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Listes des travaux pratiquesNiveau semestriel 2TP 1 TP 2 TP 3 TP 4 Les diodes jonction Circuits redresseurs et filtrage. Circuits crteurs et rgulateurs de tension. Transistors bipolaires - Amplification en basses frquences. 03 07 14 19

Niveau semestriel 3TP1 TP 2 TP 3 Les amplificateurs oprationnels : montages de base Les AOP en rgime non linaire. Les filtres du premier ordre. 24 29 31

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INTRODUCTION

Le prsent support contient sept manipulations, la liste des quatre premires, sadressent aux tudiants de gnie lectrique du deuxime niveau semestriel et les trois destines au troisime niveau, option lectronique. dernires sont

lobjectif des premire et quatrime manipulation est le traage des caractristiques statiques des diodes et transistors bipolaires, les deuxime et troisime manipulations sont consacres ltude de circuits crteurs et redresseurs diodes et les trois dernires tudient lamplificateur oprationnel et ses applications linaires et non linaires

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OBJECTIFS : Tracer les caractristiques statiques de deux types de diodes (en germanium et en silicium). identifier les paramtres du schma quivalent dune diode jonction. Oscilloscope. Appareils de mesure : voltmtre, ampermtre. Alimentation stabilise variable. GBF MATERIELS

I. RAPPEL THEORIQUE : I.1. Identification du composant : La diode est un composant conduction dissymtrique constitu dune jonction PN de semi conducteurs (au silicium, ou au germanium). Les deux lectrodes (diple) sont repre par A anode et K cathode, le sens passant du courant dans la diode est de A vers K. : A P N K (Anode) A K (Cathode)A Id VAK K

I.1. Relev des caractristiques directe et inverse : a) Caractristiques directes : Id = f(Ud) IF = f(UF)Figue 1: caractritique directe dune diode

Id

jonction.

0.6

Ud

La caractristique de la diode Id = f(Ud) est illustre sur la figure ci dessus o lon peut noter que le courant commence passer lorsque la tension aux bornes de la diode excde la tension de seuil environ 0.6 V pour les diodes au silicium ( Si ) et 0.2 V pour les diodes auISET . universitaire 2011/2012 3 Anne

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germanium. Avec le circuit de la figure suivante (figure3) il est possible de dduire par points la caractristique directe de la diode. RFigue 2: Caractristique directe de la diode.

Id A D V Ud

E 0-30V

La rsistance R1 sert limiter le courant dans le circuit ( Id < IM ) Le courant maximum dans le circuit est IM = ( E- Ud )/R1. b) Modle quivalent : La rsistance dynamique Rd = Ud/ Id est dfinit dans les parties droites des V Rd caractristiques. Le modle quivalent est donc : A KFigue 3: Modle quivalent de la diode

II. MANIPULATION : II.1. Caractristique directe Id = f (Vd) dune diode au silicium 1N4007 : R Id mA Vd D V

Figue 4

E

Raliser le montage de la figure 4 On utilisera une alimentation stabilise pour la source de tension E et R = 1 k . Mode opratoire :

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Faire varier la ddp dlivre par lalimentation E et mesurer laide des multimtres les valeurs de Vd pour chaque valeur de lintensit Id donne dans le tableau ci-dessous : Remplir le tableau suivant : Id ( mA ) Vd ( V ) 0 0,1 0,2 0,5 1 2 3 5 10 15 20 28

Tracer la caractristique Id = f ( Vd ) ( voir page 6) Dterminer la rsistance dynamique de la diode : rd =.. En dduire le modle quivalent de la diode. A Id VAK K

Inverser la polarit de la diode du circuit de la figure 1. La source tant rgle 10 V, mesurer la tension Vd aux bornes de la diode et le courant I qui la traverse II.2. Caractristique directe Id = f (Vd) dune diode au Germanium SFD 122 :

Reprendre le mme travail avec la diode SFD 122 Tracer la caractristique Id = f ( Vd ) sur la mme feuille Id ( mA ) Vd ( V ) 0 0,1 0,2 0,5 1 2 3 5 10 15 20 28

Dterminer la rsistance dynamique de la diode : rd =.. En dduire le modle quivalent de la diode. Id VAK K

A II.3. Conclusion :

Comparer les deux caractristiques et conclure. ISET . universitaire 2011/2012 5 Anne

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II.4. Caractristiques de diodes loscilloscope :

YAFigue 5

R

Id

E

Vd

D YB

Le but de ce paragraphe est de tracer directement la caractristique dune diode loscilloscope. Raliser le montage de la figure 5 Choisir une tension dlivre par le gnrateur BF de lordre de 3V et une frquence comprise entre 50 et 200 Hz. Loscilloscope est en mode X-Y. Relever le trac de la caractristique.

