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Électronique numerique, Comparateur à hysteresis
Bonjour. J'ai un petit soucis. Voici le sujet:
On donne le montage suivant pour lequel l'amplificateur operationnel est supposé idéal. La diode Zener est également ideale et Vz=12V.
On donne plus ou moins Vcc= plus ou moins Vsat= plus ou moins 15V, E=4V, R2=5Kohm et R3= 10Kohm.
La tension Ve (t) est une tension sinusoïdale dont l'expression est Ve (t)= 10sin (wt) (en volts) avec W=2×pi×f et f=100Hz.
Questions:
1) Trace à votre échelle la caracteristique de transfert du circuit Vs=f (Ve) en precisant les valeurs remarquables.
2) Représentez en concordance de temps et à votre échelle, les chrono grammes de Ve (t), V (t) et Vs (t) en précisant les valeurs remarquables où V (t) est la tension à la sortie de l'AOP.
3) Quel est le rôle des résistances R1 et R2? Quelles doivent être leurs valeurs respecuves si le courant dans la diode Zéner est de 10mA?
Travail fait:
1) J'ai considéré que Vz=Vs pour appliquer le principe de superposition afin de déterminer V+=(R2Vs+R3E)/(R2+R3). Les valeurs remarquables sont: Vth=(VsatR2+R3E)/(R2+R3) et Vtl= (R3E-VsatR2)/(R2+R3). En faisant les applications numeriques, je trouve Vth=7,6V et Vtl=-2,33V.
2) c'est là que se pose le problème parce que je ne connais pas V (t).
3) À cet niveau, je ne comprends pas
Bonjour,
Ici, ton ampli fonctionne en tout ou rien. Sa tension de sortie est donc +/-15V.
Ton théorème de superposition est à appliquer avec V et E.
Donc ma solution pour la 1ère question est juste? S'il vous plaît, concernant la 3e question. J'aimerai être mieux éclairé si possible.
Question 3, je ne vois pas l'influence de R1 sur le courant dans la zener.
Quand V=15V, il y a 12 V aux bornes de la zener. Le courant est fixé par R4.
Salut,
C'est probablement R1 et R4 qui sont demandées.
Le courant dans la zéner dépend de R4 ...
Et si le courant de 10 mA est pour le sens où il y a 12 V aux bornes de la zéner, on a (15-12) = R4 * 10^-2 --> R4 = 300 ohms
MAIS alors, le courant dans le sens passant dans la zéner sera I = 15/R4 = 0,05 A (50 mA) ... qui est évidemment beaucoup trop pour un opérationnel classique. (Il existe évidemment des ampli.opérationnels de puissance, mais est-ce cela qui est attendu ?)
Ou alors, 10 mA est le courant dans le sens passant de la diode ... mais ce n'est pas en général le courant qu'on donne.
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R1 n'a rien à voir avec le courant dans la diode.
On peut justifier sa présence pour 2 raisons différentes.
a) Si on veut limiter l'erreur sur les valeurs de seuils calculées (7,67 V et -2,33V) à causes des courants de bias de l'ampli, il faut équilibrer les résistances vues par les 2 entrées de l'ampli
On a alors R1 = R2//R3 = 3300 ohms.
Mais, étant donné les valeurs faibles des I bas dans la plupart des amplis, cette correction est quasi inutile avec les valeurs données des résistances R2 et R3.
b) Protection de l'entrée :
Si à la mise sous tension ou coupure d'alimentation du montage, il se peut que Ve soit présent alors que l'ampli n'est pas ou plus alimenté ... dans un tel cas (classique et souvent oublié par beaucoup), sans la présence de R1, on peut avoir un courant pénétrant dans l'entrée - de l'ampli qui pourrait l'endommager.
R1 limite alors ce courant éventuel à une valeur non dangereuse pour l'ampli.
Sauf distraction. 
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