Créer un signal carré 0,5-1V (Simulation capteur effet hall)

[AugustinElec]

Bonjour à tous,
Actuellement je cherche à créer un banc de test pour les systèmes ABS des voitures,
Pour ce faire j'ai besoin de simuler des capteurs à effet hall donc;
J'aimerais savoir comment créer un signal carré allant de 0,5V à 1V avec un rapport de cyclique de 0,5
et une fréquence modifiable via un potentiomètre idéalement.
J'ai déjà essayer les amplis op mais -Vsat >=1V
J'ai aussi essayer les ponts diviseurs de tensions et ponts de Wheatstone mais la consommation de courant est trop importante.
Merci pour vos réponses,
Cordialement
Augustin GAREL
-----

[simon.]

Salut

Tu pourrais faire un oscillateur a base de ne555, que tu passes ensuite dans un diviseur de fréquence fait avec une bascule D pour obtenir un rapport cyclique de 50%, ensuite quelques op-amps pour ajuster les niveaux.

[AugustinElec]

Pour le moment,
J'ai réaliser un signal carré 0-5V avec un rapport cyclique de 50% avec une carte arduino le signal est bon ma question est désormais comment transformer ce signal 0-5V en un signal 0,5-1V sans perte de courant.
Sur les amplis op que j'ai tester -Vsat >=1V donc impossible.
Merci

[simon.]

Il faut chercher des opamps "rail to rail, single supply".

Par exemple OPA2341

[A voir en vidéo sur Futura]

[AugustinElec]

Ce genre d'ampli me permettrait à la fois de monter mon 0V en 0,5V et en même temps de descendre mon 5V en 1V?
Actuellement j'utilise un LM324N, qui d'après la doc technique
" • Large Output Voltage Swing 0 V to V+ − 1.5 V "
cependant je n'arrive toujours pas à obtenir un 0,5V avec une amplification de 0,1: (100/1K)x5

[simon.]

En effet le LM324 indique au pire 20mV comme sortie etat bas.

Fais voir tes schemas ?

[AugustinElec]

Je l'ai fais à l'arrache désolé j'ai pas de quoi prendre une photo sous la main mais c'est exactement le montage que j'ai réalisé.
Ca me prends la tête ce truc
Merci quand même xD

[Qristoff]

Salut,
0,5V-1V ? curieux comme capteur effet hall !
Les capteurs qui fournissent un rapport cyclique de 50% sont généralement bipolaires et ont une sortie en collecteur ouvert. As tu une référence de capteur ?

[AugustinElec]

Ahah moi aussi j'aimerais bien trouver une doc technique, malheureusement c'est un capteur BOSH pour l'automobile,
même en étant ""professionnel" dans le milieu, aucune chance d'avoir une doc, et encore la je simule le signal pour les capteurs bosh,
pour les capteurs ATE que je devrais simuler ensuite le signal est 11,5-12V.
J'ai trouver ces signaux en fonctionnement réel sur une voiture et quand je les reproduis à l'aide d'un GBF le bloc ABS comprends bien le signal et le traduit en vitesse.
Mais maintenant je dois trouver comment les générer sans GBF et pouvoir modifier leur fréquence pour simuler une vitesse entre 0 et 10kmh

[Qristoff]

Ok, dans ce cas, tu peux utiliser un truc du style:

[AugustinElec]

Merci infiniment tu me sauves la vie, ça marche niquel.
Je suis nouveau je ne sais pas comment on clos une discussion ^^'

[Qristoff]

Je suis nouveau je ne sais pas comment on clos une discussion ^^'

Mais pour me montrer que tu as compris, montre moi le schéma adapté pour du 11,5V-12V

[Antoane]

Bonjour,

Histoire d'économiser quelques résistances, mais en complexifiant un peu l'étude :

Avec :
- R6 = 1k
- R3 = R4 = 8.2 k
On retrouve une conversion de 0/5V en 0.49/0.98 V (typique).

[Qristoff]

Bonjour,

Histoire d'économiser quelques résistances, mais en complexifiant un peu l'étude :

Avec :
- R6 = 1k
- R3 = R4 = 8.2 k
On retrouve une conversion de 0/5V en 0.49/0.98 V (typique).

