Bonjour,
J'effectue la création d'un module dont la sortie est reliée à une entrée logique de l'arduino (GND .. 3.3V)
La sortie de ce module est un ampli Op fonctionnant avec hystérésis. Je peux alimenter le module contenant les amplis Op de 2 façons différentes :
-5V, GND, +5V donc sortie hystérésis [-5V,+5V] à translater vers [GND,+3.3V]
GND, +5V, +10V donc sortie [GND, +10V] à translater vers [GND, +3.3V]
Oui, mais sont bien identifiés : tutoriels et cours, projets finis, le bar : sur l'accueil, on ne sait pas que l'on est sur le forum général donc on choisi parmi les 3 propositions précédentes. Je le saurai pour une éventuelle prochaine question. Merci.
Sans savoir de quel AOP il s'agit, difficile de répondre.
Si l'AOP n'est pas choisi il en existe qui peuvent être alimentés avec un seul rail d'alimentation 5V :
Désolé, mais nous subissons comme toi les choix des concepteurs de ce forumqui sont soit aux US soit en Italie.
Deux solutions à ton sujet :
ampli alimenté entre 0 et +10 V -> utilisation d'un pont diviseur tout ce qu'il y a de classique.
Si tu entres sur une entrée de microcontrôleur, qui est à haute impédance, il n'y a pas à tenir compte de la charge qui se retrouve en parallèle sur la résistance de pied de pont.
Si pour toi c'est mieux d'alimenter en symétrique + 5 V / - 5 V il y a le circuit que j'appelle le circuit _pepe_.
_pepe_ qui a quitté ce forum donnait des réponses souvent de grande qualité, mais sans jamais donner la marche à suivre pour la trouver : l'art de se rendre indispensable.
Mais comme moi je ne me considère pas comme indispensable, j'ai refait les calculs en les expliquant afin que chacun puisse les adapter à son utilisation.
Tu trouveras la méthode pour calculer ce circuit à 3 résistances que je trouve très astucieux. Circuit pepe.pdf (168,1 Ko)
Ça je n'ai pas bien compris.
- 5 V / GND/ + 10 V je comprends, mais GND / +5V / +10 V je ne comprends pas.
Tu veux dire quoi ?
Hystérésis.
Je ne vois pas comment elle peut intervenir, aussi pour éviter des peu probables pièges, dis nous comment elle est faîtes et quelle est sa valeur.
Note : le réseau résistif proposé fait la transition -V / + V vers 0V / +V
Soit -5V/+5V en 0V / +5V
Toi il te faut sortir en 0V/+3,3 V
C'est simplement faisable en coupant la résistance R3 en 2 : R3 devient R3 + R4.
R3 et R4 forment alors un pont diviseur qui permet de donner 3,3 V.
Parce que le niveau logique haut sur l'arduino est à 3.3V (avec une grande marge, mettons au dessus de 2V); les amplis op, celà va être des séries TL062, 072, 082 (j'ai du stock)
Merci pour le fichier circuit pepe, je vais étudier tout çà et peut-être élaborer une solution. Loi de noeuds, des mailles, théorèmes de Thevenin, Norton, Millman, de superposition, géné équivalent : c'est loin tout çà, mais pas désagréable de s'y replonger; pas besoin de ressortir les bouquins d'il y a 40 ans, le web est là.
Pour en revenir au cas concret, il s'agit d'une chaine de détection d'un signal audio, dont la représentation est donnée dans le fichier ci-joint.
j'alimente ma chaine avec du +5v/-5V et avec une masse GND=0V
j'alimente en 10V/0V et je crée une masse virtuelle pour référencer mes entrées AOP comme ici :
(désolé mais comme nouvel utilisateur, je ne peux insérer qu'un seul fichier : la masse virtuelle est réalisée avec un AOP [0/10V] pont 4.7k/4.7k sur l'entrée + et sortie rebouclée sur entrée - : la sortie fournit la masse virtuelle à +5V)
De toute façon, je dois adapter le niveau pour être compatible avec l'entrée arduino.
