Telechargé par OUSSAMA ELHJOUJI

MRABTI Cours ENL Osc Har GMSA2 ENSA 2022 VF 2

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ENSA=Fès
Département+Génie+Industriel
ELECTRONIQUE+Non+LINEAIRE
Filière+GMSA
Mostafa+MRABTI
1
Plan%du%cours
1. Oscillateurs%Harmoniques
2. Contre%7 Réaction
3. Multivibrateurs
Mostafa'MRABTI
2
Oscillateurs+Harmoniques
•
Introduc3on
•
No3on+d’oscilla3on+– Etude+d’un+circuit+RLC
•
Principe+de+synthèse+d’un+oscillateur+sinusoïdal
•
Oscillateurs+à+Résistance+néga3ve
•
Oscillateurs+à+réac3on
Mostafa'MRABTI
3
Oscillateurs+Harmoniques
Introduction
Mostafa'MRABTI
4
Oscillateurs+Harmoniques+:+Introduc4on
Principe+des+oscillateurs+Sinusoïdaux
Défini4on:+Un+oscillateur+est+un+amplificateur+capable+de+délivrer+un+signal+
électrique+en+l’absence+du+signal+d’entrée
+'VCC
e(t)
entrée'
variable
polarisa9on
Amplificateur
+'VCC
sor9e
e(t)=0
Pas'd’entrée'
variable
Amplificateur
polarisa9on
Oscillateur
Sortie's(t)
Périodique'
d’amplitude'
constante
Oscillateur
Mostafa'MRABTI
5
Oscillateurs+Harmoniques+:+Introduc4on
•
Caractéris4que+principale+d’un+oscillateur+:+Transformer*l’énergie*
con1nue*du*signal*de*polarisa1on*en*un*signal*variable*en*l’absence*de*
toute*excita1on.
•
Le*signal*de*sor1e*est*caractérisé*par*son*amplitude*et*principalement*
par*sa*fréquence.
•
Selon*la*nature*du*signal*de*sor1e,*on*dis1ngue*deux*grandes*familles*
d’oscillateurs:
– Lorsque*le*signal*généré*est*sinusoïdal,*l’oscillateur*est*dit*sinusoïdal*ou*harmonique.*
Ces*oscillateurs*fonc1onnent*dans*la*par1e*linéaire*de*leurs*caractéris1ques.
Cas*des*systèmes*bouclés*: !"# ≈ 1
Mostafa*MRABTI
6
Oscillateurs+Harmoniques+:+Introduc4on
– Lorsque(le(signal(généré(est(périodique(mais(non(sinusoïdal((carré,(
triangulaire,(en(dents(de(scie)(l’oscillateur(est(dit(de(relaxa:on.
Oscillateurs(fonc:onnant(dans(le(domaine(non(linéaire
Cas(des(systèmes(bouclés(: !"# ≫ 1 :((systèmes(instables
– Lorsque(le(point(de(fonc:onnement(dynamique(de(ces(oscillateurs(
varie(entre(deux(points(limites,(on(parle(de(mul:vibrateurs((exemple(
signal(carré).
Mostafa(MRABTI
7
Oscillateurs+Harmoniques+:+Introduc4on
– Il#existe#deux#types#de#mul.vibrateurs#:
• Mul$vibrateur,astable:,Ne#nécessitent#pas#d’excita.ons#
extérieures.#Ce#sont#des#oscillateur#ne#possédant#aucun#état#
stable.
• Mul$vibrateurs,commandés:,Nécessitent#des#impulsions#de#
déclenchement#de#l’extérieur#pour#les#maintenir#en#oscilla.on.#
Ces#mul.vibrateurs##possèdent#un#ou#deux#de#leurs#états#stables.
– Monostable:,un#état#stable#et#un#autre#instable.
– Bistable:,deux#états#stables
Mostafa#MRABTI
8
Oscillateurs+Harmoniques+:+Introduc4on
U"lisa"on
– Les$oscillateurs$sont$sollicités$par$les$systèmes$commandés$par$des$
signaux$périodiques$de$fréquence$précise:
• Horloges$électroniques
• Système$à$télécommande
• Systèmes$de$transmission$(radio,$radar,$éme>eur/récepteur)
Remarque+:+Il$$existe$des$oscillateurs$(harmoniques$et$mulCvibrateurs)$à$
transistors$et$à$AOP.