Astucieux ! Bien joué

[AugustinElec]

J'ai à peu près tout compris sauf le calcul à effectuer avec les deux résistances de 1K qui transforme le signal 0-0,5 et le VCC 0,5 en un signal carré 0,25-0,5V je bloque la dessus

[AugustinElec]

De toutes manières je dois trouver une autre solution car la sortie max de mes LM324 est de :
• Large Output Voltage Swing 0 V to V+ − 1.5 V
Soit 12-1,5=10,5V
Je pense que mes capacités d'invention sont limitées ^^

[Antoane]

Bonjour,

Il existe des AOP rail-to rail, capable de sortir quasiment 12V avec une alim 12 V.
Il est aussi possible d'utiliser l'un des LM324 du boitier pour créer une alimentation auxiliaire, de tension supérieure, à l'aide d'une pompe de charges :

- l'AOP, R3-5 et C1 forment un oscillateur,
- Q1-2 forment un amplificateur de courant
- D1-2 et C2-C3 forment la pompe de charge créant un rail d'alimentation de ~15 V à partir d'une tension d'alimentation de 12V.
En utilisant des AOP alimenté par des broches distinctes pour le traitement du signal et pour créer l'alimentation, il est possible de supprimer l'amplificateur.
Il est possible de remplacer Q2 par une diode entre base et émetteur de Q1 (cathode sur la base).
J'ai dimensionné à la louche le circuit, il faudrait affiner en fonction du courant devant être débité en sortie. La tension de sortie est fonction des capacités en jeu, de la fréquence de découpage, et du courant consommé en sortie.


Si les tensions sont fixes (12 et 11.5 V), il est aussi possible d'utiliser un circuit commutant la sortie avec des transistors plutôt qu'en passant par un AOP.

[AugustinElec]

C'est hyper complexe pour moi, j'aimerais comprendre ce que les montages font avant de les utiliser pour être en mesure de refaire les calculs ultérieurement, Si je pouvais comprendre le premier montage, ça serait déjà pas mal...
Franchement j'ai un BTS en électronique que j'ai eu haut la main et je comprends pas grand choses, on donne vraiment des diplômes à n'importe qui ^^

[Qristoff]

Bonjour,

Il existe des AOP rail-to rail, capable de sortir quasiment 12V avec une alim 12 V.
Il est aussi possible d'utiliser l'un des LM324 du boitier pour créer une alimentation auxiliaire, de tension supérieure, à l'aide d'une pompe de charges :

- l'AOP, R3-5 et C1 forment un oscillateur,
- Q1-2 forment un amplificateur de courant
- D1-2 et C2-C3 forment la pompe de charge créant un rail d'alimentation de ~15 V à partir d'une tension d'alimentation de 12V.
En utilisant des AOP alimenté par des broches distinctes pour le traitement du signal et pour créer l'alimentation, il est possible de supprimer l'amplificateur.
Il est possible de remplacer Q2 par une diode entre base et émetteur de Q1 (cathode sur la base).
J'ai dimensionné à la louche le circuit, il faudrait affiner en fonction du courant devant être débité en sortie. La tension de sortie est fonction des capacités en jeu, de la fréquence de découpage, et du courant consommé en sortie.


Si les tensions sont fixes (12 et 11.5 V), il est aussi possible d'utiliser un circuit commutant la sortie avec des transistors plutôt qu'en passant par un AOP.

T'aimes bien perdre les gens toi, non ? déja notre ami ne s'y retrouve pas sur le schéma du post #14

[Antoane]

j'ai un BTS en électronique que j'ai eu haut la main et je comprends pas grand choses, on donne vraiment des diplômes à n'importe qui ^^

nononon, les circuits sont simples, il faut "juste" réussir à les séparer en fonctions de base.


Le plus simple à analyser pour commencer : https://forums.futura-sciences.com/a...hall-fs197.png
Il y 3 résistances et un suiveur de tension. Il n'y a pas grand chose à comprendre :
- tu connais le rôle du suiveur ;
- tu peux calculer la tension au point commun des résistances en fonction de Vin via Millman (par exemple).
Si on veut essayer de comprendre un peu plus "avec les mains" comment fonctionne les trois résistances, le mieux est de passer par le théorème de superposition (ou de Thévenin). En très gros :
- R4 et R6 atténuent la tension d'entrée pour que le carré 0/5V soit converti en 0/0.5V.
- R3 permet de tirer un peu cette tension vers le haut, de lui ajouter un offset, en transformant le carré 0/0.5V en un carré 0.5/1V.
C'est simplifié : il faudrait prendre en compte l'effet de R3 sur l'atténuation, et celle de R4-R6 sur l'offset.