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Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : 2011/2012 Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

6DC ou ACDC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

Anne V/divV/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

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OBJECTIFS : Etre capable de tracer la diffrence de potentiels aux bornes de la charge dans le cas dun redresseur une diode puis dans le cas dun redresseur quatre diodes puis de dduire la dure de conduction des diodes dans les deux cas tudis Etre capable de dessiner la forme donde dune tension filtre et de dterminer tension dondulation. I. REDRESSEUR SIMPLE ATERNANCE : Dispositif exprimental : UAK id D VE R UR Donnes : R = 1 k D : 1N4001 la

Figure1

Mode opratoire : Rgler la tension dentre VE sur le GBF afin dobtenir : Un signal sinusodal, Valeur maximale VEmax = 5V, Valeur moyenne nulle, Priode du signal T = 1ms ajoutant les branchements de loscilloscope permettant de visualiser la ddp dentre VE et la ddp UR aux bornes de llment rsistif R.ISET . universitaire 2011/2012 7 Anne

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Relever et tracer laide de loscilloscope les ddp VE( t ) et UR ( t ). Vous devrez prciser lchelle des temps sur tous vos tracs !

Figure 2

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Daprs lallure de UR ( t ), prciser ltat de la diode D (passante ou bloque). . . Mesurer les valeurs maximales Vemax et Urmax. Ces valeurs sont-t-elles gales ? Calculer leur diffrence et expliquer lcart constat.

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II.REDRESSEUR DOUBLE ALTERNANCE : Dispositif exprimental : D4 VE Figure 3 D1

D3 D2

+

iR R UR

Mode opratoire : Rgler la tension dentre VE sur le GBF afin dobtenir : Un signal sinusodal, Valeur maximale VEmax = 5V, Valeur moyenne nulle, Priode du signal T = 1ms

Relever et tracer laide de loscilloscope les ddp VE ( t ) et UR ( t ). Vous devrez prciser lchelle des temps sur tous vos tracs !

Figure 4

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

VE( t )

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t

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D1 et D3 D2 et D4

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Figure5

Pendant lalternance positive de VE( t ), indiquer sur le chronogramme de UR Quelles sont les diodes qui conduisent ? . Quelles sont les diodes qui sont bloques ? Que vaut la ddp UR aux bornes de la charge ?.. Dessiner le schma quivalent du pont de gratz durant lalternance positive de VE( t); Reprsenter le sens de circulation du courant dans la charge R.

Pendant lalternance ngative de VE( t ), Mmes questions que pour lalternance positive.

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Mesurer les valeurs maximales Vemax et Urmax. Ces valeurs sont-t-elles gales ? Calculer leur diffrence et expliquer lcart constat.

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III. FILTRAGE :III.1 Filtrage dun signal redress simple alternance : Dispositif exprimental : UAK Donnes : D VE C R Uf R = 1 k D : 1N4001

Figure 6

Mode opratoire : Rgler la tension dentre VE sur le GBF afin dobtenir : Un signal sinusodal, Valeur maximale VEmax = 5V, Valeur moyenne nulle, Priode du signal T = 1ms

Brancher lune des voies de loscilloscope aux bornes du GBF et lautre aux bornes de llment rsistif R. Prendre C = 1 F . Relever la forme de la tension de sortie Uf (t).

Figure 7

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

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Mesurer la valeur de tension continue entre les bornes de R : UR =. Prendre C = 470 F . Relever la forme de la tension de sortie Uf (t).

Figure 8

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Dterminer la valeur moyenne U0 de la tension aux bornes de la charge : U0 = . Dterminer la valeur crte crte de U de l ondulation : sensibilit de manire faire apparatre londulation). Calculer le coefficient dondulation ( r ) : r= U=..

