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Ampli op et diodes



  1. #1
    dj_titeuf

    Ampli op et diodes


    ------

    Bonsoir,

    En considérant le schéma électrique ci-joint, je cherche à connaître la tension dans deux cas: dans le premier, lorsque et dans le deuxième, lorsque . Quelques précisions peut-être: le courant de sortie max de l'ampli op est limité à ou . D'autre part, toutes les diodes présentes fonctionnent selon la caractéristique tracée à côté du circuit. Je connais déjà les réponses, mais je ne comprends pas comment on y parvient.

    En espérant que vous pourrez m'aider, merci d'avance!

    -----
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    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

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  3. #2
    HULK28

    Re : Ampli op et diodes

    Bonsoir,

    tu remplaces les diodes selon le modèle donné, à savoir aucun courant ne circule (circuit ouvert) si la diode est bloquée, et 0,7V si la diode conduit.

    Si (VA-VK)>0,7V la diode conduit et présente une tension directe de 0,7V, si (VA-VK)<0,7V la diode ne conduit pas et on considère que le circuit est ouvert.

    Selon les différents états de Vs tu trouveras la tension équivalente de Vclk selon ces différents critères appliqués sur les diodes.
    @+
    Le génie est fait d'un pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration.

  4. #3
    bertrandbd

    Re : Ampli op et diodes

    Bonsoir

    Je vais surement dire une grosse bêtise mais lorque VS = 5 v, tu vas trouver 5 volts sur Vclk et lorqu'il vaut -5 v alors I = (11v -3*0.7)/(2.7+0.82) soit 2.5 ms donc Vclk = -5v + 820*2.5 + 0.7 = -2.7v

    A+

  5. #4
    HULK28

    Re : Ampli op et diodes

    Par exemple prenons le cas ou Vs=+4,9V

    On voit de suite que Vs=VK(D4) et VK(D4)>VA(D4) (qui est à la masse), donc D4 ne conduit pas.

    On voit également que pour que les autres diodes conduisent il faudrait que la somme des tensions de la maille fassent 4,9+0,7+(2,7K*I)+(2*0,7V)-6=0

    Même avec I=0 on ne peut satisfaire cette équation donc les diodes sont forcément bloquées.

    => si Vs=+4,9V alors aucun courant ne circule et VClk=0V
    Appliques le même raisonnement avec Vs=-4,9V.
    @+
    Le génie est fait d'un pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration.

  6. #5
    bertrandbd

    Re : Ampli op et diodes

    Bonsoir

    Je savais bien que j'avais dit une bêtise mais ce que je ne vois pas bien c'est quand I est très proche de 0 ma est-ce que la tension aux bornes de la diode est de 0.7 volt? sinon ok avec vs= -4.9 volts

    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    HULK28

    Re : Ampli op et diodes

    Si on prends le modèle théorique donné, au coude à 0,7V on peut avoir 0mA, c'est ce qui est amusant avec les modèles parfaits.
    Le génie est fait d'un pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration.

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  10. #7
    bertrandbd

    Re : Ampli op et diodes

    Oui effectivement je comprend mieux pourquoi on dit que la perfection n'est pas de ce monde; c'est surement à cause du modèle de la diode

    A+

  11. #8
    dj_titeuf

    Re : Ampli op et diodes

    Citation Envoyé par HULK28
    => si Vs=+4,9V alors aucun courant ne circule et VClk=0V
    Désolé de te contredire, mais lorsque Vs=+4,9V, on doit trouver VClk= 4,6V!
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

  12. #9
    bertrandbd

    Re : Ampli op et diodes

    Citation Envoyé par dj_titeuf Voir le message
    Désolé de te contredire, mais lorsque Vs=+4,9V, on doit trouver VClk= 4,6V!
    Bonjour

    Pour moi, la meilleure approximation avec les caractéristiques des diodes que tu donnes et de considérer que Vclk = VS si VS =4,9 volts
    A+

  13. #10
    HULK28

    Re : Ampli op et diodes

    Citation Envoyé par dj_titeuf Voir le message
    Désolé de te contredire, mais lorsque Vs=+4,9V, on doit trouver VClk= 4,6V!
    Oui on considère que les 2 diodes sont passantes à I=0 dans ce cas c'est "vrai".
    Pour moi pour que les diodes du haut soient passantes il faut un courant, or si I=0 alors Vd=0, ton exo te dit que si I=0 alors Vd=0,7V donc générateur de tension parfait.

    Débranchons D3 un instant et regardons ce qui se passe dans la branche du haut:
    Dans mon monde réel si I=0 => Vd=0 alors VClk=6V

    Si on rebranche D3 à ce résultat:
    -> dans ce cas D3 devient passante puisque Vs=4,9V...
    Or ici on considère que les diodes sont des générateurs de tension parfait valant 0,7V...donc VClk=4,6V, je comprends que tu sois perdu, c'est tout le problème avec les modèles dit parfait ou zappant l'essentiel d'un modèle réel.
    Il suffisait de dire que l'on branche une résistance de charge en VClk pour rendre cet exercice constructif et pratique.
    @+
    Dernière modification par HULK28 ; 25/01/2009 à 09h24. Motif: Correction D3 au lieu de D4
    Le génie est fait d'un pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration.

  14. #11
    Jack

    Re : Ampli op et diodes

    Pour Vs = -4,9V, Vclk = 0V, D3 étant là pour compenser le seuil de D4.

