Crée Une Alimentation Symetrique Pour Les AOP

Pour manipuler quelque expériences avec les Amplificateurs opérationnels, On est besoin d'une alimentation symétrique.Une alimentation Symétrique consiste à générer trois valeurs de tensions :

- le plus (+VCC)

- le moins (-VCC)

- le célèbre zéro le (GND).

Généralement on trouve ces appellations :

+VCC ----> V+

-VCC -----> V-

zero ------> GND

Généralement, les AOP travaillent sur les signaux (amplification, filtrage, effet ...). Donc, ils ont besoin d'une grande plage en tension pour couvrir les applications analogiques. De plus, cette plage doit être partagé en deux (tension positif et négatif) afin d'assurer le fonctionnement dans les deux sens.

Si un signal sinusoïdale présent à l'entrée, l'AOP doit être capable de géré l'alternance positif et négatif. le V+ traite la parti positif ainsi le V- traite l'autre coté.

Si le signal à la sortie dépasse la tension V+ ou V-. Ce signal sera écrêté.

dans cette instructable, j'ai pensé à crée une petite alimentation simple pour les applications AOP. cette alimentation fournis +15V / GND / -15V

NB : la plupart des AOP ont des alimentations limites de +-16Volt (comme le cas de LM358 : datasheet).

Step 1: Ce Qu'on a Besoin

pour commencer, une liste des composants doit être préparer pour crée notre circuit. on liste

- le transformateur électrique : vous pouvez le collecter depuis le ferraille ou penser à l'acheter. les caractéristique essentiel pour le choix du transformateur sont :

* tension d'entrée : pensé à la tension secteur de votre pays (220v ou 110 v).

* tension de sortie : au secondaire, le transformateur doit comporter 3 fils électrique au moins. La tension de sortie doit être comprise entre 15 volt et 24 volt par rapport au commun. Puisque la tension fournit à la sortie est une tension efficace, il faut penser à la redressement qui permet d'avoir la tension max à la sortie. soit pour la tension 24 Vefficace on a Vmax = 24 volt x sqrt(2) = 35 volt (tension max d'un tel régulateur).

- pont de diode : qui sert à redresser la tension de sortie

- deux condensateurs de grand capacité : qui sert pour filtrage et emmagasinage de l’énergie Electrique

- deux condensateurs de faible capacité (céramique) : immunité contre les parasites haute fréquence

- 7815 et 7915 : deux régulateurs de tension positif et négatif.

- planche + vises : morceau de bois qui sert à fixer le tous

Step 2: Schéma Électronique Et Réalisation

On va maintenant essayer d'expliquer notre schéma électronique. Un tel montage ne demande pas assez de compétences. Donc on peut s'en servir des petites cartes électroniques de la caisse afin d'utiliser leurs composants simple pour la réalisation de notre circuit (diode, condo...). Reste parfois, il est difficile de trouver un bon transformateur ou bien des composants spéciales comme les deux régulateurs 7815 et 7915. Mais vous pouvez les commander sur internet. Donc pour commencer, on va traiter le montage du gauche au droite. On commence par la tension secteur, vous pouvez s'en servir d'un câble Electrique enlever d'une machine électroménager déjà à la poubelle. Généralement les fils du câble sont : marron, bleu, jeune vert.

Les seuls fils qu'on doit brancher au primaire du transformateur sont le bleu et le marron. le jeune vert doit être connecté au commun de circuit électronique (ou bien ne pas connecté à aucune point, il ne doit pas être en contact avec phase et neutre).

Certain transformateur sont équipé de 3 fils au primaire. En fait le primaire est composé de deux bobines 110 volt connecté en série. Cela revient au choix d'utiliser le transformateur en mode 110 ou 220. pour détecter les fils, on peux mesurer la résistance à l'aide d'un multimètre des fils deux à deux. La résistance la plus grande correspond au 220v. le plus faible (on trouve 2) est pour 110v.