Mostafa$MRABTI
9
Oscillateurs+Harmoniques
No2on+d’oscilla2on+
Etude+d’un+circuit+RLC
Mostafa'MRABTI
10
Oscillateurs+Harmoniques+:+No3on+d’oscilla3on
• No3on+d’oscilla3on:+étude+d’un+circuit+oscillant
Exemple+: Circuit'RLC'série'alimenté'par'une'tension'd’entrée'e(t):
s(t)
e(t)
Figure'1':'Circuit'RLC'série'oscillant'
On's’intéresse'au'comportement'de'la'sor9e's(t)'aux'bornes'de'la'résistance'R.
Mostafa'MRABTI
11
Oscillateurs+Harmoniques+:+Notion+d’oscillation
Equa%ons)du)circuit)
(%(") 1
! " = $% " + '
+ - % " ("
("
,
. " = $%(")
On#dérive#par#rapport#au#temps#t :
(!(")
(%(")
(/ %(") 1
=$
+'
+ %(")
/
("
("
("
,
Or#. " = $%("),#donc
(/ .(") $ (.(") 1
$ (!(")
+
+
. " =
/
("
' ("
',
' ("
Mostafa#MRABTI
12
Oscillateurs+Harmoniques+:+No3on+d’oscilla3on
– C’est&l’équa,on&différen,elle&qui&régit&le&comportement&de&la&sor,e&s(t).&
– C’est&une&équa,on&différen,elle&du&second&ordre&,&linéaire&et&à&
coefficients&constants.
– Le&circuit&oscillant&de&la&figure&(RLC&série)&est&donc&un&système&du&second&
ordre.&
– L’évolu,on&du&système&abandonné&à&luiDmême&à&par,r&de&condi,ons&
ini,ales&données,&mais&en&l’absence&du&signal&d’entrée&(e(t)=0)&est&régi&
par&l’équa,on&différen,elle&suivante&:
! " #(%) ( !#(%)
1
+
+
# % =0
!% "
) !%
)+
Mostafa&MRABTI
13
Oscillateurs+Harmoniques+:+Notion+d’oscillation
On'pose':''() =
!"
#
$
1
$2
34 563,4"789 5:85:!
= 2'()
Où'''' =
#
+
2
$
le'coefficient'd’amor=ssement
*+ ,(")
*,(")
+
+
2'(
+
(
)
), " = 0
+
*"
*"
Mostafa'MRABTI
14
Oscillateurs+Harmoniques+:+No3on+d’oscilla3on
La'solu2on'est'donnée'par':''? @ = BC DEF + HC DIF
avec'''JK = −5MN + MN 5 O − 1 et''' JO = −5MN − MN 5 O − 1
•
A"et"B"des"constantes"déterminées"par"les"conditions"initiales.
•
Selon"le"terme"de"l’amortissement"5 (i.e R);"on"obtient"les"types"de"
solutions"suivantes":
Mostafa'MRABTI
15
Oscillateurs+Harmoniques+:+No3on+d’oscilla3on
•
Solution(apériodique(:(1 > 3
Amortissement(élevé
8 > 1 donc((p1 et(p2 réels(purs((p1,(p2 <0)
La(solution(est(une(exponentielle((décroissante(:
Solution'apériodique
Mostafa'MRABTI
16
Oscillateurs+Harmoniques+:+No3on+d’oscilla3on
Dans%le%cas%où%l’amortissement%%est%élevé%2 > 4;%%ce%qui%
correspond%à%une%résistance%R%grande%devant%l’impédance%de%
la%self%L.
C
@AB
R> @AB ou######
>4
La%résistance%R%dissipe%de%l’énergie%et%s(t)%tend%vers%0%quand%t augmente.
