BE électronique – Balance électronique- Exercices Exercice 1: On souhaite construire un amplificateur de tension . Le cahier des charges est le suivant : – – – – gain de 46 dB de 0Hz à 100kHz (-3dB à 100kHz) la tension continue maximale tolérée en sortie sera de 60mV (entrée en court-circuit) dynamique maximale en sortie : +/-10V la charge imposée en sortie est de 1kOhm 1. Proposer un montage : montage inverseur classique (phase non précisée dans le cahier des charges), avec en résistance de contre-réaction (R2) : 200 k, l'autre résistance (R1) vaut 1k. 2. Afin de pouvoir choisir un AOP capable de conférer au montage les qualités requises, déterminer: - le Slew rate minimum 10*2*π*100e3 = 6.28 V/us - la fréquence de transition minimale Ft=200*fc = 20 MHz - la tension d'offset de l'AOP maximale Voff = 60mV/200 = 300uV - le courant minimal qu'il doit pouvoir fournir L'AOP doit tenir 10V sous 1kOhm, cad, 10 mA - les tensions d'alimentation nécessaires +/-10V. En fait, an fonction des tensions de déchet, on optera probablement pour +/-12V à +/15V/ 3. Rechercher une référence qui peut convenir (au besoin, utiliser intenet, chercher chez des fournisseurs classiques). Dans le cas d'une recherche infructueuse ( trop de paramètres exigées ou encore prix prohibitif : prix>10 Euros) proposer une référence moins adaptée mais avec une modification éventuelle du circuit. Il sera sans doute difficile d'obtenir un AOP avec une Ft de 20MHz et un offset aussi faible. Dans le cas ou le signal est compris entre une fréquence fmin et fmax, on opte pour un AOP rapide (20 Mhz assuré), et on rajoute un passe-haut en sortie dont la fréquence de coupure sera choisie inférieure à fmin. Attention: le nouvel offset en sortie dépassera forcément les 60mV, mais ne devra pas être trop fort pour ne pas engendrer de saturation de l'AOP. Or, dans notre cas, on vaut passer le continu (0Hz). On a deux possibilités : – On va chercher un AOP qui garantit l'offset, mais on va décomposer le montage en 2, afin de diminuer le gain et donc de satisfaire les exigences de fréquence de transition. On peut par exenple fixer un gain de 23 dB par étage ( amplification de 14). La fréquence de transition passe donc à 14*100k = 1,4MHz. – On utilise un AOP rapide pourvu d'entrée de compensation d'offset. On réalise le montage potentiométrique qui convient. Exercice_corr.sxw Exercice 2: On utilise un AOP en montage comparateur. L'entrée – est reliée au 0V, le signal est appliqué sur l'entrée non inverseuse. Le montage est alimenté en +/-12V. Le signal appliqué est périodique, en créneau de -1V à +1V. 1. Donner le signal de sortie en supposant l'AOP parfait. +1V Ve t -1V +12V Vs t -12V 2. Même question, avec l'AOP défini dans l'exercice précédent. +1V Ve t -1V +10V Vs 3.18us t -10V On suppose dans l'exemple que les tensions de saturations sont +/-10V (déchet de 2 V de l'étage de sortie de l'AOP. Les pentes sont dues au slew rate (6.3 V/us). Exercice_corr.sxw