Les oscillateurs Electronique gnrale 1re anne J BRESSON
Les oscillateurs Electronique générale 1ère année J. BRESSON
Sommaire 1. 2. 3. Critère de Nyquist Conditions d’amplitude et de phase Oscillateurs à quadripôle de réaction 1. 2. 3. 4. Oscillateurs à relaxation 1. 2. 3. 5. multivibrateur astable Signal triangulaire Signal rampe Oscillateurs à circuit résonnant 1. 2. 3. 6. 7. à cellule RC à pont de Wien à Q de réaction Oscillateur Colpitts Oscillateur Hartley Oscillateur à circuit accordé Oscillateur à diode tunnel Oscillateur à Quartz
1 – Critère de Nyquist En pratique, on recherche une solution oscillante, ce qui impose que le système soit instable. Remarquons qu’un oscillateur possède une sortie mais pas d’entrée Finalement pour avoir un système instable, la fonction de transfert en boucle ouverte : Critère de Nyquist – réaction positive Un système est instable (oscillation) si en parcourant la courbe dans le sens des pulsations croissantes, on laisse le point +1 sur la droite.
2 – Critère de Nyquist L’instabilité est assurée si : Soit : Ou encore : Condition d’amplitude gain critique Condition de phase wo Différents types d’oscillateurs : Oscillateurs sinusoïdaux à quadripôles de réaction ou à résistance négative Oscillateurs à relaxation (créneaux, dent de scie, …)
3 – Oscillateurs à quadripôle de réaction 3. 1 – oscillateur à cellule RC 3. 2 – oscillateur à pont de Wien 3. 3 – oscillateur à Q de réaction
4 – Oscillateurs à relaxation 4. 1 – multivibrateur astable 4. 2 – signal triangulaire 4. 3 – signal rampe
5 – Oscillateurs à circuit résonnant 5. 1 – Oscillateur Colpitts 5. 2 – Oscillateur Hartley 5. 3 – Oscillateur à circuit accordé
6 – Oscillateur à résistance négative 6. 1 – A diode tunnel Soit un circuit RLC auquel on applique une impulsion de courant oscillation décroissante à cause de la résistance R du circuit. Si on compense cette résistance par une résistance négative, il n’y a plus de décroissance exponentielle mais plutôt le système oscille librement.
7 – Oscillateur à Quartz 7. 1 – Effet piézoélectrique Effet direct Effet inverse Le comportement piézo-électrique du quartz sous l’action d’une force Résonance en flexion d’une lame de quartz sous l’action d’une tension alternative Les modes de résonance sont fonction de la géométrie du quartz 7. 2 – Schéma équivalent du Quartz Fp Fs Impédance d’un quartz de 100 k. Hz Le facteur de qualité est beaucoup plus élevé que celui-ci d’un résonateur usuel.
7 – Oscillateur à Quartz 7. 3 – Montages De part son schéma équivalent (circuit RLC), l’insertion d’un quartz dans un montage assure l’oscillation au même titre qu’un circuit résonnant classique (montage Colppits, Hartley …) Oscillateur Colppits Du fait de son Q très élevé et de sa stabilité, le quartz va permettre de contrôler très précisément la fréquence d'oscillation. Dès que l'on aura besoin d'une fréquence stable, on aura recours au quartz.
QCM Fin du diaporama
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