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Amplification par un débutant



  1. #1
    CreatixEA

    Amplification par un débutant

    Bonjour,

    Dans le cadre d'un projet de recherche universitaire, je cherche à amplifier un courant non continu de quelques mV afin de pouvoir le traiter par un microcontrolleur. Je n'ai comme connaissances de l'électronique/électricité QUE les connaissances de Terminale S + de la documentation sur internet. J'utilise PROTEUS pour simuler mon circuit, et j'utilise comme signal d'entrée (à titre d'exemple), une sinusoïde de -5mV à +5mV à 1Hz

    D'après ce que j'ai compris des bouquins : l'idée est de faire passer un courant de 5V du collecteur vers l'émetteur d'un transistor NPN, lequel courant serait modulé par le signal arrivant sur la base (si j'ai compris qchose aux transistor). Bon sur le principe, j'ai compris. Quand je regarde les différents montages, ça ne correspond pas du tout à cette définition ... il y'a des résistances qui shuntent le transistor, des condensateurs ... Bref, je ne comprend pas tout ... Or c'est mon objectif : je dois être capable d'expliquer le montage ... Tous les cours existants sur internet expliquent le fonctionnement de base du transistor, mais ensuite pour l'amplification, des résistances apparaissent sans explication ... Pour les non initiés et ceux qui ne veulent pas admettre des montages sans les comprendre c'est un peu rude ..

    Moi je veux juste que mon signal de très faible tension soit multiplié par une constante pour être lue par une autre partie du circuit ...

    Je ne sais pas si je suis clair, et si une bonne âme accepterait de me guider un petit peu, sur ce sujet ou via un site.

    Je vous en remercie par avance,
    E.

    -----


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  3. #2
    Jack

    Re : Amplification par un débutant

    l'idée est de faire passer un courant de 5V
    Ouille! L'intensité du courant se mesure en ampère. Les volts, c'est pour les tensions.

    Si tu veux vraiment pouvoir exliquer le montage, il faut acquérir les bases:
    - polarisation du transistor
    - amplification "petits" signaux

    Beaucoup d'info ici.

    A+

  4. #3
    DAUDET78

    Re : Amplification par un débutant

    Citation Envoyé par CreatixEA Voir le message
    une sinusoïde de -5mV à +5mV à 1Hz
    C'est pas avec un transistor que tu vas faire quelque chose .....
    Moi je veux juste que mon signal de très faible tension soit multiplié par une constante pour être lue par une autre partie du circuit ...
    C'est un peu plus complexe que ça !
    Il faut que ton signal soit amplifié (par exemple +5mV donne +2,5V , -5mV donne -2,5V) donc un gain de 500 et soit aussi décalé
    • +5mV donne +5V
    • 0mV donne +2,5V
    • -5mV donne 0V

    Car ton microcontroleur n'accepte qu'une gamme de 0/5V en entrée ADC

    Donc il faut utiliser un ampliOP obligatoirement

    Pour te mettre sur une piste , voila une maquette animée : http://ressources.univ-lemans.fr/Acc...ectro/aop.html
    Tu coches sommateur et, sans toucher rien d'autre, tu fais glisser le potentiomètre jusqu'à -0,5V
    Dernière modification par DAUDET78 ; 10/08/2012 à 01h05.
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  5. #4
    CreatixEA

    Re : Amplification par un débutant

    Bonjour,

    Un énorme merci pour ces 2 réponses, et pour la reprise sur intensité/tension... DAUDET a effectivement mis en évidence ce que je cherchais. Reste plus qu'à mettre en oeuvre. Merci pour le site de cours, je vais m'y pencher plus profondement.

    A très vite,
    E.

  6. #5
    DAUDET78

    Re : Amplification par un débutant

    Tu pourrais préciser la nature de la source qui te donne une tension de +-5mV ?
    C'est un shunt qui mesure un courant de combien d'ampère ?
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

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

    Re : Amplification par un débutant

    L'ordre de grandeur de l'intensité est le mA. La nature exacte est inconnue (variable) mais le type est biologique : l'objectif est de mesurer un infime courant d'un organisme vivant, de l'amplifier afin de l'analyser.