Ici les R et C n'ont pas encore été calculés, celà va dépendre du niveau de signal récupéré, du choix de la constante de temps de l'intégrateur, et du seuil/hystérésis souhaité.
Dans le cas d'une alim 0/10V, le label Vdrive est la masse virtuelle 5V définie précédemment.
Si on définit les alims des CIs en -5V/GND/+5V, Vdrive est alors relié au GND.
Donc en alim 0/10V, je sors du comparateur à seuil avec 0V ou Vsat (~10V) que je dois ramener à 3.3V pour être compatible arduino. Donc pourquoi pas un simple pont diviseur
Pour le système d'hystérésis, je ne prendrais pas un amplificateur, mais un comparateur.
Et un comparateur à collecteur (ou drain) ouvert, ce qui résoudrait la question de l'adaptation de niveau.
Comparateur :
C'est un cousin très proche de l'amplificateur opérationnel à tel point que le symbole est le même.
C'est l'optimisation qui les différencie.
L'AOP est optimisé pour être le plus linéaire possible dans toute la gamme de niveau.
Le comparateur n'a que deux états : niveaux haut et bas, on se fiche de la linéarité, mais on cherche à avoir des commutations les plus franches possibles et les plus rapides possible.
Collecteur ouvert :
Dans un comparateur à collecteur ouvert la sortie se fait sur le collecteur (ou le drain) du dernier étage.
Pour que cela fonctionne, il faut obligatoirement ajouter une résistance entre la sortie collecteur et l'alimentation positive pour refermer le circuit.
L'étage de sortie correspond alors à un classique transistor en émetteur commun.
Cette solution a deux avantages :
elle permet d'avoir des niveaux plus francs.
elle permet d'adapter facilement les niveaux de sortie.
Tu peux très bien alimenter le comparateur en 0V / +5V ou 0V/+ 10 V et connecter la résistance externe au 3,3 V.
Un très classique et vénérable LM393 convient.
Tu trouveras aisément des datasheets "modernes".
Je te conseille une "antiquité de National Semiconducteur (racheté par Texas). Elle est remarquable dans sa partie exemples. National Semiconductor DS005709 datasheet pdf').
Le site datasheetcatalog.com permet d'obtenir pour le même composant des datasheets de différents fabricants.
Certaines versions (Motorola, Onsemi, ? ) donnent même les formules pour calculer l'hystérésis.
Merci pour toutes ces précisions; dans les comparateurs à collecteur ouvert, je connaissais le LM311 que j'utilisais professionnellement dans les années 80-90 (j'en ai sans doute en stock au fond d'un carton),. Mais celà sera plus au goût du jour d'en commander une version moderne.
Sur un problème, il faut parfois laisser les choses décanter afin d'apercevoir une solution : je m'étais obstiné avec les alims -5V/0V/+5V; alors que celà devient plus facile avec 0V/+10V et un collecteur ouvert chargé à 3.3V.
Le LM393 n'est pas plus récent, c'est un boitier a 8 pattes au lieu de 16.
Choix du 10 V
Je suppose que l'utilisation de ces amplis (TL062 erTL072) dont le niveau max est assez éloigné du rail positif est l'existance "de fonds de tiroir". Sinon un AOP rail to rail permettrait d'alimenter en 5 V qui est plus courant.
Ma petite question habituelle : l'impédance d'entrée du préampli est-elle adaptée à l'impédance de sortie du micro ?
C'est la condition pour avoir le maximum de puissance transmise.
Tout à fait, ce sont des fonds de tiroir, et celà fait plus d'une vingtaine d'années que j'ai quitté la conception électronique et les AOP étaient alimentés en +12/-12 ou +15/-15 et l'on ne se préoccupait pas d'un fonctionnement en rail to rail qui concerne plutôt les basses tensions d'alim.
Pour la source, il s'agit d'un micro à electret que je viens de commander et qui est donné pour :
BP : 20Hz à 12kHz
Z : 150 ohms à 5 kOhms
Je m'étonne d'une telle variation d'impédance dans la bande de fréquence utile.
Je pense qu'il faudra adapter vers 1k.