Le DS EA n°2 aura lieu le lundi 2 avril 2012 et portera essentiellement sur le chapitre 2  : Fonctions Électroniques Fondamentales. Pour vous guider dans votre travail de préparation voici quelques éléments au programme du DS EA n°2 :

  • Propriétés générales des systèmes linéaires
  • Formes canoniques du 1er & du 2nd ordre
  • Passe bas & Passe haut du 1er ordre : Définition & Diagramme de Bode
  • Passe bas du 2nd ordre : Réponse temporelle à un échelon, Diagramme de Bode
  • Passe bande du 2nd ordre : Diagramme de Bode; Relation BP,fo & Q
  • Technique de calcul des fonctions de transfert (Cellule de Rauch, Sallen & Key,..)
  • Les gabarits en fréquence : lecture, interprétation & définition
  • Les fonctions d’approximations : Noms & Propriétés
  • Principe de conception d’une solution de filtrage
  • Eléments sur la technologie pour la réalisation des solutions de filtrage
  • Amplificateur opérationnel / Comparateur : Pour ne pas confondre
  • Propriétés principale d’un ampli-op : GBW, Sr, Offset
  • Connaissance des montages de base à ampli-op

Bien évidemment les concepts fondamentaux abordés pendant le chapitre 1 sont toujours présents.

Bonnes préparations.

La série STI2D (sciences et technologies de l’industrie et du développement durable) entre en application à partir de la rentrée 2011. Nous accueillerons les premiers étudiants de cette nouvelle série à l’IUT de CACHAN à la rentrée 2013.
Cette série remplace la série STI et propose 4 spécialités dont 2 relevant du génie electrique et de l’informatique industrielle :

  • SIN : systèmes d’information et numérique
  • EE : énergies et environnement

Voici une vidéo de présentation de la nouvelle série STI2D :

Lycée : aide à l’orientation pour la série STI2D par Education_nationale

Dans les chaînes HiFi on rencontre couramment des analyseurs de spectre audio. Ces dispositifs se composent d’un grand nombre de filtres passe-bandes en parallèle comme l’indique la figure 1 ci-dessous. Chaque filtre couvre une partie de la bande de fréquence sous test. En observant le niveau à la sortie de chaque filtre, on peut voir le spectre de fréquence du signal audio. La résolution de l’analyseur est déterminée par la largeur de bande des filtres. Les fréquences d’analyse sont généralement inférieures à quelques centaines de kHz.

Afin de couvrir l’intégralité de la bande passante audio, on choisit des filtres centrés sur les valeurs de fréquences centrales fo suivantes : 31,25Hz  62,5Hz  125Hz 250Hz 500Hz 1kHz 2kHz 4kHz 8kHz et 16kHz avec un même facteur de qualité Q = √2. Afin d’illustrer le fonctionnement de l’analyseur de spectre et justifier les choix effectués il est possible d’effectuer une analyse paramétrique sous LTSpice en superposant les réponses fréquentielles de chaque filtre.

Télécharger le fichier de simulation LTSpice ici

La réalisation du filtre passe bande peut être assurée par une cellule de Rauch simplifiée dont le schéma et les équations sont rappelés ci-dessous :

Télécharger le fichier de simulation LTSpice à compléter

Expression de la fonction de transfert de la cellule de Rauch passe bande :

En imposant  Q = √2 on fixe automatiquement l’amplification maximale. On obtient alors une amplification maximale To=-4  ce qui correspond au gain max de 12dB observé  dans les simulations précédentes.

12. mars 2012 · 2 commentaires · Catégories: Electronique, Exercices · Tags: ,

Connaissez vous les 3 montages de base à amplificateur opérationnel ? (suiveur,  amplificateur inverseur et non inverseur). Pour vous entraîner je vous propose de retrouver les relations entre Vs et Ve pour chacun des montages proposés ci-dessous. On suppose bien évidemment que l’amplificateur opérationnel utilisé est parfait et fonctionne en régime linéaire.

A vous de retrouver les relations en associant le numéro de chaque montage aux propositions du tableau suivant :

La correction sera disponible d’ici quelques jours.
Télécharger la version pdf de cet article ici

Le montage proposé ici permet d’obtenir un signal sinusoïdal à partir de 2 signaux A et B générés par un micro contrôleur comme l’indique la figure suivante. En effectuant la somme des signaux A et B suivi d’un filtrage passe bas, on obtient sur la sortie S un signal s’approchant d’une sinusoïde. Cette technique permet d’obtenir un signal sinusoïdal avec une pureté spectrale intéressante à moindre frais en utilisant uniquement 2 sorties d’un microcontrôleur.

Le schéma de simulation est représenté ci-dessous dans lequel on retrouve une structure de type Sallen & Key avec un sommateur résistif en entrée.

Télécharger ici le fichier de simulation générateur_sinus.asc

Une simulation temporelle puis une analyse FFT permet de se rendre compte du bon fonctionnement de ce montage. L’analyse FFT du signal A+B permet de montrer que le décalage de T/6 entre les signaux A & B permet d’annuler la composante harmonique de rang 3.

NB : Ce montage est l’objet d’une partie d’une séance de travaux pratiques pour les étudiants S2 du DUT Geii1 à CACHAN.