Nom
Oscillateur
Description / Cahier des charges
Cette première fonction a pour but de créer un signal carré. Pour cela on réalise une fonction type
comparateur qui doit fournir un niveau haut (15V) lorsque le condensateur se charge à travers la
résistance R. Une fois sa tension arrivée à la valeur de seuil (𝑉ℎ = 2.5𝑉), le comparateur bascule vers
un niveau bas (-15V) et le condensateur se décharge à travers la résistance R. Lorsque sa tension atteint
−𝑉ℎ (𝑉𝑏 = −2.5𝑉) le comparateur bascule à nouveau. La capacité du condensateur permet de définir
la fréquence du signal.
Dans tous les cas cette fonction doit pouvoir piloter la suivante sans être perturbée.
Schéma structurel
Cette fonction est composée d’un AOP avec un rebouclage positif d’où la fonction
comparaison qui a pour principe de rester sur +15V si son entrée V+ est supérieur à son entrée
V- et -15V le cas échéant.
Le basculement de l’état haut vers l’état bas s’effectue lorsque :
+𝑉𝐶𝐶 × (𝑅
𝑅2
1 +𝑅2
) = 𝑈𝑐
Le basculement de l’état haut vers l’état haut s’effectue lorsque :
−𝑉𝐶𝐶 × (𝑅
𝑅2
1 +𝑅2
) = 𝑈𝑐
Choix des composants
Les composants sont choisis dans la série E12 et seront réévalués en fonction des changements
possibles des différents cahiers des charges.
On souhaite obtenir
𝑅2
15 × (
) = 2.5
𝑅1 + 𝑅2
6 × 𝑅2 = 𝑅1 + 𝑅2
5 × 𝑅2 = 𝑅1
On choisira 𝑅1 = 470𝑘𝛺 𝑒𝑡 𝑅2 = 100𝑘𝛺
Les valeurs de R et C sont « estimés » pré-simulation à 𝑅 = 470𝑘𝛺 et 𝐶 = 3.3𝑛𝐹
Simulation
Pour étayer nos calculs théoriques nous procédons à une simulation transitoire d’une durée de
10ms. Le signal de sortie doit passer de -15V à +15V lorsque 𝑈𝑐 = −2.5𝑉 puis de +15V à -15V lorsque
𝑈𝑐 = 2.5𝑉.
Résultats
Commentaires
On s’aperçoit que 𝑉ℎ = 2.48𝑉 𝑒𝑡 𝑉𝑏 = −2.48𝑉 ce qui est satisfaisant.
Les tensions de sorties n’atteignent pas 15V mais 14.2V et -14.2V, espérons que cet écart ne soit pas
gênant lors de la simulation complète.
Concernant la période du signal on a 1.5ms. 10*1.5 = 15ms < 40ms
Conclusion
Le fonctionnement est correct les valeurs 𝑉ℎ et 𝑉𝑏 peuvent être changées simplement si besoin en
agissant sur les différentes résistances.
Pour ne pas perturber le signal d’entrée il faut que cette fonction soit pilotée par un autre montage à
AOP ce qui est le cas.
Pour ne pas qu’elle soit perturbée par la fonction suivante il faut que cette dernière ait une résistance
d’entrée compatible avec le TL082 soit > 1Kohm ce qui est aussi le cas.
La solution est donc retenue.