Problème de linéarité d'une fréquence

[invite8429505c]

bonjour!

je réalise actuellement un convertisseur tension/fréquence qui marche très bien, à une petite exception près (enfin à mon goût!).
En effet, mon montage doit délivrer 1kHz pour 1volt en entrée et 10kHz pour 10volts en sortie.
En me référant à la masse, j'ai bien 0Hz pour 0 volt,
j'ai bien 10kHz pour 10 volts,
mais j'ai 1,1kHz pour 1 volt.

Quelqu'un aurait-il une explication à ce manque de linéarité? J'aimerais comprendre d'où vient ce phénomène étrange!

Pour mon montage, j'ai réalisé un intégrateur, un comparateur à hystérisis et j'ai un interrupteur commandé lié à cela.
Je ne vois vraiment pas d'où peut venir le soucis, j'ai essayé de changer les AOP mais cela n'a pas porté ses fruits.

Merci d'avance!
Tchorman
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[Tropique]

Hello,

Il peut y avoir 36 raisons à cette non-linéarité. En fait, c'est même plutot le contraire: un convertisseur V/F réalisé directement à partir des principes théoriques sera de-facto non-linéaire, à moins qu'il n'incorpore des mécanismes qui vont compenser toutes les causes possibles de problème.

Il faudrait donc donner le schéma de ton circuit, et préciser le type de composant utilisé: entre autres choses, les condensateurs présentent de l'absorption diéléctrique, qui peut également compromettre la linéarité.

[invite8429505c]

voici mon schéma, de tête mon montage final ressemblait à cela car il a subit des modifications suite à des essais infructueux... mais très intéressants.

[Tropique]

Ce montage ne peut pas fonctionner (pas dans la réalité en tous cas): lorsque Q2 est conducteur, U1 reçoit les même tensions sur ses deux entrées, aux offsets près. Le montage va donc se figer dans cette phase, dériver très lentement, refaire une phase normale d'intégration négative, etc.
L'émetteur du transistor devrait retourner à un autre potentiel que la masse.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

Voici la version "réparée" et améliorée du montage.
La réparation consiste à mettre le rapport correct R8/R1, et les améliorations sont la diminution générale de valeurs de résistances, et l'adjonction d'une résistance de désaturation entre Bet E du transistor.
La linéarité est de qques % maximum.
Le problème résiduel majeur est l'utilisation d'un AOP en comparateur, qui est trop lent dans cette fonction, et cause une augmentation d'amplitude (et donc une diminution de fréquence) aux fréquences élevées.

[invite8429505c]

Hello!

Merci de me consacrer une partie de ton précieux temps.
En effet, tu as raison le montage ne marchait pas, le mien ressemblait au tien pour ce qui est de la forme, je l'ai fait de tête et parfois ma mémoire me perd... mais la simu ne donnait pas quelque chose de trop éloigné, alors je ne me suis pas posé plus de questions, peut-être ais-je fait une seconde erreur lors de la simulation. Enfin bref passons,

pourrais-tu m'expliquer ce que va changer la diminution des résistances et l'augmentation du condo dans un facteur 10 tous les deux? Cela va-t-il diminuer l'importance du bruit sur mon signal? Et je ne vois pas bien l'effet que va porter la résistance de désaturation en B et E également, h11 ne joue pas déjà ce rôle, en dynamique tout du moins? Donc la résistance rajoutée serait, elle, intéressante pour la statique?

Désolé mais j'essaye de comprendre et je ne maîtrise pas encore tout très bien. J'espère ne pas avoir cumulé les erreurs dans mes propos...!

Merci de ton aide!
Tchorman

[Tropique]

La diminution des résistances minimise l'effet des capacités parasites: les constantes de temps sont divisées par 10. Le condensateur doit être multiplié par 10 pour garder la même fréquence.
Accessoirement la réduction du niveau des impédances minimise la susceptibilité au bruit.
h11 est une résistance virtuelle, qui n'existe que dans le modéle. Si on veut réduire la constante de temps avec les capas parasites, il faut diminuer la résistance physique, donc rajouter une résistance //. Qui permet également un écoulement plus rapide des charges pendant la désaturation.
Pour vraiment améliorer les choses, il faut mettre un vrai comparateur. Dans cet exemple, il n'est pas adéquat parce qu'il ne supporte que la moitié de la tension d'alim, mais comme c'est une simu, ce n'est pas grave, on ne casse rien.
La linéarité passe sous le demi-%.
Pour faire mieux, il faut une architecture de vrai convertisseur V/F, dont le fonctionnement est basé sur la balance de charge.
Avec un VCO, c'est difficile de faire beaucoup mieux avec des circuits simples. L'inconvénient des convertisseurs V/F est que la forme d'onde de sortie est généralement impulsionnelle, et assymétrique.

[invite8429505c]

Merci beaucoup pour ton aide Tropique!