1. Chemin de transmission du signal de tension

Fig. 1 Chemin de transmission des signaux de source de tension
Fig. 1 Chemin de transmission des signaux de source de tension

Comme le montre le Figure 1, un système de transmission de signal de tension se compose de trois éléments clés :

  1. Circuit de sortie de tension à rétroaction négative

  2. câble de transmission de signal

    • Comprend capacité parasite (C1) et inductance parasite (L1), qui dépendent de longueur du câble et schéma de câblage.

  3. circuit d'acquisition du signal d'entrée

    • Peut inclure un filtre passe-bas (L2, C2).

2. Pourquoi les oscillations se produisent-elles ?

Dans un système de signal de tension à rétroaction négative, le signal d'entrée est calculé comme suit :

∣Xi′∣=∣Xi∣−∣Xf∣|X_i'| = |X_i| – |X_f|

Cependant, si le Le signal de rétroaction (|Xf|) est déphasé de 180°, l'équation devient :

∣Xi′∣=∣Xi∣+∣Xf∣|X_i'| = |X_i| + |X_f|

Cela signifie que même si aucun signal d'entrée est appliqué (|Xi| = 0), le Le signal de rétroaction maintient la sortie, ce qui conduit à oscillation auto-entretenue.

Pour qu'une oscillation se produise, deux conditions doivent être remplies :

  1. Le gain de boucle est supérieur à 1 : > 1

  2. Le déphasage satisfait à : φA + φF = (2n+1)π

Le déphasage La boucle provient de sources multiples :
✔ Capacité parasite (C1) et inductance (L1) dans le câble de transmission
✔ Composants du filtre passe-bas (L2, C2) dans le circuit d'entrée
✔ Condensateurs de filtrage dans le circuit de sortie

Si le Le déphasage total atteint 180°, une auto-oscillation peut se produire.

3. Comment prévenir l'oscillation ?

Pour éviter l'oscillation, L'une des deux conditions ci-dessus ne doit pas être remplie. dans la plage de fréquences opérationnelles.

Fig. 2 Condition d'une boucle de rétroaction négative sans oscillation
Fig. 2 Condition d'une boucle de rétroaction négative sans oscillation

Comme le montre le Figure 2, deux fréquences critiques sont considérées :

  • fc : La fréquence à laquelle le gain de boucle |AF| chute à 0 dB.

  • fo: La fréquence à laquelle le déphasage de la boucle dépasse -180°.

Pour maintenir la stabilité, le Le gain doit être inférieur à 0 dB lorsque le déphasage atteint -180°.

4. Pourquoi les signaux de sortie de courant sont-ils plus stables ?

Fig. 3 Boucle de rétroaction de la source de courant
Fig. 3 Boucle de rétroaction de la source de courant
Fig. 4 Boucle de rétroaction de la source de tension
Fig. 4 Boucle de rétroaction de la source de tension

circuits de sortie de signal de courant sont moins sujets aux oscillations car :
✔ Leur circuit de rétroaction est limité aux composants internes. (comme indiqué dans Figure 3).
✔ Les variations de charge externe ont peu d'effet sur le déphasage ou le gain..

En revanche, circuits de sortie de tension (Figure 4) recueillir les commentaires des point de sortie, ce qui signifie que câbles externes et circuits d'échantillonnage peuvent influencer le déphasage et le gain. Si leurs paramètres changent, le système peuvent satisfaire aux conditions d'oscillation, ce qui entraîne une instabilité.

5. Conclusion

Les signaux de sortie de type tension peuvent osciller lorsque :
✔ Les composants parasites introduisent un déphasage de 180°.
✔ Le gain de boucle reste supérieur à 1 à ce déphasage.

Pour éviter les oscillations :
✔ Assurez-vous que le gain de boucle soit réduit en dessous de 0 dB avant que le déphasage n'atteigne 180°.
✔ Minimiser la capacité/inductance parasite des câbles de transmission.
✔ Utilisez un filtrage approprié pour stabiliser la boucle de rétroaction.

En revanche, sorties de type courant sont plus stables depuis que leurs La boucle de rétroaction est moins affectée par les conditions de charge externes..