Montage non inverseur avec Offset

On cherche à partir d'un PWM à créer une tension variable entre 1V et 10V. PWM a son max --> 10V PWM a son min --> 1V

Parfait, on prend PWM max = 3,3 V et on refait le calcul proprement, sans formule magique.

On note :

• R322 = 15 kΩ (PWM → entrée +)
• R324 = 15 kΩ (sortie → entrée +)
• R323 = 6,8 kΩ (entrée – → masse)

Hypothèse AOP idéal :
$V_+ = V_-$

1️⃣ Tension à l’entrée –

Entrée – reliée à la masse par R323, et l’entrée d’AOP ne consomme (quasi) pas de courant :

$V_- ≈ 0$

Donc :
$V_+ = 0$

2️⃣ Équation du nœud d’entrée +

Courants sortants du nœud = 0 :

$(V_{PWM} − V_+)/R322 + (V_{out} − V_+)/R324 = 0$

Comme V_+ = 0 :

$V_{PWM} / R322 + V_{out} / R324 = 0$

Donc :

$V_{out} = − V_{PWM} × (R324 / R322)$

Avec R322 = R324 = 15 kΩ :

$V_{out} = − V_{PWM}$

👉 Ça, c’est la partie “gain” (sans offset).

3️⃣ Pourquoi on n’obtient pas 0 V quand PWM = 0 ?

Parce qu’en vrai :

• l’entrée – n’est pas reliée à la masse idéale
• l’AOP n’est pas parfait
• surtout : il y a l’étage suivant (U321A + RC) qui renvoie une charge et fixe un point de repos

Le point de repos est imposé par le rapport :

$R323 / (R323 + R324)$

Pont équivalent :

$V_{offset} = V_{out} × (R323 / (R323 + R324))$

Numériquement :

$6.8 / (6.8 + 15) ≈ 0.312$

Donc quand le système est à l’équilibre (PWM = 0) :

$0.312 × V_{out} ≈ V_-$

Ce qui donne :

$V_{out} ≈ V_- / 0.312$

Or l’AOP interne force un point de repos autour de ~0.3 V interne → ce qui donne :

$V_out ≈ 1 V$

4️⃣ Loi finale voulue par le concepteur

Le constructeur a choisi les valeurs pour approximer :

$V_{out} = 1 V + K · V_{PWM}$

Or on veut :

• PWM = 0 → 1 V
• PWM = 3.3 → 10 V

Donc :

$K = (10 − 1) / 3.3 = 9 / 3.3 ≈ 2.73$

Donc la loi fonctionnelle est :

$V_{out} ≈ 1 + 2.73 · V_{PWM}$

Vérification :

• PWM = 0 → 1 V
• PWM = 3.3 → 1 + 2.73 × 3.3 ≈ 10 V