Montage intégrateur à alim asymétrique

[p301]

Bonjour,
J'essaye de réaliser un montage intégrateur mais je ne dispose que d'une alimentation symétrique.
Cependant j'ai 2 question auxquelles je n'ai pas trouvé de réponses.
J'ai lu qu'il fallait avoir RC = 1/4 de la période du signal a intégrer. J'intègre un signal à 50hz soit T = 0.02 donc il me faut RC = 0.25*0.02 = 0.005
Sauf que l'équation d'un montage intégrateur est Vs = -1/RC intégrale(Vin dt)

1. A cause de mon -1/RC = -200 je vais forcément saturer (signaux de l'ordre de 500mV alim 3V) ?
2. Si mon signal à intégrer à un offset (mon signal périodique à un offset de 1.5V afin de ne pas avoir de tensions négatives sur l'AOP), ce dernier va faire saturer l'AOP ?

Merci de vos réponses;
p301
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[gcortex]

j'm ni les recettes de cuisine ni les intégrales -> équa diff -> pente -> valeur crête.

Tu ne peux pas avoir un offset sinon çà va toujours grimper jusqu'à saturation.
La solution : mettre le même offset sur l'autre entrée de l'ampli op avec 2 résistances.

Sans bouclage, il faut ajouter une résistance élevée sur le condensateur pour centrer sur zéro

[p301]

Merci de ta réponse.

Bonne idée de mettre l'offset aussi sur l'autre entrée de l'AOP, voila qui devrait résoudre mon problème 2, du moins je suppose.

D'autres avis ? Notamment sur mon problème de gain ?
Merci

[gcortex]

De mémoire c'est 1/jwRC. Donc fais un calcul rigoureux et tu seras fixé.

Alim 3V c'est du rail to rail impératif
Si tu n'es pas à l'aise avec les ampli op, tu peux mettre un lien vers le datasheet.

[A voir en vidéo sur Futura]

[p301]

J'ai 2 AOP.
Un 1er, qui est un AOP d'instrumentation qui prend des petits signaux centrés en 0 me fait l'adaptation d'impédance, ajoute un gain et un offset.
Ensuite j'ai mon AOP rail-to-rail en montage intégrateur.
Le tout est alimenté en 3V asymétrique.
(Je ne pense pas être novice en AOP)

En revanche, je ne comprend pas ce que tu cherches a m'expliquer, peux-tu détailler ?
Merci

[p301]

Personne n'aurai de pistes a me filer ?
Merci

[Zenertransil]

RC = 1/4 de la période? ça vient d'où ça, d'un œuf kinder? D'un manuel vaudou?

Le temps intégral est un scalaire qui se détermine en fonction de l'application... Comment peut-on utiliser une recette miracle ?!

[p301]

Zenertransil, va au bout de ton raisonnement, quel RC prendrais-tu alors pour intégrer un signal à 50hz ?

Le coup du RC = 1/4 de la période je l'ai trouvé dans des bouquins et vérifié en labo... C'est une valeur qui fonctionne, et c'est mieux qu'une valeur inconnue (vu que tu n'en donnes pas).

Je trouve que vous postez facilement des choses sans vraiment se demander si vos remarques sont utiles : Par exemple Zenertransil qui dit que mon RC est mauvais mais qui ne me donne aucune explication aucune piste,
gcortex qui me donne la formule 1/jwRC sans expliquer ce que le calcul est censé m'apporter (en relisant les questions 1 et 2 je vois vraiment pas en quoi faire ce calcul va m'aider).
Désolé je vais probablement paraître ingrat envers les gens qui tentent de m'aider mais ce type de commentaire ne m'est d'aucune aide, ces remarques ne sont pas constructives !

Maintenant si quelqu'un à vraiment une solution à me proposer ou des explications à me fournir sur les montages intégrateurs je suis preneur !
Merci

[Zenertransil]

Et toi, est-ce que tu te demandes si ce que tu dis est clair avant de poster? Tu ne nous as pas dit ce que tu voulais faire! RC = T/4 c'est une valeur à utiliser pour UN cas particulier (intégration d'un signal carré symétrique en signal "triangulaire" avec une amplitude de sortie égale à l'amplitude d'entrée).

J'allais répondre plus en détail, mais quand je vois la fin de ton message... Tout de suite, j'en ai beaucoup moins envie! Décidément, pour un pro des AOP, c'est limite... Parce que si tu ne sais pas faire la différence entre 1 fois l'intégrale de quelque chose, 12 fois l'intégrale de quelque chose et 0,001 fois l'intégrale de ce même quelque chose, on ne peut pas grand chose pour toi...