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  10. #7
    DAUDET78

    Re : Amplification par un débutant

    Citation Envoyé par CreatixEA Voir le message
    L'ordre de grandeur de l'intensité est le mA.
    .....
    l'objectif est de mesurer un infime courant d'un organisme vivant, de l'amplifier afin de l'analyser.
    Tu es pénible ..... tu dois mesurer une tension ou un courant !

    Si tu mesures une tension sur la cuisse d'une gernouille, tu te trouves plus dans le cas d'une prise de tension du type ECG et là, ce n'est plus à la porté du débutant
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  11. #8
    CreatixEA

    Re : Amplification par un débutant

    Bonjour Daudet,

    Merci encore de ta réponse. Effectivement, je vais vite en besogne et manque de rigueur. J'en suis désolé, mais je débute, comme je l'ai précisé. Ces notions qui te sont très familières le sont beaucoup moins pour moi...

    Donc, je vais préciser, ce qui m'intéresse c'est la variation de la différence de potentiel entre deux point d'un organisme vivant. Je cherche donc définitivement à mesurer une tension, dont je sais que l'ordre de grandeur est de l'ordre du mV. Ma question est pourquoi est-ce qu'il serait différent de mesurer une différence de potentiel sur le nerf sciatique d'une cuisse de grenouille ou une différence de potentiel en deux point de cet organisme (qui serait alors originaire de la dépolarisation des faisceaux cardiaques). L'ordre de grandeur est la même pourtant ... Peut-être y a-t-il qchose que j'ai manqué... Pourrait tu me l'expliquer ? Ce n'est pas de la mauvaise volonté de ma part.

    En tout cas, merci encore du te

  12. #9
    DAUDET78

    Re : Amplification par un débutant

    Regarde page 12 de la doc de l'AD620, tu as un schéma d'un ampli ECG ....... et tu verras que ce n'est pas de la tarte !
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  13. #10
    CreatixEA

    Re : Amplification par un débutant

    Je l'avais bien vu ce schéma, mais sur un autre document, repris à son compte par le mec d'ailleurs. En revanche, je n'ai pas compris le rôle des différentes parties du circuit.

    La masse est reliée à la jambe droite, et "indirectement" reliée aux bornes 1 et 8 de l'AD620 (à quoi sert donc ce montage alors que c'est sensé juste être la masse). Les bornes 2 et 3 sont "directement" connectées à l'AD620 sans montage (ce que je comprend aisément là pour le coup : c'est là que je mesure ma tension "signale"). Le +/-3V est la tension à partir de laquelle le signal va être amplifié.

    Je n'ai pas bien saisi l'intérêt du filtre haute fréquence (pour éliminer les parasites sur la ligne 3V ?), ni le second amplifier avec un gain de 143. Pourquoi ne pas avoir directement amplifié à 150 ? Pour éliminer les hautes fréquences avant ?

    En quoi la réalisation de ce circuit est compliquée. Le reproduire tel-quel c'est très faisable, en revanche, je me refuse à le faire tant que je ne comprend pas le montage...

  14. #11
    DAUDET78

    Re : Amplification par un débutant

    Le AD705 sert à injecter une tension DC sur le corps du patient de manière à maintenir les deux entrées du AD620 dans la limite de la tension en mode commun acceptable
    Le filtre passe-haut sert à supprimer la composante continue en sortie du AD620 ( en ECG, c'est la forme répétitive du signal qui est intéressante)
    En quoi la réalisation de ce circuit est compliquée. Le reproduire tel-quel c'est très faisable,
    Si tu le dis .....
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  15. #12
    CreatixEA

    Re : Amplification par un débutant

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Si tu le dis .....
    Nan, c'est vrai, j'ai pas d'expérience autre que mon "passage en techno au collège", mais je parlais de difficulté relative de la réalisation versus la conception... La réalisation ne te semble pas possible ???

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Le AD705 sert à injecter une tension DC sur le corps du patient de manière à maintenir les deux entrées du AD620 dans la limite de la tension en mode commun acceptable
    Pourquoi ne pas réaliser un montage du type de celui du milieu de la page 11 (figure 34) permettant d'avoir un gain de 100 directement ?