( Commuter loscilloscope de lentree continue lentre alternative. Augmenter la

U U0

= .

III.2 Filtrage dun signal redress double alternances : Dispositif exprimental :

VEFigure 9 ISET . universitaire 2011/2012

D4

D1

D3 D2

+R UfAnne

C

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Mode opratoire : Faire la mme tude que dans le cas simple alternance pour une capacit de 470 .F. Tracer Uf (t). Remplir le tableau suivant : U0 U r

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH Sensibilit CH Sensibilit Ba

IV. CONCLUSION GNRALE .ISET . universitaire 2011/2012 14 Anne

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OBJECTIFS : Etre capable dimensionner un circuit crteur et tracer la diffrence de potentiel aux bornes de la charge alimente par ce circuit et de dterminer la nature de chaque circuit crteur. Etre capable dimensionner un rgulateur de tension et de reprsenter la forme donde dune tension stabilise. Matriels: GBF Alimentation rglable dau moins 1 V 15 V 2 Diodes 1N4001 ( ou presque toute autre diode au silicium pour signaux faibles ) 4 rsistances W : 470 , 1 k , 10 k , 100 k Multimtre Oscilloscope

MANIPULATION : I. CIRCUITS ECRETEURS 1. Monter lcrteur positif illustr la figure 1a. (la rsistance de 1 k est pour le retour de courant continu.) 2. Rgler la source de manire avoir une frquence de 1 kHz et une tension crte-crte dentre de 20 V. Inscrire la valeur de VPP dans le haut du tableau. Donner la forme donde du signal de sortie 3. Brancher loscilloscope la sortie. On devrait obtenir une onde sinusodale crte positivement. Porter la valeur des crtes positive et ngatives au tableau. (Il faut utiliser lentre continue de loscilloscope. ) 4. Inverser la polarit de la diode et observer la forme donde de sortie. Elle devrait tre crte ngativement. Porter la valeur des crtes positive et ngatives au tableau Dessiner la forme donde du signal de sortie 5. Brancher la combinaison dcrteurs illustre la figure 1b.ISET . universitaire 2011/2012 15 Anne

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6. Observer la forme donde de sortie. Mesurer et porter au tableau la valeur des crtes positives et ngatives. 7. Brancher lcrteur variable illustr la figure 1c. source continue, le niveau dcrtage positif devrait varier dune petite valeur une valeur leve. dessiner les formes dondes du signal de sortie pour E = 2 V et E = 6 V Mesurer et inscrire les valeurs des crtes positives et ngatives dans le tableau (a) 8. Observer, laide de loscilloscope (entre continue), la sortie. Lorsquon fait varier la

Vp =10V f = 1kHz

b)

Vp =10V f = 1kHz

(c)

Vp =10V f = 1kHz E

Figure1

Tableau.

Ecrteurs : Vpp = .. Crte positive Crte ngativeAnne

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Ecteur positif Ecteur ngatif Combiniaisondcteurs Ecteur variable ( a ) Ecteur positif

E=2V E = 6V ( b ) Ecteur ngatif

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH1 YA : Sensibilit CH1 ouou YA : Sensibilit CH2 YB : Sensibilit CH2 ouou YB : Sensibilit Base temps : Sensibilit Base dede temps :

V/div DC AC V/div DC ouou AC V/div DC AC V/div DC ouou AC /div X V/div /div ouou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA Sensibilit CH2 ou YB Sensibilit Base de tem

( c )Combinaison dcteurs

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

E=2V

( d ) Ecteur variable

E =6V

ISET . universitaire 2011/2012Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps : V/div V/div /div DC ou AC DC ou AC ou X V/div

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Sensibilit CH1 ou YA :: Sensibilit CH1 ou YA Sensibilit CH2 ou YB :: Sensibilit CH2 ou YB Sensibilit Base de temps :: Sensibilit Base de temps

