[Electronique] GBF et suiveur de tension tl072

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Bonjour à toutes et à tous,

j' arrives à la fin de mon projet de GBF à base de DDS9850.

Afin d' optimiser la sortie de ce dernier, j' ai essayé de mettre un tl072 monté en suiveur en sortie du DDS9850.

Pour le signal carré, tout ce passe bien, pour le signal sinusoïdale, en sortie de suiveur,
j' ai presque un signal carré, ainsi qu' un rapport cyclique d' environ 70% alors que le signal d' entrée est à 50%.

L' AOP est alimenté en 5V sur broche 8 et 0V sur broche 4, les broches 5 et 6 sont à la masse.

Toutes remarques est la bienvenue. Merci d' avance. :wink:

[Edit:] Le signal qui rentre dans le suiveur est de 500mV.

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Bon, visiblement, il faut 10Volts d' amplitude Au tl72, du coup montage d' un tc1121 ( génère une tension négative ).

Du coup, mon suiveur fonctionne.

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weetoz:
Bonjour à toutes et à tous,

j' arrives à la fin de mon projet de GBF à base de DDS9850.

Afin d' optimiser la sortie de ce dernier, j' ai essayé de mettre un tl072 monté en suiveur en sortie du DDS9850.

Pour le signal carré, tout ce passe bien, pour le signal sinusoïdale, en sortie de suiveur,
j' ai presque un signal carré, ainsi qu' un rapport cyclique d' environ 70% alors que le signal d' entrée est à 50%.

L' AOP est alimenté en 5V sur broche 8 et 0V sur broche 4, les broches 5 et 6 sont à la masse.

Toutes remarques est la bienvenue. Merci d' avance. :wink:

[Edit:] Le signal qui rentre dans le suiveur est de 500mV.

bonsoir
un TL072 n'a pas un gain assez elevé en bande passante pour restituer la dynamique en sinus.
Il faut "taper" sur de l'AOP qui monte bien plus haut

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Tu veux aller jusqu'à quelle fréquence ?
Le DDS9850 sort quelle amplitude en sinus ?
Est-ce que le DDS9850 a une amplitude constante en fonction de la fréquence ?

Petit rappel sur la définition de la bande passante (peut-être inutile mais cela peut toujours servir à d'autre) :
Selon la définition classique de la bande passante à 6 dB la bande passante correspond à la fréquence pour laquelle le niveau de sortie est divisé par 2.
Pratiquement il faudra un ampli de bande passance plus large que la gamme de fréquences à amplifier..

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En crête à crête, 100mV pour la sinusoïdale, mon voltmètre indique 0.52Volts
l' amplitude reste constante ( mode balayage, là j' en suis 1,2MHz avec un pas de 10kHz toutes les 2 secondes) et la tension ne varie pas. J' ai bloqué le DDS à 5MHZ.

Depuis j' ai câblé un ampli non inverseur, à 1kHz, j' ai un gain de 1,5 à 3, (au delà, le signal écrête), que je peux faire varier dans la contre réaction avec un potard. De 780mV à 1.9Volt sans que ça écrête.

Pour la suite, j' aimerais bien symétriser le signal de sortie, et éventuellement pouvoir le faire chuter à 50mV avecune impédance de 600 Ohms, le but est d' avoir un GBF pour l' audio ( niveau micro, et niveau instrument ).

Petit rappel sur la définition de la bande passante (peut-être inutile mais cela peut toujours servir à d'autre) :

Plus qu' un rappel, je ne suis pas à mon aise avec les db, ( dBu dBv dBa...), et dans la définition que tu donnes, j' suis perdu... mais qu' à cela ne tienne, un p' tit tour sur Sonelec, et je devrais y voir plus clair, enfin j' espère... Merci 68tjs.

un TL072 n'a pas un gain assez elevé en bande passante pour restituer la dynamique en sinus.
Il faut "taper" sur de l'AOP qui monte bien plus haut

Bonsoir Artouste, j' imagine que tu parle des temps de monté ( slew rate ), pour le signal carré, c' est vrai que ça devient visible à partir de 5kHz, mais c' est à partir de 20 kHz que c' est peut-être plus gênant, et plus la fréquence monte, et plus le phénomène s' accroit, bref, les temps de montés.
Après les AOP avec des temps de montés rapides ne sont pas au même prix qu' un tl07x.
Merci Artouste.

