Ampli _ OP - Bon cHoix ?!?!

[philouxy]

Bonjour à tous,

Je suis entrain de concevoir un étage de puissance, et j'ai besoin de vos lumières si je fais bonne routes ou pas !?!?!

Decriptif de l'étage de puissance :

--> entrée : signal de type sinus / fréquence variant de 300k à 400k / amplitude de 10Vpp /

--> sortie ce que l'on aimerai : même type de signal au niveau de la forme (sinus) / fréquence parail qu'en entrée (300 à 400kHz) / une tension de sortie PP de 50V sans offset.

je dois encore étudier la question d'impédance !

Je pense opter pour ce type d'ampli : www.farnell.com/datasheets/1504686.pdf


pourquoi ce style d'ampli, car amplitude bipolaire de +/- 35V ; bande passante : de 1.4MHz
et j'aimerai l'utiliser en non-inverseur

ma question, pensez-vous que je fais le bon choix ?

Avez vous d'autres fabricants d'ampli OP qui pourrait rentrer dans ces caractéristiques décrites ci-dessus, ou d'autres idées de montage (peut-être plus adapter avec des étages à amplificateur)...

Merci de m'avoir déjà lu et je suis tout oie de vous lire, si je puis dire ^^

Amicalement-Philou
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[invitea3c675f3]

Bonjour Philou et bienvenue à FUTURA,

Si tu regardes la courbe ‘OPEN-LOOP GAIN AND PHASE vs FREQUENCY’ tu verras qu’à 400kHz, l’AOP ne fait plus qu’autour de 0dB de gain, ce n’est donc plus un ampli op à ces fréquences.

Pourquoi d’ailleurs chercher des dizaines de V et des ampères à ces fréquences???

[philouxy]

Bonjour LouLoute,

Merci pour ta réponse... et voici pour ta question :

Le but de ce montage est d'attaquer l'émetteur d'un capteur piezzo, dont on ne connaît quasiment rien, mais celui-ci peut recevoir une tension de l'ordre 50Vpp...
J'ai fait quelques dessus avec un générateur de signaux en lui injectant 20Vpp et une sinus de 400k, ce que j'ai pu en déduire, c'est que le système consommait moins d'un 1 uA... donc on peut dire que mon montage (amplificateur) aura une sortie de type haute impédance : 10M_ohm avec un courant de 1uA...



Ce que j'aimerai faire, c'est simplement un montage amplificateur où je branche un générateur, j'attaque mon ampli et je ressors un signal amplifié 5x plus on va dire, maintenant la charge comme indiqué est de l'ordre de 10M_ohm (c'est correct) et je consomme un courant de 1uA

Donc avec les diverses infos que j'ai pu récolté de droite et de gauche, j'ai bien l'impression que je peux oublié le montage à ampli OP, et me tourner vers un montage à transistor en mode émetteur commun je pense, je vais devoir me replonger dans les calculs, ouf ca fait longtemps ^^... suis-je un peu plus dans le juste ou non...

As-tu des idées de transistors bipolaire que je peux utilisé qui rentrait dans ces quelques caractéristiques ?

Merci de m'avoir et de continuer à me lire...

Amicalement philou

Merci de me lire ? et aussi pour toutes vos réponses...

[gienas]

Bonjour philouxi et tout le groupe

Je suis plein de doutes.

1- l'émetteur d'un capteur piézoélectrique c'est une expression bizarre.

2- mesurer un courant à 400kHz c'est pas facile, et ta mesure si faible est suspecte. Comment as-tu fait? La charge (la capacité parasite) consomme sûrement plus.

[A voir en vidéo sur Futura]

[philouxy]

Bonjour à tous,

Merci pour le suivi de cette discussion !!!

Alors pour de répondre gienas :

Q1/ je pense comme tu le sais mieux que moi, un capteur piezzo électrique, marche dans en exitant une cellule électriquement puis tu obtiens une vibration mécanique (explication très succincte, je l'avoue ), donc le capteur en lui-même se compose d'un émetteur qui créer la vibration mécanique et d'un récepteur qui reçoit la vibration mécanique... voilà pourquoi je parle d'émetteur... Comme expliquer plus haut, bon but est de créer un ampli qui viennent attaquer cette partie émetteur... Voici un lien du type de capteur utiliser : http://www.morganelectroceramics.com...tandard-discs/

Q2/ j'ai utiliser un générateur de signaux (mode sinus ; ampli : 10Vpp ; fréquence 400kHz) j'ai raccordé mon multimètre en mode ampère puis branché mon capteur en série avec celui-ci, et pour finir j'ai un autre multimètre en parallèle sur mon capteur (émetteur), j'ai contrôler avec une autre cellule que je recevais bien mon signal (OK)...

