Un générateur de fonction est un système qui génère plusieurs formes d'onde. On associe ici un circuit astable qui génère un signal rectangulaire symétrique à un circuit intégrateur qui génère à partir du signal rectangulaire un signal triangulaire.
Fonctionnement du circuit astable
Les résistances Ra et Rb forment un pont diviseurs donc le potentiel de l'entrée + est Vp = Vs.Ra / (Ra + Rb).
Il existe une réaction positive et la tension de sortie est ±VSat =
± U. Donc Vp = ± U.Ra / (Ra + Rb) = ± βU.
On suppose que Vs = + U.
Le condensateur Co se charge à travers la résistance R. Le potentiel Vm de l'entrée − va augmenter jusqu'à ce qu'il atteigne la valeur de Vp = +βU.
Le système va alors basculer (Vm > Vp) La tension de sortie devient Vs = − U et la tension de l'entrée + devient Vp =−βU.
Le condensateur Co se décharge à travers R et Vm diminue jusqu'à la valeur de Vp. Le système bascule à nouveau.
La période de l'astable est T = 2.R.Co.log(1 + 2.Ra / Rb).
Intégrateur.
On fait suivre
le circuit astable par un circuit intégrateur comprenant A2, C et R3.
Pour un AOP idéal, V+ = V− = 0.
i(t) = − C.dVs / dt et dVs / dt = −Ve / R3.C
Soit Vs = K − 1 / R3.C.∫Ve(θ).dθ
Si Ve est un créneau Vs(t) = K − U.t / R3.C si VA = + U et Vs(t) = K + U.t / R3.C si VA = − U
Remarque : Le courant d'entrée de l'AOP bien que très faible induit dans R3 une chute de tension qui est aussi intégrée. pour éliminer ce phénomène, il faut placer en parallèle sur le condensateur une grande résistance qui permet l'écoulement du courant de décharge. Cette résistance doit être assez grande pour ne pas perturber l'intégration mais pas trop pour jouer son rôle.
Mode triangle.
C se charge et se décharge à travers la résistance R3.
Au temps t = 0 si VA est égal à + U, Vs = +u. Au temps t = T / 2, VA = − U et Vs = −u
L'amplitude du triangle est 2u, elle est fonction des tensions d'alimentation des AOP, du produit RCo et du rapport R1 / R2.
Si VA = − U (0 < t < T / 2) la tension de sortie est Vs = + U.t / 4.R3.C
Si VA = +U (T / 2 < t < T) la tension de sortie est Vs = −U.t / 4R3.C
Données utilisées :
8 kΩ < R < 10 kΩ; Co = 68 nF, Ra = Rb = 5 kΩ, R3 = 56 kΩ; ; C = 8 nF. 270 kΩ < R5 < 470 kΩ
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La linéarité du triangle est satisfaisante |
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