Amplificateur x2

[Bibistargate]

Bonjour,

J'ai besoin d'amplifier une tension continue ajustable de 0V à 5V pour avoir une tension ajustable de 0V à 10V.
J'ai donc pris un ampli op (LM307) et j'ai fait un montage amplificateur non inverseur :


Étonnamment ça à fonctionné du premier coup . Si je met 3.3v j'ai 6.64v en sortie et pour 5V j'ai bien 10V en sortie de l'ampli op.

Le problème c'est que la tension de sortie minimale de l'ampli op bloque à 3.9V, même a vide (en mettant à 0 l'entrée non inverseuse) j’obtiens 3.9V en sortie (en gros de 0V à 2V sur l'entrée il ne fait pas du x2 mais me sort 3.9V).
Est-ce que quelqu'un sait de quoi ça vient et si il y a moyen de régler ça ?

Merci d'avance.

Bibistargate
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[antek]

Datasheet ?
Comment est alimenté le montage ?

[DAUDET78]

Prend un LM324 (ou mieux, un ampliOP rail to rail)

[PA5CAL]

Bonsoir

L'explication, c'est que les amplificateurs opérationnels (AOP) présentent des tensions de déchet sur la sortie, et le plus souvent également sur les entrées.

Cela signifie que la tension produite à la sortie reste toujours comprise entre les tensions d'alimentation mais sans pouvoir les atteindre.

De même, le plus souvent les tensions présentées sur les entrées ne sont correctement prise en compte que si elles restent dans une plage incluse mais plus petite que l'intervalle défini par les tensions d'alimentation.

La datasheet du LM307 indique notamment ceci :



Ainsi, si par exemple cet ampli est alimenté par une alimentation symétrique ±6V (resp. par une alimentation asymétrique de 12V), alors typiquement :
- la tension d'entrée devra être comprise entre -3V et +6V (resp. entre 3V et 12V),
- sur une charge de 10kΩ, la tension de sortie sera comprise entre -4V et +4V (resp. entre 2V et 10V).


Pour régler ce problème, on prévoit généralement des tensions d'alimentation plus importantes que les tensions entrant et sortant de l'AOP.

Il existe également des modèles d'AOP, dits "rail-to-rail", dont les tensions de déchets sont très réduites, voire nulles (pour les entrées seulement). On trouve également de modèles dits "beyond-the-rails" (ou "over-the-top") qui autorisent des tensions d'entrée sortant de façon notable de la plage des tensions d'alimentation.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Bibistargate]

Merci pour ces precissions PA5CAL.
Je savais qu'il y avait une tension déchet mais je m’attendais à quelques centaines de millivolts maximum.

J'utilise un alimentation asymétrique 12V.

Par contre j'avoue que je n'arrive pas retrouver les valeurs que tu donne en lisant les courbes...

[DAUDET78]

J'utilise un alimentation asymétrique 12V.

met une alimentation symétrique -15/0/+15V , et ton problème est réglé ... ou change d'ampliOP .

[Bibistargate]

Oui j'ai bien compris que la solution était là mais je n'ai pas de source +15V/-15V, je n'ai que du +12V, +5V ou +3.3V.

Comme autre amplis op j'ai uniquement de MC1747(14pins) :
http://pdf.datasheetcatalog.com/data.../502054_DS.pdf

Est ce qu'il conviendrait mieux?

[DAUDET78]

Est ce qu'il conviendrait mieux?

Aussi mauvais ......
Tu approvisionnes tes composants chez qui ?

[PA5CAL]

Par contre j'avoue que je n'arrive pas retrouver les valeurs que tu donne en lisant les courbes...

Pour une alimentation symétrique de ±6V --> -3V à +6V en entrée, -4V à +4V en sortie.

Pour l'alimentation asymétrique correspondante (0V/12V) on ajoute 6V --> 3V à 12V en entrée, 2V à 10V en sortie.

[Bibistargate]

La grand majorité c'est de la recup sur des vieux circuits imprimés si non aliexpress ...

Dernière chance j'ai un LMP7709 14pins...

[Bibistargate]

Ah ok les courbe sont pour l'alimentation symétrique ...
Merci

[PA5CAL]

Ah ok les courbe sont pour l'alimentation symétrique ...

Quand cela n'est pas précisé explicitement, c'est la notation ±V qui l'indique.

Comme la tension de référence (0V) doit le plus souvent être comprise strictement entre les tensions d'alimentation à cause des tensions de déchet, on présente généralement les AOP comme alimentés symétriquement, sachant qu'en réalité cette tension de référence n'est a priori pas connectée au composant mais sert juste à exprimer les tensions.

On ne présente l'alimentation comme asymétrique que sur les modèles rail-to-rail ou sur ceux ne présentant pas de tension de déchet négative sur les entrées (comme par exemple le LM321, la version à un AOP du LM324 proposé plus haut par DAUDET78), parce que dans ce cas parler de 0V pour l'alimentation négative a vraiment un sens.

[Bibistargate]

Très bien, merci pour toutes ces informations, je comprend mieux les alimentations -15/+15 en TP d'électronique pendant mes années de Fac (j'aurai peut-être dû écouter un peu plus à l'époque pour ne pas poser ce genre de question aujourd'hui ).

Je vais donc commander des LM321 ou LM324.

[PA5CAL]

Quand on n'a pas d'AOP rail-to-rail sous la main, on peut limiter ou s'affranchir du problème en translatant les tensions à l'entrée et à la sortie et en ajoutant un étage de sortie à MOSFET.

Par exemple, le montage dont le schéma de principe (hors éventuelle stabilisation dynamique) est le suivant, permet de réaliser la fonction recherchée :



En posant R1=R2, R3=2·R4 et R5=R3, quand V_E varie entre 0V et 5V, les tensions d'entrée de l'AOP varient entre 6V et 8,5V, sa tension de sortie varie dans une plage comprise entre V_GS(ON) et V_GS(Th), et V_S varie entre 0V et 10V. Les tensions de déchet du LM307 ne sont alors plus un problème.

[PA5CAL]

J'oubliais ... en l'absence d'autre charge sortie, prendre R6<0,4·R5 .

[penthode]

hello ,

une VRAIE alim symetrique n'est pas indispensable dans ce cas.

-5 V suffisent pour rentrer dans le gabarit demandé.