3/... Maintenant je suis entrain de voir des montages à base de transistors bipolaire ou de FET... je dirais que ce que j'aimerai réaliser c'est un ampli qui a un gain de 5 et qui fonctionne à 400k... alors je suis preneur de toutes les idées possibles...

Merci à tous de continuer à me lire

Amicalement le cht'y Philou

[DAUDET78]

Tu ne donnes pas le modèle exact que tu utilises ..... et le but que tu recherches, ça va te servir à quoi?

[philouxy]

@ Daudet : Pas de caractéristiques spécifique sur cette partie du capteur (il existe et fonctionne, mais je ne sais pas comment les gars qui ont travaillé dessus, ont fait leurs calculs pour dimensionner la partie amplificatrice sur ce montage)...

Pour moi ce qui m'intéresse c'est de faire un ampli qui reçoit en entrée un signal sinusoïdale de 10Vpp et à une fréquence de 400kHz, et qui amplifie ce signal 5x plus pour que j'aie une tension de sortie de l'ordre de 50Vpp à la même fréquence, mais sans offset... de plus on va dire que mon signal de sortie doit rester le même indépendamment de la charge, même si celle cela sera plutôt de l'ordre du M_ohm...

C'est ce qu'on me demande... donc au départ je me suis tourner vers des amplis OP, mais comme indiqué par plusieurs d'entre vous, je dois faire attention au gain dans la fréquence de travail, et je vois que ce n'est pas évidant surtout pour obtenir une grosse tension à la sortie...

Je ne vais pas étudier le fonctionnement du capteur puisque je sais qu'il fonctionne... mon but est faire un ampli en dehors de son circuit normal...

Voilà pour ma réponse

Amicalement Philou

[DAUDET78]

Si tu ne connais pas la charge capacitive de ton capteur piézo ..... tu travailles dans le monde des Bisounours ! Bon courage .....

[philouxy]

Merci pour cette réponse fort instructive, qui m'aidera aller de l'avant, et qui je pense ravira les autres lecteurs...

Enfin comme je suis pas un gars susceptible, bisous à tous

Amicalement le cht'y Philou

[DAUDET78]

Merci pour cette réponse fort instructive, qui m'aidera aller de l'avant, et qui je pense ravira les autres lecteurs...

Ben oui ... et les fera rigoler !
Faire un générateur de tension sans savoir quelle est sa charge .....c'est risible ! Mais tu ne veux rien savoir. Mais c'est ton choix!

[philouxy]

Bonjour à tous,

je reviens vers vous pour le suivi de mon projet :

Donc j'ai commencer à faire des calculs liés au montage à amplificateur de tension à base de transistor bipolaire, ce n'est pas encore ça... mais je crois avoir placer toutes mes équations (je compte sur vous pour me dire, si il y a des erreurs )... maintenant je dois déterminer mes résistances pour le collecteur, l'émetteur,... et ensuite définir le type de transistor que je veux utiliser. Je sais que je vais partir sur une alimentation asymétrique aussi, donc je devrai surement reprendre tous mes calculs, mais je crois que la base est là.

Comme vu dans d'autres forums, on m'a aussi proposé de faire des montage avec l'aide d'un transfo, je n'ai jamais pratiqué ce genre de montage, donc si je n'arrive pas avec mes petits amplis, je me tournerais vers ce type de montage... Par contre si vous avez déjà des exemples de ce type, c'est bien volontiers,...

Je vous mets en annexe mes calculs,...

Je vous remercie encore de me lire

Amicalement le cht'y Philou

Si vous d'autres idées, sur le type de montage que je peux réalisé, c'est bien volontiers


PS: A DAUDET

Si tu ne connais pas la charge capacitive de ton capteur piézo ..... tu travailles dans le monde des Bisounours ! Bon courage .....

qu'entends-tu par la charge capacitive ? si tu parles de mon impédance de charge, celle-ci est d'environ 10M_ohms...

[inviteebbda12d]

PS: A DAUDET

qu'entends-tu par la charge capacitive ? si tu parles de mon impédance de charge, celle-ci est d'environ 10M_ohms...

Pour connaître la capa de ta cellule piezo, il faut des mesures de son impédance à différentes fréquences après, avec , ça devrait aller.

(À faible fréquence, on peut voir une cellule piezo comme un condensateur, plus haut en fréquence, il faut lui rajouter une résistance et un LC en parallèle).

[philouxy]

Merci pour ta réponse Man-X86,

Mais qui appelle en moi une autre question : pourquoi devrais-je connaître la capacité de ma cellule piezzo ? alors que "je sais" (plutôt qu'on m'a indiqué) à quelle fréquence le montage devait travailler (400kHz), cette fréquence sera fixe... donc Ce qui m'intéresse c'est l'impédance de charge que représente cette cellule, non ??? ou j'oublie un principe hyper important ???