Évidemment que je ne donne pas de valeur, si tu ouvrais tes yeux, tu verrais que j'ai dit ceci : "Le temps intégral est un scalaire qui se détermine en fonction de l'application... Comment peut-on utiliser une recette miracle ?! ". Comment est-ce que je pourrais te donner UNE VALEUR sans savoir ce que tu veux faire ("intégrer un signal" ça ne veut rien dire, dans tous les cas tu auras l'intégrale de ton signal... à un facteur de proportionnalité près, ce que j'ai déjà dit)? Je ne vais pas te dire "il n'y a pas de recette miracle" et t'en donner une juste après...


Les deux questions que tu as posées, sorties d'un contexte précis, sont du niveau terminale pour un élève qui vient de découvrir les intégrales! Pour la 1), tu remplaces "intégrale de Vin(t) dt" par son expression et tu regardes si ça "veut" prendre des valeurs supérieures à la tension maximale! Pour la 2), pareil... Mais soit on a eu une heure de cours sur les intégrales et on sait que la primitive d'un échelon est une rampe linéaire (et qu'une rampe linéaire, ça tend vers l'infini) ; ou alors on est pas trop matheux mais on a un minimum de jugeote, on sait que intégrer = additionner (de façon continue), et que si on ajoute à intervalles réguliers toujours le même nombre, on va forcément finir par dépasser la tension d'alimentation!

[p301]

Zenertransil, tu dis, est-ce que tu te demandes si ce que tu dis est clair avant de poster? Tu ne nous as pas dit ce que tu voulais faire! RC = T/4 c'est une valeur à utiliser pour UN cas particulier (intégration d'un signal carré symétrique en signal "triangulaire" avec une amplitude de sortie égale à l'amplitude d'entrée).

J'admet que je ne savais pas que le RC = T/4 ne s'appliquait qu'au cas particulier de intégration d'un signal carré symétrique en signal "triangulaire" avec une amplitude de sortie égale à l'amplitude d'entrée

De plus je n'ai jamais dit être un pro des AOPs, j'ai juste dit que je ne suis pas novice avec ce composant.

Enfin je te remercie de tes conseils avisés sur les intégrales, sauf que tu ne m'as rien appris.

J'admet que mes questions étaient mal posées, car en fait j'aurai du tout simplement enlever les "?".
Je sais que je vais forcément saturer à cause de mon -1/RC = -200 et qu'en plus de cela mon offset va aussi faire saturer l'AOP.
Ce que j'aurai aimé savoir c'est s'il y avait des astuces qui me permettraient de contourner ces deux problèmes, un moyen d'enlever l'influence de l'offset, un moyen de modifier ce gain.

Pour ce qui est de l'offset, je remercie gcortex qui m'a réellement fait pensé à une astuce que j'avais oublié, mettre l'offset sur l'autre patte d'entrée de l'AOP au lieu de la masse.
Pour ce qui est de modifier le gain, je n'ai pas de solution, sachant que je ne veux pas réduire indéfiniment mes signaux avant l'intégrateur, travaillant sur des basses tensions 3V max, si je divise par 200 mon signal, il fera maximum 3/200 = 15mV, et je risque de perdre l'information utile de mon signal (qui est une oscillation à 50hz, allant de 0 a 40mV max).

Bref, si quelqu'un sait comment baisser le gain d'un montage intégrateur sans modifier RC par une quelconque astuce je suis preneur.
Merci

[p301]

Zenertransil, en fait je n'avais absolument pas compris ton message : Le temps intégral est un scalaire qui se détermine en fonction de l'application... Comment peut-on utiliser une recette miracle ?!

En revanche j'ai compris en lisant ce que tu dis après, RC = T/4 c'est une valeur à utiliser pour UN cas particulier (intégration d'un signal carré symétrique en signal "triangulaire" avec une amplitude de sortie égale à l'amplitude d'entrée).

Comme j'ai fait mes tests sur signaux carrés (pour voir facilement à l'oscilloscope le triangle résultat de l'intégrale) je n'avais pas réalisé que j'étais dans un cas particulier, alors qu'effectivement en y repensant, plus le temps d'intégration sera grand (tant qu'il reste inférieur à une demi période), plus j'aurai de grands signaux en sortie et inversement si mon temps d'intégration est court mes signaux seront forcément plus petits.

Désolé pour mes précédents messages plutôt incisifs.

Je ne vois donc pas de méthode simple pour dimensionner le RC d'un montage intégrateur. Je vais faire des expériences et le modifier jusqu'à ce que j'ai la sortie qui me convienne.
Y a t'il des techniques de dimensionnement de RC ?