https://forums.futura-sciences.com/a...-translate.jpg
- R1 et R2 permettent d'atténuer le signal d'entrée pour en faire un carré 0/0.5V
- R3 et R4 permettent de réaliser une tension constante de 0.5V
et le reste du circuit est un sommateur additionnant ces deux tensions.


https://forums.futura-sciences.com/a...hall-fs198.jpg
- L'oscillateur est très classique: http://electronique.aop.free.fr/AOP_...4_astable.html, http://res-nlp.univ-lemans.fr/NLP_C_...ontenu_43.html, http://electroniqueists.free.fr/ISTS...%20astable.pdf
- l'amplificateur est un push pull (classe B), assez classique aussi : https://www.electronics-tutorials.ws...amplifier.html
- la pompe de charge n'est pas un montage très courant, mais demeure relativement simple cependant : https://en.wikipedia.org/wiki/Charge_pump
Je te laisse trouver davantage de références pour comprendre les différents blocs si besoin

T'aimes bien perdre les gens toi, non ? déja notre ami ne s'y retrouve pas sur le schéma du post #14

On peut prendre notre temps et expliquer
J'aime beaucoup l'idée de l'oscillateur qui booste sa propre tension d'alimentation, c'est relativement simple, fonctionnel, et ca peut servir ou intéresser quelqu'un de passage.
Il m'a fallu un peu de temps de simulation pour comprendre pourquoi l'étage push-pull (ou en tous cas le "pull") externe est nécessaire.

[Qristoff]

on donne vraiment des diplômes à n'importe qui

faut pas dire ça, c'est mauvais pour le moral et ça n'apporte rien.
Tu dois considérer deux états, l'entrée à 0V et ensuite à 5V.
A 0V, R4 et R6 sont en // et font un pont diviseur avec R3. (Attention aux valeurs !) 8.2K et 1K en //
A 5V, R4 et R3 sont en // (en négligeant les différence de tension..) et font un pont diviseur avec R6.
A toi de jouer...

[AugustinElec]

Sinon je fais plus simple et je commande un rail to rail qui sors 12V
J'ai à peu près mais c'est pas pour autant qu'il me viendrais à l'idée de le refaire.
Je cherche comment faire un signal 10,5-11V et malgré les 3 montages je suis incapable de trouver une solution par moi même...

[Antoane]

Bonjour,

Comme ici la sortie de l'AOP n'a pas besoin de se rapprocher du 0V, mais uniquement du rail 12 V, une autre manière de faire consiste à ajouter un offset en sortie de l'AOP : si on fait en sorte que la sortie du montage ait pour valeur :
[tension de sortie du montage] = [tension de sortie de l'AOP] + [tension constante]
alors il est possible de faire en sorte que [tension de sortie du montage] soit entre 10.5 et 11 V tandis que [tension de sortie de l'AOP] restera dans des valeurs raisonnables (i.e. compatibles avec ce que peut faire l'AOP).
L'inconvénient de cette méthode est que [tension de sortie du montage] ne peut pas descendre en deçà de [tension constante], puisque [tension de sortie de l'AOP] > 0 -- mais ce n'est pas un problème ici.

C'est ce que propose ce montage :

la tension constante est ici produite par la tension de seuil de la led D1, polarisée par la résistance R1.
R2-4 jouent le même rôle que dans le montage précédent : mise à l'échelle et ajout d'un offset.
L'AOP est ici monté en amplificateur par deux. Pour assurer une bonne précision, la tension de feedback n'est pas prise à la sortie de l'AOP, mais à la sortie du montage. L'AOP corrige ainsi automatiquement le fait que [tension constante] n'est pas une grandeur strictement constante et connue.
L'AOP ne peut pas ici être monté en suiveur car cela obligerait à envoyer [tension de sortie du montage] sur son entrée alors que [tension de sortie du montage] est en dehors de son common-mode input range. Il faut donc un AOP monté en amplificateur de tension. Avec ça, on observe que la tension d'entrée de l'AOP est aux alentours de 5.5 V (courbe rouge).
La sortie de l'AOP est la courbe bleue de la simulation : elle est, comme attendu, dans le domaine des tensions accessibles par le LM324.
La sortie du montage est la courbe verte de la simulation : elle répond au cahier des charges (10.5/11 V) -- à la précision sur le choix des résistances près.
Un inconvénient du montage est que le courant que peut délivrer le montage est limité par R1. Étant donné que la plage de tension requise en sortie est proche de la tension d'alimentation, R1 peut néanmoins être diminuée, par exemple jusqu'à 100Ohm.

