[Analogique] Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude
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Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude



  1. #1
    liok

    Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude


    ------

    Bonjour à tous,

    Je souhaiterais savoir si quelqu'un aurait une idée pour résoudre ce petit soucis que je rencontre avec l'oscillateur Colpitts.

    J'ai réalisé sur plaque ce circuit :

    Nom : modified.jpg
Affichages : 303
Taille : 36,9 Ko

    Mon soucis réside dans l'instabilité de l'amplitude des oscillations.

    Il me suffit de souffler dessus (de l'air chaud) pour augmenter l'amplitude crête à crête de 2V...

    J'ai mis des résistances 1/4W à film de métal assez banales. L'ampli est un LM6172.

    Pensez vous que je puisse faire quelque chose ?

    Merci !

    -----

  2. #2
    f6bes

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    Bjr à toi,
    TOUT oscillateur (libre) est sensible à la température et dérive par là meme en fréquence.
    De plus dans un oscillateur il faut que tout soit rigide.
    Dans les oscillateurs professionnels ( du temps jadis) on thermostaté l'oscillateur à une
    température relativement élevée et CONSTANTE.

    Tu dis que ton amplitude varie, MAIS as tu aussi vérifié AUSSI que la fréquence reste correcte ?
    Bonne soirée

  3. #3
    liok

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    Bonjour f6bes,

    Merci pour ta réponse.

    J'ai oublié d'indiquer que j'alimente l'ampli avec ±12V.

    Effectivement l'amplitude varie grandement. Je dirais (je n'ai pas pu faire de mesure précise) que 2°C modifie l'amplitude d'environ 3-4V crête à crête.

    En ce qui concerne la fréquence, elle reste étonnament fixe, j'en suis assez content. Quand l'amplitude varie de 4V en C-C, la fréquence ne varie pas plus que 0.01MHz (avec une oscillation à 1.0MHz).

    Sinon j'obtiens une belle sinusoïde assez pure d'après la FFT de l'oscillo.

    Peut être que j'ai mal choisi la valeur des composants et que la température (pour ces valeurs) est alors un facteur important ?

  4. #4
    penthode

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    "on a" utilisé une lampe à filament pour stabiliser les oscillateurs en amplitude.

    fait une recherche sur les ponts de Wien , y'a des os à ronger.
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    f6bes

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    Citation Envoyé par liok Voir le message

    En ce qui concerne la fréquence, elle reste étonnament fixe, j'en suis assez content. Quand l'amplitude varie de 4V en C-C, la fréquence ne varie pas plus que 0.01MHz (avec une oscillation à 1.0MHz).
    Remoi,
    0.01 Mhz , ça fait tout de meme......10% de la fréquence !! C'est tout de meme assez conséquent.
    Reste à connaitre l'application ?
    Une plaque à essais , c'est pas l'idéal pour la cablage/stabilité d'un oscillateur à cet ordre de fréquence
    Bonne soirée

  7. #6
    liok

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    J'ai fait des recherches sur l'oscillateur de Wien, d'ailleurs j'en ai monté un pour essayer et c'était catastrophique au niveau de la stabilité fréquentielle et de l'amplitude.

    Apparemment on peut utiliser des diodes en tête bêche pour stabiliser, mais je dois avouer que je n'ai pas encore réussi à trouver comment les intégrer dans l'oscillateur de Colpitts.

    La stabilité au niveau de la fréquence avec le Colpitts convient, c'est surtout dans un but pédagogique. Et j'ai un petit peu exagéré, la variation est un peu plus petite que ça.

    Malheureusement je ne peux pas faire mieux qu'une plaque à essai (à pastilles, avec soudures des composants traversants). J'ai essayé d'utiliser le moins de câbles possible, il n'y en a qu'un pour la masse.

