TP ELECTRICITE Module MC 2
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1. Page 27 sur 27 V Chollet 12 07 2011 miss H HE mb Hi 15 za iz inni COURBE PHOTORESISTANCE ANNEXE 32. Mod le Equivalent de Th venin Mod le Equivalent de Norton MET MEN Er U vide Rc In I de court circuit 0 Rr r sistance interne Ry r sistance interne apparente apparente Lequivalence entre les deux mod les du m me dip le entra ne les relations suivantes Rr R et Er Rr ln V Chollet 12 07 2011 Page 12 sur 27 2 Relation Tension Courant en Charge U U Er RrI et 0 817 et U RlI 1 U Ry et I U R La caract ristique U l se trace en faisant varier Rc Re variable I Pour R donn e la valeur de U et E i sont les coordonn es du point d intersection de la caract ristique U I du dip le et de la droite de charge Rcl N 32 G n rateur de tension ou de courant Un g n rateur de tension est un dip le Un g n rateur de courant est un dip le actif capable de maintenir une tension actif capable de d livrer un courant quasi quasi constante ses bornes pour toutes constant pour toutes valeurs de R pour valeurs de R pour lesquelles il est con u lesquelles il est con u Chute de tension interne faible D rivation de courant interne faible Rrl U gt Rr lt lt U R lt lt gt Rn gt gt Re Un m me dip le peut donc tre consid r comme un g n rateur de courant ou de tension selon la valeur de la r sistance de charge Un g n rateur de tension peut tre aussi bien repr sent
3. 50 2 HF 1 5 2 40MHz Seuil de d clenchement externe 7 S parateur synchro TV actif pour lignes et trame Vitesses de balayage 18 positions calibrees de 0 2 15 0 0 1 s cm en s quence 1 2 5 Pr cision des positions calibr es 3 Variable 2 5 1 0 25s cm Avec expansion X x 10 20ns cm 5 Dur e d inhibition variable env 10 1 Bande passante ampli X 0 3MHz 3dB Entr e ampli X par canal 11 Sensibilit s idem canal 11 Diff de phase XY lt 3 en dessous de 220kHz Entr e Z en option Tension de test 8 5 max sans charge Courant de test 8mA max court circuit Fr quence de test 50 60 Hz fr q secteur Branchement 2 fiches banane 4mm Circuit de contr le la masse fil de garde Tube D14 364 GY 123 ou ER151 GH rectangulaire graticule interne 8x10cm Tension d acc l ration 7 Rotation de trace r glable sur face avant Calibreur g n rateur signaux carr s env 1 kHz pour ajustage sondes Sortie 0 2V et 2V 1 Branchement secteur 110 125 220 240V 10 Consommation env 37 Watts 50 60 400 Hz Temperatures de fonctionnement 4 10 40 C Protection classe de protection IEC 348 Masse env 7 5kg Couleur techno brun Dimensions coffret L 285 H 145 P 380mm Avec poign e b quille r glable Sous r serve de modifications V Chollet 12 07 2011 description condens e face avant Fonction El ment 49 CALIBRATO
4. d un signal triangulaire p riodique V Chollet 12 07 2011 Page 19 sur 27 TP n 5 CIRCUIT RLC I CIRCUIT RLC EN REGIME TRANSITOIRE OSCILLATIONS LIBRES On consid re le montage suivant it R Lr 0 R sistance interne GBF Re 50 Q e t R repr sente la somme des r sistances en s rie dans le montage r r sistance de la bobine Rg r sistance interne du GBF 50 Q R r Rg R R R sistance du composant Le signal e t est d livr par un GBF Ce signal sera rectangulaire p riodique de fr quence r glable L tat bas du signal est fix a V son tat haut 10 V Mesurer la r sistance la bobine l Ohm tre 1 CHRONOGRAMMES Relever sur en concordance de temps1 2 p riode de e t et u t On prendra comme chelle 0 2 ms par cm On repr sentera sur le m me chronogramme de uc t les cas a R 560 Q b R 5 6 kQ c R 56 kQ 2 EXPLOITATION a Pour R 56 kQ calculer l amortissement th orique Justifier la forme de la r ponse b Idem pour R 5 6 kQ 3 EXPLOITATION DU CAS R 560 Q 6 2nm 1 m a Mesurer la pseudo p riode Tps des oscillations libres Si m lt lt 1 gt 6 Arm b Mesurer les amplitudes A et A de deux pseudo oscillations successives m th orique c En d duire le d cr ment logarithmique In A A2 m 72 R V C L d En d duire le coefficient d amortissement m e Comparer le coefficient d amortissement d termin Pseudo fr
