Trigger de Schmitt

**farouk77** · 18/10/2010, 15h30

Bonjour,

Pour un projet, je dois faire un Trigger de Schmitt à partir d'un AOP TL082 (alimenté en +- 12 V)
Les conditions:
Tension de seuil haut = 9.66V
Tension de seuil bas = 8.95V

Mon problème réside dans le dimensionnement des résistances et du choix de la tension de référence Vref..

Pour un soucis de facilité, on fixe : R3 = R4.

pouvez-vous me dire s'il y a un problème dans mon raisonnement:

Premier cas:
E > 0 => Vs = +Vcc
soit : [ Vcc * R1 / (R1 + R2) ] - (Ve + Vref)/2 > 0

à partir de la ligne précédente, on en arrive à :
Ve < [ 2*Vcc*R1 / (R1+R2)] - Vref

on a donc l'expression du seuil bas de l'hystérésis qui doit être égal à 8.95V

Soit : [ 2*Vcc*R1 / (R1+R2)] - 8.95 = Vref

Deuxième cas:
E < 0 => Vs = -Vcc
soit : [ -Vcc * R1 / (R1 + R2) ] - (Ve + Vref)/2 < 0

à partir de la ligne précédente, on en arrive à :
Ve > [ -2*Vcc*R1 / (R1+R2)] - Vref

on a donc l'expression du seuil haut de l'hystérésis qui doit être égal à 9.66V

Soit : [ -2*Vcc*R1 / (R1+R2)] - 9.66 = Vref

A partir des 2 cas précédents (en soustrayant la première équation trouvée à la deuxième), je trouve:

[4*Vcc*R1/(R1+R2)] + 0.71 ) = 0

<=> R1 = 0.015 * R2

J'ai fixé R1 à 100k, ce qui me donne R2 à 1.5k.

En fouillant un peu, j'ai cru comprendre que Vref sert à "décaler" le centre de l'hystérésis pour bien avoir les seuils voulus, je l'ai donc fixée à 9.3V (tension "médiane" entre les 2 seuils).

Mais en câblant et en testant (au voltmètre) le tout (j'applique 2 tensions continues, que je fais varier via 2 potentiomètres, à Vref et Ve), je suis toujours (peu importe les valeurs testées) à -Vcc...

Quelqu'un pourrait-il m'éclairer ?

ps: même si une grande partie de mes études concerne l'électronique analogique, j'ai beaucoup de mal dans ce domaine, du coup soyez indulgent dans le cas où j'aurais fait une super erreur évidente

invitee05a3fcc · 18/10/2010, 17h31

L'utilisation d'un ampliOP est un très mauvais choix. Tu ne peux pas connaitre la valeur des tensions en saturation positive et négative en sortie.
Utilise un LM311 avec une résistance de PullUP en sortie ....Là, on peut calculer

PS : ton schéma est beaucoup trop complexe.
Ve directement sur In-
Vref sur R1 (à la place du 0V)

**Tropique** · 18/10/2010, 19h44

Quelque soit l'élément actif utilisé, ta méthode est un peu lourde, et se base sur des présomptions incorrectes.

Voir en PJ le premier cas; on suppose que les tensions de saturation de l'AOP sont de 1V, à vérifier dans la datasheet.

Si on pose R3=R4, la tension de l'entrée - vaudra la moyenne des deux tensions, et vaut aussi la tension de l'entrée +.

Ensuite on pose le second cas de la même manière, et on va se retrouver avec 2 équations et 3 inconnues: R1, R2 et Ref.
A ce stade, il ne faut surtout pas poser Ref, parce que c'est une variable indépendante: R1 et R2 sont liés par un coéfficient, qui est la véritable inconnue (mais cachée) du problème.

Donc tu poses R1 ou R2, et tu résouds le système sans préjuger du signe ou de la valeur de Ref.

Si tu emploies un comparateur à collecteur ouvert, il y aura une inconnue et une équation de plus, mais le principe reste le même.

**Qristoff** · 18/10/2010, 19h58

Bonsoir,
comme le dit justement Daudet, il faut simplifier..

En fouillant un peu, j'ai cru comprendre que Vref sert à "décaler" le centre de l'hystérésis pour bien avoir les seuils voulus, je l'ai donc fixée à 9.3V (tension "médiane" entre les 2 seuils).

