ElectroCard – Fiche de lecture
LB-16 — Easily Tuned Sine Wave Oscillators
Auteur : National Semiconductor
Mars 1971
Pourquoi ce Linear Brief est important
Ce seizième Linear Brief présente une méthode originale permettant de réaliser des oscillateurs sinusoïdaux facilement accordables à l'aide d'un seul potentiomètre. Contrairement au célèbre oscillateur à pont de Wien, dont deux composants doivent être ajustés simultanément, les circuits proposés permettent de faire varier la fréquence sur un rapport supérieur à 4:1 sans modifier sensiblement l'amplitude de sortie.
Le document présente deux versions : une première privilégiant la simplicité avec une sortie carrée et sinusoïdale, et une seconde optimisée pour obtenir une très faible distorsion harmonique. Cette approche élimine également les problèmes de stabilité liés aux boucles AGC classiques.
 
Ce que l'on y apprend
• principe des oscillateurs sinusoïdaux
• filtre passe-bande actif
• oscillateur à comparateur
• génération simultanée sinus / carré
• oscillateur à faible distorsion
• stabilisation d'amplitude par écrêtage
• compensation Feedforward du LM101A
• réglage de fréquence par une seule résistance
• influence du facteur Q
• démarrage automatique
• choix des composants
• découplage des alimentations
• blindage des circuits
• stabilité thermique
• optimisation de la distorsion harmonique
Les pépites techniques
• réglage de fréquence par un seul potentiomètre
• plage d'accord supérieure à 4:1
• fonctionnement de moins de 20 Hz jusqu'à plus de 20 kHz
• sortie sinusoïdale et carrée simultanées
• oscillateur auto-démarrant
• stabilisation d'amplitude par diode Zener
• version faible distorsion utilisant un sinus écrêté
• distorsion comprise entre 0,75 % et 2 % pour le premier montage
• distorsion réduite entre 0,2 % et 0,4 % pour la version optimisée
• compensation Feedforward portant la bande passante du LM101A à plus de 10 MHz
• Slew Rate supérieur à 10 V/µs
• tableau complet des valeurs de composants couvrant les différentes gammes de fréquences
Les calculateurs ElectroCard envisageables
• Calculateur oscillateur sinusoïdal.
• Calculateur fréquence d'oscillation.
• Calculateur filtre passe-bande actif.
• Calculateur facteur Q.
• Calculateur distorsion harmonique.
• Calculateur fréquence selon R et C.
• Calculateur compensation Feedforward.
• Calculateur oscillateur faible distorsion.
• Calculateur plage de réglage.
• Simulateur oscillateur sinusoïdal.
• Simulateur filtre actif.
• Simulateur sortie sinus / carré.
Applications décrites
• Oscillateur sinusoïdal général.
• Générateur BF.
• Générateur audio.
• Oscillateur faible distorsion.
• Générateur de laboratoire.
• Oscillateur à fréquence variable.
• Générateur sinus / carré.
• Instrumentation analogique.
• Bancs de test électroniques.
Intérêt historique
Publié en mars 1971, ce Linear Brief constitue une excellente alternative aux oscillateurs à pont de Wien qui dominaient alors les générateurs audio. En remplaçant la boucle AGC par une stabilisation par écrêtage et en utilisant un filtre passe-bande actif associé à un comparateur LM111, National Semiconductor obtient un oscillateur simple, stable, auto-démarrant et très facile à accorder. L'utilisation de la compensation Feedforward développée précédemment dans le LB-2 permet en outre d'étendre considérablement les performances du LM101A. Les techniques décrites restent aujourd'hui encore très intéressantes pour la réalisation de générateurs analogiques à faible coût.
 
Niveau
★★★★★
Avis ElectroCard
Un excellent Linear Brief. Malgré seulement deux pages, il présente deux architectures originales d'oscillateurs sinusoïdaux combinant simplicité, stabilité et facilité de réglage. L'idée d'utiliser un filtre passe-bande actif excité par un comparateur, puis de stabiliser l'amplitude par écrêtage, permet d'éviter les inconvénients des oscillateurs à pont de Wien tout en obtenant une excellente stabilité de fréquence. Les nombreuses recommandations concernant la compensation Feedforward, le choix des condensateurs, le découplage des alimentations et le blindage rendent ce document particulièrement riche. Pour ElectroCard Analog Archives, ce Linear Brief mérite pleinement une édition Premium Interactive accompagnée de calculateurs HTML dédiés aux oscillateurs sinusoïdaux, aux filtres actifs, au facteur Q, à la distorsion harmonique et à la compensation Feedforward