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Contrôle Automatique du Gain avec un FET

 

liolio
liolio ☆☆☆☆☆☆ 14/01/2018, 22h24 #1  
Bonjour,
je souhaite réaliser un circuit de contrôle automatique du gain (schéma et simulations en pj).

J'ai un signal triangulaire (en simulation un sinus mais ça ne compe pas) qui varie en amplitude en fonction de sa fréquence, et je souhaite le voir garder une amplitude constante de disons 2V.

Mon transistor FET (canal N) est un BF245B, et ma plage de fréquences utile va de 400Hz à 6KHz. Et mes tensions de 20mV à 2V

Mon gain doit donc aller de 1 à 100, voir 150.

Mais je n'arrive pas à bien utiliser mon transistor comme résistance variable, ou en tout cas à faire ma contre-réaction.

Mon premier schéma (voir pièce jointe) issus des calculs me dit qu'avec R3=155k et R4=18k je devrais être bon (Rds_on = 150Ohms), or ça ne marche pas pour les tensions élevées, donc j'ai modifié R3=15kOhms et ça marche bien pour Vin=20mV et Vin=1V.
Mais pour des tensions entre les deux, ça ne fonctionne pas (Vin=0.5V->Vout=1V).
-Au passage j'ai une espèce de déformation sur les alternances négatives, pourquoi ?-

Je me dis que j'ai donc un problème sur ma contre réaction :
-pour le transistor FET, la non linéarité de Rds en fonction de Vgs ne devrait pas être problématique, puisque j'ai une contre réaction, non ?
-je n'ai pas trop bien compris comment choisir le rapport d'amplification dans la boucle de contre-réaction, ni la tension V2 (seulement que celle-ci doit se trouver entre 0 et le Vp du transistor et que le gain de la contre-réaction x V2 = ma tension de sortie).

Si quelqu'un peut m'éclairer sur ces deux points et m'expliquer comment faire fonctionner ce montage, je suis preneur.

Dernière chose, je sais qu'il existe plein d'IC qui pourraient faire ça mieux plus vite mais je suis curieux d'utiliser (enfin) un JFET et d'utiliser une boucle de contre réaction constituée d'autre chose qu'un dipole RC... donc si il y a moyen de rester sur ce genre de montage.

merci bien,
liolio
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jiherve
jiherve ★★★★★☆☆ 14/01/2018, 22h49 #2  
Bonsoir,
les boucles de régulation à FET c'est chatouilleux voir du coté des oscillateurs pont de Wien , il faut que la constante de temps du filtre soit très grande devant celle du signal si un résidu vient à moduler la grille alors la sortie sera distordue.
La bonne solution c'est tout de même un circuit fait pour.
JR
MINUX75
MINUX75 ★★★★★★ 14/01/2018, 23h40 #3  
Ca ne peut pas marcher. La raison en est toute simple, un FET canal N ne doit pas avoir de tension négative entre source et drain. Voila pourquoi, cela ne marche pas pour les tensions négatives. Le fet va se mettre en court circuit si la tension entre source et drain est négative Donc le gain pour les tensions positives en sortie d'AOP sera toujours de 1. Mais il pourra varier de manière importante pour les tensions négatives.



Enfin, comme dit plus haut, il faut aussi ne détecter que l'enveloppe du signal, pas le signal en lui même d'où la nécessité de mettre un filtre RC

Dernière modification par MINUX75 15/01/2018 à 03h09.
blb4
blb4 ★★★★☆☆☆ 15/01/2018, 06h14 #4  
J’ai déjà testé aussi ce genre de montage, mais sans réel succès parce que la plage de contrôle était trop réduite (<10 dB), et distorsion importante en dehors. J’avais obtenu un résultat un peu moins mauvais avec un autre type de montage, à transistors bipolaires. Et j’ai fini par utiliser un SA575, en regrettant de ne pas l’avoir fait plus tôt ! Niveau de sortie quasi constant pour une variation jusqu’à 60 dB du signal d’entrée...
liolio
liolio ☆☆☆☆☆☆ 15/01/2018, 11h14 #5  
Merci pour vos réponses, et je garde sous le coude les ic type SA575, au cas où, mais je suis de nature opiniatre :/, et au delà de ça j'ai envie de comprendre pourquoi "ça marche pas".

