Contreraction et amplificateurs oprationnels

1
Contre-réaction etamplificateurs opérationnels

• Circuits linéaires et non-linéaires
• Oscillateurs

2
Contre-réaction

• Définition
• Comparer la sortie dun système avec lentrée
• appliquer une correction
• Anglais feedback
• Positive ou négative
• Amplificateur
• Soustraire du signal dentrée une partie du
  signal de sortie
• Saffranchir des caractéristiques propres de
  lamplificateur

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Gain en boucle fermée

• Gain
• Si A gtgt B, G 1 / B

4
Amplificateur opérationnel idéal

• Fonction
• Caractéristiques
• Zin ?
• Zout 0
• A ?
• GCM 0

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2 règles dor

• Maintenir à 0 la ddp entre ses entrées
• Si contre-réaction négative !
• Pas de saturation
• Aucun courant dans les entrées
• au niveau de lamplificateur
• pas du circuit total !

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Amplificateur non-inverseur

• Hypothèse
• Vin Vin-
• Calcul du gain

Suiveur de tension
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Amplificateur inverseur

• Gain

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Amplificateur opérationnel réel
CA 3140

• Zin 1 TW
• Zout 60 W
• A 105
• GCM ? 0, mais dispositif de compensation de
  loffset

• Alimentation symétrique
• Saturation VH et VL
• Limite de courant de sortie

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Circuit intégrateur

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Caractéristiques

• Avantages de lintégrateur actif
• Bonnes caractéristiques tant que T ltlt ARC
• Meilleur comportement à basse fréquence
• Courant dans R indépendant de Vout
• Réalisation pratique
• Rf fournit une contre-réaction pour le DC
• Suffisamment grande pourne pas perturber en AC

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Circuit différentiateur

• Condition
• T gtgt RC/A

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Circuit différentiateur réel

• Limiter le gain à haute fréquence
• Contre-réaction avec
• Cf ltlt
• Rf gtgt

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Filtres actifs

• Filtre passe-bande passif

• Filtre passe-bande actif

6 dB/octave
48 dB/octave
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Oscillateur à relaxation

• Situation de départ
• Vout VH
• VC 0
• Vin VH / 2
• Charge de C via R
• A VC Vin- VH/2
• Commutation Vout VL
• Vin VL / 2
• Décharge de C via R
• A VC Vin- VL/2
• Commutation Vout VH

Période T 2.2 RC
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Générateur de rampe

• Situation de départ
• V1out VL
• V1in négatif
• A2 est un intégrateur
• V2out augmente linéairement
• A V2out 0
• Commutation de A1
• V1out VH
• V2out décroît linéairement

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Générateur de rampe (2)

• Amplitude
• Commutation quand VY 0
• Fréquence
• Charge de C à courant constant VH/R
• Temps de charge Q iT CV

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Oscillateur à pont de Wien

• Principe
• Produire des signaux sinusoïdaux
• Par contre-réaction positive
• G1
• Phase 0

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Filtre de Wien

• Si C1 C2 Cet R1 R2 R

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Courbe de réponse

• En w w0
• G 1/3
• j 0

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Oscillateur complet

• Amplificateur
• R4 2 R3
• G 3
• Contre-réaction positive
• si w w0
• Problème de démarrage
• Permettre le démarrage (G gt 3)
• Éviter la saturation

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Oscillateurs à quartz

• SiO2 Matériau piézoélectrique
• Apparition de charges lors dune contrainte
  mécanique
• Déformation lorsquon appliqueune tension
  électrique

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Mise en oeuvre

• Schéma équivalent
• F typiques
• natives MHz
• élevées harmoniques
• - élevées diapason
• 32768 Hz

Fréquence de résonance Facteur de qualité
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Précision

• Typique
• 20 ppm
• 1.7 sec / jour
• Dérive en température
• 200 ppm
• Solutions
• Oscillateur thermostaté
• Correction software