5. et donne le facteur de conversion V cm mV cm R glage fin d amplitude Y canal ll Sinon comme bouton 25 Expansion de l amplification Y du canal au facteur 5 1 mV cm maximum Inversion du canal Il En liaison avec touche ADD 29 repr sentation de la diff rence Entr e du signal canal l ou entr e horizontale fonction XY Touches pour le couplage du signal d entr e du canal ll Sinon comme 22 R glage de la position verticale du faisceau du canal II touche poussoir et borne4mm 01 Y POS I bouton rotatif 22 DC AC GD touches poussoir amp INPUT CH 1 borne BNC et borne de masse ga VOLTS DIV commutateur rotatif 10 positions g VAR GAIN bouton rotatif g YMAG x5 touche poussoir gp CH V II TRIG 1 1 touche poussoir DUAL touche poussoir CHOP 29 ADD touche poussoir 60 VOLTS DIV commutateur rotatif 10 positions 6 VAR GAIN bouton rotatif 62 YMAG x5 touche poussoir 63 INV CH II touche poussoir 6 INPUT CH II borne BNC 65 DC AC GD touches poussoir 66 Y POS II bouton rotatif Fonction Elements de commande HM203 7 El ment POWER on off touche Commutateur secteur diode lectro poussoir affichage LED luminescente indique fonctionnement R glage de la luminosit du faisceau R glage de la nettet du faisceau Doit tre re r gl apr s modification du r glage de la
6. luminosit Rotation de la trace Sert la compen sation des champs magn tiques terrestres R glage de l horizontalit de la trace parall le au graticule Commutation sur la fonction X Y La tension de d viation horizontale est amen e travers l entr e du canal Il INTENS bouton rotatif 3 FOCUS bouton rotatif 4 TRpotentiom tre trimmer r glage avec tournevis X Y touche poussoir Attention Sans d viation de temps danger de br lure de l cran D placement de la trace en direction horizontale Augmentation des temps morts entre deux signaux de d viation Position de base but e gauche Affichage s allume lorsque la base de temps est d clench e Commutateur pour le s parateur synchro TV actif OFF d clenchement normal TV H d clenchement pour lignes TV V d clenchement pour trame Choix du couplage de d clenchement AC 10Hz 10MHz DC 0 10 2 HF 1 5kHz 40MHz LF 0 50kHz d clenchement avec freq secteur Choix du flanc de d clenchement Touche sortie positif Touche enfonc e n gatif Le d clenchement du balayage inter vient en alternance du canal et du canal l en mode de fonctionnement deux canaux D finitles coefficients de temps vitesse de d viation de temps de la base de temps de 0 2us cm 30 1 s cm Pour le r glage fin de la base de temps Diminue la vitesse d criture d au moins d un
7. par un MET que par un MEN De meme pour un generateur de courant V Chollet 12 07 2011 Page 13 sur 27 II MODELES EQUIVALENTS DETERMINES A PARTIR DE LA CARACTERISTIQUE EXTERNE Vous disposez d un bo tier disposant de 3 sorties et devant tre aliment par une alimentation continue de 12 V Alim DC 1 Bo te d cade 12V d 17 Pour chaque sortie relever la caract ristique U I sur papier millim tr et en d duire les l ments du MET et du MEN Dessiner les deux sch mas quivalents pour chaque sortie avec les valeurs des l ments 27 Pour chaque sortie pr ciser si on dispose d un g n rateur de tension ou de courant sachant que la r sistance de charge nominale est de 1 kQ 37 Sur chaque caract ristique tracer la droite de charge U Rc I pour Rc 1 k2 En d duire les valeurs de U et I obtenus quand on branche Rc entre la sortie consid r e et la masse V rifier exp rimentalement III CARACTERISTIQUE D UNE AMPOULE 1 R glage de la limitation de courant de l alimentation R glage limitation de io 1 U 0 Alim r glable 0 30 V Vous devez utiliser une ampoule con ue pour fonctionner sous une tension Un et dissipant la puissance P U 6V P 3W Proc dure Mettre le bouton l a mi course Ajuster V Brancher un amp rem tre entre les deux bornes de l alim Elle est ainsi en court circuit et d livre le courant maxi Tourner progressivement
8. quence exp rimentalement sa valeur th orique fos fo V 1 m 1 Tps D terminer la fr quence propre partir de la fr quence Fr quence propre f Comparer la fr quence propre exp rimentale sa fo 1 2xX LC valeur th orique V Chollet 12 07 2011 Page 20 sur 27 4 RESISTANCE CRITIQUE D terminer la r sistance critique th orique r sistance qui permet d avoir un coefficient d amortissement m 1 correspondant au cas limite entre r ponse oscillatoire amortie et r ponse ap riodique En d duire la valeur de R correspondante et v rifier exp rimentalement en utilisant la boite d cades pour R l CIRCUIT RLC EN REGIME SINUSOIDAL OSCILLATIONS FORCEES 3 it R sinus GBF 0 f r glable e t Rg 50 Le but est de tracer la r ponse en fr quence donn e par le circuit RLC aux bornes du condensateur et de mettre en vidence le ph nom ne de r sonance de tension 1 AMORTISSEMENT FAIBLE R 560 Q a Relever la courbe de r ponse en fr quence G 20 log Usma Emax en fonction de f sur papier 72 log pour f comprise entre 100 Hz et 100 kHz M thode d abord la r sonance en faisant varier la fr quence d duire le gain maximum du quadrip le Mesurer ensuite le gain minimum a 100 kHz D terminer l chelle utilis e sur le graphique Tracer ensuite la courbe en r alisant des mesures dif