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Bonjour,
Pour ce type d'amplification, il n'y a que les AOP vidéo qui fonctionnent.
@+

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ANALOG DEVICES AD811ANZ Amplificateur vidéo, 1, 140 MHz, 2500 V/µs

oui, 2500 Volts par µS, c' est très loin des 13Volts/µS!! Bon après, c'est pas le même prix ( 8.56 H.T.).

Perso, c' est pour l' audio, donc 20kHz, les 5 MHz, c' est parce que le DDS le permet, et il peut aller jusqu' à 125MHz, mais pour l' instant, ce n' est pas indispensable, mais pas négligeable non plus.

Merci Icare.

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Je viens de regarder la data du UA733CN, et j' ai l' impression qu' il peut sortir en symétrique, je me trompe?

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Ce qu'on appelle le "slew rate" n'est normalement utile qu'avec les comparateurs.
Même si à priori un ampli op et un comparateur paraissent être pareils tout est une question d'optimisation.

Un comparateur est prévu pour ne connaître que 2 niveaux de sortie et on lui demande de passer de l'un à l'autre le plus rapidement, peut importe le respect du signal d'entrée.

Un ampli op est prévu pour connaître tous les niveaux intermédiaires en sortie et il doit reproduire, au gain prés, le signal d'entrée.
Le gain comporte deux composantes aussi importantes l'une que l'autre le module et la phase.

Si le slew rate st bien adapté aux comparateurs, il ne l'est pas aux amplificateurs pour qui ce qui compte c'est la linéarité du gain (module et phase) en fonction du niveau d'entrée et bien sûr la bande passante.
À ce sujet on pense souvent à la limite haute mais s'il y a des condensateurs de liaison il y aura une fréquence de coupure basse.

Je rejoins Artouste il faut aller vers les ampli vidéo.
Leur gain n'est pas toujours réglable mais on peut atténuer, je ne sais plus si c'est dans Qucs mais un logiciel de ce genre propose une calculette pour atténuateur.

Pour les dB je peux faire un tuto, sauf pour les acoustiques où je n'arrive pas à comprendre où est la référence.
Démystification des dB : c'est un truc de faignasses qui remplacent les multiplications et divisions (trop dur!) par des additions et soustraction (c'est quand même moins fatiguant) .

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Merci pour ces précision 68tjs, c' est toujours bon à prendre.

Pour les ampli OP vidéo, ça a l' air assez complexe à mettre en œuvre, je pense m' orienter vers le µA733CN de TI.
Il a l' air abordable techniquement, puis si je peux avoir une sortie symétrique directement, c' est intéressant.

Sinon dans l' immédiat, je pensais aussi à utiliser un transfo de récupération qui servait à désymétriser le signal, il provient d' une carte son HOONTECH ADA 2000 ( je vais pas mettre un Melodym hein :wink: ). J' espère que cela fonctionnera, selon si c' est un 1:2 , 1:1... puis re suiveur... diviseur de tension...

Merci.

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Bonsoir, je déterre le sujet...

j' ai alimenté l' AOP est désormais alimenté en +/- 18Volts, l' AOP est devenue un TL074.

Le signal n' écrête plus, ce qui est déjà mieux, j' ai pu symétriser la sortie avec un montage inverseur.

Le transitoire du signal carré ce dégrade à partir de 5 kHz.

Je passerai bien sur un AOP vidéo comme le µA733CN, mais j' ai du mal à comprendre sa mise en œuvre.
J' ai recherché des exemples, mais je n' ai rien trouvé pour ce dernier.

Si vous avez des pistes, je suis preneur.

Merci d' avance.

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Ce n'est pas simple a expliquer par écrit, d'ailleurs il n'y a pas bousculade.
J'amorce la pompe en espérant qu'il y aura des corrections et/ou compléments.

L'ampli est basé sur des paires différencielles
Comme référence je prend la datasheet Texas (15 avril 1992) parce que dans la Philips il y a une grossière erreur dans le schéma électrique : les deux sorties sont reliées entre elles !

