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Générateur de fonctions triangulaires



  1. #1
    ibrale

    Générateur de fonctions triangulaires


    ------

    Bonjour,
    Je cherche le schéma électronique d'un générateur de fonctions triangulaires avec les caractéristiques suivantes (voir figure jointe):
    1) On peut modifier librement les valeurs des tensions de départ et d'arrivée Ei et Ef (avec -5V<Ei<5V et -5V<Ef<5V).
    2) On peut également à l'aide d'un sélecteur fixer la valeur de la pente v (qui est en fait la vitesse de balayage du potentiel) à 1, 5, 10, 20, 50, 100, 500 ou 1000 mV/s.

    -----
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  3. #2
    iriaax

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Bonjour Ibrale !
    il existe une puce toute faite : ICL8038
    http://mechatronics.mech.northwester...s/ICL8038_data

  4. #3
    Pierrre

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    bonjour
    en numerique ou en analogique ?

    A+

  5. #4
    ibrale

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    En analogique

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. Comparatifs

    Gagnez du temps et de l'argent grâce à nos comparatifs de produits. Parmi nos sujets :
  8. #5
    invite03481543

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Salut,
    y a plus simple et moins cher avec le bon vieux 555;
    Il faut charger une capa à courant constant pour obtenir une charge linéaire le tout monter en astable!
    HULK

  9. #6
    invite03481543

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Pour être complet, pour la pente c'est la vitesse de charge et pour l'offset il te faudra un A.O pour déplacer ta référence.
    Bonne nuit.

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  11. #7
    Pierrre

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Citation Envoyé par HULK28
    Salut,
    y a plus simple et moins cher avec le bon vieux 555;
    Il faut charger une capa à courant constant pour obtenir une charge linéaire le tout monter en astable!
    HULK
    bonjour
    le 555 ne decharge pas la capa progressivement mais d'un seul coup --> dent de scie et non pas triangle

    sinon ok pour l'aop en additionneur avec gain reglable

    A+

  12. #8
    ibrale

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Bonjour HULK28,
    Je ne suis pas très fort en électronique. Vous parlez d'un IC 555, d'un condensateur, d'un OpAmp...; est ce que vous avez un schéma à me proposer pour que je passe directement à la réalisation du générateur. Merci

  13. #9
    PA5CAL

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Bonjour

    Voici un schéma de générateur de signal triangulaire à base d'AOP et de 555.

    Le 555 est monté en trigger de Schmitt.

    A1 est monté en inverseur dont le gain est réglé par R1 et R2.

    A2 réalise un générateur de rampe à intégrateur réglé à l'aide C1 et R3.

    R4, R5 et C2 fournissent une tension de référence à A1 et A2.

    C3 assure le découplage des tensions de seuil du 555.

    Le montage fournit en sortie un signal triangulaire variant entre 1/3 x Vcc et 2/3 x Vcc.
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  14. #10
    FC05

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Avec juste deux ampli-op il y a un circuit qui fonctionne, on trouve les schémas dans les datasheet.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  15. #11
    ibrale

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Citation Envoyé par PA5CAL
    Bonjour

    Voici un schéma de générateur de signal triangulaire à base d'AOP et de 555.

    Le 555 est monté en trigger de Schmitt.

    A1 est monté en inverseur dont le gain est réglé par R1 et R2.

    A2 réalise un générateur de rampe à intégrateur réglé à l'aide C1 et R3.

    R4, R5 et C2 fournissent une tension de référence à A1 et A2.

    C3 assure le découplage des tensions de seuil du 555.

    Le montage fournit en sortie un signal triangulaire variant entre 1/3 x Vcc et 2/3 x Vcc.
    Merci PA5CAL pour le schèma. Je voudrais seulement demander comment peut-on contrôler la pente (la fréquence en quelque sorte) et les bornes (tention minimal et tension maximal séparément) du signal triangulaire ?

  16. #12
    Gérard

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Un AOP en comparateur, un autre en intégrateur.
    2 potars bien placés pour les règlages.
    Gérard.

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  18. #13
    Pierrre

    Red face Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Bonsoir

    mea culpa ..... en astable le courant de decharge du condo est limitee par une R est la tension aux bornes de la capa decroit lentement... mais pas lineairement helas.

    Promis la prochaine fois je reflechis avant de repondre...

    A+

  19. #14
    PA5CAL

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Voici un schéma qui répond plus exactement à ta demande.