Mostafa#MRABTI
17
Oscillateurs+Harmoniques+:+No3on+d’oscilla3on
•
Solution(oscillante(amortie(:(0 < 2
Dans%ce%cas%;%6
≪2
Amortissement(faible
9
:
Pour%0 < 2 on(a:
;< = −?@A + C@A 1 − ? E =%−?@A + C@
et(
;E = −?@A − C@A 1 − ? E =%−?@A − C@
avec%
@ = @A 1 − ? E
Mostafa%MRABTI
18
Oscillateurs+Harmoniques+:+No3on+d’oscilla3on
La'solution':''! " = $% &'( + *% &+(
Soit':'''''''! " = % ,-./( ($% 1.( + *% ,1.( )
ou'bien'':'''''''! " = !3 % ,-./( . cos(8" + 9)
où'':'''''''!3 %" 9 !:;" <%! =:;!">;"%! <é@A;Aé! B>C ∶
A'+'B'= !3 cos 9
et'''''A': B'= !3 sin 9
Mostafa'MRABTI
19
Oscillateurs+Harmoniques+:+No3on+d’oscilla3on
L’amplitude,de,la,solu/on,s(t),a,la,forme,: !" # $%&'(
!" # $%&'(
Solu3on+oscillante+amor3e
Mostafa,MRABTI
20
Oscillateurs+Harmoniques+:+No3on+d’oscilla3on
Solu%on'oscillante':'! = # amortissement-nul
0
1
= 2345 et---donc--R-=-0---pas-d’éléments-dissipatifs.
Pas-de-perte-d’énergie
Dans-ce-cas-la-solution-devient-:
F G = F5 cos(45 G + J)
La-tension-de-sortie-est-purement-sinusoïdale
Mostafa'MRABTI
21
Oscillateurs+Harmoniques+:+No3on+d’oscilla3on
Remarque(:
•
Ce cas idéal ne peut exister, car il existe toujours une dissipa3on
d’énergie (Résistances internes de C et L).
•
Le cas réel est donc celui d’oscilla3ons amor3es.
•
Solu3ons intéressantes pour élaborer un oscillateur sinusoïdal.
•
Chercher à maintenir une solu3on oscillante croissante ou du
moins d’amplitude stable ?
MostafaDMRABTI
22
Oscillateurs+Harmoniques
Principe+de+synthèse+d’un+
oscillateur+sinusoïdal
Mostafa'MRABTI
23
Oscillateurs+Harmoniques+:+Principe+de+synthèse
Principe+de+synthèse+
On#reprend#le#cas#de#l’oscillateur#amor2#:
• Tension#tend#vers#zéro#à#cause#de#la#perte#d’énergie#
dans#R#(effet#Joule).
• Pour#obtenir#un#signal#sinusoïdal#d’amplitude#
constante#(oscilla2ons)#on#doit#compenser#ceCe#perte#
d’énergie.
• Deux#solu2ons#sont#proposées#:
– Résistances+néga;ves
– Contre+réac;on
Mostafa#MRABTI
24
Oscillateurs+Harmoniques+:+Principe+de+synthèse
Oscillateurs+à+résistance+néga;ve
Dans%ce%type%d’oscillateurs%:%
• La%compensa5on%de%la%perte%d ’énergie%dans%R%est%réalisée%à%
l’aide%de%l’introduc5on%directe%d’une%résistance%néga5ve.%
• En%fait,%il%existe%des%composants%dont%la%caractéris5que%
courant/tension%présente%une%région%à%résistance%néga5ve.
• Exemples%:%tetrode,%diode%tunnel
• U5lisa5on%de%ce%domaine%à%R<0 pour%compenser%les%pertes%
par%effet%Joule.
• Le%circuit%pourra%ainsi%osciller%(pas%d’amor5ssement).
Mostafa%MRABTI
25
Oscillateurs+Harmoniques+:+Principe+de+synthèse
Oscillateurs+à+réac:on
Dans%ce%type%d’oscillateurs%:%
• La%compensa5on%de%la%perte%d ’énergie%dans%R%est%
réalisée%à%l’aide%de%de%boucles%de%réac5on.
• L’énergie%nécessaire%à%la%compensa5on%est%prise%de%la%
sor5e%de%l’amplificateur%et%est%injectée%à%l’entrée.
Mostafa%MRABTI
26
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateurs+à+Résistance+néga5ve
Mostafa'MRABTI
27
Oscillateurs+Harmoniques+:+à+résistance+néga5ve
Principe+d’un+oscillateur+à+résistance+néga5ve+
Il#comporte#
• Un#circuit#oscillant#R,L,C :#fixe#la#fréquence#d’oscilla6on.
