Améliorations du traceur de courbes d'inspiration nippone

Bonjour à tous, bonjour JP.

Oui, mais il ne faut pas oublier de prendre en compte une résistance invisible, celle de la résistance équivalente du réseau R2R qui est de 10k.

• Ainsi pour la branche PNP, on a R2R+R19 et R20 (10k+10k et 20k), le gain global est donc de ?1
• Pour la branche NPN le gain de l’amplificateur est effectivement de +2 avec R17 et R18 (10k et 20k) mais il faut prendre en compte l’atténuateur caché sur son entrée plus.
Cet atténuateur est constitué par la résistance du réseau R2R (10k) et la résistance R19 (10k) vers l’entrée moins de l’ampli OP de la branche PNP.
L’entrée moins d’un ampli OP étant censée être au potentiel de son entrée plus, donc ici à un potentiel nul, l’atténuation résultante est de 50%.
Le gain global de cette branche NPN est donc égal à +1.

SchémaEquivalent.JPG

Bonjour Gérard,

Merci pour cette explication sur le gain, je vais peut-être finir par comprendre. :mrgreen:
Sinon, j’ai poussé la simulation dans ses derniers retranchements avec un Ib max de 100mA.
Comme je n’avais pas de modèle pour le TCA0372, j’ai utilisé un AD811 (courant de sortie max de 100mA)
Le courant sature sur le 10ème step.
Est-ce que c’est dû aux limites du montage ou à celles de l’ampli op.?

ib 100mA.jpg

Bonjour,
A posteriori me vient quelques questions
1-pourquoi un deuxieme pont de redressement alors que l’on peut alimenter le regulateur U3 par BR2 en utilisant une diode en serie comme cela avait ete realise auparavent
2-le transistor Q2 me semble inutile Q1 est connecté sur BR2
3-Pour obtenir V_base PNP on aurait pu simplement l’obtenir a partir de V_base NPN en inversant le signal ainsi on ne chargeait ce pauvre DAC
4-la solution Electronique Diffusion, écartée n’était pas si mauvaise on a reussit à la justifier
Bonne journée
Sylvain

Bonjour Sylvain.

  1. Utilité du 2ème pont redresseur :
    Le 2ème pont redresseur a été justifié il y a quelques messages de celà, Il résulte de la volonté de Jean-Paul de vouloir tracer concurremment les courbes de deux transistors complémentaires. Pour y arriver d’une manière simple, il était nécessaire d’ouvrir une des entrées du pont redresseur pour qu’il ne subsiste qu’une seule alternance sur le collecteur de chacun des transistors. Ainsi on trace à tour de rôle le réseau de courbes de chaque transistor dans deux cadrans opposés, le premier pendant une demi-alternance et le second lors de la demi-alternance suivante. Chaque réseau est affiché à une fréquence de 50 Hz, ce qui augmente considérablement le papillotement qui était déjà pénible à 100 Hz.
    Le deuxième pont n’est pas absolument nécessaire, il évite d’alimenter les régulateurs ±15 volts avec une tension redressée mono-alternance pendant ce type de traçage.

  2. Inutilité de Q2 :
    Q1 et Q2 sont les détecteurs de passage à zéro, il en faut nécessairement un pour chaque alternance.

  3. Charge du réseau R2R :
    Exact, mais j’ai préféré cette solution plus originale qui évite la mise en cascade.

  4. Reprise d’une solution écartée :
    Non, il s’agit de la revue 'Electronique et Loisirs. Cette amélioration a pour but de rendre la progression par bonds du courant Ib quasi linéaire en la rendant indépendante de la variation conjointe du Vbe. Elle coûte cher en composants car il faut la réaliser en 4 exemplaires, un pour chaque support de transistor.

Réflexion faite c’est probablement pas nécessaire de commuter ces signaux étant donné que la tension dans une branche est nulle quand l’autre reçoit la demi-alternance associée, et la réciproque les 20 ms suivantes. Un simple sommateur à base de résistances devrait convenir, celles-ci devront être calculées pour que son atténuation soit un chiffre rond, 1/10 par exemple.
Les transistors complémentaires à tracer devront équiper les supports 2 et 4 pour prélever les courant Ic sur le shunt commun, l’interrupteur en entrée du pont redresseur devra rester ouvert pour réaliser ce tracé.

Bonsoir
Pour revenir à mes interrogations
1 ce n’etait pas mentionné sur le schema
2
Capture d'e?cran 2017-12-12 18.20.27.jpg
on voit facilement que q2 n’est pas utile puisque sur l’anode de D1 le signal est redressement double alternance
3 la mise en cascade n’est pas du tout genante aux frequences utilisées, toutes les résistances auront la meme valeur, Vbase+ et Vbase- sont completement liees
4 Mes excuses pour Electronique diffusion mais je ne vois pas pourquoi une vraie source de courant serait influencée par sa cible, ici le Vbe.
Bonne soiree

Bonsoir à tous.

@Sylvain

  1. De quel schéma s’agit-il? Car il y a eu quelques évolutions depuis le premier posté par Jean-Paul un peu après après avoir exprimé le souhait d’en refaire un.
  2. Exact, mais il s’agit d’une erreur due au copiste. Cela a été mentionné au début du message suivant. Cette anomalie a disparu sur les schémas suivants…
  3. Désolé, mais j’ai un faible pour cette solution originale qui me semble plus harmonieuse.
  4. On est bien d’accord sur les vertus des sources de courant qui sont une des améliorations qui ont valu la création de ce nouveau fil de discussion. Le problème c’est que avant il n’y avait qu’un simple jeu de résistances commutées pour imposer une certaine valeur au courant base. Mais c’était avant, dans un des fils de discussion précurseur.