V/div V/div

DC ou AC DC ou AC

V/div V/div DC ou AC DC ou AC /div ou X /div ou X V/div V/div

Sensibilit CH1 ou Sensibilit CH2 ou Sensibilit Base de

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II. CIRCUIT REGULATEUR Dans le montage ci-dessous, la rsistance de charge Rc est connecte en parallle sur la diode Zener Dz. Le but de la stabilisation de tension est dobtenir une tension constante aux bornes de la charge, malgr les variations du courant dbit Ic et de la tension dentre E.R A Ic

E

UK A

Dz B

Rc

Uc

Prparation : On souhaite mesurer avec des multimtres lintensit Ic et la tension Uc. Redessiner le montage ci-dessous en ajoutant lampremtre et le voltmtre permettant de raliser les mesures de Ic et de Uc. II.1Stabilisation aval (E = constante et Ic variable) : E = 15 V, R = 270 , Dz : BZX55C 4V7 Raliser le montage prcdent sur une plaquette dessai.. avec Rc : potentiomtre 2,2 k (Faire vrifier). Pour Rc = 0, Rc infinie et pour diffrentes valeurs du potentiomtre Rc, mesurer lintensit Ic dbite et la tension Uc aux bornes de la charge. Reporter vos mesures dans un tableau. Rc () Ic(mA) Vc(V)

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Tracer la courbe Uc = f (Ic) (Vc : 2 cm pour 1 V et Ic : 1 cm pour 2 mA). La tension obtenue aux bornes de Rc est-elle constante ? Indiquer le domaine pour lequel Uc peut tre considre comme constante (valeur limite de Ic). En dduire la valeur limite de Rc. II.2 Stabilisation amont (E variable et Rc constante) : Modifier le montage prcdent avec R = 270 , Rc = 1 k et afin de mesurer les tensions E et Uc avec les multimtres.

Pour chacune des valeurs de la tension dalimentation E du tableau ci-dessous, mesurer la tension Uc aux bornes de la charge. Recopier et remplir le tableau suivant : E(V) Uc(V) 0 2 4 5 6 7 8 10 12 15 18

Tracer la courbe Uc = f (E) (Uc : 2 cm pour 1 V et E : 1 cm pour 1 V). La tension obtenue aux bornes de la charge Rc est-elle constante ? Indiquer le domaine pour lequel Uc peut tre considre comme constante (valeur limite de la tension E). ISET . universitaire 2011/2012 19 Anne

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OBJECTIF : Expliquer le fonctionnement du transistor bipolaire comme amplificateur. Tracer et interprter les diffrentes caractristiques du transistor bipolaire. Visualiser les diffrents signaux (entre et sortie). Oscilloscope Appareils de mesure : voltmtre,ampermtre , multimtre GBF Alimentation symtrique Rsistances : RC = 2.2 K ; RB = 100 K

MATERIELS :

I. PARTIE THEORIQUE I.1 Prsentation du transistor Schmas : Le transistor est un composant 3 bornesC B E B E b) type PNP C

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a) type NPN

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Les trois rgions semi-conducteur dop sont appeles : - Collecteur (C). - Base (B). - Emetteur (E). Fonctionnement dun transistor : On appelle fonctionnement normal dun transistor bipolaire, celui pour lequel :

- La jonction E-B est polarise en sens direct. - La jonction C-B est polarise en sens inverse.Il apparat dans le diple CE un courant, donc on peut le considrer comme un diple command par la valeur du courant de base IB.

- IB nul entrane IC nul. - Une faible valeur de IB impose une valeur importante de IC, ce qui laisseprvoir le rle de ce composant dans lamplificateur: Caractristiques statiques dun transistor : On peut considrer le transistor comme un quadriple, reprsent comme ci-dessous :IC IB VBE VCE

Le fonctionnement du transistor est caractriser par quatre grandeurs : VBE , IB, VCE et IC on peut avoir quatre caractristiques qui reprsentent quatre familles de courbes que lon dsigne par rseau universel.

IC (III) VCE = Cte IB VCE = CteISET . universitaire 2011/2012

(II)

IB= Cte IB= Cte VBE21

IB= IB4 IB= IB3 IB= IB2

IB= IB1

VCE

(I)

(IV)

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IB = f(VBE) Ic = f(VCE) IC = f(IB) VCE = f(VBE)

VCE = Cte : IB = Cte : VCE = Cte : IB = Cte :

Caractristique dentre (I). Caractristique de sortie (II). Caractristique de transfert en courant (III). Caractristique de transfert en tension(IV).