Pour ce qui est de ne détecter que l'enveloppe, c'est ce que je fais avec mon condensateur C1=100n en parallèle avec R9+R9=300k, non ? Ou vous dites peut être ça parce qu'on voit V(g) pas tout à fait constante ?

Je comprend donc le problème de mes alternances négatives en sortie, et je vois mieux le côté chatouilleux du FET... j'aurai peut être une idée... à voir.

Mais je ne comprends toujours pas pourquoi mon amplification, sur les alternances positives, fonctionne pour 20mV, 2V et pas pour les tensions entre ces deux là... par exemple, pour Vin=1V et Vin=0.5V, j'ai un gain de 2 environ à chaque fois, est-ce que j'aurai pas loupé un truc sur ma contre-réaction aussi ?
jiherve
jiherve ★★★★★☆☆ 15/01/2018, 11h34 #6  
Bonjour,
les CAG à FET cela fonctionne, voir à ce sujet comme je l'ai déjà écrit les oscillateur pont de Wien stabilisé par FET , il a même existé des FET exprès série VCR xx (3P,7N etc etc).
JR
AUDIOVALVE
AUDIOVALVE ★★★★★★★ 15/01/2018, 11h58 #7  
j'ai connu le pont de Strauss à lampe à filament

y doit même m'en rester un
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il n'est pas nécessaire d'être fou pour participer à ce forum, mais ça aide !
pym
pym ★★★★★★★ 15/01/2018, 12h12 #8  
Strauss de Vienne ou de Wien? et bien dansez maintenant:)
A+
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Je préfère les laides car elles sont plus lumineuses que les ampoulées
MINUX75
MINUX75 ★★★★★★ 15/01/2018, 23h59 #9  
Il faut explique ce que c'est qu'un filtre passe bas, on mets une résistance & en sortie, on mets une capacité & surtout pas l'inverse. Dans le schéma plus haut, il faut rajouter une capa de 10 à 100 nF entre les bornes de R9. Cela permets d'attaquer la gate du fet avec une tension LISSE ce qu' on peut facilement mettre en évidence avec le simulateur.
liolio
liolio ☆☆☆☆☆☆ 16/01/2018, 13h28 #10  
Ah non, pas les valses de Wien :/
Plus serieusement, je note l'ajout d'un condensateur entre les bornes de R9.
J'avais pas compris le sens de ta phrase jiherve, je croyais que tu prenais comme exemple les oscillateur pont de Wien pour montrer que l'utilisation des FET est chatouilleuse, en fait tu me recommandais l'utilisation de ce montage là, désolé...
Du coup j'ai regardé ce montage mais je ne veux pas faire d'oscillateur, à moins que tu penses à réutiliser la même contre-réaction, au final un peu à cette manière là : http://electronique.aop.free.fr/AOP...ire_NF/CAG.html mais j'aurais alors toujours le problème de Vds<0 puisque V- (sur l'aop) <0 sur les alternances négative ?
MINUX75
MINUX75 ★★★★★★ 19/01/2018, 18h30 #11  
En fait, il y a deux problèmes, le premier est qu'il faut utiliser un Pfet. composant pas toujours facile à se procurer. Voila pourquoi le montage précédent utilisait avec un Nfet, un AOP & une tension négative. La bonne nouvelle est que pour les faibles tensions d'entrée, le Pfet ne conduit pas en inverse et que pour les fortes tensions, le Pfet est très conducteur ce qui aboutit à une faible chute de tension d'où une symétrie des alternances. Il ne faut pas se retrouver entre ces deux cas de figures.
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