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

Abstract

2014 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 03BCs.Cette étude montre qu'il est possible de corriger l'essentiel des défauts des amplificateurs galvanométriques sans en altérer les qualités.Abstract. -The dynamical behaviour of galvanometric amplifiers is derived from servomechanism theory. It is shown that their transfer function has the form of the product of two terms, one of them being the ideal function and the other being the transfer function of a low-pass filter. It is possible to correct for the influence of this term by using suitable feedback loops. The theoretical stability conditions show that such a correction is possible to a certain amount. A further correction is performed by a tunable active network which almost cancels the effect of the lowpass filter.The amplifier described in this paper features a good frequency response at high gains : its bandwidth values are 1 000 CPS, 700 CPS and 400 CPS at gains 104, 105 and 106, with a phase lag less than 20°. The drift of the long-term integrator proved to be extremely low : during recordings up to 54 minutes, the input error voltage was less than a few 10-11 volt. Even with a slow (sensitive) galvanometer the integrator has a good frequency response : phase lag less than 20° at 1 100 CPS, rise time 100 03BCs.This work shows that it is possible to improve to a great amount the behaviour of galvanometric amplifiers.

Quelques aspects statistiques des processus d'aimantation dans les corps ferromagnétiques. Cas du déplacement d'une seule paroi de Bloch à 180° dans un milieu monocristallin aléatoirement perturbé

“…Il faut toutefois noter l'hypothèse physique essentielle de ce modèle : une seule variable d'espace suffit à décrire les déplacements de la paroi (paroi non flexible). Néel [6] qui, à partir de la théorie des fonctions aléatoires, l'a justifié et notablement complété dans le cas de perturbations à petite échelle dont la distribution est homogène dans toute la substance. Il trouve alors pour V(x) une fonction en dent de scie analogue à celle introduite par Néel.…”

“…Dans toutes ces expériences, nous avons utilisé un fluxmètre galvanométrique, particulièrement sensible et stable [6]. Nous l'avons utilisé soit tel quel, soit en fluxmètre asservi.…”

“…On s'attend donc à une variation quadratique de l'espérance mathématique du déplacement de la paroi en fonction du champ appliqué. 6. L'activation thermique et le déplacement de la paroi de Bloch à 180°.…”

“…Pour aller plus loin, il faut se donner un modèle de traînage de fluctuations. Nous avons utilisé celui de Street et Woolly [11] (6), approfondi par Gaunt [20], car il se prête bien au calcul. Il s'agit d'un modèle formel qui représente un matériau ferromagnétique par un ensemble d'éléments de matière indépendants dont les retournements peuvent être thermiquement activés.…”

“…b) f '(E ) = p pour 0 E Eo, 0 pour E > Eo (créneau). SW expriment 1 (t, T) sous forme d'un développement en série dont ils explicitent les deux premiers termes : (6) On remarque dans les deux cas que seules certaines constantes de temps T contribuent sensiblement aux phénomènes. En effet, les constantes de temps très courtes agissent avant l'instant t, 1 où commence la mesure, alors qu'il faudrait attendre des temps supérieurs à t2 pour observer la contribution des grandes constantes de temps.…”