• Une#résistance#néga6ve#assurée#par#:
– Disposi6f#électronique#comportant#une#région#à#R<0#
– Ce#dernier#compense#les#pertes#d’énergie
• Ainsi,#l’amplitude#des#oscilla6ons#sont#entretenues#
Signal#sinusoïdal
Mostafa#MRABTI
28
Oscillateurs+Harmoniques+:+à+résistance+néga5ve
R'résistance'totale''aussi'dans'L'et'C.
e
C
L
S(t)
r
e':'constante
R
Oscillateur+à+r<0
! " = !$ cos()$ " + +)
!$ constante'
Mostafa'MRABTI
29
Oscillateurs+Harmoniques+:+à+résistance+néga5ve
Le#système#est#régi#par#:
!" #(%)
!#(%)
"
*
+
2)
+
+
+
,
,# % = 0
"
!%
!%
avec#:
/0
1
=
2) * +,
et
+, =
2
13
Rs =#R#+#r
Mostafa#MRABTI
30
Oscillateurs+Harmoniques+:+à+résistance+néga5ve
• Un#signal#sinusoïdal##i.e.#amor1ssement#nul
• ! " = 0 donc#Rs =#0#####et##r#=#7R<0
• Les#pertes#dans#R#sont#complètement#compensées#par#r<0#.
• R#fournit#de#l’énergie
• Si#! " > 0 alors##oscilla1on#avec#amplitude#qui#augmente.
Mostafa#MRABTI
31
Oscillateurs+Harmoniques+:+à+résistance+néga5ve
Diode&tunnel
• La#caractéris*que#courant0tension#de#la#diode#tunnel#
présente#une#région#à#résistance#néga*ve.#
• On#envisage#donc#d’u*liser#ce#domaine#pour#compenser#la#
résistance#responsable#des#pertes.
Le#point#M(Ι0,V0)#est#à#–rd<0
Zone#de#R#<0#
de#pente#+1/rd
Vd =#0rdΙd
Mostafa#MRABTI
32
Oscillateurs+Harmoniques+:+à+résistance+néga5ve
Diode&tunnel
On#choisit#une#diode#tunnel#telle#que#rd =#R,#le#schéma#de#
l’oscillateur#est#donc#:
Mostafa#MRABTI
33
Oscillateurs+Harmoniques+:+à+résistance+négative
Convertisseur+d’impédance+négative
Soit%le%montage%à%AOP%:
• Le%gain%G%est%:%%4 =
67
68
=1+
;<
;=
>? @ ∶ BC − BE = FG HC
• L’impédance%d’entrée%est%donc%
donnée%par%:
FC =
68
O8
=P
;Q ;=
;<
<0
Mostafa'MRABTI
34
Oscillateurs+Harmoniques+:+à+résistance+néga5ve
Conver'sseur*d’impédance*néga've
• L’impédance,d’entrée,de,cet,ampli0icateur,est,négative.
• On,l’utilise,pour,synthétiser,un,oscillateur,harmonique,à,
base,de,R,<,0.
• Le,schéma,est,obtenu,en,plaçant,l’entrée,de,cet,
ampli0icateur,à,la,place,de,la,R,<0,dans,le,circuit,
oscillant.
Mostafa'MRABTI
35
Oscillateurs+Harmoniques+:+à+résistance+négative
Impédance*négative*:*effet*Miller
>( − >? = 'Ι = >( (1 − 3)
Donc%:%%%%%'( =
*+
,
=
./0
'
12 3 ≫ 1 67891 '( ≅ − < 0
3
Mostafa'MRABTI
36
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateurs+à+Réac4on
Mostafa'MRABTI
37
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réaction
Généralités+sur+la+réac5on
Défini5on
Dans un système, on dit qu’il y a réac5on (ou système en
Boucle Fermée BF) lorsqu’une propor5on de la grandeur de
sor5e (tension ou courant) réagit sur l’entrée (en tension ou en
courant).
Mostafa'MRABTI
38
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réac4on
Exemple:((Schéma'hybride'd’un'quadripôle'(ou'transistor)
*' = ℎ&& !' + ℎ&% )"
ℎ+, ∶ ./0/1è3045 ℎ670!845
!" = ℎ%& !' + ℎ%% )"
Mostafa'MRABTI
39
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réac4on
Schéma'd’un'système'en'B.F
Un'système'à'réaction'(ou'système'en'B.F)'peut'être'représenté'par'le'
schéma'bloc'suivant:
Schéma+bloc+d’un+montage+à+réac4on
Mostafa'MRABTI
40
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réac4on
Exemple:((Ecrire'le'schéma'hybride'd’un'transistor'sous'la'
forme'd’un'système'bouclé.
Le'terme'de'réaction'est':'h12vS,'est'une'tension'réinjectée'
(proportionnelle'à'la'tension'de'sortie).'On'déduit'la'structure'
du'système'bouclé.'
