Un sommateur particulier

[Antoane]

Bonjour,

J'ai le circuit modélisé en PJ, qui consiste en une résistance R1 fortement non-linéaire (R1 dépend de la température, de sa tension de polarisation, etc.), et d'une source V2 délivrant une tension variable (bande DC-50 kHz) comprise entre 0 et 2 V. V1 représente une alimentation disponible pour le montage.
fs233.PNG
Je cherche un circuit pour assurer que la tension aux bornes de R1 ait une valeur fixe, par exemple V° = 5 V.
Une contrainte majeure est que le courant dans R1 doit être strictement identique* à celui traversant V2.

Je donne cette modélisation pour simplifier, mais le but du circuit "réel" est de caractériser le courant de fuite de composants semi-conducteurs basse-tension sous une tension de polarisation fixée V°. V1 modélise en réalité un shunt servant à la mesure du courant circulant dans R1.

Le problème se résout assez aisément avec un AOP en suiveur (solutions 10-11) ou avec une alimentation négative (solutions 20-21):
fs234.jpg
10 : la tension de sortie de U2 vaut V_mid, à la quelle on ajoute un offset de valeur V° grâce à la zener (ou plutôt référence de tension ajustable) D1
11 : Le sommateur construit autour de U3 applique en V_h une tension égale à V_mid + V°, V° étant produite par D2
20 : L'amplificateur d'instrumentation U5 applique en V_h une tension valant V_mid - (-V°) = V_mid + V°. Il faut alors une alimentation négative Vee pour polariser D3 et alimenter U5.
21 : le potentiel sur l'entrée non-inverseuse vaut V_h-V°, celui sur l'entrée inverseuse vaut V_mid donc V_h = V_mid+V°. Une alimentation négative est nécessaire pour polariser D4 lorsque V_mid approche 0.

Ces solutions ne sont pas très élégantes... Avez vous des idées ?

Merci d'avance.

* : disons à 10 nA près en DC, et un peu plus en AC. L'impédance minimale du circuit connecté en parallèle de R1 pourrait être une résistance de 200 MOhm en parallèle avec une capacité de 100 pF.
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[Vincent PETIT]

Salut

Au vu du cahier des charges

- Je cherche un circuit pour assurer que la tension aux bornes de R1 ait une valeur fixe, par exemple V° = 5 V.
- Une contrainte majeure est que le courant dans R1 doit être strictement identique* à celui traversant V2.

La solution 10 me paraît très bien adaptée et moi j'aime bien appliquer le rasoir d'Ockham

- Cette solution a très peu de résistance ce qui diminuera les sources de bruits.
- Les deux suiveurs décorrèlent le courant issu de la référence de tension du courant qui passe dans le D.U.T. et va forcer le courant à passer dans V2 (sans les suiveurs le courant sortirait de la référence de tension par V_h pour repartir dans V_mid sans passer par V2, qui évoluerait à vide.)
- Comme tu as des suiveurs, je pense que les problèmes de stabilité seront un peu moins gênant. C'est souvent à cause de la résistance de contre réaction, et de la capa de l'entrée, qui amène un retard entre la sortie et l'entrée de l'AOP.

Qu'est ce que tu trouves "pas élégant" dans ces montages ?

A+

[Antoane]

Bonjour Vincent, merci pour ton retour.

Je n'avais pas pensé aux problèmes de stabilité. Cà devrait se régler sans trop de problème, mais est effectivement à prendre en compte.
Merci pour tes arguments.

Qu'est ce que tu trouves "pas élégant" dans ces montages ?

Dans le 10 :
- je préfèrerais une référence référencée à la masse : c'est plus propre et en plus j'ai déjà une sur la carte ;
- J'aurais aimé me passer du suiveur U2, j'espérais que quelqu'un ait une idée de schéma sous la mains

[invite02ac3c87]

Idée d'amateur : remplacer le suiveur par un NPN ?

D'ici à ce que je comprenne convenablement le problème (me manque un certain nombre de notions ^^)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

Merci pour ta contribution
Comment câblerais-tu ce NPN, as-tu une idée de schéma à proposer ?