Comparateurs à deux seuils de tension, de type Trigger de Schmitt, avec amplificateurs linéaires intégrés.

1.   Description :

Le comparateur avec deux seuils de tension est utilisé, lorsque l'on doit effectuer un test de niveau d'une tension d'entrée, susceptible de varier relativement rapidement, par rapport aux réactions de la sortie. Le montage compare une tension avec une marge. La marge de tension correspond à l’écart entre deux seuils. Ceci permet à la structure de répondre avec moins de rapidité, aux variations de la tension d’entrée.

Au départ, Vs = +Vsat+

Tant que la tension à comparer est inférieure à une valeur de référence haute (V_T+),

Alors,  la sortie = + Vsat+.

En fin, ce sera  Vs = - Vsat-.

Tant que la tension à comparer est supérieure ou égale à  une valeur de référence haute (V_T+) Et supérieure à une valeur de référence basse (V_T-)

Alors,  la sortie sera égale à – Vsat-.

En fin, tout recommence comme au départ et perdure indéfiniment.

2.   Exemples d’utilisation :

Ce montage peut servir en comparateur utilisé dans des thermostats. En effet, Le réglage d’une température est de 20 °, il sera fourni par un potentiomètre.

La température sera lue convertisseur température / tension.

Il est possible de choisir V_T+ et V_T-.

Tant que la température est inférieure à 21°, le chauffage fonctionne.

Passé 21°, le chauffage s’arrête. La température redescend.

Passé le cap de 19°, le chauffage reprend. Et ainsi de suite.

Constat :

La moyenne de température est de 20°.

Le chauffage ne « clignote pas. C'est-à-dire que l’écart en chaque arrêt et redémarrage, évite tous risque d’usure prématurée.

Ce montage peut servir pour remettre en forme des signaux logiques parasités. Les deux seuils limiteront au maximum la génération de code fantômes. (Sans les éviter, cependant si le signal est trop parasité)

Associé avec une cellule RC, le montage va voir sa sortie osciller entre +Vsat+ et – Vsat-.Il servira alors d’astable.

3.   Montage proposé :

La différence de potentiel de référence est fournie par un générateur fixe. Ce générateur peut être éventuellement couplé et filtré. Ceci permettra d'obtenir un niveau de tension parfaitement stable.

Ve sera fournie par un générateur quelconque. Cela peut être un capteur analogique, convertisseur d'une grandeur physique.

L'ensemble capteur plus comparateur permettrait d'assurer un contrôle. La sortie va réagir immédiatement en fonction des niveaux de tension présence sur Ve ET en fonction de l’état de la sortie.

Remarque : si les entrées Ve et Vref sont permutées, le fonctionnement sera impossible !

 

4.   Fonctionnement et règles :

Valeurs des seuils (calculés grâce à la loi sur la superposition des tensions.)

Symbole du comparateur.

Il est analogue au trace du fonctionnement, si l’on représente les variations simultanées de Vs = f(ve, t)

 

 

Les flèches indiquent la progression du temps

5.   Réponses et courbes obtenues.

Remarque :

·        Si les entrées étaient permutées, le montage est totalement différent et le fonctionnement altéré.

6.   Modèle électrique de l'amplificateur linéaire intégré.

L'amplificateur linéaire intégré ou amplificateur opérationnel pourra se ramener à un modèle électrique particulier.

 

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