Tutoriels et guides gratuits couvrant la logique numérique, les circuits analogiques et l'électronique pratique. Construisez de vrais circuits en apprenant.
Nouveau dans la simulation de circuits ? Voici comment commencer en moins d'une minute :
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Cliquez sur « Éditeur » dans la barre de navigation. Vous verrez un canevas vide avec une palette de composants sur le côté gauche. Les composants sont organisés par catégories : Portes logiques, E/S, Analogique, et plus encore.
Cliquez sur un composant dans la palette pour le sélectionner, puis cliquez sur le canevas pour le placer. Cliquez et faites glisser entre les broches des composants pour tracer des fils. La simulation s'exécute automatiquement — basculez les interrupteurs et observez les sorties changer en temps réel.
Les circuits numériques fonctionnent avec deux niveaux de tension représentant le binaire 1 (HAUT) et 0 (BAS). En combinant des portes logiques, vous pouvez construire des circuits capables d'effectuer tout calcul qu'un ordinateur peut réaliser.
Chaque circuit numérique est construit à partir d'un petit ensemble de portes fondamentales. La porte AND ne produit un état HAUT que lorsque toutes les entrées sont à l'état HAUT. La porte OR produit un état HAUT lorsque n'importe quelle entrée est à l'état HAUT. La porte NOT (inverseur) inverse un signal : HAUT devient BAS et vice versa.
À partir de ces trois portes de base, vous pouvez dériver toutes les autres portes : NAND (NOT + AND), NOR (NOT + OR), XOR (OR exclusif — HAUT lorsque les entrées diffèrent) et XNOR (NOR exclusif — HAUT lorsque les entrées sont identiques). En fait, les portes NAND seules suffisent à construire n'importe quel circuit numérique, c'est pourquoi on les appelle « portes universelles ».
Les circuits combinatoires produisent des sorties qui dépendent uniquement des entrées actuelles (pas de mémoire). Les exemples courants incluent :
Les circuits séquentiels ont une mémoire — leurs sorties dépendent à la fois des entrées actuelles et des états passés. La brique de base est la bascule :
En connectant des bascules ensemble, vous pouvez construire des compteurs, des registres à décalage et des machines à états finis — le fondement de tous les processeurs informatiques.
Les circuits analogiques traitent des valeurs continues de tension et de courant. Comprendre l'électronique analogique est essentiel pour la conception d'alimentations, le traitement du signal, les interfaces de capteurs et les systèmes audio.
La loi d'Ohm (V = I × R) est le fondement de toute analyse de circuit. La tension (V) est égale au courant (I) multiplié par la résistance (R). Dans Open Circuits, vous pouvez placer une résistance entre une source de tension et la masse, puis utiliser les sondes de tension/courant pour vérifier directement la loi d'Ohm.
La loi des tensions de Kirchhoff (LTK) stipule que la somme de toutes les tensions autour d'une boucle fermée est nulle. La loi des courants de Kirchhoff (LCK) stipule que la somme des courants entrant dans un nœud est égale à la somme des courants sortants. Ces lois sont à la base de l'algorithme d'analyse nodale modifiée (MNA) qui alimente le simulateur analogique d'Open Circuits.
Un diviseur de tension utilise deux résistances en série pour produire une tension de sortie qui est une fraction de la tension d'entrée. La tension de sortie est : Vout = Vin × R2 / (R1 + R2). Les diviseurs de tension sont utilisés partout : réglage de tensions de référence, lecture de capteurs, polarisation de circuits à transistors et création de plages d'entrée pour les CAN.
Une diode permet au courant de circuler dans un seul sens. Elle nécessite une tension directe minimale (environ 0,7 V pour le silicium, 1,8-3,3 V pour les LED) pour conduire. Les LED (diodes électroluminescentes) sont des diodes qui émettent de la lumière lorsqu'elles sont polarisées en direct. Utilisez toujours une résistance de limitation de courant avec les LED pour éviter leur destruction.
Dans Open Circuits, les LED s'allument visuellement lorsqu'un courant suffisant les traverse, ce qui permet de voir facilement quelles parties de votre circuit sont actives.
Un transistor bipolaire (BJT) peut agir comme un interrupteur électronique. Un transistor NPN s'active lorsqu'un faible courant circule dans sa base, permettant à un courant plus important de circuler du collecteur vers l'émetteur. Un transistor PNP fonctionne de manière inverse — il s'active lorsque la base est tirée vers le BAS par rapport à l'émetteur.
Les interrupteurs à transistors sont utilisés pour contrôler des LED, des moteurs, des relais et d'autres charges à partir de signaux logiques de faible puissance. Open Circuits simule les transistors NPN et PNP avec un gain (bêta) et un comportement de saturation réalistes.
Un op-amp est un amplificateur différentiel à gain élevé. Dans Open Circuits, vous pouvez construire des circuits op-amp classiques :
Mettez en pratique ce que vous avez appris. Ouvrez l'éditeur et commencez à expérimenter.