Exercice Un convertisseur A/N accepte une gamme de tension de 0 à 5V. Un capteur de pression génère une gamme de tension de –10V à +10V et doit être appliquée à l’entrée du convertisseur A/N. Concevez un circuit capable de convertir la tension du capteur en une tension acceptable pour le convertisseur A/N. Contraintes : Une alimentation de 12V est utilisée. Un amplificateur opérationnel quadruple de type LF347 est utilisé, dont 3 des 4 amplificateurs sont déjà employés. Solution : Puisque la tension de sortie passe de 0 à 5V lorsque la tension d’entrée passe de –10V à +10V, le circuit est donc non inversant. Pour ce faire un ampli non inversant sera utilisé. Il sera aussi important d’ajouter un décalage C.C. pour rétablir la sortie. Pour traiter ce problème, il est plus facile d’employer le circuit équivalent Thévenin pour l’analyse. Circuit de base Circuit équivalent Thévenin À l’aide du théorème de superposition, on peut affirmer que R3 R3 Vadc Vcapteur (1 Rth ) Vth Rth Vo 5 0.25 , ce qui n’est pas possible dans cette Vin 20 R3 configuration ( gain minimum de 1 car Av = (1 Rth ). On trouve un gain de On peut cependant atténuer le signal d’entrée. Prenons une atténuation de 10, d’où R5 R 4 R 5 1 10 Le signal à la broche V+ est alors de 1V le gain devient alors 5/2 soit 2.5 V/V R3 (1 Rth ) = 2.5 . Prenons Rf=15K et Rth=10K. Sachant que Vout = 5V lorsque Vin=1V, I=4V/15K = 267A on trouve alors Vth= 1V - I10K = -1.67V. On peut maintenant trouver R1 et R2 . Vref devient –12V car Vth est négatif. On sait que Rth = R1//R2 et que le rapport R1/R2 = (12-1.67) / 1.67 = 6.2 . Trouvons une valeur de départ en joignant les deux équations. 1 1 1 1 1 R1= 6.2R2 et d’où R2=11.61K R1 R 2 10 K 6.2 R 2 R 2 # 1 2 3 4 R2 10K 11K 12K 13K 6.2R2 62K 68.2K 74.4K 80.6K R1 standard 62K 68K 75K 82K Le # 2 semble un bon compromis entre les deux scénarios. R1//R2 8.6K 9.46K 10.34K 11.22K Il ne reste plus qu’a trouver R4 et R5 et le tour est joué. R4 + R5 = 10R4 # 1 2 3 R5 = 9R4 R4 10K 11K 12K Prenons R4=11K et R5=100K Circuit final : Analyser le circuit final: 9R4 90K 99K 108K R5 standard 91K 100K 100K R1//R2 8.6K 9.46K 10.34K