9. sur papier 1 2 log pour f comprise entre 100 Hz et 100 kHz b D terminer la fr quence de coupure 3dB c En d duire la bande passante d D terminer la pente en dB d cade de l asymptote oblique e Quelle est la nature du filtre r alis Quel est son ordre 3 CAS LIMITE En utilisant une boite d cades d terminer la r sistance qui donne la limite entre r ponse avec ou sans r sonance D terminer le coefficient d amortissement correspondant V Chollet 12 07 2011 Page 22 sur 27 TPn 6 PONT DE WHEASTONE I ETUDE D UN PONT DE WHEASTONE 1 Pr paration En utilisant la relation du diviseur de tension exprimer VA et Va En d duire l expression de Vm en fonction de E R et Re On consid re maintenant Rc R AR exprimer Vm en fonction de R et AR La relation entre Vm et AR est elle lin aire Montrer que si AR lt lt R alors Vm E AR 4R 2 Tension de d s quilibre en fonction de R R aliser le montage ci dessus en prenant R 10 kO et une bo te d cades pour Rc Le pont est aliment par une tension continue E 12 V Relever la caract ristique Vm Re sur papier millim tr en mesurant Vm l aide du multim tre num rique et pour Re variant entre 0 et 100 k2 Pour quelle valeur de R obtient on Vm 0 II APPLICATION A LA MESURE DE TEMPERATURE R Ampoule 6 V 6W Al m does Po Reglable x Ria 0 6V 2 La bo te d cades est remplac e par une th
10. BELFORT MONTB LIARD Jl Physiques Module MC 2 1 1 ann e V Chollet V Chollet 12 07 2011 Page 1 sur 27 SOMMAIRE Consignes pour les compte rendus page 3 S ances de TP EEA page 4 TP 1 page 5 TP2 page 7 TP3 page 9 TP 4 page 12 TPS page 14 TP6 page 18 V Chollet 12 07 2011 Page 2 sur 27 CONSIGNES POUR LES COMPTE RENDUS 1 CR par bin me Eviter que ce soit toujours le m me r dacteur CONSIGNES GENERALES Soigner la pr sentation et l criture Pr senter le but du montage Dessiner les sch mas des circuits r alis s Faire appara tre les appareils de mesure Expliquer les m thodes de mesures quand elles sont nouvelles ou peu souvent utilis es Les r sultats de mesure doivent appara tre clairement et tre encadr s Pr ciser l appareil utilis et ventuellement les calibres Ne pas oublier les unit s Les commentaires et conclusions demand s doivent tre clairement formul s LES GRAPHIQUES Les graphiques sont relev s sur papier millim tr ou 1 2 log ls doivent tre coll s au bon endroit dans le compte rendu viter les annexes Nommer les abscisses et ordonn es Graduer r guli rement les axes avec des chelles pratiques et lisibles Donner un titre au graphique Soigner le trac des courbes Chronogrammes Les fronts des signaux doivent tre dessin s pas de discontinuit L axe des ordonn es est trac gauche Vou
11. NVNMOIT3H IQISSILUPE oyun gj sec yad ane p ajppow np aed ued oun p 355 ebejd oep 2 9 0 50 awig 86 7 z nad NLI ep s yunuqul cap aun vuad a 31WYNIWON 35V74 30 rl 9 wp KU ezs e ap pu 31 50 9IULZSISEA B samyi d l Isae uonadissip amp DUB 351994 B UOL BMEBA NP 1 0 0 0 84 sun yoddey 210 N LLVdiSSiG 2 111 34 3 30 12 oGL BSE 05 98 21 M 6591 8621102 D 99211 Uos 5 5 4 podde 8 ue nbiun qi 93 3 891pUI jnes NLD 310011 1341431 30 1N319144309 V SIONVISIS3H 1 ANNEXE 2 COURBE D ETALONNAGE THERMISTANCE R T Ro expl B 1 1 70 Pour une thermistance de 10 kO a 25 C 298 K ona B 4275 K Z 02 60 aq ZC 10 SL 36 SO a CE Mu VE 0 so TEC Chollet 12 07 2011 Page 26 sur 27 1 14 Az 2 14 V