ça part d'un bon sentiment, mais il ne faut pas que Vref soit créer directement avec un potentiomètre, il faut insérer un buffer (ampli unitaire) pour que la tension Vref ne soit pas affectée par l'impédance de R1 et R2 durant le fonctionnement.
Ensuite pour le calcul, il faut imaginer que tu attrapes avec la main la sortie Vs et que tu l'enmène soit à Vcc -V? soit à -Vcc+V?, V? étant la tension de déchet du TL082 (voir la datasheet).
Ensuite, tu calcul R1 et R2 comme un vulgaire pont de résistance pour obtenir 1/2 hystérésis (ici 355mV).
Ensuite, il suffit d'entrer Vin sur l'entrée inverseuse de l'ampli.

A voir en vidéo sur Futura · Aujourd'hui

invitea3c675f3 · 18/10/2010, 22h03

Bonsoir Farouk et bienvenue sur Futura,

Un idée simple et qui marche avec deux niveaux réglables.

**farouk77** · 19/10/2010, 11h19

Tout d'abord, je vous remercie tous pour les réponses ^^

Tu ne peux pas connaitre la valeur des tensions en saturation positive et négative en sortie.

je les ai mesurées au voltmètre, tout ce que ça change c'est dans mes calculs, au lieu d'avoir du +- Vcc, j'ai du +- (Vcc-V), avec V la tension de déchet.. non ?

Voir en PJ le premier cas; on suppose que les tensions de saturation de l'AOP sont de 1V, à vérifier dans la datasheet.

j'ai beau chercher je ne les trouve pas, du coup je vais utiliser mes tensions mesurées (qui sont censées être plus précises).

ça part d'un bon sentiment, mais il ne faut pas que Vref soit créer directement avec un potentiomètre, il faut insérer un buffer (ampli unitaire) pour que la tension Vref ne soit pas affectée par l'impédance de R1 et R2 durant le fonctionnement.

Oui mon tuteur m'a dit exactement la même chose ^^

Ensuite, tu calcul R1 et R2 comme un vulgaire pont de résistance pour obtenir 1/2 hystérésis (ici 355mV).

Par contre j'ai un problème avec ça. j'ai tout recalculé, mais je ne vois toujours pas pourquoi le rapport R1/(R1+R2) doit être égal à la moitié l'hystérésis, et non de celle-ci..
Dans mes calculs, j'ai R1/(R1+R2) = 0.71..

Bonsoir Farouk et bienvenue sur Futura,

Un idée simple et qui marche avec deux niveaux réglables.

Merci, mais je ne comprends pas le schéma

Merci encore pour toutes vos réponses

invitee05a3fcc · 19/10/2010, 11h37

Envoyé par farouk77

je les ai mesurées au voltmètre, tout ce que ça change c'est dans mes calculs, au lieu d'avoir du +- Vcc, j'ai du +- (Vcc-V), avec V la tension de déchet.. non ?

Très mauvaise approche

Tu as mesuré une valeur, sur un composant, d'un fabricant, à 25° alimenté avec une certaine tension d'alimentation. Autrement dit, c'est de la roulette Russe.

On ne fait jamais un design sérieux avec une telle approche. Tu refais le même montage dans un an , avec un autre composant ayant la même référence mais acheté ailleurs ... tu auras quoi?

Tu fabriques 1000 Triggers ... Tu auras entre 20% et 99% de déchet en sortie de la ligne de production !

j'ai beau chercher je ne les trouve pas, du coup je vais utiliser mes tensions mesurées (qui sont censées être plus précises).

Normal, ce n'est pas garantie .... sur un comparateur, c'est garantie !

**Tropique** · 19/10/2010, 11h51

Envoyé par farouk77

Par contre j'ai un problème avec ça. j'ai tout recalculé, mais je ne vois toujours pas pourquoi le rapport R1/(R1+R2) doit être égal à la moitié l'hystérésis, et non de celle-ci..
Dans mes calculs, j'ai R1/(R1+R2) = 0.71..

Cette simplification est utilisable dans un cas symétrique, mais ici, tu es fortement asymétrique, et il faut employer une méthode générale comme celle que j'ai donnée.

**farouk77** · 20/10/2010, 10h50

Très mauvaise approche

Tu as mesuré une valeur, sur un composant, d'un fabricant, à 25° alimenté avec une certaine tension d'alimentation. Autrement dit, c'est de la roulette Russe.

On ne fait jamais un design sérieux avec une telle approche. Tu refais le même montage dans un an , avec un autre composant ayant la même référence mais acheté ailleurs ... tu auras quoi?