Une fois branché, on passe au secondaire ou on va trouver nos tensions alternatives sort. Pour un transformateur de 15v-0-15v. On va trouver ces tensions à l'aide de multimètre en mode AC.

Passons à la parti pont de diode, les tensions +15/-15 seront redressé et ils deviendront +21v / -21v. lors de redressement, c'est la tension max qui prend la place en DC. La tension max est égale au tension en AC multiplier par 1.41.

Deux paramètres essentiels à prendre en considération lors du choix des diodes ou du pont : le courant max qui peut faire passer (Average Rectified Output Current) et la tension de blocage inverse (RMS Reverse Voltage).

Lors de connexion de notre circuit avec une tel charge, un courant électrique sera débité, les diodes qui vont s'en servir de passer ce courant doit être capable de le fournir. Prenons l'exemple de datasheet 1N4001, le courant max est de 1A.

La fonction de la diode est de faire passer le courant dans le sens positif (de l’anode vers cathode) et de le bloquer dans le sens négatif. Mais à la réalité, la diode est bloquer pour un certain seuil de tension en inverse qui faut pas dépasser, une fois cette tension est dépassé, la diode sera passante à l’inverse. Et c’est ici que l’idée d'inventer la diode zener vient. Cette seuil de tension s’apel (le reverse voltage). Revenons au l’exemple de datasheet 1N4001, on trouve que la tension en RMS est 35 volts. Donc il faut penser que notre tension ne doit pas dépasser les 35 volts RMS (cas alternatif).

Maintenant on se trouve devant deux tension séparés avec la masse en commun. Le +V et le –V. Les deux condensateurs de chaque coté sert pour le filtrage du tension, enlèvement des alternances pour avoir une tension super continue. Plus que le condensateur est grande en terme de capacité plus que l'onde sera parfaite. Ensuite on passe au régulateur 7815 qui permet d'avoir une tension stable de 15 volt. Les 78XX sont des régulateur linéaires qui permet d'avoir une tension stable de valeur = XX. on trouve le 7805 pour 5 volt, 7812 pour 12 volt ... le principe de fonctionnement est simple. Le régulateur prend en entrée une tension supérieur à la tension de référence XX de 2 volts au minimum (7 volt pour le 7805, 14 volt pour 7812). puis le régulateur fais de sorte qu'il consomme la différence càd si l'entré est de 20 volt pour un régulateur 7805. le régulateur doit faire en sorte que la tension entre ces bornes soit de 15 volt. Il est en série avec la charge (qui doit être alimenté par 5 volts). Donc on va trouvé forcément la tension désiré à la sortie suivant la loi du maille (20v = 15v + 5v).

Ce type de régulateur n'est pas utile pour les applications gourmande en courant. par le même exemple que toute à l’heure, si la charge demande un courant de 100 mA, l'équation de puissance consommé au niveau de 7815 donne une perte de 15 V x 100 mA = 1500 mW.

La série 78XX fonctionnent avec des tensions positifs Ventré > GND. l'autre série du régulateur (79XX) ont la même caractéristique que les 78XX mais pour les tensions négatifs. c'est à dire Ventré < GND. Donc la sortie sera automatiquement négatif (-5 volt pour 7905, -12 pour 7912...)

Terminons maintenant par les deux condensateurs C3 et C4. Ce sont deux condensateurs de filtrages obligatoire à la sortie de régulateurs. Pour C5 et C6, ils servent pour le filtrage des hautes fréquences et des parasite.

Step 3: Application

Maintenant notre alimentation est prête pour l'emploi, on peux s'en servir pour toute montage analogique à base des amplificateurs opérationnel de basse puissance (éviter l'amplification audio, controle mouteur ou allumage des matrices leds) qui ne dépasse pas les 100 mA en terme de courant.

vous pouvez trouvez plein de circuit analogique super intérissant à utiliser comme les oscillateurs, les amplificateur de signal, les préamplificateur micro, les convertisseur asymetric / symetric.

vous pouvez me suivre pour les futurs applications intérissante.