Electronique Analogique modulaire

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1 Electronique nalogique modulaire FONCTION MPLIFICTION PPLICTIONS NON LINÉIRES DEUXIEME PRTIE : 1. MPLIFICTEURS DE TENSION 2. SOMMTEURS, SOUSTRCTEURS 3. SOURCES CONTROLEES 4. INTEGRTEUR, DERIVTEUR 5. CIRCUITS LINEIRES 1ER ORDRE 6. CONVERTISSEUR D'IMPEDNCE

2 Mais qu est-ce qu un OP? Comme les autres composants électroniques: une puce de sable... 1.mplificateur de tension 1.2 mplificateur de tension inverseur

3 Synthèse par le principe de l asservissement + - X ε Détecteur d erreur =>= =B., si très grand B =./(1+B) Capteur de tension Comment réaliser B? On veut que soit une image amplifiée de. On voit donc que : B < 1 B est un atténuateur de tension, devant atténuer la tension de sortie de dans un rapport constant :

4 Comment réaliser le détecteur d erreur? X ε =.(-) c'est la fonction de transfert d'un mplificateur différentiel à sortie unique! D où le schéma final : limentation = (1+/) C.R tension série

5 Discussions... autour de l amplificateur non inverseur. asservissement, impédance d entrée, de sortie, stabilité... montages suiveur, régulateur... sservissement, stabilité =0 consigne : = 0 Si sous l effet d un parasite =-. et ramène à 0 => stabilité

6 sservissement, stabilité utre raisonnement R 1+ ε = - Gain OP 1 seul point de fonctionnement => stabilité «Slew rate» et «settling time» Réponse à un échelon Slew rate en V/us Settling time

7 Impédance d entrée Ze Zed Ze = Zed.(1+.B) Impédance de sortie 0 Zs Zsa Zs = Zsa/(1+.B)

8 Cas particulier : Suiveur de tension: infini, =0 => VS = quoi cela sert il donc? Car un simple fil permet de faire =... Régulateur de tension ef = ef (1+/) TTENTION : CE N EST PS UNE LIMENTTION (courant de sortie limité à qques m par l OP)

9 1.2 mplificateur de tension inverseur On fixe la tension de la borne + à 0V L entrée est sur la résistance limentation = -(/). = 0 Entrée 1.2 mplificateur de tension inverseur Redessiné sous la forme commune : est asservie à zéro mais n est pas une masse... C est une Masse virtuelle C.R tension parallèle

10 1.2 mplificateur de tension inverseur Discussions... autour de l amplificateur inverseur. Influence du gain, impédance d entrée... Comparaison inverseur, non inverseur mplificateur de tension inverseur influence du gain de l OP : G réel = -/ (.B/(1+.B)) terme d erreur (qui tend vers 1 quand tend vers l infini)

11 1.2 mplificateur de tension inverseur impédance d entrée Ze = +Z e Ze Z e = /(1+) Z e Ze = +/(1+) tend copyright vers Ph Dondon quand tend vers l infini 1.2 mplificateur de tension inverseur comparaison inverseur-non inverseur

12 2. Sommateurs, soustracteurs 2.1 Sommateurs 2.2 Soustracteurs Hep, garçon! la soustraction SVP Sommateurs sommateur inverseur n = R4. i R i R3 R4 pas d interaction entre voies grâce à la masse virtuelle... pplication : décalage de tension pour C/N

13 2.2 Soustracteurs 1 er montage : 1 2 = ( 1+ ) Inconvénients : gains différents sur chaque voie, impédances d entrée différentes 2.2 Soustracteurs 2 ème montage : 1 2 = ( 1+ ).( 2 1) vantages : gain identique et même impédance d entrée sur les deux voies Inconvénients : temps de retard sur 1 ex : BURR BROWN 326/3620

14 2.2 Soustracteurs 3 ème montage : 1 = ( ).( 2 1) 2 vantages : soustracteur pur Inconvénients : impédances d entrée non infinies ex : BURR BROWN IN 105/ Sources contrôlées 3.1 Source de tension contrôlée en tension 3.2 Source de tension contrôlée en courant 3.3 Source de courant contrôlée en tension 3.4 Source de courant contrôlée en courant

15 3.1 Sources de tension contrôlée en tension = Kv. avec Kv<0 (source inverseuse) 3.2 Sources de tension contrôlée en courant Ie = Kz.Ie (ex : photodiode)

16 3.3 Sources de courant contrôlée en tension R Is Is = /R : source de courant contrôlée par 3.3 Sources de courant contrôlée en tension Générateur de Howland 1 2 Is ZL Is= 1 ( 1 2) R 1

17 3.4 Sources de courant contrôlée en courant combinaison d un convertisseur courant tension puis tension courant R Ie Is RL Générateur de Howland avec 2=0 4. Intégrateurs, dérivateurs 4.1 Principe 4.2 Intégrateur à capacité 4.3 Derivateur à capacité

18 4.1 Principe On utilise les relations de type dérivées ou intégrale entre les grandeurs courant et tension d'une inductance, ou d'un condensateur : - pour une inductance : - pour un condensateur : Ldi 1 = i = edt dt L On préfère utiliser le condensateur, pour des raisons d'encombrement, de poids, de coût et de stabilité. e i Cdv 1 = v = idt dt C 4.2 Intégrateurs à capacité R C masse virtuelle v s = 1 RC v e dt Nota : risques de saturation

19 4.2 dérivateur à capacités C R v s = RC dve dt Nota : copyright risques Ph Dondon d instabilité 5. Circuits du premier ordre 5.1 Filtre passe haut 5.2 Filtre passe bas 5.3 Filtre passe bande 5.4 Déphaseur pur

20 5.1 Filtre passe haut C1 H H 0 H(jω) = H0 j 1 + ω ω 1 j ω ω 1 avec : φ -π/2 -π ω 1 H 0 = -/ ω 1 = 1/(.C1) ω 5.2 Filtre passe bas C2 H H 0 φ -π ω 1 ω -3π/2 H(jω) = H0 1+ j ω 2 avec : H 0 = -/ ω 2 = 1/(.C2)

21 5.3 Filtre passe bande C2 H C1 H 0 φ -π/2 -π ω 1 ω 2 ω H = H ω j ω1. ω + j j + ω 1. 1 ω ω π/2 avec : H 0 = -/ ω 1 = 1/(.C1) ω 2 = 1/(.C2) 5. 4 Déphaseur pur H R R = C R ω 1 j ω0 ω 1+ j ω 0 avec : φ -π/2 -π ω 0 ω 0 = 1/(R.C) H = 1 = constan te ω φ = 2arctg ω 0 ω

22 6. Convertisseur d'impédance Ie Is Ze R R Zs Ze = -Zs pplication : synthèse d inductance en Basse Fréquence FIN DE L DEUXIEME PRTIE!

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