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etude du signal (photodiode+AOP)

Posté par
boris69
17-12-18 à 21:37

Bonsoir à tous,
j'aurais besoin d'aide pour résoudre l'exercice suivant(avis sur première partie svp puis aide pour continuer):

Les amplificateurs opérationnels sont idéaux et utilisés dans leurs domaines de linéarité.
Les 2 photodiodes sont identiques. Chacune, polarisée en inverse, se comporte comme une source de courant telle que l'on peut écrire : i1 = σ. e1 et i2 = σ.e2
Dans ces formules e1 et e2 désignent les intensités lumineuses reçues respectivement par D1 et D2 ; σ désigne le paramètre caractéristique de la photodiode.

1. Établir l'expression de v1 en fonction de R1 et de i1.
2. En déduire que v1 = β × e1 et expliciter le coefficient β en fonction de R1 et de σ.
3. Donner, sans démonstration, l'expression de v2 en fonction de β et e2.  
4. Établir l'expression de vε en fonction de v1, v2 et des résistances R2 et R3
5. Quelle est la fonction réalisée par le bloc d'entrée v1 et v2 et de sortie vε ?
6. En déduire l'expression de vε en fonction de β, e1, e2, R2 et R3.
7. Quelle est la valeur de vε quand le faisceau laser est sur la piste ?
8. Déterminer le signe de vε :
a. Lorsque le faisceau est à droite de la piste.
b. Lorsque le faisceau est à gauche de la piste.
9. À partir de la description générale du système, indiquer le rôle du montage étudié dans cet exercice dans le fonctionnement du lecteur de disque.

Mes réponses, en sachant que je bloque à partir de la question 4.
1-V1=R1*i1
2-v1=R1*i1 et i1 = σ. e1, donc v1=(R1*σ. )e1 avec  β=R1*σ.
3-De même, v2=βe2
4-le théorème de Millman permet d'écrire:
v-=(v1/R2+vε/R3)/(1/R2+1/R3)

Qu'en pensez vous svp? Pouvez vous m'aider pour la suite svp? CDT

etude du signal (photodiode+AOP)

Posté par
Priam
re : etude du signal (photodiode+AOP) 17-12-18 à 22:33

4. Il me semble que la relation demandée est  

v = (R3/R2)(v2 - v1) .

On peut l'établir en écrivant qu'un même courant traverse les résistances R2 et R3 de la branche du haut, tandis que, pour la branche du bas, il s'agit d'un simple diviseur de tension. De plus, on admet que les tensions v- et v+ aux entrées de l'amplificateur opérationnel sont égales.

Posté par
vanoise
re : etude du signal (photodiode+AOP) 17-12-18 à 22:57

Bonsoir Boris69, Bonsoir Priam
Je crois bien qu'il y a des erreurs de signes aux premières questions. Comte tenu des orientations choisies sur le schéma :
v1=-R1.i1
v2=-R2.i2

Posté par
boris69
re : etude du signal (photodiode+AOP) 18-12-18 à 09:48

Bonjour à vous,

Merci beaucoup pour vos contributions! Vanoise, il me semble que c'est correcte , vu les représentations sur le shema. La diode étant éclairée, elle laisse passer le courant dans le sens bloquant, donc dans le sens de i1 et i2.
Donc on pourrait dire je pense:
V1=UR1*i1
V2=UR2*i2

etude du signal (photodiode+AOP)

Posté par
boris69
re : etude du signal (photodiode+AOP) 18-12-18 à 09:49

Pardon, je voulais dire: V2=UR1*i2

Posté par
vanoise
re : etude du signal (photodiode+AOP) 18-12-18 à 11:08

UR1=R1.i1 mais v1=-UR1
Les relations V1=UR1*i1  et V2=UR2*i2 ne veulent rien dire. Une tension serait le produit d'une tension par une intensité ?

Posté par
boris69
re : etude du signal (photodiode+AOP) 18-12-18 à 11:37

Tu as raison, erreur de frappe, dessolé. je voulait dire: R1*i2 ou encore R2*i2

Posté par
vanoise
re : etude du signal (photodiode+AOP) 18-12-18 à 14:45

Voici un schéma visualisant le problème de signe sur la tension.
Remarque : la méthode expliquée par Priam pour étudier le montage soustracteur est excellente. Appliquer le théorème de Millman comme tu l'as fait est aussi très pertinent à condition de faire disparaître les inverses des résistances par multiplication de tous les termes par le produit R2.R3.

V_{-}=\dfrac{\dfrac{v_{1}}{R_{2}}+\dfrac{v_{\varepsilon}}{R_{3}}}{\dfrac{1}{R_{2}}+\dfrac{1}{R_{3}}}=\dfrac{R_{3}\cdot v_{1}+R_{2}\cdot v_{\varepsilon}}{R_{3}+R_{2}}

Pour le reste : reprend les explications de Priam.

etude du signal (photodiode+AOP)

Posté par
boris69
re : etude du signal (photodiode+AOP) 18-12-18 à 16:20

Merci bcp pour vos explication!!

j'ai eu bcp de mal avec la methode de Priam, alors j'ai utilisé le théorème de Millman.
Millmann: V-=(R3V1+R2vε )/(R2+R3)
V+=V- et V+=UR3.

Pont diviseur de tension: UR3=R3/(R2+R3)*V2
Donc R3/(R2+R3)*V2=(R3V1+R2vε )/(R2+R3)
On obtient donc en simplifiant par R2+R3 et en développant:  
vε=(R3/R2)(V2-V1).

Je continue de travailler. CDT

Posté par
bensab
re : etude du signal (photodiode+AOP) 13-02-19 à 15:26

Bonjour

Citation :
UR1=R1.i1 mais v1=-UR1


j'ai du mal à comprendre le sens des signes convention récepteur/générateur .
pourrais je avoir des éclaircissements ?

j'ai bien vu les schéma mais je ne comprends quand même pas .
Merci

Posté par
vanoise
re : etude du signal (photodiode+AOP) 13-02-19 à 15:59

Bonjour
Concernant les conducteurs ohmiques :
1er cas : la flèche indiquant le sens positif du courant et la flèche précisant la tension sont orientées en sens opposés : le dipôle est orienté en convention récepteur :
U=R.I
2ième cas : les deux flèches sont orientées dans le même sens : le dipôle est orienté en convention générateur :
U=-R.I

Posté par
bensab
re : etude du signal (photodiode+AOP) 13-02-19 à 16:03

J'ai compris cette partie la mais souvent je n'arrive pas à déterminer le sens du courant particulièrement quand le courant se divise et va dans deux branché différentes et ainsi que le sens de i par rapport au courant . Je ne sais pas si j'ai été claire ..

Posté par
vanoise
re : etude du signal (photodiode+AOP) 15-02-19 à 12:59

Citation :
Je ne sais pas si j'ai été claire ..

Le montage étudié ici ne semble pas t'avoir posé de difficulté concernant l'orientation des courants. Tu peux scanner et poster si tu veux un exemple de circuit qui te pose problème.



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