Fonctionnement d'une paire différentielle :

Q7/R7 c'est une source de courant constant Io --> c'est la base de la paire différentielle c'est grace à elle que les transistors amplificateur (Q1 et Q2) ne peuvent JAMAIS être saturé.
Le courant se réparti entre Q1 et Q2 en fonction de la différence de tension entre input1 et input2.
La référence de tension pour les sources de courant est constituée de R8/Q8/1,4k

Etage d'entrée
Q1 /Q2
La zone intéressante, celle où on obtient de l'amplification, est celle ou le courant se partage entre Q1 et Q2.
Quand tout le courant est soit dans Q1, soit danq Q2 il ne peut pas y avoir d'amplification.

On montre que la zone intéressante est quand "valeur absolue(input1-input2)" <= 150 mV .
La démonstration est laborieuse : on ne retiendra que le résultat.
Sortie : l'excursion max de sortie est égale à R1Io (ou R2Io) --> c'est la différence de tension quand tout le courant est dans une branche.

On peut déduire le gain comme étant G = R1*Io / 300mV (Io = valeur du courant dans Q7).

C'est le cas le plus simple, quand il n'y a pas de résistance R3/R4/R5/R6.

Le fait d'introduire les résistances dans les émetteurs de Q1 et Q2 revient à augmenter la zône de 300 mV et donc de diminuer le gain.
Démonstration encore plus laborieuse.

Niveau d'entrée maximum.
La datasheet est pas claire sur le paramètre Vin min: +/-1V.
Je le comprends dans ce sens : le niveau d'entrée ne doit pas dépasser 2 volts crête à crête entre input1 et input2.

Si le niveau du DDS9850 est trop élevé il faudra l'atténuer :

Je te conseille le schéma en PI
L'impédance d'entrée du uA733 est 250 kohms --> Le DDS doit avoir des filtres (adaptés) sur la sortie sinusïodale il faudra mettre une résistance en entrée et masse du ua733 pour les adapter sinon la réponse en fréquence ne sera pas plate.
Attention si le DDS sort du continu il faudra faire un couplage capacitif.

Sortie : le uA733 sort à faible impédance, là aussi il faudra adapter :
Capa série pour couper le continu
Résistance série pour obtenir 600 ohms.
Je mettrais une résistance un peu inférieure à 600 ohms:

  1. les transistor de sortie ne sont pas à impédance exactement nulle.
  2. par expérience cela fonctionne toujours mieux avec des valeurs un peu inférieures (disons 560 ohms).
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Merci d' avoir pris le temps de me répondre 68tjs,

je ne dispose pas encore du µA733, j' ai demandé à un ami si il en avait un, et il m' a donné un INA2134 ( Burr-Brown), un AOP audio différentiel. Je me débrouillerais pour obtenir un µA733 un peu plus tard, j' ai un ampli qui arrive demain pour réparation, je vais me débrouiller avec les 500mVeff de sortie du DDS et me concentrer sur le découplage du courant continue de la sortie du DDS.

Je pense qu' une capa de 1µF polarisé doit faire le job. ( sinon j' ai aussi du 22µF en Vishay BC Component.)

Merci pour le lien du calculateur d' atténuation, très intéressant.

J' ai la datasheet du 733 de TI, de 1970 révisé en 2004, trouvé chez Farnell, en fait, j' espèrais qu' un AOP différentiel pouvais sortir un signal symétrisé à partir d' un signal asymétrique, je sens que je me suis mis le doigt dans l' œil... :-*

J' ai réalisé un diviseur de tension sur la sortie du signal carré du DDS pour la ramener à la même tension de sortie que la sortie sinusoîdale, mais avec seulement deux résistance, je vais commencé par la refaire avec un montage en PI, ça va me faire un très bon exercice...

Je ne suis pas parvenu à trouver la datasheet que tu m' as mentionné, de plus je commence tout juste à prendre mes aise avec les AOP, j' ai pour l' instant du mal à comprendre l' utilisation des AOP différentiels.

De plus, le montage que j' ai réalisé avec le TL074 est bien plus compréhensible pour moi, je vais chercher un AOP ( en quad de préférence ) non différentiel mais avec une fréquence de balayage bien plus élevé que celle d' un tl07x...

En tout cas un grand merci pour m' avoir éclairé sur les AOP différentiel, j' y reviendrais lorsque que j' en comprendrais mieux l' intérêt afin de pouvoir utiliser le BurrBrown ( j' ai déjà utilisé son frangin le OPA2134 pour un mods de la MARSHALL GUV'NOR.)

