Un oscillateur astable est un générateur de signaux rectangulaires.

Dans le cas d’une réalisation à l’aide d’un amplificateur opérationnel, la tension de sortie peut avoir une des deux valeurs possibles V_SAT ^- ou V_SAT+ . Une grandeur interne au montage va faire " basculer " la sortie entre ces deux valeurs possibles.

Dans l’exemple simple ci-dessous, la charge se fait à travers une résistance R.

2. Explication du fonctionnement.

   Supposons qu’à la mise sous tension la tension v soit nulle; la tension de sortie vaut soit V_SAT⁺ soit V_SAT ^- , on supposera que v_S = V_SAT⁺ pour fixer les idées.

   Le condensateur va donc se charger vers (en direction de) V_SAT⁺ , mais quand la tension v atteint le seuil V₂ la sortie bascule vers V_SAT ^- .

   Le condensateur se charge maintenant vers V_SAT ^- et la tension de sortie va basculer vers V_SAT⁺ lorsque la tension v atteint V₁ .

   Excepté la mise sous tension, la tension v évolue donc constamment entre V₁ et V_{2 .}

    

   

   Le fonctionnement du système est donc périodique, la période T de fonctionnement vaut donc : T = T_H + T_L .

3. Équation générale.

   Rappel : pour un condensateur q = C.v (convention récepteur) et un courant électrique s’écrit par définition :

   i = dq/dt donc :

   Il suffit donc d’exprimer la tension de sortie v_s :

   avec v_S = V_SAT⁺ ou v_S=V_SAT ^- on obtient donc une équation différentielle du premier degré à coefficients constants dont la solution peut s’écrire :

   

4. Durée à l’état haut.

   Si v_S = V_SAT⁺ : V¥ = V_SAT⁺ et la tension v évolue entre V₁ : valeur initiale et V₂ : valeur finale.

   On note T_H la durée à l’état haut de v_S , on a :

   On en déduit :

5. Durée à l’état bas.

   Si v_S = V_SAT ^- : V¥ = V_SAT ^- et la tension v évolue entre V₂ : valeur initiale et V₁ : valeur finale.

   On note T_L la durée à l’état bas de v_S , on a :

   On en déduit :

6. Période et rapport cyclique.

La période s’écrit :

ou :

Le rapport cyclique : ne dépend ici que des seuils de commutation V₁ et V₂.

Dans le cas où les tensions de saturation et les seuils de commutation sont symétriques, soit :V_SAT⁺ = - V_SAT - = - V_SAT et V₁ = V₂ , les durées à l’état bas et à l’état haut sont égales (le rapport cyclique est de 50%) et l’expression précédente devient :

soit: