Circuits numériques. Théorie et applications PDF

Dans cette leçon, nous verrons plusieurs sortes d’amplificateurs différentiels circuits numériques. Théorie et applications PDF comparateurs et ses circuits d’environnements. DVd, DVi et DVs représentant les variations des tensions d’entrée et de sortie. Il peut y avoir également une connexion de masse.


Ces trois dernières liaisons sont fréquemment sous-entendues dans les schémas. En raison du gain important de l’amplificateur, sa sortie se trouve à un niveau haut ou bas fixes suivant le signe de la différence de potentiel appliquée entre les deux entrées différentielles. Les niveaux de sortie sont compatibles avec les niveaux logiques des circuits TTL. On l’appelle alors un amplificateur opérationnel. En raison du gain important de l’amplificateur, le choix de la chaîne de contre-réaction permettra de déterminer la fonction de transfert correspondante.

DV est appelée la sensibilité du comparateur. La tension de décalage d’un comparateur est la tension différentielle à appliquer entre les deux entrées pour amener la tension de sortie Vs à une valeur donnée V qui est liée au seuil de basculement d’une porte TTL et qui décroît quand la température augmente. L’amplitude et la vitesse de variation du signal d’entrée influent sur le temps de réponse du comparateur qu’on a souvent intérêt à réduire en compensant la tension de décalage. La vitesse de variation du signal d’entrée en particulier entraîne, compte tenu du gain du comparateur, une vitesse de variation du signal de sortie qui doit être suffisante pour permettre un passage de 0,8 volt à 2 volts en un temps inférieur à 150 nS. 2ème partie de ce chapitre concernant l’amplificateur opérationnel ou ces caractéristiques jouent généralement un rôle plus important. Supposons tout d’abord la tension positive. 0 et, la porte « ET » se fermant, le compteur s’arrête.

La valeur numérique qu’il présente est proportionnelle à t0, donc à V. Cette rampe est appliquée sur les entrées – de deux comparateurs. 1, ce qui permet aux signaux d’horloge d’atteindre le compteur. La valeur numérique lue sur ce dernier, qui correspond à l’intervalle de temps séparant les basculements des deux comparateurs, est donc proportionnelle à la valeur absolue de la tension V. Comme un comparateur idéal, un amplificateur opérationnel idéal présente un gain différentiel infini, une impédance d’entrée différentielle infinie et une impédance de sortie nulle.

La contre-réaction ainsi appliquée permet d’obtenir une fonction de transfert indépendante des caractéristiques de l’amplificateur opérationnel et liée seulement aux impédances Z1 et Z2. 0, ce qui interdit tout accès direct à l’entrée -. Une impédance de sortie ZS d’au plus 200 W. VE calculée ci-dessus, il est nécessaire de les introduire dans le calcul. Pour cela, considérons le circuit électrique dans lequel ils interviennent, figure 5. Lorsque la tension différentielle d’entrée est nulle on observe souvent en pratique une très faible tension de sortie VS0 due à une légère dissymétrie de l’amplificateur. Car la tension différentielle d’entrée peut alors être considérée comme nulle en raison du gain très important de l’amplificateur.

La tension de sortie est ainsi proportionnelle au courant de décalage à l’entrée. On se placera habituellement dans ces conditions pour réduire l’effet parasite du courant d’entrée. On peut toujours compenser dans un amplificateur opérationnel la tension et le courant de décalage à l’entrée, mais ces grandeurs dépendent de la température, et la compensation réalisée à une température ne sera plus tout à fait valable à une autre. Exprimé en décibels de l’ordre de 70 à 100 dB, il représente donc le rapport entre une tension d’entrée en mode commun et une tension différentielle d’entrée qui donnent la même tension de sortie. Une variation DV0 de la tension d’alimentation de l’amplificateur opérationnel peut modifier la tension de sortie de DVS. On appelle taux de réjection des variations de tension d’alimentation le rapport de DV0 à la variation DVDI de la tension différentielle d’entrée qui produirait la même variation DVS. DVDI a un effet comparable à celui de la tension de décalage à l’entrée.

Les taux de réjection sont de l’ordre de 60 à 100 dB. Un fort taux de réjection des variations de tension d’alimentation permet généralement d’utiliser des alimentations non stabilisées. Ces erreurs sont liées à la stabilité de l’amplificateur opérationnel en boucle fermé que nous allons étudier. Nyquist en considérant la position du lieu de transfert en boucle ouverte par rapport au point critique – 1. Dans le cas particulier très fréquent où l’on effectue une contre-réaction sur l’amplificateur à l’aide de deux résistances R1  et R2, en supposant l’impédance différentielle d’entrée de l’amplificateur réelle, la fonction de transfert de la chaîne de contre-réaction H est réelle positive. Pour la fonction du 2ème ordre, l’allure de la réponse indicielle dépend du coefficient d’amortissement du système bouclé.