Étude et réalisation d'un amplificateur galvanométrique linéaire ou intégrateur de performances élevées

Abstract

L'étude des amplificateurs galvanométriques linéaires ou intégrateurs, considérés comme systèmes asservis, montre que leur fonction de transfert peut se mettre sous la forme d'un produit de deux termes : l'un étant le terme recherché, l'autre un terme perturbateur correspondant à un filtre passe-bas. Il est possible de corriger l'influence de ce dernier en utilisant des boucles de retour convenables. L'examen des critères de stabilité confirme que de telles corrections sont possibles et met en évidence leur limite. Pour les parfaire, on peut mettre en série avec le système corrigé un filtre ayant une fonction de transfert inverse de celle du filtre perturbateur. Les résultats expérimentaux obtenus confirment le calcul. Ils montrent l'intérêt des amplificateurs galvanométriques linéaires dans le domaine des gains élevés. En effet, après correction, on passe sans affaiblissement et à moins de 20° de déphasage : 1000 Hz au gain 104, 700 Hz au gain 105 et 400 Hz au gain 106. En ce qui concerne l'intégrateur très bas niveau, sa stabilité est exceptionnelle. Nous avons pu obtenir des dérives intrinsèques correspondant à des tensions moyennes ramenées à l'entrée de quelques dizaines de picovolts (1 picovolt = 10 -12 V) pendant des durées voisines d'une heure. Même dans le cas où l'on exige la plus grande stabilité (galvanomètre lent) la bande passante de l'intégrateur reste très acceptable : moins de 20° de déphasage à 1 100 Hz et un temps de montée de 100 μs. Cette étude montre qu'il est possible de corriger l'essentiel des défauts des amplificateurs galvanométriques sans en altérer les qualités