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Thursday, 22 August 2024

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Avantages Certains des avantages de l'oscillateur Wein-bridge sont donnés gain global de l'oscillateur est élevé car il utilise un amplificateur à deux étages. des inductances sont utilisées dans le circuit, il n'y a pas de problème d'interférence des champs magnétiques externes. Cet oscillateur produit une onde sinusoïdale stable sans aucune distorsion. Ici, la fréquence des oscillations peut être modifiée en changeant les valeurs des condensateurs ou en utilisant un résistance variable dans le circuit. L'oscillateur à pont Wein a une bonne stabilité de fréconvénientsCertains des inconvénients de l'oscillateur à pont Wein sont indiqués type d'oscillateur à amplificateur à deux étages nécessite plus de dispositifs pour la oscillateur ne peut pas générer de très hautes fréquences, en raison des limitations imposées aux valeurs d'amplitude et de déphasage de l'licationsCertaines des applications de l'oscillateur à pont Wein comme gi ven sont très utilisés pour les tests signaux d'horloge pour tester les circuits de filtrage peuvent être générés par cet oscillateur.

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L'amplitude de la tension de sortie sera d'un tiers de la tension d'entrée. La sortie de l'ampli-op est donnée comme entrée au circuit en pont à partir des points a et c. La sortie du pont est dérivée des points b et d et donnée comme entrée à l'ampli-op. Une partie de la sortie de l'amplificateur est renvoyée à la borne positive ou non inverseuse de l'amplificateur opérationnel via le circuit diviseur de tension, formé par la combinaison en série d'une résistance et d'un condensateur. Une autre partie de la sortie est une rétroaction vers la borne négative ou inverseuse de l'amplificateur opérationnel, via l'impédance de magnitude 2R. Ici, le réseau de rétroaction fournit un déphasage nul. Étant donné que l'amplificateur n'est pas inverseur, il a également un déphasage nul. Par conséquent, la combinaison d'un pont de rétroaction et d'un amplificateur non inverseur produit un déphasage nul autour de la boucle. Ainsi, la condition requise pour la génération d'oscillations est atteinte. Le circuit de l'oscillateur en pont de Wein utilisant IC741 est donné ci-dessous.

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Modification de la fréquence Le plus simple est de jouer sur la valeur de C1 et C2 simultanément en conservant la proportionnalité entre C1 et C2. La fréquence varie très peu avec la tension d'alimentation. Exemple de maquette de l'oscillateur sinus Voici une petite maquette prototype avec un ampli op TL072: Maquette de l'oscillateur sinus sans pont de Wien Le TL072 est soudé en composant traversant, donc de l'autre côté de la carte. Les résistances sont des CMS de taille 0603 et 0805. On peut aussi gratter au ciseau un morceau de carte cuivre nue, étamer tout, puis placer les composants en CMS. Maquettes d'oscillateurs sinus grattées au ciseau Sur ces maquettes, la diode zener 27 V permet d'alimenter l'oscillateur par une tension variable plus élevée en insérant une résistance série adaptée. Cette tension peut même être la tension secteur redressée et lissée (325 V DC) pour une alimentation à découpage. Dans ce cas, la résistance série devra être de 22 ou 27 kOhms et 10 Watts. Pour le découplage, on ajoute un condensateur céramique de 100 nF à 1 uF (35 V minimum) en parallèle avec l'alimentation (condensateur de découplage).

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Étude théorique: Déterminer l'équation différentielle du second ordre vérifiée par \(v_2(t)\) (on posera \(K=1+R_2/R_1\)). Calculer la valeur \(K\) nécessaire pour obtenir des oscillations sinusoïdales. On choisit \(K>3\) avec \(R_2=2, 2\;k \Omega\). Justifier que la tension \(v_2(t)\) peut s'écrire: \({v_2}(t) = A{e^{t/\tau}}\cos (\omega t + \varphi)\mathop {}\limits^{} \mathop {}\limits^{} si\mathop {}\limits^{} K < {K_1}\) Donner la valeur de \(K_1\). Exprimer \(\tau\) et \(\omega\) en fonction de \(\omega_0\) et \(K\). Calculer \(\tau\) et \(\omega\) pour \(K=4\). Que donne le résultat mathématique concernant l'amplitude des oscillations si \(t>>\tau\)? Que se passe-t-il réellement? Comment évoluerait l'amplitude des oscillations pour \(K<3\)? Étude expérimentale: Réaliser le montage: Quel problème se pose pour l'obtention d'oscillations sinusoïdales pures? Mesurer la valeur de la pulsation du signal lorsque celui-ci est accroché. La comparer avec celle qui assure le maximum du gain pour le pont de Wien.

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Ce type de comportement du réseau Wien-Bridge en fait un circuit plomb-retard dans les fréquences basses et les fréquences hautes, respectivement. Néanmoins, au milieu de ces deux fréquences, il y aIl existe une fréquence particulière à laquelle les valeurs de la résistance et de la réactance capacitive deviennent égales, produisant une tension de sortie maximale. Cette fréquence est appelée fréquence de résonance qui est donnée par De plus, à cette fréquence, le déphasageentre l'entrée et la sortie deviendra nul et l'amplitude de la tension de sortie deviendra égale à un tiers de la valeur d'entrée. De plus, on voit que le pont de Vienne ne sera équilibré qu'à cette fréquence particulière. Dans le cas de Oscillateur Wien-Bridge, le réseau de Wien-Bridge de la figure 1 sera utilisé dans le chemin de retour comme illustré à la figure 2. Dans ces oscillateurs, la section d'amplification comprendra un amplificateur à deux étages formé des transistors, Q 1 et Q 2, dans lequel la sortie de Q 2 est rétro-alimenté comme une entrée à Q 1 via le réseau Wien-Bridge (indiqué dans l'enceinte bleue de la figure).

En réalité on va mettre en place un commutateur pour soit sélectionner simultanément les deux condensateurs C1, C2, ou bien le condensateur C3. ]