Tu fabriques 1000 Triggers ... Tu auras entre 20% et 99% de déchet en sortie de la ligne de production !
Citation:

Exact, mais en plaçant un potentiomètre pour Vref et un potentiomètre à la place de R1, je peux retrouver les seuils désirés..

bref, juste pour prévenir que ça fonctionne,

encore merci à vous

invitee05a3fcc · 20/10/2010, 10h53

Envoyé par farouk77

bref, juste pour prévenir que ça fonctionne,

Non ... c'est tombé en marche

C'est avec une approche de ce genre que l'on fait des montages instables dans le temps

**farouk77** · 20/10/2010, 12h19

Le fait d'avoir une tension saturée d'AOP n'influe pas énormément, voire pas du tout avec la possibilité de régler les seuils avec les potentiomètre, sur ce que je veux faire du montage.

Ne te méprends, je suis totalement d'accord avec toi, mais je n'ai pas le choix (enfaite je n'arrive jamais à avoir les réponses qu'il faut lorsque j'argumente sur le fait d'utiliser un comparateur plutôt qu'un aop..), et comme c'est tombé en marche, bah je n'ai plus mon mot à dire ^^

bref xD

merci ^^

invitee05a3fcc · 20/10/2010, 12h25

Envoyé par farouk77

enfaite je n'arrive jamais à avoir les réponses qu'il faut lorsque j'argumente sur le fait d'utiliser un comparateur plutôt qu'un aop..

Je t'ai donné la réponse en #2

Tension de seuil haut = 9.66V
Tension de seuil bas = 8.95V

et pour avoir une telle précision, tu as intérêt à avoir des tensions de saturation stable .... dans le temps et en fonction de la température

**Tropique** · 20/10/2010, 12h57

L'hystérésis est faible devant l'excursion de tension de sortie: 0.7V contre plus de 20V. L'impact des tensions de saturation sera réduit dans la même proportion.

**invite6d608176** · 21/10/2010, 08h02

Salut,

Dans le TL82 il y a il me semble 2 Amplis qui peuvent servir un pour le seuil haut et un pour le seuil bas. Il suffit de combiner les sorties dans une bascule RS pour avoir un trigger très stable.

De plus une seule alim + 12V suffit.

JP

invitee05a3fcc · 21/10/2010, 08h11

Envoyé par Tropique

L'impact des tensions de saturation sera réduit dans la même proportion.

Si tu penses que faire la promotion de l'ampliOP comme comparateur est un bon choix ... Ce n'est pas le mien.

**Tropique** · 21/10/2010, 09h53

Envoyé par DAUDET78

Si tu penses que faire la promotion de l'ampliOP comme comparateur est un bon choix ... Ce n'est pas le mien.

D'une manière générale, non, mais chaque cas est un cas particulier, et je n'ai jamais d'à priori. Par exemple, si l'autre opérateur est employé dans une fonction linéaire, cela a un sens de ne pas rajouter un boitier supplémentaire si l'application le tolère.

**farouk77** · 21/10/2010, 10h25

Un des problèmes du comparateur (mais je ne me suis pas beaucoup penché sur la question) est que son temps de monté n'est pas le même que celui d'un AOP (quelque chose dans le genre). Et c'est important pour mon projet...

**Tropique** · 21/10/2010, 10h56

Si tu as besoin d'un temps de montée court et/ou prévisible, il faut employer un comparateur.
Un AOP fonctionne en saturé en DC ou en basse fréquence, mais s'il faut de la vitesse, ce n'est pas adapté.

invitee05a3fcc · 21/10/2010, 11h26

Envoyé par farouk77

Un des problèmes du comparateur

Il y en a encore un autre, c'est que la sortie n'est pas compatible avec les circuits logiques. Tu en fais quoi de la sortie ???

**farouk77** · 21/10/2010, 13h30

bah une remise à niveau pour avoir du 0-5V.. (résistance + diode zener reliée à la masse)
Je ne suis pas sur de comprendre la question oO

invitee05a3fcc · 21/10/2010, 14h04

Envoyé par farouk77

bah une remise à niveau pour avoir du 0-5V.. (résistance + diode zener reliée à la masse)
Je ne suis pas sur de comprendre la question oO

... et une usine à gaz ... un LM311 te fait ça en direct ! Mais si tu veux vraiment utiliser un TL084 inadapté, ce n'est pas mon problème.

PS: résistance + diode zener ? alors tu n'es pas trop pressé en vitesse... 1nS? 1µS? 1 mS? 1S?

Trigger de Schmitt