INSTITUT SUPERIEUR DES ETUDES TECHNOLOGIQUES DE NABEUL

Date : 04 Janvier 2013

Durée : 1H30 mn

Coefficient : 02

Département : Génie Electrique

Classe : AII(21, 22), EI(21, 22), ELNI2

Matière : Electronique Analogique

Pas de documents autorisés

EEXXAAMMEENN

Crédit : 1,5

N.B/ (Il sera tenu compte de la présentation de la copie et de la qualité de la rédaction. Les résultats

devront être encadrés. Des points seront attribués en conséquence).

Barème approximatif de notation : [Pp// 09 pts (1x9). Dp// A/ 5 pts (1x5) ; B/ 6 pts (1x6)].

LLe sujet est constitué de deux parties indépendantes. Chaque partie du sujet doit être

traitée sur des feuilles séparées.

Tous les amplificateurs opérationnels sont supposés parfaits. Ils sont alimentés par des

tensions continues symétriques Vcc = 15 V. Leurs tensions de saturation sont Vsat = 15 V.

PPrreemmiièèrree ppaarrttiiee :: EETTUUDDEE DD’’UUNN CCOOMMPPAARRAATTEEUURR AA FFEENNEETTRREE ((FFiigg..11)) ::

LLes amplificateurs opérationnels AO1, AO2 et AO3 fonctionnent en régime linéaire.

1. Donner le potentiel VA du point A par rapport à la masse en fonction de V1.

2. Donner le potentiel VB du point B par rapport à la masse en fonction de V2.

3. Exprimer le courant i en fonction de R2, VA et VB puis en fonction de R2, V1 et V2.

4. En déduire alors l'expression de la tension U en fonction de R1, R2, R3, V1 et V2.

5. Exprimer la tension U en fonction du potentiel VC du point C et du potentiel VD du point D.

6. Exprimer le potentiel de l'entrée inverseuse V- de l'AO3 en fonction de VD et de V3.

7. Exprimer le potentiel de l'entrée non inverseuse V+ de l'AO3 en fonction de VC.

8. Donner alors l'expression de V3 en fonction de U.

9. Exprimer V3 en fonction de R1, R2, R3, V1 et V2. Quelle est alors la fonction réalisée ?

DDeeuuxxiièèmmee ppaarrttiiee :: EETTUUDDEE DD’’UUNN FFOONNCCTTIIOONNNNEEMMEENNTT NNOONN LLIINNEEAAIIRREE ((FFiigg..22 && 33))

DDans cette partie, les amplificateurs opérationnels fonctionnent en régime de saturation.

AA.. CCoommppaarraatteeuurr àà hhyyssttéérrééssiiss ((FFiigg..22)) ::

A.1. Exprimer le potentiel de l'entrée non inverseuse V+ en fonction de R4, R5, Ve et V.

A.2. Donner les expressions des seuils de basculement VH et VB.

A.3. La caractéristique de transfert est donnée figure DRII.1 du document réponse. Donner les

valeurs numériques de VH et VB.

A.4. En déduire la largeur du cycle VH puis calculé les valeurs des résistances R4 et R5.

A.5. Tracer le chronogramme de V en concordance des temps avec Ve, lorsque l’entrée Ve(t) est

un signal triangulaire (document réponse DRII.2).

BB.. CCoommppaarraatteeuurr ssiimmppllee ((FFiigg..33)) ::

La tension U2 est appliquée aux extrémités B et D du potentiomètre P. La position du curseur C

définit la tension U3. On donne : Vsat = 15 V ; U1 = 5 V ; U2 = 6 V ; R1 = 3 k ; R2 = 2 k.

1/3

EEXX..EEAA--((AAIIII22,, EEII22,, EELLNNII22))--0044//0011//22001133

B.1. Exprimer la tension VA au nœud A en fonction de VE, U1, R1 et R2.

B.2. La tension VE est le signal triangulaire donné figure DRII.3. Représenter le signal VA (en

indiquant les valeurs des amplitudes extrêmes) pour 0 ≤ t ≤ 2T (DRII.4).

B.3. Quelle relation doit-on avoir entre VA et U3 pour que Vs = +Vsat ?

B.4. Quelle relation doit-on avoir entre VA et U3 pour que Vs = –Vsat ?

B.5. Le curseur C du potentiomètre P est en D. Représenter le signal Vs pour 0 ≤ t ≤ 2T (DRII.5).

B.6. Le curseur C est au milieu de BD. Représenter le signal Vs pour 0 ≤ t ≤ 2T (DRII.6).

AO1

AO2

Figure 2

AO3

Figure 1

Figure 3

BBoonn TTrraavvaaiill

2/3

EEXX..EEAA--((AAIIII22,, EEII22,, EELLNNII22))--0044//0011//22001133

EXAMEN ELECTRONIQUE

(AII2, EI2, ELNI2) le 04 Janvier 2013

Document réponse

(à remettre avec la copie)

Ne pas écrire le nom sur cette feuille

V (en V)

+15

-10

+10

Ve (en V)

-15

DRII.1

Ve (en V)

+15

+10

-5

-10

-15

VE (en V)

VA (en V)

+15

+10

-5

-10

-15

DRII.3

VS (en V)

+15

+10

-5

-10

-15

-1

-2

-3

VS (en V)

+15

+10

-5

-10

-15

DRII.2

DRII.4

DRII.5

DRII.6

3/3

EEXX..EEAA--((AAIIII22,, EEII22,, EELLNNII22))--0044//0011//22001133

Exam in Analog Electronics