12. R0 2V 2V Sortie calibrateur 0 2 2 Voc g COMPONENT TESTER Mise en service du testeur de composants Cordons de test aux bornes test et masse R glage de la position verticale du faisceau du canal l Touches pour le couplage du signal d entr e du canal Touche AC DC enfonc e couplage direct Touche AC DC sortie couplage par conden sateur Touche GD enfonc e entr e s par e du signal amplificateur commut sur la masse Entr e du signal canal Imp dance d entr e 1MQ1125pF Att nuateur d entr e du canal Definit le facteur d amplification Y en s quence 1 2 5 et donne le facteur de conversion V cm mV em R glage fin d amplitude Y canal Attenue le signal d entr e max d un facteur 2 5 Calibration en but e droite fl che vers la droite Expansion de l amplification Y du canal au facteur 5 1 mV em maximum Aucune touche enfonc e fonctionnement canal et d clenchement du canal Touche enfonc e fonctionnement canal l et d clenchement du canal II Choix du d cl par DUAL et ADD Touche sortie fonctionnement monocanal Touche DUAL enfonc e fonctionnement deux canaux avec commutation altern e DUAL et ADD enfonc es fonctionnement deux canaux avec commutation d coup e Seul ADD enfonc e addition alg braique En combinaison avec INV CH Il diff rence Att nuateur d entr e du canal Il D finit le facteur d amplification Y en s quence 1 2 5
13. avec celle des mesures Donner une estimation des erreurs commises en tenant compte de l erreur de lectures estimer et de l erreur due l appareil erreur relative de 3 en X et Y 2 3 Observations Lors de la visualisation des signaux changer les param tres de d clenchement Observer et expliquer Veiller tout particuli rement d clencher l oscilloscope en mode manuel et faire varier le niveau de d clenchement F Palmino 07 2011 2 Page 6 sur 27 TPn 2 GBF et OSCILLOSCOPE 1 Utilisation d un g n rateur de fonctions GBF G n rer et relever l oscillogramme des signaux suivants V t 2 sin 2 pi 1000 t signal sinusoidal d amplitude 2 Volts et de fr quence 1 KHz V t 1 2 sin 2 pi 5000 t signal sinusoidal d amplitude 2 Volts et de fr quence 5 KHz auquel on ajoute une composante continue offset de 1V 2 Mesure de gain et de d phasage 2 1 Mesure de gain Ces mesures sont effectu es en r gime sinuso dal Si on observe les tensions d entr e Ve et de sortie Vs d un quadrip le l oscilloscope on peut d finir le gain en tension du quadrip le par G 20 log Vs Ve exprim en dB Comme le log met en jeux un quotient Vs et Ve peuvent aussi bien repr senter les valeurs maximales amplitudes efficaces que cr tes cr tes 2 2 Mesure du d phasage M thode des 9 carreaux Consid rons deux tensions d phas es d un temps t Ne pas d cle
14. comparant ses caract ristiques comme la qualit de transmission des signaux ou le d clenchement avec ceux des oscilloscopes de sa cat gorie on devient vite persuad de sa sup riorit En particulier les propri t s pr cises de l amplificateur de mesure emp chent les suroscillations dans la repr sentation des signaux impulsionnels Le d clenchement travaillant de fa on vraiment stable est galement mettre en relief D j partir d une hauteur d image de 5mm tous les signaux dans la gamme de 0 jusqu au del de 40 MHz seront represent s bien stables Des pha ses de d clenchement perturbatrices telles qu elles apparaissent par ex avec des signaux de m lange compliqu s peuvent tre supprim es l aide du r glage Hold off L tat d clench de la base de temps est indiqu par DEL Pour la repr sentation exacte de signaux TV le HM203 7 poss de un s para teur synchro TV actif Le graticule interne 8x10cm du tube cathodique employ permet une observation sans parallaxe de l cran m me par vue lat rale La position hori zontale du faisceau peut tre r gl e de l ext rieur Contrairement beaucoup d autres oscilloscopes de cette classe de prix le tube est enti rement blind en mum tal si bien que des champs magn tiques lev s n influencent que peu l image d cran de l ext rieur Cet oscilloscope est galement quip du fameux testeur de compo sants Celui ci permet le contr le de semicon
15. de chopp 28 et 29 enfonc s et du mode altern 28 enfonc et 29 sorti Conclure Recommencer les op rations de configuration jusqu tre capable de reconfigurer seul l appareil sans l aide du mode d emploi Faire la d monstration devant le professeur 2Mesures l oscilloscope 2 1 Consignes Afin de minimiser les erreurs de lecture il faut choisir les calibres amplification et base de temps pour avoir une excursion maximale du signal sur l cran en X et et pour permettre de d finir les tensions cr tes et les p riodes La repr sentation des signaux sur papier millim tr sera faite comme un graphe V t f t les axes doivent d finis et gradu s 2 2 Mesures Pour les diff rents signaux de sortie de la platine 1 2 3 4 5 relever les oscillogrammes dans les deux positions du couplage de l entr e AC et DC En AC le couplage est fait travers un condensateur qui se charge sous la valeur moyenne du signal la d viation est donc proportionnelle V t Vmoy En AC on ne voit que la composante alternative du signal En DC les plaques de d viation sont soumises une tension proportionnelle celle appliqu e en entr e En DC on voit la composante continue et alternative du signal D duire des relev s et pour chaque signal Les valeurs mini et maxi des tensions Sa valeur moyenne sa fr quence exprim e en Hz Veiller exprimer ces r sultats avec une pr cision compatible
