LiFI : Amplification

Thèmes abordés

Électronique, travaux pratiques, technologie de communication, LiFi Light-Fidelity, amplification, amplificateur, amplificateur non-inverseur, chronogramme, simulation, théorème de Millman, amplitude, signal d'entrée, signal de sortie, TRMC Taux de Rejet du Monde Commun, gain Ad fort, gain Amc, ESIGELEC

Résumé du document

Cette simulation sur un montage amplificateur non-inverseur à trois étages a pour but de déterminer le gain nécessaire pour obtenir une sortie de 2V avec une entrée de 2mV à une fréquence de 1kHz, puis de 20kHz. Elle présente également une étude sur le calcul de l'amplitude commune du signal. La simulation montre des chronogrammes pour l'entrée et la sortie à différentes fréquences et permet de vérifier les résultats théoriques. Le passage de la fréquence de 1kHz à 20kHz nécessite l'utilisation de deux amplificateurs en série. Le passage de la fréquence à 1MHz diminue le gain et augmente l'amplitude commune du signal.

Extraits

[...] On peut donc conclure qu'à 1 kHz, le signal sera amplifié correctement avec moins de parasites. On observe que si la fréquence du générateur est située dans la bande passante de l'amplificateur. Ainsi, on aura un gain Ad fort et un gain Amc négligeable : TRMC sera donc élevé. En revanche, si la fréquence du générateur n'est pas comprise dans la bande passante de l'amplificateur, Ad sera faible et Amc sera élevé (même s'il restera négligeable) : TRMC sera donc faible. [...]

[...] On obtient le schéma suivant avec 3 étages d'amplificateurs. Après simulation, on obtient le gain voulu sur ce graphe : Étude/simulation 2 Étude : On a : e1-e2=Ir3*R3 Ir3= (e1-e2)/R3 Dans un AOP aucun courant ne circule donc on applique la loi d'Ohm : S1-S2 = Ir3 * * R1 + R3) Pour faire la relation entre S1-S2 et e1 - e2, on isole et on remplace Ir3 dans une des 2 expressions. On a donc : S1-S2= (2*R1+R3)/R3*(e1-e2) Pour déterminer S en fonction de S1 et S2, on fait un Millman sur les branches du AOP. [...]

[...] S = e1 - e2* R6*(2*R1+R3)R3*R4 En reprenant l'équation de l'énoncé, on procède à une identification. On a donc : Ad= R6*2*R1+R3R3*R4 et Amc=0 Cette valeur de Amc est bien théorique, car en réalité, Amc tend vers 0 sans l'atteindre. Simulation : Voici le montage réalisé : On obtient le chronogramme suivant pour le signal d'entrée : On remarque que l'amplitude crête à crête du signal d'entrée est de 4 mV. On obtient également le chronogramme suivant pour le signal de sortie : On remarque que l'amplitude crête à crête du signal de sortie est de 400 mV. [...]

[...] On obtient donc un gain Ad = 47,5. Cela est dû à la bande passante. En effet MHz est supérieur à la bande passante limite, c qui explique qu'Ad soit plus faible. Montage pour déterminer Amc : On a configuré les chronogrammes comme ceci : On obtient donc le chronogramme suivant pour le signal d'entrée : L'amplitude crête à crête du signal d'entrée est de 4 V. On obtient donc le chronogramme suivant pour le signal de sortie : L'amplitude crête à crête du signal d'entrée est de 197 uV. [...]