II. MANIPULATION : II.1 Ensemble de caractristiques Montage :IC VCE

mA

A

IB VBE

mA

VBB

VCC

mV

Mesures : Caractristique statique dentre : IB = f(VBE) VCE = Cte.

VBB : variable entre 0 et 12v ; VCC = 5v En jouant su lamplitude VBB , relever VBE et IB,.(on fera varier IB entre 0 et 2 mA). 1. Tracer la courbe IB = f(VBE) 2. Interprter la courbe obtenue. Caractristique de transfert : IC = f(IB) VCE = Cte.

En agissant sur lalimentation VBB, faire varier IB entre 0 et 2 mA,.En maintiendraISET . universitaire 2011/2012 22 Anne

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VCE = Cte en jouant sur VCC. 1. Pour VCE = 5v, relever et tracer la caractristique de transfert en courant IC = f(IB). 2. on appele coefficient damplification de courant, le rapport = IC / IB dans le domaine de lineairit de la courbe. Calculer la valeur de et la comparer lindication donne par le constructeur. Caractristique statique de sortie : IC = f(VCE) IB = Cte 1. En agissant sur lalimentation VBB, rgler IB1 = 100 A, Faire varier VCE en jouant sur VCC. relever et tracer la caractristique de transfert en courant IC = f(VCE). 2. Mme question pour IB1 = 200 A.

II.2 Exploitation des caractristiques : 1. Pour E=5V, trouver la relation liant VCE,RC ,IC etE2.(Loi des mailles). 2. La courbe dquation IC =F (VCE ) sappelle la droite de charge du transistor. - Tracer cette courbe sur le mme graphe que prcdemment. - Dterminer le point de fonctionnement du transistor pour IB =100 A II.3 Amplification en basses frquences Dispositif exprimental :+Vcc R1 C1 + Rg eg V1 RE montage RC C2 + V2

R2

CE metteur

Travail demand :

commun.

* Cbler le montage ci-dessusISET . universitaire 2011/2012 23 Anne

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* Appliquer un signal sinusodal Ve de frquence 1KHz et damplitude 10 mV crte crte. * Relever les formes dondes de Ve(t) et Vs(t).

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou A ou X

DC ou A

V/

III Conclusion gnrale : .. .

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OBJECTIF : Raliser les montages de base de lamplificateur oprationnel. Oscilloscope Multimtre GBF Alimentation symtrique 15V LM 741 Rsistances (0.5w) : 1x 1 K ; 2x 1.5 K ; 1x 4.7 K et 3 x 15 K Condensateur : 10 nF.

MATERIELS :

MANIPULATION :ISET . universitaire 2011/2012 25 Anne

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I. AMPLIFICATEUR EN RGIME LINAIRE I.1. Amplificateur inverseur Raliser le montage de la figure 1 Soit Ve (t) = 0.5 sin 200 t ; Visualiser loscilloscope Ve (t) et VS(t)

R2 R1 1.5K 4.7K

VS (t)

Ve (t)

1.5K

Figure1

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Comparer lamplification en tension

A v

au rapport R2/R1

. ... Observer linfluence de la variation de lamplitude de Ve sur Vs ... I.2 Amplificateur non inverseur

Raliser le montage de la figure 2Figure 2

Visualiser loscilloscope Ve et VS, mesurer InterprterISET . universitaire 2011/2012

A v

et le comparer 1+R2/R1

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Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH1 ou Sensibilit CH2 ou Sensibilit Base de

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.. . . ..

