Limites des aop en linéaire

[sandrecarpe]

Bonjour à tous
Dans le but d'essayer un asservissement d'un ventilo en fonction de la température d'un radiateur (pour mon alim), j'ai utilisé un aop LM358 en mode amplificateur de différence. Lorsque V1 = V2 je devrais avoir théoriquement 0v en sortie, mais ce n'est pas le cas je mesure 0,7V environ. Est ce la valeur de Vsat- ? Ou est-ce que j'ai un soucis dans mon montage et mes calculs (même si j'ai bien l'impression que non) ?
Si ce 0,7V est bien Vsat- y a t-il une courbe dans la doc qui montre Vsat- (et Vsat+) en fonction de la tension d'alimentation (ou d'autre chose) ?
Merci d'éclairer ma lanterne

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf

http://electronique.aop.free.fr/AOP_...plidiff_1.html
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[inviteede7e2b6]

les AOP font de mauvais comparateurs ( tension de déchet comme tu le constates , et autres joyeusetés)
on en a souvent causé ici.

mieux vaut utiliser des circuits fépour , comme le LM311

[invitee05a3fcc]

http://forums.futura-sciences.com/el...onique.html#26

[Antoane]

Bonjour,

Dans le but d'essayer un asservissement d'un ventilo en fonction de la température d'un radiateur (pour mon alim), j'ai utilisé un aop LM358 en mode amplificateur de différence. Lorsque V1 = V2 je devrais avoir théoriquement 0v en sortie, mais ce n'est pas le cas je mesure 0,7V environ. Est ce la valeur de Vsat- ? Ou est-ce que j'ai un soucis dans mon montage et mes calculs (même si j'ai bien l'impression que non) ?
Si ce 0,7V est bien Vsat- y a t-il une courbe dans la doc qui montre Vsat- (et Vsat+) en fonction de la tension d'alimentation (ou d'autre chose) ?
Merci d'éclairer ma lanterne

Qu'as-tu branché en sortie de l'AOP ?
Quelle est la tension d'alim ?
Que vaut V1 pendant le test ?
Quelles sont les valeurs de résistances utilisées ?


Le problème peut venir de résistances par parfaitement appairées, donnant un mauvais CMRR : la tension de mode commun (~moyenne) appliquée en entrée intervient dans la relation donnant la tension de sortie.
Ca peut bien se calculer/simuler, en remplaçant par exemple l'une des R2 par 1.05*R2.


Les comparateurs, c'est bien pour comparer des tension, mais c'est pas l'idéal pour faire un amplificateur de différence (ou alors de gain ~infini )

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee6c3c18d]

c sympa de mesurer V1, V2 et Vs. Ce serait meilleur d'y adjoindre la mesure de V+ et V- , et celle des 4 resistances (en ohms), les tensions d'alim, alors à partir de cette dizaine de données on pourrait raisonner sur cette bizarrerie, sinon bof ..

[sandrecarpe]

Salut
Voici le schéma :


V2 est obtenue par une seconde alim.
J'ai fais une mesure sans charge et avec une diode (pour faire baisser cette tension de sortie) en série avec une résistance suivis de la base de transistor BC547. Même résultat.

Je sais bien qu'AOP et comparateur c'est différent, vous le répétez sans cesse mais je pensais faire la chose correctement car j'utilise mon aop en linéaire ici. Un comparateur s'utilise pour comparer donc en régime saturé n'est-ce pas ? Or, ici je compare pas j'amplifie

Pendant le test, je suis a température ambiante, je mesure environ V1= 6.5V (V_R1(2) sur le schéma)

[sandrecarpe]

PS : U1 est bien un LM358

[Qristoff]

Je sais bien qu'AOP et comparateur c'est différent, vous le répétez sans cesse mais je pensais faire la chose correctement car j'utilise mon aop en linéaire ici. Un comparateur s'utilise pour comparer donc en régime saturé n'est-ce pas ?

oui, tout à fait ! mais lorsque l'ordre de grandeur de la valeur à réguler excède 100ms comme c'est le cas d'une inertie thermique, il n'est plus nécessaire d'être linéaire ! Le temps de réaction du radiateur, température ambiante, effet du ventilateur dépasse largement les 10 secondes !
En linéaire, on part sur une boucle de régulation linéaire qui nécessite des paramètres de régulations proportionnels et intégrales (voir plus au besoin). Pour une régulation de température, c'est loin d'être nécesssaire dans la plupart des cas, dus aux inerties.

