Fonctionnements de l'oscillateur de Pierce

[invite7338254f]

Bonjour,
je suis étudiante en 2ème année de prépa (PSI) et dans l'une des expériences de mon TIPE, je dois réaliser un oscillateur à quartz. Ici en l’occurrence, il s'agira de l'oscillateur de Pierce à quartz ci-joint. Mais le problème c'est que, je ne sais pas comment trouver moi-même les valeurs des capacités C1 et C2 pour lesquelles on obtient des oscillations à la fréquence fo(fréquence de résonance de mon quartz). (j'ai rencontré le même problème avec l'oscillateur de Colpitts à quartz qui contient un transistor)
Encore si c'était un oscillateur sinusoïdal linéaire (dont on pourrait trouver les fonctions de transfert), j'aurais pu, avec la condition de Barkhausen, trouver C1 et C2. Mais là, nous sommes face à une composante non-linéaire.
Alors QUE FAIRE?

Pièce jointe supprimée
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[JPL]

Les schémas, même accompagnés d'un peu de texte, doivent être postés dans un format graphique (gif, png, jpg). Merci.

[invite5637435c]

Bonsoir,

il faut utiliser le modèle électrique équivalent du quartz, puis poser les bonnes équations.
Le modèle est d'une part la représentation de la lamelle en elle même recouverte d'oxydes métalliques de chaque coté => un condensateur qu'on appelle communément Co, puis en parallèle à celui-ci les éléments dits "motionnels" représentants le couplage électromécanique avec la lamelle vibrante, soit communément une résistance Rm en série avec un condensateur Cm et une inductance Lm.
Selon la fréquence d'étude l'impédance va être soit capacitive soit inductive, on constate 2 résonances assez proche une série et l'autre dite anti-parallèle.
La présence dominante de Co permet de dire qu'un quartz est surtout capacitif.
Mais entre les 2 résonances l'impédance est essentiellement inductive.
Tout ça pour dire qu'il suffit d'utiliser son impédance purement complexe, donc sa réactance jX, en bonne approximation puisque on peut négliger les pertes dans le cadre d'une étude d'oscillateur simple.
Si tu donnes les exactes questions qui te sont posées dans ton problème on pourra avancer plus avant et t'aider au mieux.

Bonne soirée.

[invite7338254f]

Bonjour HULK28. Je te remercie pour tes explications. Cependant qu'entends-tu par "pertes du quartz"? Pourquoi est-ce important de tracer la caractéristique du quartz et de délimiter zone inductive et capacitive?
Bon, disons que j'ai déjà un quartz dont je connais la fréquence de résonance (32768 hz). Les valeurs de Cm, Lm, Rm et Co du modèle équivalent sont déjà données.
Supposons que j'ai trouvé l'expression de l'impédance du modèle équivalent.
On veut monter l'oscillateur qui suit: http://psi1montaigne.perso.sfr.fr/TR...uartz_2014.pdf
Dans ce TP, ils ont trouvé des valeurs de C1 et C2 sans dire comment. C'est ce qui me chiffonne.
De plus, comment trouver la fonction de transfert de la boucle de retour sachant qu'il ne s'agit pas d'un dipôle (3 nœuds)?
Je vous remercie

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5637435c]

Oui ben en fait il faut appliquer ton cours sur les oscillateurs Tu as un quadripole actif qui est la porte inverseuse et un quadripole passif qui est l'ensemble quartz+ capacités+ resistance.Tu peux donc écrire la fonction de transfert complexe.Du type A(f)=|A(f)|.e^(jfx(f))Et B(f)=|B(f)|.e^(jfy(f))Pour osciller la condition de Barkhausen doit être remplie.Soit |A(f)|.|B(f)|>=1 ET x(f)+y(f)=2piC'est le point de départ.Pour déterminer C1 et C2 tu dois récupérer les datas à ta disposition dans les docs du quartz.Pour la porte inverseuse il faut chercher dans la doc la capa d'entrée, la capa de sortie, la résistance motionnellecar elles vont influencer les valeurs de C1 et C2 et le calcul du gain.

[invite7338254f]

Aah ok. Merci!
J'essaie tout ça tout de suite

[invite71a6c60d]

Franchement ce que l'on demande a ces étudiants de faire est completement déconnecté de la réalité. Ils appelle ca de l'electronique serieusement?? C'est juste des math sans interet!

[invite5637435c]

Hello,

elle ne fait pas de l'électronique elle est en prépa c'est normal qu'elle fasse des maths.
Elle doit aussi faire de la mécanique et de la physique plus globalement.
Les maths ne sont jamais sans intérêts dans ces cas là.
Il faut avoir fait une prépa pour le savoir

[inviteede7e2b6]

maths et physique sont les deux mamelles de l'électronique , il faut le ressasser !

j'ai vu ( et je vois encore) trop "d’électroniciens" ( ou prétendus tels) foncer dans le mur , et faire perdre du pognon,
par méconnaissances de principes élémentaires , je pourrais en faire un livre !