Si vous avez des suggestions pour un AOP non différentiel qui pourrait me convenir, n' hésitez pas, et puis on peut continuer la discussion sur les AOP différentiels, ça m' intéresse.

Pour l' adaptation d' impédance de sorties, j' ai prévue des relais qui pourront basculer sur 600Ohms( donc 560 ) et 10kOhms, de manière à pouvoir attaquer une entrée ligne audio.

Encore merci 68tjs, ton aide m' est toujours utile, et de plus m' aide à ne pas me démotivé!

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Voici le schéma réalisé avec le tl074, pour le partage. :wink:

1011×711 86.4 KB

J' ai peut-être trouvé un AOP qui ferait l' affaire, un AD813ANZ de chez AnalogDevice, c' est un triple, mais ça me parait bien plus simple qu' un différentiel.

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En tout cas un grand merci pour m' avoir éclairé sur les AOP différentiel,

Du calme, un ampli opérationel est différentiel en entrée et pourtant il n'utilise pas de paires différentielle, chaque mot à une signification.

Une paire différentielle c'est ça :

et ce n'est pas autre chose.

Conversion asymétrique/ symétrique :
Aucune difficulté : tu connecte Vin- à la masse et tu relie Vin+ au signal.

Calcul de la capacité de liaison :
La capacité de liaison sera responsable de la fréquence de coupure basse.
A la plus basse fréquence à transmettre son impédance devra être minimale devant l'impédance d'entrée de l'ampli.

Je pense qu' une capa de 1µF polarisé doit faire le job.

Eh bien non on ne pense pas on calcule.
Admettons que la fréquence basse à transmettre soit 100 Hz et que l'impédance d'entrée de l'ampli soit 600 ohms.

Fixons nous une valeur max de l'impédance de la capa égale à 600/10 = 60 ohms à 100 Hz.
Comme l'impédance d'un condensateur c'est Z= 1/ (C2PI*F) cela donne une valeur minimale C = 33 µF (valeur normalisée immédiatement supérieure au résultat du calcul).
22 µF conviendront pour la mise au point, si tout te donne satisfaction il sera préférable de taper sur du 100µF mais pas d'affolement avec 22µF tu aura peut-être une baisse de niveau en dessous de 1kHz mais à partir du moment où tu sais d'où cela provient ce n'est pas grave pour la mise au point.

Découplage d'alim
Contrairement au numérique l'analogique ne supporte pas l'à peu près.
Il faut mettre une résistance en série entre la source d'alim et le boitier de l'ampli, autour de 100 ohms devrait convenir, plus si cela ne provoque pas de chute de tension gênante mais avec +/- 18 V d'alim tu devrait pouvoir perdre 1 volt ou 2 et aller jusqu'à 500 ou 1k.
Il faut mettre deux capa entre la masse et le point d'alim du boîtier : une de 100µF (22µ pour commencer devrait aller) "au mieux" et une céramique de 100 nF au plus prés du boîtier.
Le filtrage c'est comme un pont diviseur s'il n'y a rien dans la branche horizontale le filtrage est dérisoire.

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68tjs:
...
Contrairement au numérique l'analogique ne supporte pas l'à peu près.
...

bonsoir 68tjs
toutafé :grin:
Pour les ptits jeunes :
Quasi tous les "capteurs numeriques pret à l'emploi " ne sont qu'une conception issue déjà d'une bonne integration de l'analogique vers une interface numerique de "mise à disposition" pour exploitation .

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Bonsoir,

petite question pour 68tjs, aurais-tu un lien vers la datasheet que tu utilises pour ta démonstration dans le post n° 11, celà me permettrais de mieux suivre ton exposé. Merci d' avance.

Fixons nous une valeur max de l'impédance de la capa égale à 600/10 = 60 ohms à 100 Hz.

Je ne comprends pas pourquoi l' impédance de la capa ( Zc ) est égale à 1/10 de l' impédance d' entrée du récepteur qui lui succède... Je ne dois pas prendre le problème dans le bon sens, je comprends l' intérêt de 600 Ohms à 100Hz, d' ailleur pour l' exercice j' ai fais le calcul pour 50 Hz à 10 kOhms ( soit Zc= 1/ JCw ) ce qui me donne 53µF avec l' impédance de capa toujours à 60 Ohms... ( donc coupure basse plus petite, si je puis dire, ou moins impactante pour pour une fréquence plus basse...).