[sandrecarpe]

oui, tout à fait ! mais lorsque l'ordre de grandeur de la valeur à réguler excède 100ms comme c'est le cas d'une inertie thermique, il n'est plus nécessaire d'être linéaire ! Le temps de réaction du radiateur, température ambiante, effet du ventilateur dépasse largement les 10 secondes !
En linéaire, on part sur une boucle de régulation linéaire qui nécessite des paramètres de régulations proportionnels et intégrales (voir plus au besoin). Pour une régulation de température, c'est loin d'être nécesssaire dans la plupart des cas, dus aux inerties.

Okay ! Tout s'explique (peut-être) ! J'ai juste à tester le même montage avec un comparateur alors ?

[Qristoff]

J'ai juste à tester le même montage avec un comparateur alors ?

C'est même pire que ça, il ne faut pas trop se presser pour corriger la consigne ! il faut prendre la méthode "suisse" pour ce qui est de la température. Une mesure toute les 30 secondes suffit !

[sandrecarpe]

Oui mais si changer l'aop par un comparateur fonctionne tout aussi bien je m'en contenterai
Puis on sait jamais, si mon transistor demande un courant de 5A soudainement, il va vite chauffer je pense le pauvre radiateur

[bobflux]

L'intérêt du linéaire c'est de moduler la vitesse du ventilo pour moins de bruit.

[sandrecarpe]

Oui !
Une question bête, on peut utiliser un comparateur en régime linéaire ? Un comparateur je le vois toujours utilisé en saturé mais en linéaire ça donnerai quoi ?
Parce que j'ai besoin de cette linéarité si je veux un asservissement comme je le pense

[invitee05a3fcc]

Une question bête, on peut utiliser un comparateur en régime linéaire ? Un comparateur je le vois toujours utilisé en saturé mais en linéaire ça donnerai quoi ?

Non, un comparateur, ça marche uniquement en tout ou rien.
- Ton alimentation débite peu ? Pas de ventilation forcée
- Ton alimentation débite beaucoup ? Y a ventilation forcée

Parce que j'ai besoin de cette linéarité si je veux un asservissement comme je le pense

Si tu veux une ventilation proportionnelle à l'élévation de température, faut pas une comparaison, mais un amplificateur d'erreur (donc un ampliOP), mais c'est un peu plus complexe (commande du moteur en proportionnel et pas en tout ou rien ).

[bobflux]

Si tu utilises un ventilo de PC, ça se commande en PWM (ou sinon en variant la tension, aussi).

Le truc ironique, c'est qu'un microcontrôleur + un capteur onewire + une régulation soft te coûtera probablement moins cher que l'analogique de nos jours

[sandrecarpe]

Bonsoir,
Daudet, ça je l'avais compris et c'est pourtant bien ce que je fais ? j'amplifie la différence entre la consigne et la valeur mesurée.
Bobfuck, je suis d'accord pour le pwm, je pensais la rajouter après...une fois que ça fonctionne correctement ^^
Enfin une fois que j'aurais compris d'où vient ce soucis

[invitee05a3fcc]

j'ai utilisé un aop LM358 en mode amplificateur de différence.

Un LM358 ou un TL082 ????

Lorsque V1 = V2 je devrais avoir théoriquement 0v en sortie,

Non, en sortie, tu as la tension d'offset d'entrée multiplié par le gain .

[sandrecarpe]

Non non j'utilise bien un lm358 (j'avais testé avec un tl082 mais la tension de sortie pour les mêmes conditions était encore plus élevée !)
D'accord, donc est-ce ce que je peux corriger ça manuellement?

[invitee05a3fcc]

..... était encore plus élevée !)

évidemment !

donc est-ce ce que je peux corriger ça manuellement?

En quoi cet offset en sortie, qui me semble normal, est gênant?

