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comparateur à hystérésis




  1. #1
    LTHOMAS

    Arrow comparateur à hystérésis

    bojour, comment calculer les résistances pour faire un comparateur à hystérésis fonctionnant ainsi :
    - Lorsque la tension d'entrée (qui augmente) arrive à 6.80V, La sortie bascule à V+
    - Lorsque la tension d'entrée arrive à 7.10V, la sortie bascule à 0V
    merci

    -----


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  3. #2
    gienas

    Re : comparateur à hystérésis

    Bonjour LTHOMAS et tout le groupe

    Es-tu bien sûr de la cohérence de ton cahier des charges?

    De 0 à 6,8V, je suis à l'état bas, puisque je vais passer à 1.
    De 6,8V à 7,1 je suis à 1.
    Que dois-je faire à 7,1V? (je n'ai guère de choix )
    Comment concilier avec le début?


    Quand dois-je repasser à 0?

    Pour compléter correctement un cahier des charges, ils faut connaître les alimentations disponibles pour choisir la technologie utilisable.

  4. #3
    LTHOMAS

    Re : comparateur à hystérésis

    effectivement, ce n'est pas tout à fait claire...

    Au début, la tension est à 0V puis elle augmente doucement, l'ampli op est à 1...Lorsqu'elle atteint 6.80V, l'ampli op doit rester à 1, la tension augmente encore jusqu'à 7.10V : l'ampli op passe à 0V. Là la tension cesse d'augmenter : elle diminue doucement. Arrivée à 6.80V, l'ampli doit passer à 1, puis la tension augmente à nouveau, à 7.10V, l'ampli passe à 0V, La tension diminue, à 6.80V l'ampli passe à 1, la tenion augmente...etc... Après le démarage, la tension varie donc tout le temps entre 6.80V et 7.10V...

    J'avais trouvé une solution à ce probème en utilisant 2 ampli op en comparateur : 1 réglé à 6.80V et l'autre à 7.10V. Les deux sorties sont reliés à une bascule RS. Mais ce montage ne fonctionne pas non plus, car la tension augmente ou diminue très très lentement (6.80, 6.81, 6.82V...) et on arrive à un moment tellement près du seuil, que l'ampli op "devient fou" !!!

    merci pour votre aide !


  5. #4
    LTHOMAS

    Re : comparateur à hystérésis

    ou sinon avec un ne555... mais les seuils ne sont pas réglables... Je peux aussi vous donner les tensions de sortie du capteur :
    0.654V (seuil bas => qui correspond aux 6.80V qui sont le résultat d'une amplification)
    0.676V (seuil haut qui correspond aux 7.10V)

  6. #5
    Gérard

    Re : comparateur à hystérésis


  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    PA5CAL

    Comparateur à hystérésis

    Bonjour

    Je vois passer depuis quelques temps des questions sur le calcul des comparateurs à hystérésis (ou trigger de Schmitt) réalisés à base d'amplificateurs opérationnels.

    Je me propose donc de vous donner le schéma et la formule générale du trigger de Schmitt à sortie inverseuse.

    On fait l'hypothèse que la tension d'offset et que les courants d'entrée sont négligeables.

    Les paramètres d'entrée du problème sont:
    - le seuil d'entrée haut VIH
    - le seuil d'entrée bas VIL
    - les tensions de référence V1 et V2 (qui peuvent être par exemple la tension d'alimentation positive, ou négative, ou la masse)
    - les tensions de sortie extrêmes VOH (maxi) et VOL (mini) de l'amplificateur opérationnel en charge (indiquées normalement sur la datasheet du constructeur)
    - la résistance de contre-réaction positive Rs

    Les données de sortie sont les valeurs de R1 et R2, qui peuvent être éventuellement infinies (division par zéro dans le calcul).

    En posant:

    A = (VOH - VOL) / (VIH - VIL) - 1

    B = (VIL.VOH - VOL.VIH) / (VIH - VIL)

    on a:

    R1 = Rs . (V2 - V1) / (A.V2 - B)

    R2 = Rs . (V2 - V1) / (B - A.V1)


    Il n'y a plus qu'à appliquer.

    Images attachées Images attachées

  9. #7
    PA5CAL

    Re : comparateur à hystérésis

    Application numérique:

    On se place dans le cas d'un LM741 alimenté en +/-15V, et avec une charge globale de sortie de 2kohms. D'après la datasheet:
    VOH = +13V
    VOL = -13V

    On demande d'obtenir:
    VIH = 7,10V
    VIL = 6,80V

    On fixe:
    V1 = 0V (masse)
    V2 = 15V (+Vcc)
    R1 = 100kohms

    Calculs:

    A = 26/0,3 - 1 = 85,67
    B = 180,7/0,3 = 602,33

    R1 = 100000.15/(85,67.15-602,33) = 2197 ohms
    R2 = 100000.15/602,33 = 2490 ohms

    Simple, non ?
    Dernière modification par PA5CAL ; 22/04/2006 à 18h29.

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  11. #8
    LTHOMAS

    Lightbulb Re : comparateur à hystérésis

    Merci pour ta réponse....

    Donc j'applique ça dans mon cas : J'utilise un LM358, que j'alimente en 0V - 12V

    donc
    VOH = 12V
    VOL = 0V
    VIH = 7,10V
    VIL = 6,80V
    V1 = 0V
    V2 = 12V
    Rs = 100kohms

    A = (VOH - VOL) / (VIH - VIL) - 1
    = 12/0.3 - 1 = 39

    B = (VIL.VOH - VOL.VIH) / (VIH - VIL)
    = 81.6 / 0.3 = 272


    R1 = Rs . (V2 - V1) / (A.V2 - B)
    = 100000X12 / (468 - 272) = 6122


    R2 = Rs . (V2 - V1) / (B - A.V1)
    = 100000X12 / 272 = 4412

    Est ce que c'est juste ?, je ne suis pas sûr à 100% à cause du 0V...

    merci @+

  12. #9
    PA5CAL

    Re : comparateur à hystérésis

    Le calcul est correct.

    Par contre les données d'entrée sont erronées. L'ampli a des caractéristiques forcément différentes de celles utilisées dans le calcul.

    Si VOL est bien proche de 0V (il doit valoir quelques millivolts ou dizaines de millivolts), en revanche VOH doit être nettement inférieur à 12V. La polarisation des jonctions de l'étage de sortie et le circuit de limitation de courant impliquent une chute de tension de l'ordre de 1,5V à 2V par rapport à Vcc, en fonction de la charge de sortie.

    En d'autres termes, la tension de sortie n'atteindra jamais la tension d'alimentation, et faut en tenir compte.

    Si la sortie est faiblement chargée (~10k), il faudrait plutôt prendre VOH=10,5V. Le nec plus ultra étant d'effectuer la mesure de VOH en situation réelle avec un voltmètre.

  13. #10
    LTHOMAS

    Re : comparateur à hystérésis

    Ok merci, je vais mesurer Vol et Voh au voltmètre, et je referai le calcul...

    @++

  14. #11
    PA5CAL

    Re : comparateur à hystérésis

    Il faut surtout penser à faire la mesure en présence de la charge normale, c'est-à-dire avec les circuits suivant l'amplificateur dans le montage effectivement branchés.

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