    Les tensions maximales et minimales du signal triangulaire sont injectées respectivement en (A) et (B) (les potentiomètre P1 et P2 en font le réglage, mais ils peuvent être remplacés par d'autres circuits qui fourniraient ces tensions - AOP, régulateur, etc.) .

    La pente dV/dt est modifié à l'aide du commutateur K.

    Le signal triangulaire sort en (D).


    ...
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  20. #15
    PA5CAL

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    A1 et A2 sont montés en comparateur et réalisent une bascule RS. Au cours du fonctionnement, leurs niveaux de sortie sont proches de +Vcc ou -Vcc.

    Les diodes D1 et D2 assurent tour à tour le fonctionnement de la bascule (état passant) et l'application des tensions de seuil (A) et (B) sur les entrées (+) de A1 et A2 (état bloqué). Quand D1 est bloquée, D2 est passante, et inversement. R1 et R2 limitent le courant dans les diodes.

    R3, DZ1 et DZ2 règlent précisément les tensions haute et basse à la sortie de A1. En (C), on se retrouve avec un signal carré calibré à +Vz et -Vz (tensions zener). R3 limite le courant dans les zener.

    A3 est monté en inverseur, avec un gain égal à -1 en prenant R4=R5. R4 doit être choisie assez grande pour permettre un polarisation correcte des zeners au travers de R3.

    A4 est monté en intégrateur et réalise les rampes (montées) et les pentes (descentes) du signal de sortie. La position de K détermine le dV/dt à utiliser (C2/R7, C3/R8, C4/R9, etc.). P3 permet de régler la symétrie entre les pentes et les rampes du signal de sortie, en ajustant la tension de l'entrée (+) de A4, cette tension étant fixée à une valeur proche de sa valeur théorique (0V) grâce à R6.
    Dernière modification par PA5CAL ; 22/02/2006 à 00h22.

  21. #16
    PA5CAL

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Lorsque la tension de sortie (D) est en train de croître et que (D)<(A), la sortie de A1 est proche de +Vcc et force l'entrée (+) de A2 à une tension proche de +Vcc au travers de D1. Il en résulte de la sortie de A2 est également proche de +Vcc, que la diode D2 est bloquée car polarisée en inverse, et que la tension de seuil haut (A) est présentée à l'entrée (+) de A1, ce qui maintient l'état de sortie de A1. Tant que (D)<(A).

    Pendant cette période, (C) est à +Vz et la sortie de A3 à -Vz. A4 intègre alors une rampe dV/dt=+Vz/(R.C) , où (R.C) correspond à la base de temps sélectionnée par K (C2.R7 par exemple). (D) augmente.

    Quand (D) devient supérieur à (A), A1 bascule et sa sortie passe à une tension proche de -Vcc. La diode D1 polarisée en inverse se bloque, et la tension de seuil bas (B) est présentée à l'entrée (+) de A2. A2 bascule à son tour car (B)<(D), sa sortie passe à une tension proche de -Vcc, forçant l'entrée (+) de A1 à une tension proche de -Vcc au travers de D2, ce qui maintient l'état de sortie de A1. Tant que (B)<(D).

    Pendant cette nouvelle période, (C) est à -Vz et la sortie de A3 à +Vz. A4 intègre alors une pente dV/dt=-Vz/(R.C) . (D) décroît.

    Quand (D) devient inférieur à (B), A2 bascule et sa sortie passe à une tension proche de +Vcc. La diode D2 polarisée en inverse se bloque, et la tension de seuil haut (A) est présentée à l'entrée (+) de A1. A1 bascule à son tour car (A)>(D), sa sortie passe à une tension proche de +Vcc, forçant l'entrée (+) de A2 à une tension proche de +Vcc au travers de D1. Ce qui maintient l'état de sortie de A2. On se retrouve dans l'état de départ.

    Et ainsi de suite...
    Dernière modification par PA5CAL ; 22/02/2006 à 01h02.

  22. #17
    ibrale

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Bonjour,
    Merci PA5CAL pour le schéma et les explications .
    Est ce qu'il y'a un type d'OpAmp bien précis à utiliser et pour les autres composants (résistances, condensateurs, diodes...) est ce qu'on peut connaitre les valeurs à utliser ou il faut faire des tentatives ?

