Résistance commandée

[Amanuensis]

Bonjour,

Je ne suis pas "pratiquant" en électronique, mais je réfléchis à un petit projet (contrôle de chauffage) qui demande un dispositif comme suit.

D'un côté j'ai un appareil avec une sortie en collecteur ouvert, en tout ou rien. De l'autre un appareil qui mesure une résistance variable (en appliquant une tension de quelques volts, disons 5V). Je voudrais présenter au second une résistance ayant une valeur différente selon l'état de la sortie en collecteur ouvert, mais telle que la résistance soit plus élevée quand la sortie est conductrice que quand elle est "fermée" (moins élevée, c'est facile!).

Quelqu'un aurait-il une suggestion pour un montage le plus simple possible, sans ampli-op, sans alim supplémentaire, ...?

(Avec seulement des résistances je ne trouve pas de solution.)

Merci d'avance,
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[Zenertransil]

Bonsoir,

Entre ta sortie collecteur ouvert et le "+", tu places une résistance. Entre la résistance et le collecteur, tu places la grille d'un JFET ou d'un petit MOSFET. Tu mets la source à la masse. Tu auras entre drain et source (et masse, donc), une résistance dynamique qui sera "petite" quand la grille est à Vcc (transistor bloqué) et "grande" quand la grille est au GND (transistor saturé). C'est bien ce que tu veux?

Autre idée, plus élémentaire : si tu sais faire, mais que l'état logique te dérange, bah... Tu l'inverses avec un second transistor... Pareil, une résistance entre collecteur et Vcc du transistor interne T1. Au point commun, la base d'un transistor bipolaire T2 dont l'émetteur est à la masse. Entre collecteur de ce transistor et masse, une résistance R2. Et entre l'entrée "mesure résistance" et le même collecteur, une résistance R1.

-> Quand T1 est saturé, T2 est bloqué, la résistance vue de l'entrée de mesure vaut R1+R2
-> Quand T1 est bloqué, T1 conduit et court-circuite R2 : la résistance vue de l'entrée vaut cette fois R1.


Il y a naturellement une non-linéarité, soit dit en passant à double sens : au sens strict car il y a un semiconducteur, et au sens plus large dans le sens "pas linéaire, mais affine" parce que la tension aux bornes de R2 ne vaut pas 0 mais Vcesat ; ces deux conditions forcent à travailler en "relativement petits signaux". Si la tension de mesure est suffisamment supérieure à Vcesat (qui ne vaudra même pas 0,2V dans ces conditions...), alors la caractéristique de l'ensemble R1+CE est proche de son approximation affine au point considéré.

Tout dépend de ton besoin de linéarité, et de la tension de mesure! Si elle vaut 5V et surtout qu'elle est constante, le problème n'existe plus...

[Zenertransil]

Un dessin, au cas où ça serait nécessaire (quoi, oui? Ose dire que mes explications n'étaient pas claires!)



Bonne soirée,

[Boumako]

Bonjour

Une autre solution peut consister à utiliser un petit relais et 2 résistances.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Un dessin, au cas où ça serait nécessaire (quoi, oui? Ose dire que mes explications n'étaient pas claires!)

J'avais compris le texte, et le dessin vire toute ambiguïté, merci!

Comme je ne veux pas mettre d'alim séparée, "Vcc" et "mesure" sont reliés. Rpu et Q2 vont donc contribuer à la résistance mesurée. J'imagine qu'il faut une résistance Rpu suffisamment forte pour ne pas ruiner l'effet voulu, et un transistor Q2 adapté.

L'ordre de grandeur recherché c'est présenter une résistance de l'ordre de 1.5 à 4 kOhm, et la tension de mesure semble de l'ordre de 4 V. Quel transistor Q2 conviendrait?

(Aucune linéarité recherchée: c'est pour du tout ou rien.)

(J'avais pensé à la solution avec relais, mais je ne vois pas comment le faire sans alim supplémentaire.)

[Amanuensis]

(...)

Je n'ai pas dû être clair. La proposition répond bien à ma demande, et je voulais passer à une étape plus concrète.

J'aurais besoin d'une suggestion pour le transistor Q2, une référence par exemple.

Pour les résistances, j'imagine que dans l'état "ouvert" (Q1 non passant), on obtient Rpu//R1, et dans l'état "fermé", Rpu//(R1+R2). Peut-être avec une correction pour la tension entre base et collecteur de Q2 dans l'état ouvert.

