Chapitre EC 3 : Oscillateurs électroniques
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1
Définition d'un Oscillateur
Un oscillateur est un système créant des oscillations, c'est-à-dire dire une tension ou un courant périodique
2
Exemples d'oscillations sinusoïdales
Créneaux, triangles...
3
Quel est le régime de l'oscillateur quasi-sinusoïdal ?
C'est un ALI en régime linéaire (ou quasi)
4
Quel est le régime de l'oscillateur à relaxation ?
Un ALI en régime saturé (rétroaction positive)
5
Equation différentielle linéaire, sans entrée extérieur :
d²s/dt² + α ds/dt + wo² s = 0
Quelles sont les trois cas possibles selon les différentes valeurs de α ?
d²s/dt² + α ds/dt + wo² s = 0
Quelles sont les trois cas possibles selon les différentes valeurs de α ?
α > 0 : système stable, toute oscillation éventuelle est amortie.
α < 0 : système instable, les oscillations divergent, et l'amplitude tend vers +∞
α = 0 : la solution est sinusoïdale, c'est un oscillateur harmonique
(c'est ce que l'on veut)
α < 0 : système instable, les oscillations divergent, et l'amplitude tend vers +∞
α = 0 : la solution est sinusoïdale, c'est un oscillateur harmonique
(c'est ce que l'on veut)
6
Exemple de la résistance négative
En pratique, cette condition est très difficile à remplir. Pourquoi ? Et quel est la solution ?
En pratique, cette condition est très difficile à remplir. Pourquoi ? Et quel est la solution ?
On ne peut pas choisir les résistances avec une précision infinie.
On va légèrement sur-compenser r, donc prendre Ro tel que :
r + Ro < 0
--> Les oscillations vont diverger lentement en amplitude.
On va utiliser la saturation en tension de l'ALI pour limiter la croissance de cette amplitude.
On va légèrement sur-compenser r, donc prendre Ro tel que :
r + Ro < 0
--> Les oscillations vont diverger lentement en amplitude.
On va utiliser la saturation en tension de l'ALI pour limiter la croissance de cette amplitude.
7
Que se passe t-il quand l AB(barre) l < 1 ?
On a forcément s(barre) = 0
On peut même dire que ce cas correspond à un amortissement pas assez comprensé
On peut même dire que ce cas correspond à un amortissement pas assez comprensé
8
Que se passe t-il quand l AB(barre) l > 1 ?
Alors il n'y a pas de solution non nulle, ls(barre)l est bornée.
Ce cas correspond à un amortissement surcompensé
Ce cas correspond à un amortissement surcompensé
9
Que se passe t-il quand l AB(barre) l = 1 ?
Alors on peut avoir s(barre) différent de 0 avec l s(barre) l bornée. --> OH
10
Condition de Barkhausen, et donnez les deux égalités réelles quelle engendre
oscillations sinusoïdales équivaut à :
A(barre)(jw) B(barre)(jw) = 1
Cette condition donne deux égalité réelles :
- une condition sur le choix des composants pour compenser l'amortissement (comment avoir alpha = 0)
- une condition sur la pulsation à laquelle se feront les oscillations (expression de wo)
A(barre)(jw) B(barre)(jw) = 1
Cette condition donne deux égalité réelles :
- une condition sur le choix des composants pour compenser l'amortissement (comment avoir alpha = 0)
- une condition sur la pulsation à laquelle se feront les oscillations (expression de wo)
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Est-ce abordable d'avoir la condition de Barkhausen ? Qu'est ce qu'on aura en général ?
En pratique, le cas de cette égalité sera difficile à réaliser, on se placera plutôt à
l A(barre)B(barre) l ≥ 1
A(barre) = G > 0 (amplificateur pour fournir l'énergie pour compenser l'amortissement).
B(barre) = passe-bande d'ordre 2, pour sélectionner la fréquence des oscillations.
l A(barre)B(barre) l ≥ 1
A(barre) = G > 0 (amplificateur pour fournir l'énergie pour compenser l'amortissement).
B(barre) = passe-bande d'ordre 2, pour sélectionner la fréquence des oscillations.
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Définition : Oscillations de relaxation
Oscillations non linéaires obtenues par augmentation continue d'une contrainte puis relaxation de celle-ci.
La relaxation libère une partie de l'énergie stockée au cours de l'augmentation de la contrainte
La relaxation libère une partie de l'énergie stockée au cours de l'augmentation de la contrainte
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