MONTAGES ÉLECTRONIQUES DE BASE

Alain Robichon

Description

Niveau: Elementaire
MONTAGES ÉLECTRONIQUES DE BASE. Page 1 sur 4 QUELQUES MONTAGES DE BASE EN ÉLECTRONIQUE. I : Montage générateur d‘impulsions. 1°) Le filtre de base. Réaliser le montage de la figure 1 (typiquement pren- dre R = 1 kΩ et C = 100 nF) et étudier le comportement fréquentiel de ce filtre en régime harmonique. C R VSVE Figure n°1 Signal K de fréq. f ? Mesurer sa fréquence de coupure fc à – 3 dB et compa- rer à la valeur théorique. ? Quelle opération mathématique réalise ce filtre lorsque f << fc ? (pour un signal d'entrée de forme quelconque). ? Étudiez pour chacun des cas ci-dessous la réponse du filtre à un signal triangulaire ou en cré- neau, de fréquence : f << fcoupure (prendre f de l'ordre de fc/20) ; f ≈ fcoupure ; f >> fcoupure (prendre f de l'ordre de 20*fc). 2°) Un montage générateur d'impulsions élémentaire. Compléter le montage précédent pour obtenir ce- lui de la figure 2. Observer simultanément les signaux VE et VS : expliquer le fonctionnement de ce montage (en supposant la diode idéale). diode Si C Créneaux 100 Hz R Figure 2 VS VE R ? Préciser la forme des signaux en sortie (créneaux de 100 Hz en entrée).

• filtre de base


• défaut de la diode


• diode sans seuil


• fc réponse temporelle


• fréquences allant


• nom de montage déphaseur


• signal triangulaire


• totalité du signal

Informations

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• Langue: Français

Extrait

MONTAGES ÉLECTRONIQUES DE BASE. QUELQUES MONTAGES DE BASE EN ÉLECTRONIQUE. I : Montage générateur d‘impulsions. 1°) Le filtre de base. Réaliser le montage de la figure 1 (typiquement pren- Figure n°1 dre R = 1 kΩ etC = 100 nF) et étudier le comportement C fréquentiel de ce filtre en régime harmonique. Signal K ¾à – 3 dB et compa-Mesurer sa fréquence de coupure f c de V E R S rer à la valeur théorique. fréq. f ¾Quelle opération mathématique réalise ce filtre lorsque f << f? (pour un signal d’entrée de forme quelconque). c ¾Étudiez pour chacun des cas ci-dessous la réponse du filtre à un signal triangulaire ou en cré- neau, de fréquence :f << f(prendre f de l’ordre de f/20) ; coupure c  f≈f ; coupure  f>> f(prendre f de l’ordre de 20*f). coupure c 2°) Un montage générateur d’impulsions élémentaire. Compléter le montage précédent pour obtenir ce- Figure 2 V V E diode Si S C lui de la figure 2. Observer simultanément les signaux V E et V: expliquer le fonctionnement de ce montage (en S RR supposant la diode idéale). Créneaux ¾Préciser la forme des signaux en sortie (créneaux de 100 Hz 100 Hz en entrée).  Bien vérifier que vous utilisez l’oscilloscopeen mode DC(pour voir la totalité du signal). ¾De quels paramètres dépend la largeur des impulsions obtenues ? II : Montage détecteur de crête. 1°) Le montage de base. Figure 3 Réaliser le montage de la figure 3, avec : R = 1 kΩ ;  Prendrepour l’instant une diode au silicium de type 1N 4001 ou du même type (diode noire). C U U E R S  Alimenterle montage par une tension Usinusoïdale de E fréquence f délivrée par un GBF.  Visualiser simultanément les tensions Uet Uà E S l’oscilloscope. ¾Expliquer le principe de fonctionnement de ce montage. ¾Comment faut-il choisir la valeur de RC par rapport à f pour obtenir la fonction voulue ? ¾Quel défaut de la diode ce montage met-il en évidence ? ¾: quelleRemplacer la diode au silicium par une diode au germanium (dite diode de détection) amélioration constate-t-on ? 2°) Amélioration : simulation d’une diode sans seuil. Réaliser le montage de la figure 4 : (utiliser la Figure 4 diode au silicium du départ). -  Onconserve les valeurs précédentes de R et C.  N’oubliezpas de brancher la source de polarisa- + GBF C U tion continue +15 V ; 0 ; -15 V de l’ampli-op. R S U E ¾Reprendre l’étude précédente et comparer les performances de ce montage: quelle améliora- tion présente-t-il ? ¾Expliquer son fonctionnement d’un point de vue théorique (avec un A.O. supposé idéal). Page 1 sur 4

MONTAGES ÉLECTRONIQUES DE BASE. III : Montage déphaseur à ampli-op. R Figure 5  Réalisersur plaquette LAB le montage décrit sur la R figure 5 : Prendre R de l’ordre de 1 kΩC de l’ordre de et - 100 nF. Établir la fonction de transfertH(jω) = e/ ede ce fil- d + tre. Justifier son nom de montage déphaseur. R e e d  Pourquelle valeurf def (à exprimer en fonction de R et C 0 C), les tensionseetesont-elles en quadrature ? d  Laquelleest en avance ? Relever le diagramme de Bode (en gain et phase) du montage pour des fréquences allant de 100 Hz à 100 kHz. Pensez à utiliser le multimètre en mode décibel-mètre pour les mesures. Comparer avec l’étude théorique. FEUILLE DES RÉSULTATS. I : Montage générateur d ‘impulsions. 1°) Le filtre de base. ¾Comportement fréquentiel du filtre : ¾Fréquence de coupure :théorique :expérimentale : ¾Opération mathématique réalisée par le filtre pour f << f: C ¾Réponse du filtre : Signal triangulaire symétrique. f≈f /20f≈ff≈20*f c c c Réponse temporelle : ven fonction du temps S

Signal en créneaux symétrique. f≈f /20f≈ff≈20*f c c c Réponse temporelle : ven fonction du temps S

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MONTAGES ÉLECTRONIQUES DE BASE. 2°) Un montage générateur d’impulsions élémentaire. ¾Forme des signaux de sortie : ¾Principe de fonctionnement du montage : ¾Paramètres influant sur la largeur des impulsions : II : Montage détecteur de crête. 1°) Le montage de base. ¾Principe de fonctionnement du montage : ¾Choix de la valeur de RC (par rapport à f) pour obtenir la fonction voulue : ¾Défaut de la diode mis en évidence par ce montage : ¾Amélioration constatée par l’emploi d’une diode au germanium : 2°) Simulation d’une diode sans seuil. ¾Principe théorique de fonctionnement du montage : III : Montage déphaseur à ampli-op. ¾Fonction de transfertH(jω)du filtre. ¾Valeurfde f pour avoir les tensionseeteen quadrature : 0 d ¾Laquelle est en avance ? Page 3 sur 4

¾Diagramme de Bode : (courbe de phase)

Expression théorique du déphasageφde vpar rapport à v: S E

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