Schéma+hybride+d’un+transistor+
sous+forme+d’un+montage+à+réaction
Mostafa'MRABTI
41
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réac4on
La'transforma3on'du'générateur'de'Norton'en'générateur'
de'Thevenin commandé'par'v1 conduit'au'schéma'suivant:'
Mostafa'MRABTI
42
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réac4on
Un'montage'à'réac8on'comprend'trois'organes'essen8els:
Chaîne'd’ac+on:'(Chaîne'directe)
• Elle'est'formée'd’un'amplificateur'de'gain'G0 dans'la
bande'passante.'
• La'chaîne'd’ac8on'est'caractérisée'par:
I Faible'fidélité
I Grande'sensibilité'aux'perturba8ons'extérieures
(température,'bruit,'etc …).
Mostafa'MRABTI
43
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réac4on
Chaîne'de'réaction:'(Chaîne'de'retour)
• Elle'est'formée'd’un'quadripôle'de'fonction'de'transfert
gain'B0 (taux'de'réaction)'qui'assure'le'prélèvement'de
la'grandeur'de'sortie.'
• Elle'se'caractérise'par':
F Sa'précision
F Un'faible'prélèvement'à'la'sortie
Mostafa'MRABTI
44
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réac4on
Comparateur
• Fonc4onnement+:+Permet'la'réinjec9on'dans'l’entrée'du'taux'
prélevé'à'la'sor9e.
• Comparateur+néga4f+:+Réalise'la'différence'entre'l’entrée'e'
et'le'taux'de'réac9on'er.
• Signal/d’erreur/:/! = # − #%
• Réalisa6on/: Amplificateur'différen9el
Mostafa'MRABTI
45
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réac4on
Remarques
• La'comparaison'se'fait'évidemment'sur'des'grandeurs'
compa<bles.
• C’est'un'schéma'de'principe'et'que'souvent'c’est'très'
difficile'de'dis<nguer'chacune'des'composantes'du'
schéma'bloc.
Mostafa'MRABTI
46
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réac4on
Mise%en%équation
e +⨂ ε
/ e
r
G0
S=G0ε
β
• En%boucle%ouverte%(BO):%%%! = 0 $%
Mostafa'MRABTI
(
&' = )
47
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réac4on
Mise%en%équa+on
e +
2⨂
er
ε
G0
S=G0ε
β
• En%boucle%ouverte%(BO):%%%$ = 0 '(
Mostafa'MRABTI
)* =
+
,
48
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réaction
En#boucle#fermée#(BF)#:
#
• !=$
#
$
• != =
%&
'()%&
Formule'de'Black
• G':'Fonc;on'de'transfert'du'système'en'BF
• *!+ :'Transmi?ance'de'la'boucle':'*!+ =
Mostafa'MRABTI
$,
-
49
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réac4on
Remarque
• Si'on'utilise'un'comparateur'additionneur':
#
$
!= =
%&
'()%&
e + ⨂ε='e+er
H e
r
• La'formule'de'Black'montre'que'le'gain'G en'BF,'est'différent'de'GO en'B.O
• Si'1 + ,!- 1 + ,!- < 1 ⇒ ! > !• Le'gain'en'BF'est'supérieur'à'celui'en'BO,'le'montage'est'dit'à'réaction'
positive.
Mostafa'MRABTI
50
Oscillateurs+Harmoniques:+Oscillateurs à+réaction
Remarques
• Si'on'u3lise'un'comparateur'addi3onneur':
#
$
!= =
%&
'()%&
e + ⨂ε='e+er
+ e
r
• La'formule'de'Black'montre'que'le'gain'G en'BF,'est'différent'de'GO en'B.O
• Si' 1 + ,!- < 1 ⇒ ! > !- :'Le'gain'en'BF'est'supérieur'à'celui'en'BO,'le'
montage'est'dit'à'réac3on'posi3ve.
• Si' 1 + ,!- > 1 ⇒ ! < !- :'Le'gain'en'BF'est'supérieur'à'celui'en'BO,'
le'montage'est'dit'à'réac3on'néga3ve.
•
Si',!- = −1 ⇒ G → +∞ :'le'système'est'en'oscilla3on'(instable,'limite'de'la'
stabilité).
