Voici un redresseur sans diode et sans seuil très simple. Sur le schéma, un seul ampli op tel que le LM358 et 4 résistances créent un redresseur double alternance. La tension de sortie vaut 1/3 de la valeur absolue du signal d'entrée.
Schéma du redresseur à ampli op sans diode
En vert (LM358 avec R1 et R2), le montage inverseur classique. Le circuit se comporte différemment selon le signe de la tension d'entrée Ve.
Choix de l'ampli op
Pour le redresseur sans diode, il faut un ampli op dont la plage de tension d'entrée s'étend jusqu'à son alimentation négative (potentiel le plus bas). La plage de tension d'entrée du LM358 convient pour cette applicationde : de -0.3V à +Vcc quand il est alimenté entre 0V et +Vcc. Par ailleurs, sa tension de sortie saturée (Vsat) basse doit être proche de l'alimentation négative, ici la masse : 20mV maximum (pour 1mA de courant de sortie), ce qui est très faible. C'est une tension Vce sat (saturation du transistor bipolaire de sortie).
Cas où la tension est positive
Lorsque la tension d'entrée est positive, l'ampli op est saturé. Sa tension de sortie (V1) est donc nulle. Vs est le résultat de Ve atténuée par le pont diviseur R3 et R4. La valeur de R4 doit être le double de celle de R3.
On obtient donc Vs = 1/3.Ve
Cas où la tension est négative
Cette fois ci, l'ampli op fonctionne en inverseur. Son gain est défini par le rapport -R2/R1 et vaut -1. Vs est une moyenne pondérée de V1 (qui vaut -Ve) et de Ve. Etant donné que R4 = 2.R3, la pondération s'écrit :
Vs = 2/3.V1 + 1/3.Ve
Vs = -2/3.Ve + 1/3.Ve (car V1 = -Ve)
Vs = -1/3.Ve
On peut résumer les 2 cas (Ve>0 et Ve<0) en écrivant une valeur absolue :
Vs = 1/3.|Ve|
Plage de fonctionnement
Pour éviter que l'ampli en fonctionnement inverseur sature, on limitera la tension d'entrée à -12V. La limite supérieure pour Ve dépend de la tension différentielle maximale que les entrées du LM358 supportent.
La plage idéale de tension est donc -10V < Ve < +10V.
Limites du montage
La tension de sortie est un peu faussée par Vsat qui n'est pas tout à fait nulle.
L'impédance de sortie du montage est élevée (R3//R4).
Conclusion
Les résistances peuvent être choisies librement mais avec les contraintes :
R2 = R1
R4 = 2.R3 (c'est l'astuce du montage !)
Dans ce cas, la tension de sortie Vs vaut :
Vs = 1/3.|Ve|
C'est un redresseur double alternance qui a l'avantage d'avoir la même référence des potentiels que la tension d'entrée, contrairement à un pont à 4 diodes.
Applications possibles
Création de signal d'erreur si le signal s'écarte trop de zéro
Doublement de fréquence
Fonction valeur absolue
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