pouvons modéliser notre schéma sous LTSpice comme suit :

Modélisation d'une porte logique NON sous LTspice à l'aide un transistor NPN 2N3904

Modélisez la source de votre signal d'entrée comme indiqué dans l'énoncé comme suit :

Paramètres de configuration d'un signal carrée

Vous pouvez maintenant lancer la simulation sous LTspice avec la configuration suivant pour notre simulateur:

Paramètres de la simulation sous LTspice

Une fois le calcul de notre simulateur est terminé, ajoutez les deux points déjà modélisés dans notre circuit Vinput et Voutput dans deux traces différentes comme suit :

Résultats de la simulation sous LTspice : porte logique NON à base de transistor NPN 2N3904

 

Si nous considérons l'hypothèse suivante, que si :

  • Vinput = 0V (soit Uentrée dans l'énoncé de ce TD) représente la valeur binaire "0" et,
  • Voutput ≅ 5V (soit Usortie dans l'énoncé de ce TD) représente la valeur binaire "1",

nous pouvons en déduisons, à partir de ces deux courbes Vinput et Voutput, que l'information à la sortie est toujours l'inverse de l'information à l'entrée de notre module.

Ainsi, ce schéma électrique simple constitué à partir d'un transistor NPN 2N3904 et de deux résistances représente bien la porte logique NON

Travaux dirigés

Projets LTspice XVII

Vous pouvez télécharger les différents fichiers de ce TD au format projet LTspice XVII intitulé La porte logique NON à partir de notre espace Github :