Mostafa'MRABTI
51
Oscillateurs+Harmoniques
Mostafa+MRABTI
52
Oscillateurs+Harmoniques
Stabilité+des+montages+à+réac@on
Mostafa+MRABTI
53
Oscillateurs+Harmoniques
Mostafa+MRABTI
54
Oscillateurs+Harmoniques
3.1.1.+Modèles+de+la+chaine+d’ac@onA Types+d’amplificateurs
Mostafa+MRABTI
55
Oscillateurs+Harmoniques
Mostafa+MRABTI
56
Oscillateurs+Harmoniques
Différents*modèles*d’amplificateurs
Mostafa+MRABTI
57
Oscillateurs+Harmoniques
Mostafa+MRABTI
58
Oscillateurs+Harmoniques
Différents*modèles*d’amplificateurs
Mostafa+MRABTI
59
Oscillateurs+Harmoniques
Différents*modèles*d’amplificateurs
Mostafa+MRABTI
60
Oscillateurs+Harmoniques
Différents*modèles*d’amplificateurs
Mostafa+MRABTI
61
Oscillateurs+Harmoniques
Mostafa+MRABTI
62
Oscillateurs+Harmoniques
Mostafa+MRABTI
63
Oscillateurs+Harmoniques
Mostafa+MRABTI
64
Oscillateurs+Harmoniques
Mostafa+MRABTI
65
Oscillateurs+Harmoniques
Remarques
Mostafa+MRABTI
66
Oscillateurs+Harmoniques
Conséquences
Mostafa+MRABTI
67
Oscillateurs+Harmoniques
3.2$Structure$Générale$d’un$oscillateur$à$réac6on$.$Condi6on$d’oscilla6on
3.2.1$Structure$générale
Mostafa+MRABTI
68
Oscillateurs+Harmoniques
3.2.2$Condi*on$d’oscilla*on.$Equa*ons$d’un$oscillateur
Le+gain+en+boucle+fermée+G+est+donné+d’après+la+formule+de+Black+par+:
Par+définiGon,+un+oscillateur+foncGonne+sans+signal+d’entrée+e(t),+donc;
Représente+le+gain+en+boucle+
ouverte+d’un+montage+en+
boucle+fermée
Mostafa+MRABTI
Condition+d’oscillation,+ou+
bien+condition+
d’instabilité+d’un+système+
bouclé.+Equations+d’un+
oscillateur
69
Oscillateurs+Harmoniques
Ou+bien:
Par+défini@on,+l’oscillateur+fonc@onne+sans+signal+variable+d’entrée+(e(t)+=+0).+Il+vient+
à+par@r+du+schéma+bloc+que:
Mostafa+MRABTI
70
Oscillateurs+Harmoniques
Mostafa+MRABTI
71
Oscillateurs+Harmoniques
Mostafa+MRABTI
72
Oscillateurs+Harmoniques
3.2.3+Méthode+de+calcul+de+BG0
Généralement, il n’est pas toujours possible de calculer ! et G0 séparément,
et on est obligé de calculer le produit !G0 qui représente le gain en B.O du
système en B.F. Pour cela, on ouvre la boucle de réacLon du système entre
les points M et N.
Mostafa+MRABTI
73
Oscillateurs+Harmoniques
Mostafa+MRABTI
74
Oscillateurs+Harmoniques
Stabilité+des+montages+à+réac@on
Mostafa+MRABTI
75
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateurs+à+pont+de+Wien
La+réac<on+étant+de+type+tension+@ série.+Le+quadripôle+de+
réac<on+(R,C)+est+appelé+«+pont+de+Wien+»+.+
Chaine+directe+?
Chaine+de+retour+?
Condi5on+d’oscilla5on+?
Mostafa+MRABTI
76
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateurs+à+pont+de+Wien
La+réac;on+étant+de+type+tension+?
série.+Le+quadripôle+de+réac;on+(R,C)+
est+appelé+«+pont+de+Wien+»+.+
Chaine+directe
Chaine+de+retour
Mostafa+MRABTI
77
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateurs+à+pont+de+Wien
Condi3on+d’oscilla3on+:++On ferme l’interrupteur K, alors V(p) = E(p).
On+trouve+à la+sor<e+un+signal+s(t)+
quasi+sinusoïdal,+de+fréquence+fosc,+
à+condi<on+que+!" ≥ 2!% .+
Mostafa+MRABTI
78
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+déphaseur+"Phase+shi2"+
La+réac<on+étant+de+type+tension+parallèle.+Le+quadripôle+de+réac<on+est+un+circuit+à
résistance+et+capacité+qui+fournit+un+déphasage+entre+la+sor<e+est+l’entrée.+
Chaine+directe+?
