On continue dans notre collection d'oscillateur à déphasage. Cette fois-ci c'est un petit oscillateur réalisé pour le fun.

Schéma conventionnel - Différence notable par rapport aux autres oscillateurs déjà testés

C'est la première fois que je me conforme à un des types de conceptions possibles.
  • Ici la troisième résistance $R$ conventionnelle de la chaine de réaction est remplacée par une résistance $R^{'}$
  • Il n'y a pas de condensateur $C_{B}$ à la base

Fig 1. Un des schémas conventionnels de l'oscillateur

Fréquence d'oscillation

La fréquence théorique $f_{0}$ est calculée par $$f_{0}=\frac{1}{2\pi R C \sqrt{6+4\frac{R_{C}}{R}}}$$ où (voir schéma ci-dessous)
  • $C=1nF=10^{-9}F$ fait partie de la chaine de réaction conventionnelle
  • $R=15k\Omega$ fait partie de la chaine de réaction conventionnelle
  • $R_{C}=R_{C1}+R_{C2}+R_{C3}=3300+330+10=3640\Omega$ désigne la résistance totale au collecteur
On obtient donc une fréquence théorique $f_{0}=\frac{1}{2\times \pi \times 15000\times 10^{-9}\sqrt{6+\frac{4\times 3640}{15000}} }=4018,756704727$. Donc $f_{0}=4.018kHz$

Schéma

  • Schéma assez sensible si la tension d'alimentation n'est pas correctement réglée sur $9V$ -- distorsions possibles dans le creux de la sinusöide avec un léger décalage vers la gauche du signal --.
  • La résistance $R_{E_{\mathrm{Attn}}}$ sert amplifier le signal de quelques hertz pour approcher les 4kHz et à réduire les légères distorsions. Pou rappel la conception de ce genre d'oscillateur n'est jamais parfait mais on peut utiliser ce genre d'astuce pour améliorer la qualité du signal de sortie.

Fig 2. Schéma expérimental pour oscillateur à déphasage - Fréquence de sortie théorique de 4.018kHz

Revenons-en à $R^{'}$

En faisant les calculs on a
  • Le point de repos choisi pour la polarisation de l'amplificateur est $(I_{C_{\mathrm{EQ}}},V_{CE_{\mathrm{EQ}}}=(1mA,4.5V)$
  • $h_{fe}=h_{21}=320$
  • $h_{ie}=h_{11}\simeq \frac{h_{21}}{40\times I_{C_{\mathrm{EQ}}} }=\frac{320}{40\times 0.001}=8000=8k\Omega$
  • La résistance d'entrée $Z_{in}$ est calculée par $$Z_{in}=(R_{B1}+R_{B2}+R_{B3}) ||R_{B4}||h_{ie}$$ Donc $$Z_{in}=((100000+33000+620)^{-1}+30000^{-1}+8000^{-1} )^{-1}\simeq 6030,735\Omega=6k\Omega$$
Hors $$R^{'}=R-Z_{in}=15000-6000=9000=9k\Omega$$ On choisit donc une résistance normalisée de $9.1k\Omega$

Relevés du signal de sortie

  • Le signal n'est pas parfait en soi mais assez satisfaisant. On note quand même une légère distorsion dans le haut du signal.
  • Le gain est assez important!

Fig 3. Signal sur calibration verticale de $1 V$

Fig 4. Signal sur calibration verticale de $1 V$

Fig 5. Zoom sur le signal - Calibration vertical de $1V$