Merci de votre aide

[Zenertransil]

J'abandonne... Tu demanderais comment faire des pommes de terre frites sans utiliser des pommes de terre, ça n'en serait pas plus curieux!

Tu devrais cependant relire mon message qui ne t'a rien appris, la solution s'y trouve... J'ai aussi expliqué à quoi servait le RC = T/4. Tu pars d'un axiome bidon, comme ça, d'une formule magique à savoir RC = T/4 (je répète que je t'ai expliqué dans quel cas on choisissait cette valeur), et après tu te demandes comment on peut bien faire pour atténuer! C'est comme si tu décidais, sans trop savoir pourquoi, de rouler à 200 km/h sur les nationales, et que tu te demandais ensuite comment tu pourrais bien arrêter d'avoir des PV et rouler moins vite... Alors qu'il aurait fallu d'abord regarder les panneaux et ensuite choisir la vitesse, pas l'inverse.

Tu t'imposes une contrainte inutile, et après tu cherches à la corriger... La valeur de RC vient à la fin (je l'ai dit dans mon PREMIER MESSAGE, ça dépend de l'application), c'est la conséquence du reste! Pas un truc qu'on choisit au départ et avec lequel on "bidouille" après pour retomber sur ses pattes! Mais fais comme tu veux...

[p301]

On est d'accord finalement (cf mon message précédent, je ne pense pas que tu aies eu le temps de le lire avant de poster vu qu'il y a 1min d'écart)

[Zenertransil]

Non effectivement, je n'avais pas vu!

Et oui, c'est bien ça! Mais attention cependant, c'est ça dans le principe mais c'est le contraire! Pour que l'intégrale soit homogène, tu trouves devant un "1/t_i" (normal, puisque l'intégrale d'une tension dans le temps va te donner des volts.secondes, pour retrouver des volts il faut bien re-diviser par un temps). C'est pour ça que je parlais tout à l'heure de différence entre 0,001*intégrale d'un truc et 126*intégrale du même truc! Dans les deux cas c'est la même chose au coefficient de proportionnalité (scalaire, puisque c'est un nombre réel) près.

C'est donc bien la constante RC qui te permet de connaître l'amplitude de sortie! Puisque c'est elle qui fait le 0,001 ou le 126 ou ce que tu veux devant l'intégrale! Mais avec, cependant, une action inverse (et une opposition de phase puisqu'il y a un signe -) : plus RC est grand, plus l'intégrale sera atténuée, plus RC est petit plus elle sera amplifiée, le cas limite étant RC = 1 : la tension de sortie est directement (l'opposée de) l'intégrale de la tension d'entrée : 1V constant à l'entrée donnera 1V de plus à chaque seconde!

En fait ça s'explique assez facilement : si tu regardes bien le montage intégrateur, tu vois que quand tu appliques une tension sur l'entrée, tu entraînes la charge d'un condensateur dont une borne est fixée à 0 (côté entrée "-") et dont l'autre est libre (côté sortie) : la borne libre va s'éloigner de l'autre. Le courant de charge ayant le signe de la tension d'entrée, la tension aux bornes du condensateur sera positive, et comme la borne "+" est à 0, la borne "-" va bien s'éloigner en devenant de plus en plus négative. Si RC est grand, le condensateur sera lent à se charger et il faudra attendre longtemps et/ou appliquer une forte tension d'entrée pour avoir une tension de sortie donnée. Si RC est petit, le condensateur se chargera très vite et la moindre variation de tension d'entrée et/ou la moindre µs suffira à atteindre la même tension de sortie!


Pour dimensionner, il y a les calculs (le RC = T/4, par exemple, se montre facilement), mais il faut pour cela plus de précisions : quelle est la nature de ton signal d'entrée? Quelles conditions as-tu sur ton signal de sortie? Déjà, j'en vois une : il ne doit pas dépasser les bornes de la tension d'alimentation. Mais après? ça dépend de ton circuit, et donc on en revient à la question basique : pourquoi veux-tu intégrer ce signal? Qu'est-ce que tu vas faire du signal fraîchement intégré? Si tu veux avoir "tout juste" l'intégrale, il faut prendre RC=1s comme dit précédemment. Pour les autres cas il est nécessaire de se pencher davantage sur le problème...

Comme tu t'en es rendu compte, ce n'est qu'un facteur de proportionnalité, quelles que soient les valeurs de R et C, ça intègre toujours! Mais plus ou moins "fort", en quelque sorte!