Chaine+de+retour+?
Condi7on+d’oscilla7on+?
Mostafa+MRABTI
79
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+déphaseur+"Phase+shi2"+
La+réac<on+étant+de+type+tension+parallèle.+Le+quadripôle+de+réac<on+est+un+circuit+à
résistance+et+capacité+qui+fournit+un+déphasage+entre+la+sor<e+est+l’entrée.+
Chaine+directe:
Chaine+de+retour:
Mostafa+MRABTI
80
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+déphaseur+"Phase+shi2"+
Condi6on+d’oscilla6on+:+On+ferme+l’interrupteur+K,+alors+V(p)=E(p).
On+trouve+à la+sorFe+un+signal+s(t)+
quasi+sinusoïdal,+de+fréquence+fosc,+
à+condiFon+que+!" ≥ 29!& .+
Mostafa+MRABTI
81
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Colpitts
Chaîne+d’ac5on+?
Chaîne+de+retour+?
Condi5on+d’oscilla5on+?
Mostafa+MRABTI
82
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Colpi/s
Chaîne+d’action:
Mostafa+MRABTI
83
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Colpi/s
Chaîne+de+retour:
Condi5on+d’oscilla5on+:+On+ferme+l’interrupteur+K,+alors+V(p)=E(p).
Mostafa+MRABTI
84
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Colpi/s
!"
!#
Dans+la+pra<que+l’oscilla<on+sinusoïdale+prend+naissance+lorsque++que+
Mostafa+MRABTI
>
%"
.+
%#
85
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Colpi/s à+transistor+à+effet+de+champs
Condition+d’oscillation+?
Mostafa+MRABTI
86
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Colpi/s à+transistor+à+effet+de+champs
Mostafa+MRABTI
87
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Colpitts à+transistor+à+effet+de+champs
Mostafa+MRABTI
88
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Clapp
Réac;on+est+de+type+tension+série.
Chaîne+directe+:
Chaine+de+retour?
Condition+d’oscillation+?
Mostafa+MRABTI
89
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Clapp
Réac;on+est+de+type+tension+série.
Chaîne+directe+:
Mostafa+MRABTI
90
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Clapp
Chaîne+directe+:
Chaîne+de+retour+:
Mostafa+MRABTI
91
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Clapp
Condition+d’oscillation+:+On+ferme+l’interrupteur+K,+alors+V(p)=E(p).
Mostafa+MRABTI
92
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Clapp
Condi1on+d’oscilla1on+:
Finalement+:
Mostafa+MRABTI
93
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Hartley+
Réac;on+de+type+tension+série+:
Chaine+directe+?
Chaine+de+retour+?+
Condi5on+d’oscilla5on+?
Mostafa+MRABTI
94
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Hartley+
Réac;on+de+type+tension+série+:
Chaine+directe+:
Mostafa+MRABTI
95
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Hartley+
Chaine+de+retour+:
Mostafa+MRABTI
96
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Hartley+
Chaine+de+retour+:
Condition+d’oscillation+:+On+ferme+l’interrupteur+K,+alors+V(p)=E(p).
Mostafa+MRABTI
97
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Hartley+
Condi2on+d’oscilla2on+:
Finalement+:
Mostafa+MRABTI
98
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Hartley+à+transistor+à+effet+de+champs+
• On+peut+réaliser+un+oscillateur+Hartley+à transistor+à effet+de+champ.+
• Le+quadripôle+de+réacCon+est+consCtué d’une+cellule+en+! comportant+deux+
inductances+et+un+condensateur.
• Les+capacités+Cl de+liaison+et+CS de+découplage+sont+considérées+comme+des+
courtsIcircuits à la+fréquence+d’oscillaCon.+
• Le+transistor+est+caractérisé+par+sa+pente+en+source+commune+s.+
Condi7on+d’oscilla7on+?
Mostafa+MRABTI
99
Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Hartley+à+transistor+à+effet+de+champs+
Condition+d’oscillation+:
Mostafa+MRABTI
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Oscillateurs+Harmoniques
Oscillateur+Hartley+à+transistor+à+effet+de+champs+
Finalement+:
Mostafa+MRABTI
101
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