    Tout à l'heure j'ai réussi à "éteindre" le circuit en soufflant dessus... J'ai l'impression d'être dans un cas limite mais je ne sais pas comment en sortir. J'ai ensuite laissé le circuit sous un rayon de soleil et l'amplitude a double de 10V à 20V C-C

    J'ai essayé de remplacer R1 par 1kOhms (et ajusté R2) mais ce n'était pas mieux
    Dernière modification par liok ; 13/07/2019 à 18h13.

  8. #7
    jiherve

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    bonjour
    pas de miracle il faut faire une boucle de stabilisation du gain, loupiote, fet ,diodes, etc ,etc.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  9. #8
    liok

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    Bonsoir jiherve,

    Bon... Je pense ne pas être prêt pour faire une "boucle de stabilisation de gain" avec mes connaissances... Du coup je pense conserver ce problème et mettre le circuit dans une boite et éviter de trop le chatouiller.

    Merci pour votre aide

  10. #9
    gienas
    Modérateur

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    Bonjour à tous

    Citation Envoyé par liok Voir le message
    ... je pense conserver ce problème et mettre le circuit dans une boite et éviter de trop le chatouiller ...
    Le problème, avec ce type de montage, c'est qu'il est inutile de le "chatouiller" pour qu'il ne fonctionne plus à l'identique. Le température ambiante suffit à le perturber.

    Si une (relative) stabilité (en fréquence) est nécessaire et surtout une sortie sinusoïdale exigée, l'asservissement en amplitude est obligatoire.

    La boucle doit être adaptée à la fréquence, qui va plus ou moins "imposer" le type d'action.

    En l'absence d'oscillation, le gain doit être trop fort, pour permettre l'amorçage, même dans les conditions les plus défavorables.

  11. #10
    liok

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    Bonjour gienas,

    Merci pour votre réponse.

    Je fais des recherches actuellement sur l'asservissement en amplitude, mais je dois avouer que ce n'est pas gagné, je ne sais pas trop par où commencer.

    Pour mon utilisation (pédagogique), je n'ai pas besoin d'une grande stabilité de l'amplitude et fréquence sur de grandes périodes temporelles (une dizaine de minutes).
    J'ai mis un potentiomètre au niveau de R3 qui m'aide à ajuster le gain. Dans un boitier étanche, j'aurai bien sûr les problèmes liés à la température ambiante mais pas ceux des courants d'air et ce sera déjà ça de gagné vu la sensibilité !

  12. #11
    liok

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    Petite remarque au passage :

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Remoi,
    0.01 Mhz , ça fait tout de meme......10% de la fréquence !! C'est tout de meme assez conséquent.
    Il me semble que la variation n'est que de 1% : 0.01MHz sur 1MHz.

    Le stabilité en fréquence est assez bonne contrairement à l'amplitude

  13. #12
    penthode

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    ceci dit , sauf si c'est à but pédago , fabriquer un oscillateur 1 MHz , ne présente que des inconvénients !

    https://fr.farnell.com/c/quartz-osci...-nominale=1mhz
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  14. #13
    invite03481543

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    Bonjour,
    En général on recherche surtout une grande stabilité fréquentielle pour un oscillateur.
    Pour quel type d'application avez-vous besoin d'une grande stabilité d'amplitude?
    L'emploi de composants non linéaires permet souvent de palier à la plupart des dèrives de ce genre (CTN, diodes,...).

  15. #14
    liok

    Re : Oscillateur : réduire l'effet de la température sur l'amplitude

    J'ai mis des diodes, comme proposé dans cet article : https://www.allaboutcircuits.com/tec...ified-signals/

    En mettant "trop" de gain, on a un truc beaucoup plus stable. Évidemment il apparait un peu de distorsion quand on chauffe mais ça reste correct. Et en refroidissant l’amplitude ne descend pas beaucoup.

    Pour quel type d'application avez-vous besoin d'une grande stabilité d'amplitude?
    C'est simplement à but pédagogique. Mais l'instabilité était vraiment flagrante, comparée à la fréquence, c'est pourquoi je cherchais une solution (j'ai à peu près trouvé)

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