Oscillateur "Triangle Square"

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Bonjour à tous,
Je suis étudiant en deuxième année d’ingénierie civile option ELEC à Louvain-La-Neuve. On travail en groupe sur un capteur et un émetteur. Je m'occupe en particulier de l'émetteur que nous devons réaliser uniquement sur base de composants passifs : résistance, capacités, diodes et amplis op. Les profs nous ont aiguillés (et surtout imposés) de réaliser un oscillateur triangle carré dans le but d'alimenter un haut-parleur et d'émettre un son à une fréquence définie.

Le circuit est assez simple et largement à notre portée : un AOP en intégrateur et un second en trigger de Schmitt. La référence trouvée est la suivante : http://www.orucbilgic.com/Guray/PDF/...E525_Exp10.pdf

Le circuit est donc le suivant :

circuit1.png

Des calculs simples permettent d'aboutir à une expression de la fréquence dépendant uniquement de la valeur des composants. (Le développement se trouve dans le lien ci-dessus)



On rajoute au circuit une résistance en parallèle à pour faire un effet filtre passe bas et obtenir un intégrateur qui fonctionne malgré dans un cas non-idéal.
Selon internet, cette résistance est fixée dans les environs de et on a la fréquence de coupure du filtre

Et là vient mon soucis, on cherche à établir une fréquence de 1.5kHz, on utilise la combinaison de toutes les formules pour trouver quelque chose de plausible et on trouve facilement :



Vérification :



Je simule le circuit sur LTSpice et je trouve une fréquence de 2.5kHz, presque le double de la fréquence espérée...

J'ai pris le problème à l'envers avec des valeurs conseillée sur le net et je constate toujours ce déphasage entre la théorie et la simulation :



Ce qui théoriquement donne :



oscillateur.jpg

Et LTSpice mesure une fréquence de 1 489Hz, bon c'est assez proche de ce que j'ai envie de faire (par hasard) mais comment expliquer cette différence entre la théorie et la réalité ? A un moment je vais devoir expliquer mathématiquement le choix de mes composants et ça risque d'être un peu bancale...

Je me demande dans quelle mesure les AOP en simu ne changement pas la donne également...

Une idée ?

Je vous remercie de votre lecture et de votre future (et espérée) aide !
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[DAUDET78]

Multiplie par 10 les valeurs de R1 et R2 .... la simu et la manip seront plus correct (je pense)

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Merci de votre réponse ! Je viens d'essayer et ça n'a absolument rien changé, malheureusement...

[DAUDET78]

On rajoute au circuit une résistance en parallèle à pour faire un effet filtre passe bas et obtenir un intégrateur qui fonctionne malgré dans un cas non-idéal.

Là, je ne comprend pas le but de mettre une résistance. Tu transformes ta belle dent de scie en une patatoïde logarithmique !
- Tu retires la résistance qui est sur le condensateur
- Tu laisses R1 et R2 aux nouvelles valeurs 10K et 47 K
Tu as quelles valeurs simu versus calcul

[A voir en vidéo sur Futura]

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Là, je ne comprend pas le but de mettre une résistance. Tu transformes ta belle dent de scie en une patatoïde logarithmique !
- Tu retires la résistance qui est sur le condensateur
- Tu laisses R1 et R2 aux nouvelles valeurs 10K et 47 K
Tu as quelles valeurs simu versus calcul

C'est ce qu'on a vu au cours et en simulation, que laissé la capacité à nu fonctionnait pour une fréquence unique et qui si on voulait élargir sa plage de fréquence d'intégration, la résistance était obligatoire. Pas mal de site confirme cette idée.

En enlevant la résistance, le signal est exactement le même en simulation (sans surprise) et sa fréquence est de 1458Hz contre les 2500Hz théorique.

[jiherve]

Bonsoir,

C'est ce qu'on a vu au cours et en simulation, que laissé la capacité à nu fonctionnait pour une fréquence unique et qui si on voulait élargir sa plage de fréquence d'intégration, la résistance était obligatoire. Pas mal de site confirme cette idée.

c'est quoi ces fadaises!
Dans un générateur triangle carré il n'y a jamais de résistance en // sur la capa car cela détruit la linéarité par contre il faut un circuit de correction de phase en entrée du comparateur pour maintenir l'amplitude du triangle constante, avec de bons AOP on couvre de quelques Hertz à environ 1MHz sans trop de soucis, bien sur il faudra commuter les capas de temps en temps .
JR

[jiherve]

Re
je viens de vérifier avec :
R1 = 5K
R2 = 10K
R3 = 10K
C = 10nf
Ftheorique=FLTspice = 5Khz
JR

[DAUDET78]

En simulation, je mesure 2400Hz (évidemment, sans ta résistance en parallèle avec le condensateur !)

[DAUDET78]

Je viens de mettre une 470K sur C1, Ca change que dalle. Il faut mettre une 47K pour commencer à voir des morceaux d'exponentiel

Mais, en aucun cas ce circuit ne donne la jolie sinusoïde que tu montres en réponse #1 .

Donc ta simulation est fausse

[Jack]

Comment fais-tu pour obtenir un si beau triangle alors que la tension d'entrée de l'intégrateur n'est pas constante?

[jiherve]

Re
Bon c'est tout de même pas une vraie sinusoïde, pour obtenir un sinus(un peu mieux) à partir d'un triangle il y a soit les conformateurs à diodes soit les paires différentielles.
Schémas faciles à trouver sur le net.
Je viens de simuler avec une resistance // de 470K et mes valeur precedentes et peu de changement environ 50Hz sur la fréquence
JR

[Jack]

Quelle sinusoïde ?

[Jack]

Comment fais-tu pour obtenir un si beau triangle alors que la tension d'entrée de l'intégrateur n'est pas constante?

Désolé, je n'avais pas vu que le rebouclage était sur l'entrée non inverseuse.
J'ai du être surpris car c'est bien la première fois que tu fais un comparateur avec un ampli op

[DAUDET78]

Je parle de cette sinusoide :

Pièce jointe 309661

¨Faut cliquer sur la pièce jointe

J'ai du être surpris car c'est bien la première fois que tu fais un comparateur avec un ampli op

Je ne fais que me mettre dans les mêmes conditions que la demande !

[jiherve]

re

J'ai du être surpris car c'est bien la première fois que tu fais un comparateur avec un ampli op

çà c'est petit
mais pour ce genre de montage c'est quasiment inévitable, les meilleurs pour çà dans ceux que j'ai testé, le très très vintage LH0032 et ensuite OPA620
JR

[FollowNikko]

Je vous remercie tous pour vos réponses et je pense que l'histoire est enfin éclaircie : le soucis venait de l'ampli OP.
C'est Daudet78 qui m'a mis la puce à l'oreille en disant que mon magnifique sinus n'était pas possible. En effet, en labo on avait clairement constaté des triangulaires et théoriquement, c'est ce à quoi je m'attendais.
J'ai donc mis le même AOP que lui, soit le LT1008 à la place du LT1012 et j'obtiens enfin un signal triangulaire d'une fréquence de 2.35kHZ (2.5 attendu), donc selon moi, le problème est résolu !

Je vous remercie tous pour votre aide ! Et l'histoire de la résistance en parallèle, j'en parlerai avec le prof, ce sera plus facile.

Merci !