16. ducteurs et composants direc tement sur circuit ainsi qu en dehors Le HM203 7 a t d velopp pour des applications g n rales dans l indus trie et la maintenance Les nombreux modes de fonctionnement la disposi tion rationnelle des trois secteurs de face avant et la manipulation simple le recommandent galement pour la formation d ing nieurs et de techniciens Page 9 sur 27 Caract ristiques Techniques Mode de fonctionnement canal ou canal Il seuls canal et Il altern s ou d coupes fr quence de d coupage env 0 4 MHz Addition et diff rence du canal et l le canal l peut tre invers Fonction XY par canal et canal Bande passante 2x 0 20MHz 3dB Temps de mont e env 17 5ns D passem 1 96 Coefficients de d viation 10 pos cal brees de 5 mV cm 5V cm en s quence 1 2 5 Precision des positions calibrees 3 Variable 2 5 1 12 5V cm Expansion Yx5 calibr e 1mV cm 5 dans la gamme de fr quence 0 3 5MHz 3 dB Imp dance d entr e 1 MQ 25pF Couplage d entr e GD masse Tension d entr e 400 V max cr te Sortie Y du canal ou l en option En autom de 10 Hz 40 MHz 3d3B image gt 5mm normal avec r glage de niveau de 03 40 MHz 3dB Flanc positif ou n gatif D cl altern e affichage DEL du d clenchement Sources canal I secteur externe Couplage z 10Hz 10 MHz DC 0 10MHz 0
17. ermistance 10 Cf annexe 1 La thermistance est enferm e dans une bo te proximit d une ampoule lectrique On peut commander la temp rature dans la bo te en faisant varier la tension d alimentation de Pampoule entre 0 et 6 V La thermistance permet ainsi de mesurer la temp rature dans la bo te Pour une tension d alimentation de l ampoule variant de 0 6 V relever sur papier millim tr la courbe En utilisant la courbe V R trac e au l 27 et la courbe d talonnage de la thermistance Cf annexe 2 tracer la caract ristique T U temperature dans la bo te en fonction de la tension de commande V Chollet 12 07 2011 Page 23 sur 27 lll APPLICATION A LA MESURE D UN ECLAIREMENT On souhaite mesurer Peclairement dans une enceinte L eclairement est mesur 6 d une photoresistance LDR 17 Etude de la photoresistance U est la tension appliqu e aux bornes de ampoule c est dire la tension de commande de Peclairement En mesurant la photoresistance a FOhmmetre tracer la caract ristique R U pour U comprise entre 0 et 6V 2 Conditionneur du capteur Conditionner la photoresistance l aide d un pont r sistif en choisissant une valeur de R convenable Le pont est aliment en 5 V Dessiner le sch ma Pour quelle tension U a t on V 0 Tracer la caract ristique Vm U sur papier millim tr En utilisant la formule th orique de Vm et la courbe d talonnage de la pho
18. es 2 3 6 17 21 36 en milieu de course sauf le 7 holdoff qui doit tre mis en but e gauche 1 2 2 Base de temps Positionner la base de temps 12 sur 1 ms Le bouton calibrage base de temps 13 doit tre tourn fond vers la droite Ne pas mettre d amplification X Pour cela le bouton 18 doit tre sorti 1 2 3 D clenchement Mettre le s parateur de synchro t l 9 sur OFF D clenchement de la base de temps o eninterne 14 sorti o bouton 11 sorti o niveau automatique 16 sorti 1 2 4 Amplificateur verticaux Mettre le balayage sur altern 27 et 29 sortis 28 enfonc 2 non invers e 33 sorti Amplificateur de chaque voie sur 5 V Div l aide de 24 et 30 Mettre 25 et 31 en position calibr e fond droite Entr e sur masse 22 et 35 enfonc s Amplification x5 non active 26 et 32 sortis Mettre ensuite l oscilloscope sous tension et chercher les deux traces en manipulant Ypos1 21 et Ypos2 36 Lorsque les traces sont trouv es on affine le r glage focus et intensit Positionner alors le z ro de chaque voie puis sortir les touches de mise la masse 22 et 35 F Palmino 12 07 2011 Page 5 sur 27 1 3Derniers tests 06169 6 compl tement l appareil En suivant les instructions pr c dentes reconfigurer l oscilloscope En changeant la vitesse de balayage 50 ms Div observer les effets sur le balayage du mo