Merci de me lire, et d'apporter vos réponses constructives

Amicalement le cht'y Philou


Bon je vais replonger dans mes calculs...

[PeterMacGonagan]

Ce qui t'intéresse c'est ce que vaut l'impédance de ton récepteur à 400kHz et tu dimensionnes ton ampli à cette fréquence.
Dans le cas contraire, si tu souhaites travailler sur une plage de fréquence, tu dois étudier la variation de ton impédance sur cette plage... Trace un graphique si c'est le cas... peut-être est-ce linéaire?

[DAUDET78]

Merci de me lire, et d'apporter vos réponses constructives

Une cellule piézo, c'est, grosso modo, une résistance infinie en parallèle avec un condensateur de valeur non négligeable

Tu alimentes ton piézo avec un générateur sinus à 400Khz avec, en série, une résistance de 1K. En mesurant le déphasage entre le géné et la tension sur le piézo, tu as une idée de sa capacité.

[PeterMacGonagan]

Une cellule piézo, c'est, grosso modo, une résistance infinie en parallèle avec un condensateur de valeur non négligeable

Tu alimentes ton piézo avec un générateur sinus à 400Khz avec, en série, une résistance de 1K. En mesurant le déphasage entre le géné et la tension sur le piézo, tu as une idée de sa capacité.

Tout à fait d'accord. Il peut même déterminer la valeur de cette capacité en utilisant qu'une mesure de tension vu qu'il aura un diviseur de tension. Il déduit l'impédance de la capacité et il la détermine en utilisant la relation

[philouxy]

Merci à vous tous pour suivre cette discussion,

et merci à Daudet et P_M_G pour leur réponse !!!

J'ai encore une question, car je vais réaliser le montage proposé par "Daudet" pour réaliser cette mesure pour connaître la capacité de ce capteur, mais pourquoi mettre une résistance de 1k_ohm, qu'est-ce que cela change à la mesure à par me diminuer la tension sur le capteur ? (peut-être une réflexion extrêmement bête,... mais voilà)...

je vous mets une image du montage que me propose Daudet et que je vais réaliser demain, et celui que j'avais fait au tout début :

en tout cas merci, et je vous tiendrai au courant, une fois que j'aurais bien dimensionné mon ampli je m'attaquerai à l'alimentation... encore des questions en perspective

Amicalement le cht'y Philou

[DAUDET78]

Sauf qu'un ampèremètre ....à 400Khz , ce n'est pas facile à trouver !
En mesurant le déphasage (avec un oscillo à deux voies) apporté par le réseau RC (avec R=1K et C=inconnu) tu peux estimer la valeur de la capacité

[Tropique]

J'ai encore une question, car je vais réaliser le montage proposé par "Daudet" pour réaliser cette mesure pour connaître la capacité de ce capteur, mais pourquoi mettre une résistance de 1k_ohm, qu'est-ce que cela change à la mesure à par me diminuer la tension sur le capteur ? (peut-être une réflexion extrêmement bête,... mais voilà)...

je vous mets une image du montage que me propose Daudet et que je vais réaliser demain, et celui que j'avais fait au tout début :



en tout cas merci, et je vous tiendrai au courant, une fois que j'aurais bien dimensionné mon ampli je m'attaquerai à l'alimentation... encore des questions en perspective

Amicalement le cht'y Philou

Tu as une vision très .....candide du problème.
Il est essentiel de bien connaître le comportement en fréquence de ton PZT, parce qu'un modèle de puissance comme celui là est une impédance très difficile à certaines fréquences, et il risque d'exiger beaucoup de ton ampli.

D'un autre côté, ça ne sert à rien de dimensionner un ampli pour 5A de courant de sortie alors qu'il ne faut que la moitié.
Il faut donc avoir la courbe d'impédance dans toute la gamme de fréquence considérée, en module et en phase.
Ce n'est pas avec tes petites bidouilles que tu vas y arriver, il faut un network analyzer, et comme tu n'as vraisemblablement la possibilité de t'en servir, la solution logique est de consulter la datasheet: les gens qui la rédigent ont tout le matériel et les compétences nécessaires.

Un transducteur est une impédance complexe qui ne se résume pas juste à une résistance de fuite, ni même un condensateur.
En régime quasi-statique, cela a bien la structure d'un condensateur, mais à fréquences plus élevées, il y a des paramètres motionnels qui s'ajoutent: inductance et capacité motionnelles et résistance série.
C'est le minimum à connaitre pour commencer à faire du travail sérieux.

Donc, première chose, les données techniques, et ensuite on peut s'attaquer et l'ampli, mais ce ne sera vraisemblablement pas une promenade de santé: un ampli de puissance pour ces fréquences, ce n'est pas exactement évident.