Comprendre l'électronique par la simulation.
par Serge Dusausay  Espace lecteur  plan du site



 Article 31 
  Quelques informations supplémentaires des pages 189 à 194 du livre.
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Le montage proposé en page 190 peut être réalisé simplement. Il suffit de :
- un comparateur LM311, qui délivre Vc(t)
- un G.B.F. pour assurer le signal d'entrée Ve(t),
- un autre G.B.F. pour assurer Vo(t), oscillateur local.
Nous montrons ci-dessous son fonctionnement.



Les réglages étaient les suivants :

- l'oscillateur local : signal triangulaire, centré sur 0 V, de dynamique - 3 V à + 3 V, de fréquence 20 kHz, donc de période 50 us. Ce signal n'est pas représenté dans l'oscillogramme ci dessous. Il est câblé sur l'entrée non inverseuse du LM311.

- le signal d'entrée Ve(t) était lentement variable, de période bien supérieure à 50 us. Un réglage de 3,2 ms (soit 310 Hz) a permis le chronogramme ci dessous. La dynamique de tension a été volontairement plus grande que celle de l'oscillateur local, afin de disposer des 2 cas de figure : comparateur bloqué à 1 et bloqué à 0. Une excursion de -3,5 V à +3,5 V répond à ce critère.

- Le comparateur utilisé est à collecteur ouvert : une résistance de pull up de 1 kOhm ramène le potentiel à 5 V. Le LM311 est alimenté en -+ 12 V.

Sont présentés ci dessous 2 signaux représentatifs :
- trace supérieure, 2 V / carreau : Ve(t)
- trace inférieure, 2 V / carreau : Vc(t)

recopie d'écran scannérisée
Modulation de largeur d'impulsion
200 us / c haut : CH1 : 2 V / c bas : CH2 : 2 V / c

La base de temps est 200 us / carreau

Interprétation :
- Le signal Ve(t) est cablé sur l'entrée inverseuse du comparateur :
si Ve(t) est supérieur à Vo(t), alors la sortie est à l'état bas.
si Ve(t) est inférieur à Vo(t), alors la sortie est à l'état haut.

Vo(t) croise 2 fois Ve(t) toutes les 50 us : une fois lors de la montée de Vo(t), d'où un passage à l'état haut soit 5 V, et l'autre fois lors de la descente de Vo(t), d'où un retour à l'état bas soit 0 V.
On appelle le rapport cyclique :
rapport temps à l'état haut / période
Ce rapport cyclique évolue au rythme de Ve(t).
C'est ce qu'on observe sur Vc(t) : il passe progressivement de 0 à 1.

On retrouve un chronogramme similaire à celui présenté en page 193.

Ici, il n'y a pas de limitation de rapport cyclique :
on observe vers le deuxième carreau, que Vc est collée à 0 : durant 300 us environ, la tension Ve(t) est supérieure à Vo(t).
Réciproquement, en fin d'écran, Ve(t) est inférieure à Vo(t) et la sortie Vc(t) est collée à 5 V.
Et avant ces régimes de bloquage, le signal de sortie présente une impulsion très fine.
Comme indiqué en page 191, il est parfois nécessaire d'imposer une valeur min et et une valeur max au rapport cyclique.



fin de l'article 31

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