Dans le cadre de l ’étude d ’un synthé audio analogique le mercredi soir au Club Scientifique, nous avons commencé par étudier le mythique Oscillateur sinusoïdal à « Pont de Wien »…
Entièrement Analogique…
Le but était de générer un signal sinusoïdal audible par un moyen entièrement analogique
(donc sans génération numérique moderne) de façon à obtenir un son pur dénué de tout échantillonnage….
Principe des oscillateurs…
Le principe de tout oscillateur, à la manière d ’un sifflement causé par effet Larsen en sonorisation, est de réinjecter à l’entrée d’un amplificateur son propre signal de sortie:
Le son va s ’amplifier et tourner en boucle sur une fréquence de résonance privilégiée, jusqu ’à atteindre une amplitude stable.
On dit qu’un oscillateur ne peut fonctionner que sous ces 2 conditions:
=> Le signal de sortie doit être réinjecté avec la même phase et la même amplitude que le signal présent à l ’entrée, autrement dit:
– Gain de l ’ampli: G = 1
– Déphasage du signal réinjecté = 0°
Une fréquence privilégiée…
On obtient notre fréquence privilégiée par un filtre « Passe-bande », obtenu mettant en série un filtre « Passe haut » avec un filtre « Passe bas ».
La chaine complète…
Le filtre ne laissant passer qu’un tiers de l’amplitude du signal à la résonance, il faut compenser cette perte en amplifiant par 3, ce qui se fait facilement avec un Ampli-Op (AOP ou Amplificateur Opérationnel).
Le schéma théorique…
Le schéma pratique…
Une masse virtuelle à mi-tension permet de s’affranchir de la double alimentation…
L’amplification par 3 est stabilisée par une petite ampoule T5-12V de tableau de bord, faisant office de CTP (50 ohms à froid, la résistance montant ensuite avec la température).
Mise au point…
Tourner la résistance ajustable jusqu’à obtenir une oscillation, puis revenir en arrière si le gain est trop fort (saturation donnant des signaux rectangulaires). Une fois la meilleure position trouvée, l’oscillateur fournit une belle sinusoïde d’amplitude stable.
Références…
Site Electronics-Tutorial
Chaine vidéo E14 Elements-14
1 MHz Wien Bridge Oscillator
National Semiconductor Linear Applications Handbook 1994
Bonne réalisation…!
Stéphane (M6PIV) Joseph (F6ICS)