Généralités sur les oscillateurs

Dept GEII IUT Bordeaux I

LES OSCILLATEURS
(Vol. 6)
G. Couturier
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Sommaire

I- Généralités sur les oscillateurs (diaporama)
- Conditions d'oscillation dans un système du deuxième ordre sans perte et
avec perte
- Les oscillateurs en pratique ; conséquence sur la forme de l'oscillation
- Importance du coefficient de surtension Q du réseau de réaction sur la
précision de la fréquence de l'oscillation
II- Les différents types d'oscillateurs
II- 1- Oscillateurs basses fréquences
II- 2- Oscillateurs hautes fréquences
a) Oscillateur Colpitts
b) Oscillateur Hartley
c) Oscillateur Clapp et stabilité des oscillateurs
d) Oscillateur Clapp à fréquence variable
III- Oscillateurs à quartz
III- 1- Notions de piézo-électricité
III- 2- Schéma électrique équivalent d'un quartz
III- 3- Ordre de grandeur des éléments du schéma équivalent d'un quartz
III- 4- Comportement en fréquence d'un quartz
III- 5- Oscillateur à résonance série du quartz
III- 6- Oscillateur à résonance parallèle du quartz
III- 7- Oscillateur travaillant en mode harmonique
IV- Oscillateurs à résistance négative
IV- 1- Stabilité ou instabilité
IV- 2- Fonctionnement d'un astable à diode tunnel
Annexe I : Application note 200-2 Hewlett Packard : Fundamentals of quartz
oscillators
Annexe II : Use of the TMS320C5x Internal Osillator With External Crystals or
Ceramic Resonators, Application Report, Texas Instruments
II - Les différents types d'oscillateurs
II- 1- Remarque sur le calcul du gain de boucle

Avant de présenter les différents types d'oscillateurs, il est nécessaire de faire une
remarque sur le calcul du gain en boucle ouverte. En effet, bien souvent les quadripoles sont
supposés avoir une impédance de sortie nulle et une impédance d'entrée infinie. En pratique, ce
n'est pas le cas et il faut évidemment tenir compte des impédances d'entrée et de sortie.
Pour calculer le gain en boucle ouverte d'un système en réaction, on peut à priori ouvrir
la boucle n'importe où. Cependant pour que le calcul ait un sens il faut prendre certaines
précautions, en particulier en ce qui concerne les impédances d'entrée.
Soit par exemple le système bouclé suivant :
A
β
(
(
ω
ω
)
)
ΜΜ ΝΝ
Fig. 1 Synoptique d'un système bouclé, où couper la boucle ?
Le gain de boucle G(ω) peut être obtenu en coupant la boucle en M ou N ou tout autre
point à l'intérieur d'un des quadripôles. Prenons par exemple le cas où on coupe en M, on
obtient donc le gain G(ω) en injectant un signal Ve à l'entrée de A et en mesurant le signal Vs
en sortie de β, à condition de charger le quadripôle β par une impédance Ze égale à
l'impédance d'entrée du quadripôle A.
Ze
A(
β(
ω
ω
)
)
Ve
Vs
ZeG(ω)= Vs
Ve
Fig. 2 Méthode de calcul du gain en boucle ouverte
Nous présentons ci-dessous divers types d'oscillateurs en commençant par les
oscillateurs basses fréquences utilisant comme réseau de réaction des cellules R-C. Ensuite