[AugustinElec]

La j'ai entièrement compris, merci beaucoup cependant si je veux assurer un courant assez élevé mais que je réduis R1 je risque de griller la LED (ou du moins sa durée de vie sera diminuée) n'est-ce pas?

[AugustinElec]

EDIT: C'est bon j'ai trouver mon bonheur j'ai remplacer la LED par une diode et avant la sortie non inverseuse j'ai remplacer R2 par 10K/R4 par 1K/R3 par 1,2K;
C'est parfait je vous remercie

[Qristoff]

Bonjour,

Comme ici la sortie de l'AOP n'a pas besoin de se rapprocher du 0V, mais uniquement du rail 12 V, une autre manière de faire consiste à ajouter un offset en sortie de l'AOP : si on fait en sorte que la sortie du montage ait pour valeur :
[tension de sortie du montage] = [tension de sortie de l'AOP] + [tension constante]
alors il est possible de faire en sorte que [tension de sortie du montage] soit entre 10.5 et 11 V tandis que [tension de sortie de l'AOP] restera dans des valeurs raisonnables (i.e. compatibles avec ce que peut faire l'AOP).
L'inconvénient de cette méthode est que [tension de sortie du montage] ne peut pas descendre en deçà de [tension constante], puisque [tension de sortie de l'AOP] > 0 -- mais ce n'est pas un problème ici.

C'est ce que propose ce montage :

la tension constante est ici produite par la tension de seuil de la led D1, polarisée par la résistance R1.
R2-4 jouent le même rôle que dans le montage précédent : mise à l'échelle et ajout d'un offset.
L'AOP est ici monté en amplificateur par deux. Pour assurer une bonne précision, la tension de feedback n'est pas prise à la sortie de l'AOP, mais à la sortie du montage. L'AOP corrige ainsi automatiquement le fait que [tension constante] n'est pas une grandeur strictement constante et connue.
L'AOP ne peut pas ici être monté en suiveur car cela obligerait à envoyer [tension de sortie du montage] sur son entrée alors que [tension de sortie du montage] est en dehors de son common-mode input range. Il faut donc un AOP monté en amplificateur de tension. Avec ça, on observe que la tension d'entrée de l'AOP est aux alentours de 5.5 V (courbe rouge).
La sortie de l'AOP est la courbe bleue de la simulation : elle est, comme attendu, dans le domaine des tensions accessibles par le LM324.
La sortie du montage est la courbe verte de la simulation : elle répond au cahier des charges (10.5/11 V) -- à la précision sur le choix des résistances près.
Un inconvénient du montage est que le courant que peut délivrer le montage est limité par R1. Étant donné que la plage de tension requise en sortie est proche de la tension d'alimentation, R1 peut néanmoins être diminuée, par exemple jusqu'à 100Ohm.

Salut Antoane,
J'ai pas fait de simulation mais je suis intrigué par ton montage. J'ai un problème assez similaire par ailleurs d'aller titiller la tension de rail.
Dans ton montage, je comprends que l'ampli n'a pas besoin de monter au rail mais si la tension VCC est commune à l'ampli et à la résistance de polarisation de la diode, je ne vois pas comment est polarisée la diode et comment la tension Vout peut égaler la tension Vcc. Si Vout = Vcc, le courant dans la résistance est nul. Je ne vois qu'une différence entre le VCC de l'ampli et le Vcc de la résistance.

[Antoane]

Bonjour,

C'est effectivement pas un parfait rail to rail puisqu'il faut un courant minimum dans la led pour que soit développée à ses bornes une tension proche de la tension de déchet de l'AOP.
En pratique, 10 mV de tension de déchet correspondent à 10 à 100 µA dans la led (supposant R5 grande, R1 = 100 ou 1000 Ohm, et aucun courant en sortie), ce qui est suffisant pour engendre une chute de tension dans la led de 1 à 3 V suivant la couleur de la led.