19. f rentes fr quences R gle g n rale 5 points d cades 1 2 4 7 On resserre les points quand il y a forte variation de la grandeur mesur e ici au voisinage de 5000 Hz b D terminer les fr quences de coupures 3 dB fa et 2 M thode 4 2 8 R gler f pour avoir la plus grande amplitude possible pour autrement dit r gler f pour tre la r sonance R gler alors oscilloscope pour observer pour uc une amplitude de 4 carreaux pour cela on peut jouer sur le r glage de l amplitude du GBF Chercher ensuite les fr quences pour lesquelles amplitude est de 2 8 carreaux ne pas changer le r glage de oscilloscope Ces fr quences correspondent aux fr quences de coupure a 3dB en effet G Grx 3dB ITI IT mx V2 S Emax Smax S Smax V2 S 2 8 Smax V rifier avec les fr quences de coupures obtenues sur la courbe V Chollet 12 07 2011 Page 21 sur 27 c Retrouver le coefficient d amortissement Poturreei 1 2 Calculer la bande passante Af Q En d duire le facteur de qualit du circuit RLC a la r sonance fo Af En d duire le coefficient d amortissement exp rimental Comparer sa valeur th orique m R V C L fo 1 2rV LC d Comment qualifier le filtrage r alis par le quadrip le 2 AMORTISSEMENT FORT R 56 kO a Relever la courbe de r ponse en fr quence G 20 log Ucmay Emax en fonction de f
20. facteur 2 5 but e gauche Doit se trouver en position CAL pour des mesures de temps bout e a droite Commutation sur d clenchement externe Branchement du signal sur borne TRIG INP 43 Entr e pour signal de d clenchement externe Touche 4 enfonc e Touche sortie ligne de temps visible m me sans signal d clenchement automatique Touche enfonc e ligne de temps seulement avec signal D clenchement normal avec LEVEL 3 R glage du point de d clenchement avec touche AT NORM 8 enfonc e Expansion de l axe X d un facteur de 10 6 X POS bouton rotatif HOLD OFF bouton rotatif TRIG affichage DEL TV SEP commutateur a levier TRIG AC DC HF LF commutateur levier touche poussoir ALT touche poussoir 2 TIME DIV commutateur rotatif 18 positions 3 Variable r glage base de temps bouton rotatif touche poussoir 5 TRIG INP borne BNC 46 AT NORM touche poussoir LEVEL bouton rotatif 18 X MAG x10 touche poussoir R solution max 20ns em Hors service en fonction XY C2 203 7 Sous r serve de modifications V Chollet 12 07 2011 Page 10 sur 27 2 8 42 8 6 O 03 09 Page 11 sur 27 V Chollet 12 07 2011 TP n 3 THEOREMES DE THEVENIN ET NORTON I RAPPELS 1 Mod le quivalent I n Re ext rieure Rr
21. le bouton pour amener le courant mesur l amp rem tre a la valeur maxi souhait e P Un 500 mA La limitation de courant est ainsi r gl e ne plus toucher le bouton I V Chollet 12 07 2011 Page 14 sur 27 2 Caract ristique 06 6 Alim r glable 0 30 V Pour compris entre 0 et 6 V et en veillant ce que 1 ne d passe pas Imax 500 mA relever la caract ristique U l de sur la courbe caract ristique de la sortie 1 du bo tier En d duire le point de fonctionnement pr vu quand la lampe est connect e entre la sortie 1 et la masse V rifier experimentalement en branchant directement l ampoule sur la sortie 1 du bo tier lui m me aliment en 12 V V CARACTERISTIQUE D UNE LED 1 Autre fa on de limiter le courant On place une r sistance de protection x en s rie avec le dip le prot ger are Rp Alim r glable 0 30 V Led rouge 1 6 V 20 mA Soit Pmax la puissance maxi que peut dissiper la led Soit Umax 30 V la tension maxi de l alimentation Soit U la tension aux bornes de la led On a Imax Pmax Ua et Umax Ua Rp Imax d o Rp F Umax Ua max Calculer Rp permettant de prot ger la led fournie Uy 1 6 V Imax 20 mA V Chollet 12 07 2011 Page 15 sur 27 2 Caract ristique de la led En faisant varier U relever la caract ristique U l de la led sur le graphique caract ristique de la sortie 3 du bo