    Le problème vient du modèle des diodes pour Vs=4,9V. Avec le modèle donné dans l'énoncé, comme le dit Hulk, Le seuil des diodes n'est pas atteint et I = 0. Du coup les diodes sont des circuits ouverts et Vclk est en "l'air", donc difficile de donner une tension.

    Comme il s'agit d'un modèle, en considérant qu'elles ont exactement les même caractéristiques et qu'elles peuvent être "passante" à courant nul (un point situé entre 0 et le seuil des diodes sur la caractéristique), il va y avoir 6 - 4,9 = 1,1V aux bornes des 3 diodes, donc 1,1/3 aux bornes d'une.

    Vclk = 4,9 + 1,1/3 = 5,26V.

    Je ne vois pas trop comment obtenir les 5,6V

    A+

  15. #12
    dj_titeuf

    Re : Ampli op et diodes

    Ah d'accord... Pas évident en effet de bien s'y retrouver!

    Par contre, je suis en train d'essayer de retrouver le résultat, et je ne parviens pas à trouver pourquoi la diode D3 est bloquée. La tension à sa cathode est de 4,9V, mais je ne trouve pas quelle est la tension à l'anode, qui, si la diode est bloquée, doit être inférieure à 4,9V.

    Citation Envoyé par Jack
    Le seuil des diodes n'est pas atteint et I = 0.
    Comment vois-tu ça?
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

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  17. #13
    Jack

    Re : Ampli op et diodes

    Par contre, je suis en train d'essayer de retrouver le résultat, et je ne parviens pas à trouver pourquoi la diode D3 est bloquée. La tension à sa cathode est de 4,9V, mais je ne trouve pas quelle est la tension à l'anode, qui, si la diode est bloquée, doit être inférieure à 4,9V.
    Si D3 conduisait, il faudrait que D1 et D2 conduisent aussi car le courant ne peut venir que de la source 6V.
    Or, d'après la caractéristique des diodes, il faut qu'il y ait au moins 0,7V à leurs bornes, soit 2,1V en tout.

    Comme je l'ai expliqué précédemment, il n'y a que 1,1 V, donc elles ne peuvent pas conduire.

  18. #14
    dj_titeuf

    Re : Ampli op et diodes

    Pourtant, dans la pseudo-correction dont je dispose, il est écrit:

    Pour Vs = +4,9V, D3 et D4 sont bloquées (uniquement elles donc), et alors VClk= 6-1,4=4,6V.

    Alors...?
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

  19. #15
    Jack

    Re : Ampli op et diodes

    Pour pouvoir justifier ceci, il faudrait connaitre les caractéristiques du circuit connecté sur Vclk. Si ce circuit consomme un courant, même très faible alors oui, Vclk = 4,6V.

    Il aurait fallu que ce soit précisé dans l'énoncé parce que comme çà, à vide, ce n'est pas vrai.

  20. #16
    dj_titeuf

    Re : Ampli op et diodes

    L'énoncé complet est le suivant:

    On se propose de réaliser un circuit d’horloge par mise en forme d'un signal sinusoïdal Ve(t) de fréquence 50Hz et de valeur crête 5V suivant le schéma de la figure 1. L' amplificateur opérationnel est alimenté sous + ou - 6 volts et délivre une tension maximale + ou - Vsmax de + ou - 4,9 volts.
    Dans le but de simplifier les calculs, on admettra que l'amplificateur opérationnel est parfait, que les 4 diodes présentent la caractéristique schématique de la figure 2.


    Mais du coup, je ne vois toujours pas trop comment on voit que D3 est bloquée, D1 et D2 pasantes, et qu'au final, on a bien VClk = 4,6V...

    Citation Envoyé par HULK28
    Si on rebranche D3 à ce résultat:
    -> dans ce cas D3 devient passante puisque Vs=4,9V...
    ... Dans le cas où l'on comprend pourquoi D3 est bloquée!
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

  21. #17
    Jack

    Re : Ampli op et diodes

    Mais du coup, je ne vois toujours pas trop comment on voit que D3 est bloquée, D1 et D2 pasantes, et qu'au final, on a bien VClk = 4,6V...
    On admet donc qu'il y a une charge connectée sur Vclk.

    Je t'ai montré que D1, D2 et D3 ne pouvaient être passantes en même temps.

    Il existe un chemin pour qu'un courant circule à partir de la source 6V, passe par D1 et D2, puis dans la charge et se referme par la masse. SI D1 et D2 conduisent et que le courant est très faible, la tension aux bornes de la 2,7k est négligeable et Vclk = 6 - 0,7 - 0,7 = 4,6V

    D3 a donc 4,9V sur sa cathode et 4,6V sur son anode. VAK < 0 donc D3 est bloquée.

  22. #18
    HULK28

    Re : Ampli op et diodes

    Si on prend le cas ou les 2 diodes du haut valent 0V si I=0 dans ce cas VA(D3)=6V => D3 passante => un courant circule => hypothèse I=0 fausse.

    Si Vd=0,7V toujours à I=0 on a VA(D3)=4,6V => VA(D3)<VK(D3) =>D3 bloquée seule hypothèse possible pour satisfaire I=0 avec le modèle donné.
    Seulement considéré I=0 pour une diode passante est dérangeant, cela revient à dire que Vd=0*x=0,7V (ce qui est un non sens (passant))
    Le génie est fait d'un pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration.

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  24. #19
    Jack

    Re : Ampli op et diodes

    S'il y a une charge, il n'y a plus de problème.

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