Comprendre l'électronique par la simulation.
par Serge Dusausay            Espace lecteur
                    Courrier


2 courriers indépendants sur cet article ! 

 Article 23 
 courrier du
 21 05 2002
  Question :    En page 142, vous montrez, par les diagrammes de Bode (à peine visible sur le livre), que le système bouclé est instable. Comment serait le lieu de Nyquist, dans ce système bouclé, mais à retour sur l'entrée + ?

 Réponse :  

Remarque préliminaire :
Effectivement, pour des raisons inconnues, la réponse harmonique donnée en page 142 est très mal sortie sur l'ouvrage.
Pour rattraper cette situation, je vous propose une nouvelle représentation ci dessous :

Tracé de Bode
Ampli et déphaseur : Réponse harmonique, telle la page 142 du livre

Si on désire la même information, mais présentée dans le plan complexe sous forme de Lieu de Nyquist, il apparait ceci :

lieu de Nyquist
Ampli et déphaseur : lieu de Nyquist

Comme indiqué en page 141, la représentation du schéma électronique de l'oscillateur de l'article par le formalisme des schémas blocs montre un retour sur l'entrée "+".
2 choix, pour l'étude de la stabilité par le tracé de Nyquist :

1) Il faut inverser la convention "habituelle" (qui est le retour sur l'entrée "-" du comparateur) :
Le point critique est 1 (et non -1).

2) On garde la convention habituelle, mais on considère qu'il y a un signe "-" dans la boucle.

Dans ce dernier cas, on affiche le lieu de Nyquist opposé, et il suffit d'appliquer les explications données en page 306 du livre.

lieu de Nyquist inversé
Ampli et déphaseur : lieu de Nyquist, avec changement de signe

Interprétation :

. pour f très faible, on dispose de la réponse de l'amplificateur, le circuit déphaseur étant "suiveur" : l'amplitude d'entrée étant fixée arbitrairement à 1 V, il apparait près de 200 V en sortie, donc une amplification proche de 200, soit 46 dB.

. pour f croissant, le réseau déphaseur atténue et déphase (3 quadrants).

. On remarque que pour f tendant vers 0, le condensateur de liaison (CL, CS) apporte leur action passe haut. C'est pourquoi le lieu ne démarre pas sur le réel de coordonnée 200, mais bien avant. Pour le visualiser, il suffit de lancer l'analyse AC à partir de 1 mHz au lieu de 1 Hz.

. L'étude de la stabilité nécessite un "zoom" du lieu, vers 1 kHz :

zoom
Lieu de Nyquist, avec changement de signe : zoom

On retrouve une situation de système instable, tel que c'est indiqué en page 306 du livre (notion de cours 03).

 Article 23 
 courrier du
 12 05 2005
  Question :    J'ai câblé un schéma d'oscillateur similaire au votre page 140, mais plus simple : je n'ai qu'un transistor en émetteur commun. Et il fonctionne très bien. Alors pourquoi donner un schéma plus compliqué ?

 Réponse :  

Bonjour,
Je comprends que "votre" montage ne possède pas d'étage à base de collecteur commun (Q1 dans la page 140).
Moi aussi, je suis partisan de présenter des schémas simples : c'est plus abordable pour un débutant en électronique.

Mais la présence du collecteur commun Q1 est pleinement justifiée :
- en présentant une grande impédance d'entrée, il permet de ne pas charger le réseau déphaseur,
- en présentant une faible impédance de sortie, il permet d'attaquer l'émetteur commun sans faire chuter l'amplification.

Et soyons raisonnable, au final, cela ne donne pas un schéma "compliqué".


Le fait que "votre" montage fonctionne sans, n'est pas la démonstration que Q1 soit inutile...
Cela montre que votre choix de composant (transistor, polarisation, réseau déphaseur) est tel que le système oscille.
Et cela semble vous convenir.

Je reste convaincu que vous avez eu un peu de chance, car cette structure simplifiée à l'extrème est moins robuste.

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