22. ncher l oscilloscope Dans la figure ci dessus t est le retard temporel de V2 sur V1 Si v1 t V1 sin 2 x t T et V2 t V2 sin 2 n t T on peut facilement d duire le d phasage o de l oscillogramme Dans ce cas est lt 0 car V2 est en retard sur V1 et sa valeur vaut q 360 t T Ce retard peut tre facilement mesur l oscilloscope en mesurant T et t En pratique on utilise plut t la m thode des 9 carreaux bien r gler le V des 2 voies D calibrer la base de temps de l oscilloscope pour avoir 72 p riode sur 9 carreaux 9 carreaux correspondant a 180 on a ainsi une chelle de 20 par carreaux Augmenter la sensibilit en Y de l oscilloscope pour accro tre le pr cision de la lecture Mesurer t en nombre de carreaux en d duire le dephasage 20 carreaux Attention au signe de o F Palmino 07 2011 Page 7 sur 27 3 Relev s exp rimentaux 3 1 Montage n 1 Cabler le montage ci dessous avec R 2200 ilet C 100 nF R c Ve pE mi Vs c QT 3 1 1 Mesures Repr senter sur papier semi log 4 ou 5 d cades l volution du gain dB et du d phasage de Vs par rapport a Ve en degr s pour un intervalle de fr quence du signal d entr e variant de 10 Hz 100 KHz On choisira Ve 4 V d amplitude max 3 1 2 Exploitation des mesures Donner la valeur maximum du gain not e Gm et la fr quence correspondante Fm Noter les deux fr quence
23. s Fi et Fs pour lesquelles G Gm 3dB Mesurer la pente moyenne de la courbe de gain entre 10 et 100 Hz ainsi qu entre 10 KHz et 100 KHz On mesurera la variation du gain sur une d cade et on l exprimera en dB d cade HNoter la fr quence Fo pour laquelle le d phasage est nul Pour cette fr quence visualiser sur l oscilloscope Ve et vs Relever l oscillogramme puis passer en mode X Y Relever la courbe obtenue 3 2Montage n 2 R 2200 Q C 100 nF 3 2 1 Mesures Repr senter sur papier semi log 4 ou 5 d cades l volution du gain dB et du d phasage de Vs par rapport Ve en degr s pour un intervalle de fr quence du signal d entr e variant de 10 Hz 100 KHz On choisira Ve 4 V d amplitude max 3 2 2 Exploitation des mesures Donner la valeur maximum du gain not e Gm et la fr quence correspondante Fm Noter les deux fr quences Fi et Fs pour lesquelles G Gm 3dB F Palmino 07 2011 Page 8 sur 27 Oscilloscope standard 20 MHz 2 canaux sensibilit max 1mV cm testeur de composants BdT 0 1s 20ns cm Dur e d inhib variable D cl altern e Declenchement 0 40 MHz S parateur synchro TV DEL d cl La derni re version de cet oscilloscope toujours le plus vendu en Europe correspond tous gards l exigence d une bonne performance li e une mani pulation simple Le HM203 7 offre toutes les fonctions que l on peut attendre d un oscilloscope 20MHz de bon niveau En
24. s pouvez ventuellement agrandir l chelle il ne s agit pas d une photo de l oscilloscope LES CR BROUILLONS SERONT REJETES LES CR SONT A REMETTRE AU PROFESSEUR LORS DE LA SEANCE SUIVANTE V Chollet 12 07 2011 Page 3 sur 27 SEANCES DE TP d EEA TRAVAIL EN BINOME Les bin mes peuvent tre modifi s par les enseignants tout instant LES ETUDIANT DOIVENT Venir en TP en ayant pr par le sujet Etre actifs pendant la s ance Rester leur poste de travail Signaler tout mat riel d t rior Solliciter les enseignants en cas de difficult s CERTAINS TP NECESSITENT UNE PREPARATION ECRITE Elle doit tre faite Les excuses du type je ne sais pas faire ne sont pas admises Il est en effet toujours possible de trouver des aides autres tudiants ouvrages en BU enseignants Les tudiants n ayant pas travaill la pr paration ne seront pas admis en salle de TP NOMBRE DE SEANCES 3 s ances un examen 3 s ances un examen V Chollet 12 07 2011 Page 4 sur 27 TP n 1 OSCILLOSCOPE 1 1 tude de l oscilloscope 1 1Pr paration tudier la page de description derni re page du TP de la face avant de l oscilloscope HAMEG et situer les l ments sur l appareil 1 2 Mise en route et configuration de l oscilloscope Afin de retrouver la trace il convient de proc der avec m thode 1 2 1 R glages Mettre tous les potentiom tr
25. tier En d duire le point de fonctionnement pr vu quand la led est connect e entre la sortie 3 et la masse V rifier exp rimentalement en branchant directement la led sur la sortie 3 du bo tier lui m me aliment en 12 V VI MODELE EQUIVALENT DU GBF I Les essais sont realises en regime sinusoidal 100 Hz GBF D Rc bo te a Amplitude maximale 4 decades Tracer sur papier millim tr la caract ristique U l obtenue en faisant varier En d duire les l ments des MET et MEN du GBF Pour quelle valeur de R a t on U E 27 En d duire expliquer par crit une m thode de d termination exp rimentale rapide de Rr V Chollet 12 07 2011 Page 16 sur 27 TP n 4 CIRCUIT RC I ETUDE DE LA CHARGE DU CONDENSATEUR Remarque Pour relever u t on utilisera le montage suivant Voie 1 oscillo R Voie 2 oscillo C 22nF Masse oscillo Pour relever uk t on utilisera celui ci Voie 1 oscillo C Voie 2 oscillo GBF feo R ur t Masse oscillo Le signal e t est d livr par un GBF Ce signal sera rectangulaire p riodique de fr quence r glable L tat bas du signal est fix a V son tat haut 10 V 19 CHRONOGRAMMES POUR LA CHARGE Observer a oscilloscope e t ut et un t relever les chronogrammes en concordance de temps sur papier millim tr Les relev s seront pr sent s de la fa on suivante gt 2 EXPLOITATION Justifier le r gime permanent par le comportement d