[sandrecarpe]

En soi il n'est pas trop gênant (je peux l'annuler avec une diode en série, MAIS, je ne comprends toujours pas pourquoi puisque la doc indiqué un offset d'entrée de 9mV max, or j'ai un gain d'environ 4,2 donc je suis bien loin des 0,7V :/

[invitee05a3fcc]

Tu as aussi une tension de déchet de sortie (en fonction du courant de sortie)

je peux l'annuler avec une diode en série

C'est complétement inutile.
Pour une variation de température, disons de 40° à 50° pour fixer les idées, la tension de sortie va varier de 1 à 7V (par exemple)
- Pour 1V ou moins , tu fais un PWM de 0%
- Pour 4V , tu fais un PWM de 50%
- Pour 7V ou plus , tu fais un PWM de 100%

[sandrecarpe]

Tu as aussi une tension de déchet de sortie (en fonction du courant de sortie)

D'accord, comment la calcule-t-on ?
Faire comme ça demande donc une comparaison à 3 seuils. Pour autosatisfation je veux vraiment cette variation linéaire, pour avoir ensuite un pwm qui évolue linéairement de 0 à 100% ^^
Donc je suis déterminer à savoir d'ou vient mon 0.7V ^^

[Antoane]

Bonjour,

les propositions déjà données (résistances mal appariées, offset) donnent une tension de sortie non-nulle (alors qu'elle devrait, idéalement, l'être). Cependant, étant données les valeurs des résistances du montage, ces contributions sont assez négligeables.
Le vrai coupable est à mon avis la tension de déchet de l'AOP, qui n'ets pas vraiment rail-to-rail du côté bas en sortie : cf. figure 11 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf tu vois que pour un courant absorbé >100µA, la tension de sortie à l'état bas est de l'ordre de 0.6V, ce qui est en accord avec tes mesures.

Si c'est génant, il y a plusieurs solutions :
- changer d'AOP (c'est la bonne solution) ;
- ajouter une résistance entre la sortie de l'AOP et la masse, qui servira de pull-down (cela engendre une consommation excédentaire, éventuellement non-négligeable) ;
- t'arranger pour que la sortie n'ai jamais besoin de descendre jusqu'à 0V -- c'est une bonne solution aussi, mais demande un peu de réflexion, en particulier vis à vis de l'étage suivant ce montage0

edit : grillé.

[sandrecarpe]

Merci pour ta réponse !
Concernant les résistances mal appareillées je vais refaire le calcul en considérant chaque résistance et voir ce que je trouve théoriquement. Par contre, j'ai quand même un doute : lorsque je porte les 2 entrées au même potentiel (celui de la sortie du pont diviseur avec R1 et RT6) j'ai toujours le même 0,7V en sortie.

Concernant le courant absorbée. En sortie, je mesure au voltmètre, sans aucune charge, la tension de sortie. J'ai donc un courant bien inférieur à 100µA non ?

Mais je vais voir tout ça

[invitee05a3fcc]

lorsque je porte les 2 entrées au même potentiel (celui de la sortie du pont diviseur avec R1 et RT6) j'ai toujours le même 0,7V en sortie.

et si tu changes la tension différentielle, la sortie évolue ?

Concernant le courant absorbée. En sortie, je mesure au voltmètre, sans aucune charge, la tension de sortie. J'ai donc un courant bien inférieur à 100µA non ?

Et R2 ? c'est pas une charge sur la sortie ? Y a pas de courant dans R2 ? et il vient d'où?

[sandrecarpe]

Oui oui le fonctionnement est celui attendu, hormis le fait que la tension ne descend pas à 0 (et ne monte pas à 12V non plus mais ça m'a paru plus normal)

Et R2 ? c'est pas une charge sur la sortie ? Y a pas de courant dans R2 ? et il vient d'où?

Ah oui

[invitee05a3fcc]

hormis le fait que la tension ne descend pas à 0 (et ne monte pas à 12V non plus mais ça m'a paru plus normal)

Un ampliOP qui sort une tension égale au rail négatif ou au rail positif, c'est une vue de l'esprit et ça n'existe que dans le monde des bisounours !