difficulté a comprendre le comparateur a hysteresis

[invite13dcd32e]

bonjour a tous et bonne année

ve = tension sinusoidale allant de -4 a 4v pendant 500microsecondes et ensuite tension = 0 volts pendant 500 microsecondes et ca reprend en boucle

tout d'abord j'ai essayé de calculer la tension v+ avec millman :
v+ = ( vcc/R7 + 0/R9 + vcc/R10 ) / ( 1/R7 + 1/R9 + 1/R10 )
v+ = 2.8 v

est ce ca?

ensuite ,
je sais que le comparateur sort un signal carré avec quand v->v+ :vs = 0v et quand v+>v- :vs =vcc ,je me suis documenté et on parle de deux seuils ? pourquoi deux seuils , ils sont ou sur le schema ( je ne vois que v+)?

merci d'avance
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[invite13dcd32e]

voici la "vrai " image du comparateur

[invite6a6d92c7]

Bonsoir!

Avec le comparateur à hystérésis, ou Trigger de Schmitt, il y a bien deux seuls de basculement. Comme je n'ai pas accès à tes images, difficile d'en dire plus dans ce cas précis! (il faut attendre qu'un modérateur ait le temps de valider, et j'espère pour eux qu'ils ont autre chose à faire actuellement!!)

Considérons un trigger de schmitt non inverseur. Si on note Re la résistance qui attaque l'entrée + et Rf la résistance qui boucle l'entrée + avec la sortie, on a:
V_TH⁺ = +Vcc.(Re/Rf)
V_TH^- = -Vcc.(Re/Rf)

On note que si Rf tend vers l'infini (jusqu'à devenir un circuit ouvert), les deux seuils deviennent égaux à 0, soit le potentiel de l'entrée inverseuse: on retrouve un comparateur classique.



Ce sont des seuils d'entrée: avec le comparateur classique, le basculement se fait de part et d'autre d'un seul et unique seuil. Avec un comparateur non-inverseur, si on dépasse ce seuil, on passe à +Vcc en sortie, si on passe en deçà, on se retrouve à -Vcc en sortie.

Le problème, c'est lorsque la grandeur d'entrée n'est pas "propre", qu'elle a des oscillations parasites. Il se peut qu'au moment du passage du seuil, au lieu que la commutation soit franche, il y ait plusieurs passages dessus/dessous du seuil qui changent rapidement l'état de la sortie. Exemple: un interrupteur crépusculaire qui alimente une lampe en tout ou rien, si la luminosité ambiante se trouve pile poil autour du seuil, la moindre variation (personne qui bouge, etc) fera clignoter la lampe, ce qui est désagréable.

Il faut donc introduire un hystérésis qui est, rappelons-le, ce qui se produit lorsque l'image d'une grandeur ne suit pas le même chemin à la croissance de celle-ci qu'à sa décroissance. Admettons que le capteur photoélectrique délivre une tension de 5V au seuil de commutation choisi: si on pouvait ne plus commuter à 5V, mais allumer la lampe quant elle passe sous 4V et l'éteindre quand elle dépasse 6V, ça éviterait les commutations intempestives! C'est un cycle d'hystérésis, et c'est à ça que sert un trigger de Schmitt.

Si on imagine (c'est très visuel) un signal triangulaire qui attaque l'entrée +, d'amplitude 10V, avec des seuils de commutation fixés à 5V et -5V, et qu'on part de -10V, on aura ceci: le signal monte, monte, dépasse -5V, rien ne se passe, il continue, 0V, 3V, 5V: là, la sortie a dépassé le seuil haut, la sortie passe à l'état haut (+Vcc). Le signal continue à monter, 8V, 10V, puis 8V, 5V, 3V (on est passé sous 5V mais la sortie n'a pas basculé!), 1V, -1V, -3V, -5V et hop, la sortie bascule à l'état bas! -8V, -10V, -8V, -5V (rien ne se passe), -3V, -1V, 3V, 5V: la sortie rebascule à l'état haut! Tu comprends le principe?



Lorsque la grandeur d'entrée est inférieure au seuil haut, rien ne se passe. Quand elle dépasse le seuil haut, la sortie est activée, et le reste jusqu'à ce que la grandeur passe en dessous du seuil bas. La sortie restera alors à l'état bas jusqu'à ce que la grandeur d'entrée dépasse à nouveau le seuil haut!

Comme tu le vois par les formules, les seuils de commutation se trouvent (théoriquement) entre les tensions d'alimentation et leur moyenne. Si on est alimenté en -15/+15 avec l'entrée inverseuse à la masse, on peut donc définir Vth+ entre 0V et 15V, et Vth- entre 0V et -15V. En pratique, il faut retrancher quelques volts des deux côtés (tensions d'alim), à moins d'avoir un AOP rail-to-rail en entrée!



Bonne année!

[jiherve]

Bonjour et bonne année,
ici le seuil haut est donné par :vcc*r9/(r9+(r7//(r8+r10))) si pas de charge en sortie.
et le seuil bas par :vcc*(r9//r10)/((r9//r10)+r7) si on néglige la tension de saturation du collecteur ouvert en sortie du comparateur.
Si les deux hypothèses ne sont pas satisfaites il faut refaire les calculs de façon plus précise.
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[bobflux]

> pourquoi deux seuils , ils sont ou sur le schema ( je ne vois que v+)?

Le signal attaque l'entrée "-" du comparateur.

Pour calculer les 2 seuils, calcule la tension à l'entrée "+" du comparateur, en fonction des résistances, pour les 2 valeurs possibles en sorties. Tu as tes 2 seuils.

Attention, ton comparateur est à collecteur ouvert, les deux états de la sortie ne représentent pas exactement le même circuit. R8 compte dans un cas, pas dans l'autre.

Le principe du comparateur à hystérésis est simple : quand la grandeur à comparer franchit le seuil, on déplace le seuil (entrée "+") dans le sens inverse.

[invite6a6d92c7]

Zut, c'est un trigger inverseur! Mes formules de seuils ne sont plus bonnes mais l'explication devrait convenir