I.3 Sommateur Raliser le montage de la figure 3 (V1= V2 = 0.5 sin 200 t , R1= R2 =R3 = 15 k et R4 = 4.7 k ) Visualiser loscilloscope VS, mesurer et comparer sa valeur (V1 + V2)V1 V2 Figure3 R1 R2 R3 VS

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH1 ou Sensibilit CH2 ou Sensibilit Base de

VS = .. Interprter

(V1+V2) =

. . I.4 Amplificateur diffrentiel Raliser le montage de la figure 4 ; R1= R2 =R3 = 15 k et R4 = 4.7 kR3 V1 R1

VS 27 Anne

V2 R2 ISET . universitaire 2011/2012

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH1 o Sensibilit CH2 o Sensibilit Base d

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Figure 4

Mesurer VS et comparer sa valeur (V1-V2) Vs = .. (V1-V2) = Interprter I.5 Drivateur Raliser le montage de la figure 5 (R1=15 k , R2 = 4.7 k et C = 10nF) Visualiser le signal de sortie pour les signaux dentre suivants : 1) Ve = 5 V 2) Ve = 2sin 200 tR2 Ve C VS R1

3) Ve: triangulaire de Vpp=2V f= 200Hz

Figure5

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC ISET . ou X V/div Sensibilit Base de temps : /div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC 28 Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

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I.6 Intgrateur Raliser le montage de la figure 6 (R1=15 k , R2 = 4.7 k et C = 10nF) Visualiser le signal de sortie pour les signaux dentre suivants 1) Ve = 5 V 2) Ve = 2sin 200 t 3) Ve: triangulaire de Vpp=2V f= 200Hz

C Ve R1

VS R2

Figure 6

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ISET .ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit 29 Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X Anne V/div

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I.7 Conclusion

OBJECTIFS : Tracer les chronogrammes et la caractristique de transfert en tensions dun comparateur de tension ou dun trigger de Schmitt. Dterminer les valeurs thoriques et pratiques de basculement dun comparateur de tension ou dun trigger de Schmitt.

MATRIEL : Amplificateur Oprationnel LM741 Alimentation stabilise +/-15 V.30 Anne

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Oscilloscope. G.B.F. 2 Voltmtres continus.

Description de lamplificateur : Symbole et BrochageDcal E-

1 2 3 44

8 7 6 5

NC +Vcc Out Dcal

E+ -Vcc

LM 741+ Vcc : alimentation positive (le plus souvent +15V) - Vcc : alimentation ngative (le plus souvent 15V) E + : entre non inverseuse E - : entre inverseuse

Attention : la plupart du temps, lalimentation +Vcc/-Vcc nest pas reprsente. Quand on met le montage sous tension, il faut toujours commencer par alimenter lAO (le polariser : +Vcc ; - Vcc ; masse ). MANIPULATION I. Caractristique de transfert de lamplificateur Ve GBF

Vs

= V+ - V- avec : V+ : la tension applique sur lentre E+ de lamplificateur V- : la tension applique sur lentre E- de lamplificateur

On fera varier Ve de 12 +12V en utilisant la sortie continue du G.B.F. I-1. Tracer la caractristique de transfert Vs=f( ) . (sur papier millimtr) I-2. Si < 0, quelle est la valeur de Vs ? . I-3. Si > 0, quelle est la valeur de Vs ? ISET . universitaire 2011/2012 31 Anne

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I-5. Indiquer les zones de fonctionnement en rgime linaire et de saturation sur la courbe obtenue. II. Fonctionnement en comparateur :

Ve GBF

Vs

Ve(t) : tension triangulaire Amplitude 6V , frquence 1Khz

II-1. Prvision du comportement du montage : II-1-1. Exprimer en fonction de Ve(t) et Urf. II-1-2. Quelle condition doit vrifier Ve(t) pour avoir e > 0. Que vaut alors Vs(t) ? II-1-3. Quelle condition doit vrifier Ve(t) pour avoir e < 0. Que vaut alors Vs(t) ? II-2. Relever les oscillogrammes de Vs(t) et Ve(t) en concordance de temps. Tracer sur cet oscillogramme, la tension Urf. (Prendre trois couleurs diffrentes). II-3. A partir de ces oscillogrammes II-3-1. Dterminer la valeur Ve1 de Ve(t) correspondant au basculements de Vs(t) . Comparer Ve1 Urf. En dduire la valeur de e aux basculements de Vs. II-3-2. Trouver la valeur de Vs pour Ve(t)>Ve1 : VS = . II-3-3. Trouver la valeur de Vs pour Ve(t)< Ve1 : VS = . II-4. Pourquoi ce montage est-il appel comparateur un seuil. .. II-5. Placer loscilloscope en mode XY et relever la courbe Vs = f(Ve). Indiquer sur la courbe son ou ses sens de parcours.ISET . universitaire 2011/2012 32 Anne

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II-6. Quelle courbe retrouverait-on pour Urf=0 ? Justifier. . II-8. Quobserve-t-on pour Vs si Urf > 3 V ? Justifier. . II-9. Quobserve-t-on pour Vs si Urf < - 3 V ? Justifier. .