Si je cherche 2 kOhm ouvert et 4 kOhm fermé, faut Rpu> 4 kOhm, R1 = 2Rpu /(Rpu - 2), et R2 = 4Rpu /(Rpu - 4) - R1, soit R2 = 2Rpu²/(Rpu-2)(Rpu-4). Exemple, Rpu = 10, R1 = 2.5, R2=4 (en gros).

Est-ce que 10 kOhm a un sens pour Vcc = 4 v et Q2 un transistor commun?

[Boumako]

Pourrais tu donner une intensité maximale soutirée sur "mesure" (en parallèle de la résistance souhaitée) pour laquelle la grandeur mesurée ne serait pas trop perturbée, ou bien une valeur de résistance interne "vue" de la résistance additionnelle ?

[Amanuensis]

Je n'ai pas la doc, ni pas fait (encore) de mesures. Mais quelqu'un qui a fait une manip proche, sur le même équipement, indique les valeurs que j'ai indiquée: une tension de mesure de 4V est une résistance mesurée de l'ordre de 1.5 à 4 kOhm. Soit un courant de l'ordre du mA.

Au passage, je ne cherche pas à ce que le dispositif fasse une mesure de quelque chose d'inconnu (ce qui est normalement le cas, c'est à dire la résistance d'une thermistance): je cherche juste à le "tromper" en lui présentant deux valeurs résistances distinctes, mais fixes.

(En fait trois, une "normale", une plus grande par une commande, une plus faible par une autre commande. Mais présenter une résistance plus faible que la "normale" est facile.)

[Zenertransil]

Bonsoir,


Attention, tu mélanges pas mal de trucs...Est-ce que tu maîtrises le fonctionnement du transistor bipolaire ?? J'ai bien donné l'expression des résistances qu'on retrouvait : à peu de choses près R1 quand le transistor Q2 est saturé (Q1 bloqué) et R1+R2 quand le transistor Q2 est bloqué (Q1 saturé)!

L'ensemble Vcc/Rpu constitue une source de courant, qui est soit court-circuitée par Q1 et donc envoyée à la masse, soit envoyée dans la base de Q2 (quand Q1 est bloqué). Si le courant file dans la base et qu'il vaut Ib, il peut entraîner au maximum la circulation d'un courant de collecteur égal à H₂₁*Ib. Évidemment, ça n'arrivera pas, car R1 limite, c'est le principe du fonctionnement en saturation. On arrive dans un cas où finalement, la tension de déchet entre C et E est très petite et souvent négligeable.


Il ne faut surtout pas relier "measure" au +! Ca n'a aucun intérêt!

[Amanuensis]

Attention, tu mélanges pas mal de trucs...

Je ne pense pas. Je pense plutôt n'avoir pas réussi à faire comprendre totalement mon idée.

Quand même suffisamment pour que votre suggestion me soit très utile, et je vous en remercie.

Il ne faut surtout pas relier "measure" au +! Ca n'a aucun intérêt!

Pourtant c'est bien ce que je cherche. D'entrée j'ai indiqué "pas d'alim séparée" comme propriété qui m'intéresse.

[Boumako]

Je n'ai pas la doc, ni pas fait (encore) de mesures.

Aurais tu la possibilité de comparer la tension à vide entre la broche mesure et la masse, puis en y branchant une résistance de valeur connue (une 4k par exemple) ?
Je suppose que la résistance est mesurée dans un pont, et cette manip permettra d'en savoir plus sur le reste du montage et de déterminer quelle intensité "parasite" on peut considérer comme négligeable.

[Amanuensis]

Je n'ai pas la doc, ni pas fait (encore) de mesures. Mais quelqu'un qui a fait une manip proche, sur le même équipement, indique les valeurs que j'ai indiquée: une tension de mesure de 4V est une résistance mesurée de l'ordre de 1.5 à 4 kOhm. Soit un courant de l'ordre du mA.

Pour essayer d'être plus clair "résistance mesurée" n'indique pas R1 ou R1+R2, mais l'intégralité de la résistance entre + (= mesure) et commun.

Je ne cherche pas à ce que R1 ou R1+R2 soit "mesurée", juste à ce que la résistance entre +/mesure et commun soit contrôlée par l'état de la commande.

[Amanuensis]

Aurais tu la possibilité de comparer la tension à vide entre la broche mesure et la masse, puis en y branchant une résistance de valeur connue (une 4k par exemple) ?

Je vais faire ça, noté. Pas tout de suite, je ne suis pas au bon endroit ces jours ci

[Amanuensis]

Mesures faites ce week-end:

Tension à vide : 7 volts

Tension sur une résistance de 2 kiloohms : 2.8 volts