  23. #18
    PA5CAL

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Pour les AOPs, il suffit de choisir un modèle considéré comme parfait pour ton domaine d'application, particulièrement en ce qui concerne sa rapidité et l'impédance de ses entrées.

    Pour une application BF avec une précision pas extraordinaire, un quadruple AOP du type LM324 pourrait convenir.

    La valeur des composants se calcule. Les fonctions à réaliser et les caractéristiques des AOP (à lire dans les datasheets) les déterminent.

    Concernant le LM324, on voit par exemple que pour un fonctionnement correct, le courant de sortie doit se limiter à quelques milliampères, que la tension de ses entrées doivent être inférieures à +Vcc-2V. Il faut aussi s'attendre à ce que la tension de sortie soit limitée à +Vcc-3V sur une charge de 10kohms, que le courant de fuite des entrées atteigne 300nA et que le gain en tension soit aussi faible que 25000.

    Comme les tensions de commande (A) et (B) sont comprises entre -5V et +5V, on doit garantir Vcc de manière à avoir +5V<+Vcc-3V-0,7V (+5V étant la tension maxi (A), 0,7V la tension maxi aux bornes de D1 quand elle conduit, et +Vcc-3V la tension mini en sortie de A1). On choisira une alimentation symétrique avec Vcc>8,7V tout en ne dépassant pas 16V car le circuit ne supporterait pas d'être alimenté sous plus de 2x16=32V.

    Partons donc pour +/-Vcc compris entre +/-10V et +/-15V.

    ...

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  25. #19
    FC05

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    J'avais fait un montage intégrateur/comparateur à 1,5 kHz, 0-12V (alim : +15/-15) et j'avais constaté qu'avec un LM324 les triangles étaient arrondis (un peu aux extrémités).
    En le changeant par un TL084 ... plus de problèmes.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  26. #20
    PA5CAL

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Effectivement, les TL084 sont bien meilleurs en rapidité. Cela dit, est-ce nécessaire ? Peut-être. Il faut savoir que dans ce cas, il faut limiter les entrées à +Vcc-4V et ne pas compter absolument sur des sorties à plus de +Vcc-3V sur 10kohms.

    Je continue tout de même d'expliquer les calculs sur la base d'un LM324. Il suffira d'adapter si l'on veut changer d'AOP.

    (suite: )
    ...Dans ces conditions, on admettra que les sorties des AOP du LM324 présenteront une tension maxi comprise entre 7V et 15V.

    On peut prendre des diodes rapides courantes du type 1N4148 pour D1 et D2, leur courant de fuite pour des tensions inverses de l'ordre de 30V étant très faible (quelques dizaines de nA).

    On fixe R1=R2=15k afin d'avoir un courant de polarisation de D1 et D2 compris entre (7V-5V)/15k=0,13mA et (15V+5V)/15k=1,3mA.

    Pour DZ1 et DZ2, on va prendre des zeners de type BZX55-C5V1 afin de limiter (C) aux alentours de 5,5V, avec R3=1,5k afin de les polariser avec un courant compris entre (7V-5,5V)/1,5k=1mA et (15V-5,5V)/1,5k=6,3mA (en négligeant le courant fuyant par R4).

    ...

  27. #21
    PA5CAL

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    (suite 2: )
    On prend R4=R5=5,6k pour avoir un courant de 0,1mA sous 5,5V.

    On arrive maintenant à la partie intégrateur. On doit choisir les bases de temps RC (R7/C2, R8/C3, etc.), de manière à obtenir les pentes désirées. Par exemple, avec R=1M et C=5,6uF on obtient une pente de dV/dt=5,5V/1M/5,6uF=1V/s

    S'il devient trop difficile d'obtenir des pentes très faible, il est possible de réduire la valeur de R5. Par exemple en prenant R5=R4/10=560, la pente devient dV/dt=0,55V/RC ; on gagne un facteur 10, mais on perd en précision.

  28. #22
    ibrale

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Merci beaucoup.

  29. #23
    invite03481543

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Pour Pierre parcequ'il à fait amende honorable et pour lui prouver qu'en général je n'avance que ce dont je suis sur.
    amicalement.
    hulk
    Images attachées Images attachées

  30. #24
    invite03481543

    Re : Générateur de fonctions triangulaires

    Ah au fait, avec les valeurs du montage on obtient une fréquence de 20KHz.
    Vive l'analogique.
    hulk

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