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : V/div DC ou AC Sensibilit CH2 ou YB : V/div DC ou AC Sensibilit Base de temps : /div ou X V/div

Oscillogrammes de Vs(t) et Ve(t) et la tension Urf.

courbe Vs = f(Ve)

III. Comparateur hystrsis ou Trigger de Schmitt : III-1. Raliser le montage suivant : R1 = 1.5 K ; R2 = 10 KVe R2 R1 Vs

III-2. Vrifier la mise sous tension que, lentre tant la masse, la sortie peut se trouver indiffremment +Vsat et - Vsat. III-3. Faire varier la tension la tension Ve entre -5 V et 5 V, par valeurs croissantes puis dcroissantes : relever la tension Vs et construire la caractristique de transfert Vs = f(Ve). III-4. Placer loscilloscope en mode XY et relever la courbe Vs = f(Ve). Indiquer sur la courbe son ou ses sens de parcours.ISET . universitaire 2011/2012 33 Anne

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III-5. Comparer les deux valeurs exprimentales des seuls de commutation aux valeurs thoriques

R1 V sa t R1 + R2

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC DC ou AC ou X V/div

Sensibilit CH1 ou YA : Sensibilit CH2 ou YB : Sensibilit Base de temps :

V/div V/div /div

DC ou AC

DC ou AC ou X V/div

Caractristique de transfert Vs = f(Ve)

IV. Conclusion gnrale : .

MATRIELS : Amplificateur Oprationnel LM741 Alimentation stabilise +/-15 V. Oscilloscope.34 Anne

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G.B.F Rsistances : 10 K ; 4.7 K ; 47 K Capacits : 5 nF ; 20 nF

I. ETUDE DES FILTRES DE PREMIER ORDRE : I. Etude dun filtre passe-bas : Soit le montage de la figure 1 suivante : I.1 Dterminer la fonction de transfert du montageY 1

R C R1 R3Figure1 Y2

GBF

. . I.2 Montrer que la frquence de coupure thorique est fc =

1 2RC et donner sa valeur

numrique. On donne : R1 = 4.7 K ; R = 47 K ; R3 = 10 K ; C = 5 nF. ... I.3 Raliser le montage de la figure 1. I.3.1 Choisir une tension sinusodale du signal dentre de faon quelle permette davoir un Fonctionnement linaire de lAop. I.3.2Faire varier la frquence du signal dentre et remplir le tableau suivant : f Ve Vs Ve/Vs 20Log Ve/Vs I.3.3 Sur papier semi-logarithmique tracer les lieux du gain GdB = f(f)et de phase = f(f ). I.3.4 Retrouver les diagrammes asymptotiques des deux lieux.

I.3.5 En dduire la frquence de coupure pratique.ISET . universitaire 2011/2012 35 Anne

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II. Etude dun filtre passe-haut :Y 1

R r GBF R3 Figure2 C Y2

Soit le montage de la figure 2 suivante :

II.1 Dterminer la fonction de transfert du montage . II.2 Montrer que la frquence de coupure thorique est fc =

1 2RC et donner sa valeur

numrique. On donne : R = r = 4.7 K ; R3 = 10 K ; C = 20 nF. ... II.3 Raliser le montage de la figure 2. II.3.1 Choisir une tension sinusodale du signal dentre de faon quelle permette davoir un Fonctionnement linaire de lAop. II.3.2 Faire varier la frquence du signal dentre et remplir le tableau suivant : f Ve Vs Ve/Vs 20Log Ve/Vs II.3.3 Sur papier semi-logarithmque tracer les lieux du gain GdB = f(f)et de phase = f(f ). II.3.4 Retrouver les diagrammes asymptotiques des deux lieux. II.3.4 En dduire la frquence de coupure pratique .

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III. Conclusion gnrale : . .

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