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  17. #13
    DAUDET78

    Re : Amplification par un débutant

    Citation Envoyé par CreatixEA Voir le message
    mais je parlais de difficulté relative de la réalisation versus la conception... La réalisation ne te semble pas possible ???
    Tu as déjà câblé un ampliOP dans ta vie ? Un ampliOP, c'est de la voiture de tourisme. Cet ampli, c'est de la Formule I ! L'implantation, le choix et le filtrage des alims, le blindage, c'est autre chose qu'un simple schéma !
    Pourquoi ne pas réaliser un montage du type de celui du milieu de la page 11 (figure 34) permettant d'avoir un gain de 100 directement ?
    C'est le même (le gain, c'est jamais un problème. On sait toujours en remettre derrière) . Et ils ont rajouté la "masse active" avec le AD705
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  18. #14
    CreatixEA

    Re : Amplification par un débutant

    Tu as déjà câblé un ampliOP dans ta vie ? Un ampliOP, c'est de la voiture de tourisme. Cet ampli, c'est de la Formule I ! L'implantation, le choix et le filtrage des alims, le blindage, c'est autre chose qu'un simple schéma !
    Non, effectivement, je ne suis que dans la théorie pour le moment ... Avec une expérience qui frôle le 0 absolu ... Et je comprends beaucoup plus ce que tu veux dire après la lecture du cours magistral d'Olivier GALLOT à ce sujet. Si j'ai bien tout compris, on essaye d'avoir une réjection en mode commun la plus forte possible, or l'imprécision des résistance et notamment celle du Rg (gain). Je comprend donc l'amplification en deux fois.

    En revanche, je ne comprend pas cette notion de "masse active" ... L'objectif de cette partie du circuit est bien de définir le gain ?

  19. #15
    DAUDET78

    Re : Amplification par un débutant

    Citation Envoyé par CreatixEA Voir le message
    L'objectif de cette partie du circuit est bien de définir le gain ?
    Pas du tout ....
    ceci permet de mettre sur le pied du bonhomme un potentiel DC qui garde les entrées IN+ et IN- dans la limite de la tension d'entrée en mode commun du AD620
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  20. #16
    CreatixEA

    Re : Amplification par un débutant

    Mais c'est ça que je comprend pas, en quoi appliquer une tension positive ou mettre le pied à la terre change la tension mesurée en +/- IN. A moins que ça ne soit en prenant compte la capacitance du corps humain (mais j'ai peur de m'égarer de et t'irriter ...) (je me disais qu'en appliquant une tension à un corps capacitif, ça "chargeait" "l'autre côté" du condensateur laquelle valeur serait influencée par les dépolarisations cardiaques, mais je trouve ce raisonnement très approximatif et j'ai peur de te faire rire, mais bon, l'objectif est de te montrer aussi que je me documente, réfléchie, )

    Bon rire (ou pleur, arrachage de cheveux) sur ce poste "un peu clownesque"

  21. #17
    DAUDET78

    Re : Amplification par un débutant

    Un corps humain , c'est résistif. Et le bonhomme est entièrement flottant (je parle évidemment sur le plan électrique !). Si on a une tension en mode commun élevée (par exemple du 50 Hz). On retrouve cette tension au point milieu de la résistance de programmation du gain (voir figure 33) . Le AD705 amplifie cette erreur et la compense en injectant une tension opposée sur le pied du bonhomme . C'est un asservissement sommaire de la tension en mode commun pour la ramener entre [–VS+1.9 ..... +VS–1.4]
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  22. #18
    CreatixEA

    Re : Amplification par un débutant

    Bonjour,

    J'ai déjà beaucoup avancé sur mon projet, mais je garde un problème d'alimentation. Le microcontrolleur est une carte ARDUINO UNO qui délivre une tension asymétrique : masse à 0v, + à +5v. Or pour alimenter l'AD620, j'ai besoin d'une tension négative ... J'ai beaucoup cherché sur internet les différentes manières d'obtenir une tension négative à partir d'une tension positive, sans réellement trouver de solution claire.

    Le seul objectif de cette tension négative est d'alimenter l'AD620...

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