Il faut mettre une résistance en série entre la source d'alim et le boitier de l'ampli

Je suppose que tu parles de l' AOP... car pour l' ampli en réparation, il dispose de sa propre alimentation...
Car l' alimentation que je compte adjoindre au GBF ne pourra délivrer que 800mA en +/-18v, c' est juste pour expérimenter de petits montages. ( je ne comprends pas non plus pourquoi limiter l' intensité sur l' alimentation avec cette résistance, mais ça doit avoir un intérêt

l'analogique ne supporte pas l'à peu près.

), je vais essayer avec des résistances de 470 Ohms...

Le filtrage c'est comme un pont diviseur s'il n'y a rien dans la branche horizontale le filtrage est dérisoire.

Oui, maintenant ça je le comprends ( pas encore dans les calcules...).

Quand au DDS, sur l' oscilloscope, je n' ai pas pu voir la différence avec/sans condo de sortie, je n' ai pas pu constater si il y avait ou pas une composante continue, j' ai essayé différents réglages sur ce dernier, mais pas de visualisation de courant continue, je vais regarder la datasheet du DDS voir si c' est mentionné...

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Bonsoir,
C'est la datasheet du µA733CN que tu as proposé.

Je ne comprends pas pourquoi l' impédance de la capa ( Zc ) est égale à 1/10 de l' impédance d' entrée du récepteur qui lui succède.

C'est un exemple pour l'explication j'aurait pu choisir 1/100 en étant très conservateur ou 1/2 en étant très laxiste.
Ce qu'il faut comprendre c'est que tu as un composant en série et un autre à la masse.
C'est exactement comme un pont diviseur avec deux résistances sauf que là une résistance est remplacée par un composant dont l'impédance change avec la fréquence (l'impédance c'est la généralisation de la notion de résistance à l'ensemble des composants) .
Comme un pont résistif ce pont capa/résistance provoquera une atténuation qui sera très forte dans les fréquences basses puisque l'impédance d'un condensateur c'est Z= 1 / (2PIF).

Il faut mettre une résistance en série entre la source d'alim et le boitier de l'ampli

En analogique on la joue ceinture + bretelle pour les découplages d'alim.
Remarque que le circuit que je te conseille est exactement l'inverse du circuit précédent : c'est la résistance qui est en série et la capa qui est à la masse.
C'est à dire qu'il laissera passer les fréquences basse (et heureusement le continu) mais qu'il atténuera les fréquences hautes c'est à dire le bruit électrique.

je ne comprends pas non plus pourquoi limiter l' intensité sur l' alimentation avec cette résistance, mais ça doit avoir un intérêt

La résistance NE PEUX PAS limiter le courant : le courant est fixé par la charge.
Comme je viens de le dire la résistance est là pour faire un filtre.
Mais comme on a rien sans rien plus la résistance est forte, plus le filtrage est efficace mais plus U=RI va se manifester. Il faut donc s'assurer que l'ampli aura toujours une tension d'alim suffisante compatible avec l'amplitude des signaux que tu veutx et bien sur avec ses specs.

Quand au DDS, sur l' oscilloscope, je n' ai pas pu voir la différence avec/sans condo de sortie, je n' ai pas pu constater si il y avait ou pas une composante continue,

C'est simple à faire si ton oscillo le permet c'est à dire s'il a une commutation AC/DC sur les entrées.
Tu regardes commment est positionnée la trace en DC,
tu passes en AC si la trace ne bouge pas c'est que tu a déjà une capa en série,
si la trace se décalle pour se positionner autour de la ligne 0V c'est qu'il n'y en a pas.

Notes que si ton oscillo n'a pas d'option AC/DC (ce serait surprenant) tu es obligatoirement en DC et dans ce cas c'est toi qui peut ajouter une capa en série.

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Donc pour l' alim, ça devrait ressembler à ça:

617×640 83.4 KB

et pour la sortie, à ça:

La résistance NE PEUX PAS limiter le courant : le courant est fixé par la charge.

