Contre-réaction et amplificateurs opérationnels Circuits linéaires et non-linéaires Oscillateurs

Contre-réaction Définition Amplificateur Comparer la sortie d’un système avec l’entrée appliquer une correction Anglais: feedback Positive ou négative Amplificateur Soustraire du signal d’entrée une partie du signal de sortie S’affranchir des caractéristiques propres de l’amplificateur

Gain en boucle fermée Gain Si A >> B, G = 1 / B

Amplificateur opérationnel idéal Fonction Caractéristiques Zin =  Zout = 0 A =  GCM = 0

2 règles d’or Maintenir à 0 la ddp entre ses entrées Si contre-réaction négative ! Pas de saturation Aucun courant dans les entrées au niveau de l’amplificateur pas du circuit total !

Amplificateur non-inverseur Hypothèse Vin+ = Vin- Calcul du gain Suiveur de tension

Amplificateur inverseur Gain

Amplificateur opérationnel réel Zin = 1 TW Zout = 60 W A = 105 GCM  0, mais dispositif de compensation de l’offset Alimentation symétrique Saturation: VH et VL Limite de courant de sortie

Circuit intégrateur

Caractéristiques Avantages de l’intégrateur actif Réalisation pratique Bonnes caractéristiques tant que T << ARC Meilleur comportement à basse fréquence Courant dans R indépendant de Vout Réalisation pratique Rf fournit une contre- réaction pour le DC Suffisamment grande pour ne pas perturber en AC

Circuit différentiateur Condition T >> RC/A

Circuit différentiateur réel Limiter le gain à haute fréquence Contre-réaction avec Cf << Rf >>

Filtres actifs Filtre passe-bande passif Filtre passe-bande actif 6 dB/octave 48 dB/octave

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

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

Générateur de rampe (2) Amplitude Fréquence Commutation quand VY = 0 Charge de C à courant constant VH/R Temps de charge: Q = iT = CV

Oscillateur à pont de Wien Principe Produire des signaux sinusoïdaux Par contre-réaction positive G=1 Phase: 0°

Filtre de Wien Si C1 = C2 = C et R1 = R2 = R

Courbe de réponse En w = w0 G = 1/3 j = 0°

Oscillateur complet Amplificateur Contre-réaction positive R4 = 2 R3 G = 3 Contre-réaction positive si w = w0 Problème de démarrage Permettre le démarrage (G > 3) Éviter la saturation

Oscillateurs à quartz SiO2: Matériau piézoélectrique Apparition de charges lors d’une contrainte mécanique Déformation lorsqu’on applique une tension électrique

Mise en oeuvre Schéma équivalent F typiques: Fréquence de résonance natives: ~MHz + élevées: harmoniques - élevées: diapason 32768 Hz Fréquence de résonance Facteur de qualité

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