Excitation d'une bobine - signal déformé

[Kiad66000]

Bonjour,

Je simule un circuit pour amplifier un signal issu d'un DDS (simulé par un générateur de signal à 100kHz). Ce signal amplifié est ensuite ramené autour de zéro par une capacité et envoyé dans une bobine dont le schéma équivalent est une inductance de 27µH et une résistance de 3 ohms.
Quand je fais fonctionner ce circuit avec un ampli de puissance comme l'OPA564, tout va bien. Quand j'essaie avec l'AD8655 en revanche, voici le genre de signal que j'obtiens.



Lorsque le courant change de sens, il semble que la bobine me renvoie une EMF qui me fait des espèces de "décrochements". Je pense comprendre le phénomène, mais je ne comprends pas pourquoi ça le fait avec cet ampli et pas l'OPA564. La bande passante me paraît tout à fait adaptée, courant de sortie également, idem pour le slew rate. Il me semble avoir tout pris en compte, mais visiblement quelque chose m'échappe! Je vois que ça a un lien avec le déphasage courant/tension induit par la bobine mais... pourquoi pas avec l'OPA564?

Sauriez-vous éclairer ma lanterne?

Merci par avance
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[gienas]

Bonjour Kiad66000 et tout le groupe

… Je simule un circuit pour amplifier un signal …

Tu ne dois surtout pas oublier que tu n’es pas dans le monde réel mais dans celui de la simulation, et tu touches ici du doigt les limites du système.

Le véritable juge de paix, c’est un montage réel qui lui aussi, t’apporter d’autres nouvelles surprises.

La bibliothèque attachée au composant que tu as choisi présente des différences qui "passent mal" ou mieux, c’est selon, suivant les modèles.

[gcortex]

C'est toujours délicat de réguler le courant dans une self, car cette dernière s'oppose aux variations.
Quelque fois un 100pF entre la sortie de l'ampli op et son entrée inverseuse fait une contre réaction franche.
De même il est déconseillé de charger un ampli op avec un condensateur, surtout de 10µF, car il induit un retard de phase !

[Kiad66000]

Bonjour et merci pour vos réponses,

Gienas, le montage a été testé en vrai avec un OPA569, qui me donne exactement la même forme de signal, c'est pour cela que je n'ai pas testé le montage simulé avec l'AD8655 en vrai. J'imagine que j'aurais des résultats très similaires?

Gcortex, dans une doc d'AD il est stipulé que l'AD8655 peut gérer une capa jusqu'à 10µF. Dans la datasheet, ce n'est pas du tout indiqué, ce que j'ai trouvé un peu étonnant, donc j'ai essayé.
Côté capa sur la contre-réaction, j'ai déjà essayé, 500pF me donne un signal parfait, mais alors mon courant dans la bobine tombe à la moitié de ce qu'il devrait être.

Si ce montage n'est pas adapté, auriez-vous une solution alternative pour exciter cette bobine à 100kHz?
Par ailleurs, sauriez-vous pourquoi ça fonctionne (en montage réel) avec un OPA564? Le problème étant que ce composant est difficile à avoir en ce moment.

Merci par avance

[A voir en vidéo sur Futura]

[gcortex]

Essaye de réduire ou d'enlever le 10µF.

[Kiad66000]

Le réduire ne change rien ; l'enlever je ne peux pas, car alors mon AOP consommerait du continu. En pratique il chauffe et se coupe.
Merci

[gcortex]

Tu es peut être proche de l'output swing, dans ce cas augmenter la tension d'alim ou alim négative.
et 3 ohms çà me semble très faible tu es surement en court-jus

[Kiad66000]

Merci pour ta réponse, l'ao est quasi rail-to-rail en sortie. Je viens d'essayer, cela ne change rien non plus.

[Kiad66000]

Par ailleurs, réduire la fréquence du signal augmente la déformation ; augmenter la fréquence réduit le problème

[gcortex]

Tu mesures après le condensateur ? et avant ? Sinon essaye un 22µ à tout hasard.

[Kiad66000]

Avant le condensateur, le signal évolue entre 0.3 et 3V (0.3V étant le low output swing minimum) ; après, il évolue entre -1.5 et +1.5V. Le 22µF c'est ce que j'avais mis au début, ça ne fonctionne pas non plus. Petite précision : le courant dans la bobine a, lui, bonne allure

[gcortex]

En effet tu semble être proche de la limite de de l'ampli op (300mV).
Tu alimentes en combien ? Essaye d'ajouter une composante continue.

[Kiad66000]

Je viens d'essayer d'alimenter l'aop en symétrique et de placer mon condensateur de liaison non plus entre la sortie de l'ao et la bobine, mais entre la sortie du DDS et l'entrée de l'alim, avec en // une résistance de forte valeur.
Le signal en tension est toujours déformé ; pas celui en courant

[Kiad66000]

J'ai essayé 5V (max = 5V5)
La composante continue est bien présente sur le signal d'origine (annulée par la grosse capa)

[gcortex]

Si tu peux essayer avec un TS922 (80mA)...
C'est le 300mV qui me semble faible
Il faudrait un peu de marge

[Kiad66000]

En fait, mon problème est que je fais de la détection synchrone. Il me faut le signal en tension comme référence. Alors, le seul moyen que je vois, serait d'utiliser le signal déformé pour exciter ma bobine (puisque le signal en courant est nickel) et d'amplifier en parallèle en tension le signal issu du DDS pour m'en servir de référence sur le démodulateur (cette amplification parallèle étant donc dénuée de charge inductive).
Mais j'aimerais comprendre le phénomène et surtout voir s'il n'y a pas de façon plus simple/directe

Merci!

[Kiad66000]

Le TS922 n'est pas disponible dans la bibliothèque de composants, malheureusement

[Kiad66000]

En ce qui concerne le 300mV, c'est seulement pour la partie basse du signal que je suis limité, cela ne devrait pas impacter la partie haute, si?
Merci d'avance

[gcortex]

Tu peux pas alimenter ta bobine en différentiel avec 2 ampli op ?

[Kiad66000]

Je n'ai absolument pas pensé à cela... Aurais-tu une doc pour voir un peu comment on met ça en pratique? Merci!

[gcortex]

Juste un ampli inverseur de l'autre côté avec 1.5V crête.

[Kiad66000]

Quelque chose comme ça? Cela ne change pas le signal

Merci

[gcortex]

Avec R1 = 2K et un seul géné de faible amplitude ?

[Kiad66000]

Tout pareil!

[Kiad66000]

J'ai réessayé la capa sur la contre-réaction avec le condensateur de liaison en amont de l'ao cette fois. Cela semble résoudre le problème. Voici la sonde sur la sortie de l'ao :
Sans titre2.jpg

Et voici la sonde sur la capa de CR, côté entrée de l'ampli :
Sans titre.jpg

C'est marrant, on retrouve ici le signal déformé

[gcortex]

Mets un offset de 500mV sur ton géné.
En pratique c'est possible avec une résistance entre le 5V et les entrées.

[Kiad66000]

Cela ne change pas non plus le signal

[gcortex]

tu peux toujours mettre un npn et un pnp en suiveur (collecteur commun).
attention à laisser 1V minimum entre la tension de sortie et les alims.

[Kiad66000]

J'y ai pensé, mais j'ai peur des variations de gain en fonction de la température, et d'un composant à l'autre. Je risque de me retrouver avec des écarts au niveau de mon courant de sortie, non?

[gcortex]

Non
l'ampli op régule, les transistors donnent de la patate
au pire une faible distorsion de croisement.
Un BC857 et un BC847