Bonjour à tous, Bonjour Gérard,

Je n’ai pas bien compris l’astuce de l’inter sur le pont de diode.
Inter ouvert X = 0, inter fermé, on se retrouve avec une sinusoïde
J’ai simulé uniquement cette partie de schéma.

Pont avec inter.jpg

L’astuce est pourtant simple :
• On installe le transistors NPN sur le support n°2 et le PNP sur le n°4 comme pour l’appairage
• On connecte la voie Y de l’oscilloscope sur le shunt commun.
• On connecte la voie X sur la sortie du sommateur.
En ouvrant l’interrupteur, on alimente le collecteur du NPN sur la demi-alternance positive et celui du PNP sur la demi-alternance négative.
Il sont ainsi alimentés à tour de rôle toutes les 20 ms:
• Alternance positive, on obtient le réseau de courbes du NPN avec son développement dans le quadrant 1
• Alternance négative, on obtient le réseau de courbes du PNP avec son développement dans le quadrant 3

RéseauNPN&PNP.PNG

Bon, maintenant je pense qu’il y a un léger souci avec les courbes issues du simulateur, le pont sommateur doit fausser le résultat car la branche qui se retrouve alimentée réinjecte un peu de tension dans l’autre qui ne l’est pas, le pont de resistances n’étant pas unidirectionnel. Pour minimiser ce problème, il faudrait charger chaque sortie du redresseur avec une résistance R << 180k, 1k à 2k entre la masse et Vce+ d’une part et Vce? d’autre part serait parfait et on devrait obtenir les courbes ci-dessous :

Astuce.JPG

Merci pour l’explication, j’avais d’ailleurs compris mais je doutais…
J’ai simulé avec l’ajout de 2 résistances de 1k (j’ai aussi essayé 2k). C’est mieux mais je pense que le simulateur débloque un peu (cf image du bas ou c’est correct pour la 1ère alternance et mauvais pour les suivantes).
Je referai la simulation ce soir avec LTSpice pour en avoir le cœur net sauf si tu me dis que c’est bon comme ça.


Edité : Résultats de la simulation sous LTSpice

Sans commentaires… 8)

@ Gérard,

J’ai réfléchi à la solution des 10 marches en remplacement du 4028. Il suffit de faire un AND avec Q1 - Q2 et Q4 (mot logique 1101) et d’envoyer sa sortie sur le reset du 4520.

1°) - AND avec CD4073

2°) - AND en logique câblée à diodes

11 steps logique diodes.jpg

Les 2 solutions fonctionnent mais j’ai un faible pour celle avec 3 diodes et 1 réstance :wink: (sauf si tu me prouves le contraire… :mrgreen: )

Bonsoir à tous.

@JP
Je n’aime pas laisser inemployés des éléments dans un boitier, sauf quand il est impossible de faire autrement. .
Il ne faut pas mélanger les torchons et les serviettes, la porte à diodes ça va bien dans un schéma vite fait sur le gaz du genre de ceux pleins de coquilles qu’avait l’habitude de nous pondre certaines revues de vulgarisation maintenant défuntes.
Soyons sérieux, le 4028 est la solution la plus appropriée, bien qu’il soit dans cet emploi particulièrement sous-exploité.

Bonjour à tous, bonjour Gérard,

Je n’ai pas bien compris l’argumentaire ci-dessus. quels sont les éléments inemployés?

Le câblage du CD4028 est effectivement très astucieux mais je ne comprends pas ton aversion pour un circuit simple qui fonctionne tout aussi bien, même si c’est moins élégant.

J’ai modifié le circuit de reset pour ne plus avoir de pulses négatives

j’ai aussi multiplié par 10 les valeur des résistances R2R et celles de gain des 2 AOP.
J’ai constaté avec cette modif des paliers bien plus réguliers et plus proche de la valeur unitaire du pas.
je mettrai 2 captures d’écran dans un autre post pour visualiser les résultats.

Captures avec modification des résistances et avec les valeurs d’origine.
On constate tout de même une réelle amélioration de la linéarité et là je ne pense pas que ce soit dû au simulateur.

res origine.jpg

Res x 10.jpg

Bonjour à tous, bonjour JP,

En l’occurrence les deux autres portes du 4073.

C’est effectivement beaucoup moins élégant.

Probablement par ce que les résistances du réseau R2R n’étaient pas si prépondérantes que ça devant le Rds(on) des transistors CMOS du compteur 4520, voir page 34 et 35 de ce document :HCT_USER_GUIDE[1].pdf (624 KB)

Tant qu’à faire, pourquoi ne pas multiplier pas 10 aussi la valeur des résistances des convertisseurs tension/courant et effectuer une simulation pour voir si l’on obtient aussi des améliorations.
Pour rappel, les résistances du convertisseur de l’article d’Electronique et Loisirs étaient du même ordre de grandeur (100k).

J’ai passé toutes les résistances des convertisseurs tension / courant x 10 et fait une simulation de 0 à 10µA (résistance de 1 Meg-Ohm).
Je n’ai pas constaté de différences

Et au sujet des élément inemployés, que ce soit un 4518 ou un 4520, il y a un compteur inutilisé mais…

:bulb: Et justement, avec les 2 compteur 4518, si on arrivait à les faire compter jusqu’à 20, on pourrait tout aussi bien les faire compter jusqu’à 11 non?

Seulement, je ne vois pas comment faire compter jusqu’à 20… :mrgreen:

Et hop!

4518.PNG

Comme tu dis, et hop…
Sauf que moi je n’ai pas cette facilité :mrgreen:
Et puis, chic! je vais pouvoir y coller mes diodes. :laughing:

Et hop les glitches on est pas en mode synchrone et une petite capa fait tache
Je vais essayer de vous suivre plus serieusement
Bon courage
Sylvain