26. tor sitance Cf annexe 3 tracer la caract ristique E U clairement dans la bo te en fonction de la tension de commande V Chollet 12 07 2011 Page 24 sur 27 Page 25 sur 27 V Chollet 12 07 2011 8 953 2 01216871 azed 0 oun R 32 N un p 9918 gj uoneuiuuazgp 27 enbuosjenb sun SUN p 015169 ep in NOLLVdISSIQ 599 R E anor 33443 Juag suep usinoo un p afessed UOH2UD US OHEA 977 yusuuBne enbs1o mi up ay n uonudissip 3uop s sun sispu sep uos NLD sfi u ap 2 SOOURISIULIOLN 5977 S311ITVHANS ROR TTL Nin v p E E eN Z4 60 189 0 10 63 ej insat siy LL puns ui s2ue3s M eqy SUN 168 JULISSA Bl Hodde 8 ZH LM uoddey q sou suep epnbip
27. u condensateur vis vis du continu Justifier la continuit sens math matique de uc Quelle est la nature du filtrage introduit par le circuit Le signal uc t omposants Le signal un t Argumenter la r ponse V Chollet 12 07 2011 Page 17 sur 27 3 D TERMINATION DE LA CONSTANTE DE TEMPS Calculer la constante de temps th orique D terminer la constante de temps en mesurant l instant pour lequel uc t 0 63 E 4 MESURE D UN TEMPS DE MONTE D s talonner la mesure de tension sur la voie on est appliqu e uc t Amener ainsi l tat bas de uc sur la ligne 0 de l cran et l tat haut r gime permanent 100 Le temps de mont est alors mesur entre les instants o la tension passe par 10 et 90 Mesurer le temps de monte du signal uc t Il REPONSE A UN SIGNAL RECTANGULAIRE PERIODIQUE 1 CHRONOGRAMMES Pour f 200 Hz f 2 kHz et f 20 kHz Relever sur papier millim tr les chronogrammes de e t uc t et un t en concordance de temps N B On relevera 2 p riodes des signaux Respecter les consignes du 177 2 EXPLOITATION Pr ciser sur chaque chronogramme si le montage fonctionne en transmetteur int grateur ou d rivateur puis remplir le tableau Constante de temps RC Sortie Uc Sortie Ur Fr quence de coupure f 1 27RC f 200 Hz gt T f 2 kHz gt T f 20 kHz gt T V Chollet 12 07 2011 Page 18 s
28. ui np un suo aun 358 9 g nbiunsu p ll q suss E 1 saru jgp s neput sep 460 yu s ad q ned 9113 lq isussoulasul usul l BP 16 Bj 38 eun p uonedissip 89UP sIS94 Ale 2 011 0821 39NV1SISaH 300115 4 3 1 7 YVI O 452 an sa dul 452 55U8 51 Bj SfEUMIILOU 0 2 290 9 pneg 350 ajjenbe anod anaje A AH 371NN NOILVAdISSIQ CHE V S IVNINON 32NX15183uH b 8807222 susngd u s uluaflo s p aseq anbu p lpqisuss salue j 1 38 2 5 xne S9U8 SHLLIGU 58 5 Los 38 suep anac uou xur m i i el izgi zef s ya 5 1502100 no 10131 sap n suep s b yold uou NJ spn s d yne au PIDA 483901 nni pisssax wawapneys un d aoddns 8 sep un snid uonedissip sun n s qo anod xnep sa unlu sed ne au jj ub NOILYSI 110 0 SNOILVO
29. ur 27 III CIRCUIT RC EN REGIME SINUSOIDAL 1 SORTIE UC Voie 2 oscillo GBF sinus Amplitude 10 V 449 Fr q variable 77 1 7 Masse oscillo Relever sur papier log la courbe de r ponse en fr quence G 20 log Emax D terminer la nature du filtrage D terminer partir du graphique la fr quence de coupure a 3 dB en d duire la bande passante du filtre D terminer la pente de l asymptote oblique en dB d cade Comparer les resulats nature du filtrage aux conclusions apport es au et Il Dans quel cas un filtre passe bas fonctionne t il en transmetteur Dans quel cas un filtre passe bas du 1 ordre fonctionne t il en int grateur Observer le r sultat de l int gration d un signal triangulaire p riodique 2 SORTIE UR Voie 1 oscillo C Voie 2 oscillo GBF sinus Amplitude Freq variable Masse oscillo Relever sur papier 1 2 log la courbe de r ponse en fr quence G 20 log Urmax Emax D terminer la nature du filtrage D terminer partir du graphique la fr quence de coupure a 3 dB en d duire la bande passante du filtre D terminer la pente de l asymptote oblique en dB d cade Comparer les resulats nature du filtrage aux conclusions apport es au et Il Dans quel cas un filtre passe haut fonctionne t il en transmetteur Dans quel cas un filtre passe haut du 1 ordre fonctionne t il en derivateur Observer le r sultat de la d rivation
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