Mauvaise interprétation de ma part, mais c' est ce qu' on fait pour une led, mais je me rend compte que ce n' est pas le même contexte, une led créé une chute de tension " fixe " indépendamment de la tension d' alimentation.

En analogique on la joue ceinture + bretelle pour les découplages d'alim.
Remarque que le circuit que je te conseille est exactement l'inverse du circuit précédent : c'est la résistance qui est en série et la capa qui est à la masse.

Dans mon premier schéma, pour les capas, je ne sais pas si elles doivent être avant ( comme les polarisées ) ou après ( comme les non polarisées ), désolé pour la " mixture".( d' ailleurs la polarisation des capas ne sont pas correctes ).

C'est simple à faire si ton oscillo le permet c'est à dire s'il a une commutation AC/DC sur les entrées.
Tu regardes commment est positionnée la trace en DC,
tu passes en AC si la trace ne bouge pas c'est que tu a déjà une capa en série,

Merci pour cette info, c' est du pain bénit, donc les sorties ne sont pas découplés!

Ce qui me ramène à la sortie...
Le signal sort de l' AOP ( o Ohms en théorie), puis on traverse le condensateur ( pas comme dans le schéma précédent donc...) donc l' impédance augmente de 1/10èmè de la résistance de charge qui suit ( je reprends 560 Ohms pour la démo) donc schématiquement:

Bon, j' espère que j' avance dans la bonne direction...

Un grand merci 68tjs pour tes éclaircissements.

(pour la datasheet, celles que j' ai pu trouver sur la toile ne sont pas aussi détaillées, d' où ma question).

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Datasheet :
Pour les "sérieuses" mon site préféré est :

pour les plus folkloriques (euphémisme pour parler des chinoises) --> google

Le signal sort de l' AOP ( o Ohms en théorie), puis on traverse le condensateur ( pas comme dans le schéma précédent donc...) donc l' impédance augmente de 1/10èmè de la résistance de charge qui suit ( je reprends 560 Ohms pour la démo) donc schématiquement:

RE RE Re RE RE Re ......
Le nombre de 10% c'est UNIQUEMENT pour les besoins de l'explication ce n'est pas une règle, c'est bidon, c'est pour le principe de raisonnement..

Rp est l'impédance que présente l'entrée de l'amplificateur.
Zs est l'impédance que présente la "liaison qui coupe le continu".

Schémas :

Rc_entree.png
Rc_entree.png546×501 16.9 KB

Si tu te réfères au schéma 2, avec 2 résistances (Zs = Rs) pour qu'il n'y ait pas d'atténuation il faut Rs = 0 ou Rs négligeable devant Rp.

Si tu l'applique aux schéma 1 --> Zs= 1/ (2PIF*C).
Pour qu'il n'y ait pas atténuation il faudra que Zs soit négligeable devant Rp.
Si on raisonne jusqu'à l'absurde pour que Zs soit négligeable devant l'impédance d'entrée de l'ampli à 0,0001 Hz il faut que C soit égal à des millions de Farad.

C'est évidement absurde.
La bonne démarche c'est :

  1. de se fixer les bornes :
  • définir qu'elle sera la fréquence la plus basse à transmettre
  • définir qu'elle atténuation on peut accepter à cette fréquence
  1. calculer la valeur de la capacité à mettre en série.

La démarche pragmatique c'est :

  1. de définir les bornes comme précédement.
  2. faire un calcul pour fixer les ordres de grandeurs et de prendre une bonne marge.
    C'est ce que j'ai fait dans mon application bidon : le calcul donne autour de 23µF, je prend au minimum la valeur normalisée supérieure -> 33 µF et comme il n'y a aucune difficulté à trouver du 100µF je choisi 100 µF.

Image (Wikipédia) des fréquences de coupure basse et hautes :

Là encore le chiffre 70,7 % n'est pas à prendre à la lettre : ce qui compte c'est quel affaiblissement à la plus petite fréquence à transmettre.
Dernier point : en analogique les calculs préalables c'est utile mais rien ne remplace la mise au point sur table.
La réalité est souvent quelque peu différente de la théorie, c'est aussi le charme de l'analogique : on ne s'ennuie jamais.

PS : je n'ai pas compris le role de l'inverseur dans ton dernier schéma