Exercise_adc_rep

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
Rth
R
Rth
RVthVcapteurVadc 33 )1( 
On trouve un gain de
25.0
20
5
Vin
Vo
, ce qui n’est pas possible dans cette
configuration ( gain minimum de 1 car Av =
)1( 3
Rth
R
.
On peut cependant atténuer le signal d’entrée.
Prenons une atténuation de 10, d’où
10
1
54 5 RR R
Le signal à la broche V+ est alors de 1V le gain devient alors 5/2 soit 2.5 V/V
)1( 3
Rth
R
= 2.5 . Prenons Rf=15K et Rth=10K.
Sachant que Vout = 5V lorsque Vin=1V, I=4V/15K = 267A on trouve alors
Vth= 1V - I10K = -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.
R1= 6.2R2 et
2
1
22.6 1 10
1
2
1
1
1RRKRR 
d’où R2=11.61K
#
R2
6.2R2
R1 standard
R1//R2
1
10K
62K
62K
8.6K
2
11K
68.2K
68K
9.46K
3
12K
74.4K
75K
10.34K
4
13K
80.6K
82K
11.22K
Le # 2 semble un bon compromis entre les deux scénarios.

Il ne reste plus qu’a trouver R4 et R5 et le tour est joué.
R4 + R5 = 10R4 R5 = 9R4
#
R4
9R4
R5 standard
R1//R2
1
10K
90K
91K
8.6K
2
11K
99K
100K
9.46K
3
12K
108K
100K
10.34K
Prenons R4=11K et R5=100K
Circuit final :
Analyser le circuit final: