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Examen SPICE
L1 EEA 16 avril 2007
Durée 2h00
Remarques importantes :
- Documents interdits. Calculatrice autorisée, mais précisez les calculs intermédiaires.
- Appelez l’enseignant afin qu’il note que chaque simulation a été faite.
- Pensez à ajouter les librairies PORT et SOURCE et SOURCSTM (circuit combinatoire).
- Pensez aux échelles, légendes unités, et commentaires. La présentation, la pertinence et la clarté des commentaires et des
résultats joueront un rôle important dans l’appréciation de la copie
PREMIERE PARTIE : Diviseur de courant-tension (5 points)
On donne :
I1
I2
I3
Vin=10V
R1 = 1kΩ
R2 = 2kΩ
R3 = 3kΩ
1. THEORIE (2 points)
a.
b.
c.
d.
Donner l’expression littérale des courants I2, et I3 en fonction de R2, R3 et I1
Donner l’expression littérale du courant I1 en fonction de Vin, VA et R1
Donner l’expression littérale du potentiel VA en fonction de Vin, R1 R2, et R3.
En déduire les valeurs numériques.
2. SIMULATION (3 points)
Traduire le schéma en texte (ne pas oublier le .op et le .end), simuler et vérifier les valeurs obtenues.
Pour afficher dans le fichier .out les tensions ou les courants vous devez utiliser les opérateurs suivants :
.dc V list 5V
Ici V est la source de tension de 5 Volt
.print dc I(R9) I(R15) V(2)
Il affichera les courants dans R9 et R15 et le potentiel au nœud 2
DEUXIEME PARTIE : Circuit CR (15 points)
Avec R = 1 k et C = 1 F
1. THEORIE (6 points)
Dans le cas où Ve (t) est un échelon de tension de 0 à
E, déterminer l’expression de Vs(t) en résolvant
l’équation différentielle du circuit lorsque Vc(t=0)=0
Quelle est la constante de temps du circuit ?
Dans le cas d’un signal sinusoïdal, donner l’expression
complexe de Vs en fonction de Ve. Calculer le module
Vsmax et l’argument de Vs.
2. ETUDE TEMPORELLE (5 points)
a. Ve(t) est ici un générateur de signaux carrés variant de 0 à 5V.
On se propose d’étudier le circuit pour chacune des fréquences du générateur variant de 0.1Hz à
10MHz, toutes les 2 décades. Pour f=0.1 Hz, f= 1kHZ et f=10MHz, il est demandé (sans oublier de
changer le setup entre chaque mesure) de :
o Dessiner les chronogrammes de ve(t) et vs(t).
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L1 EEA 16 avril 2007
Durée 2h00
o Préciser à chaque fois les valeurs introduites dans le setup ainsi que les paramètres de la
source.
b. Choisir un chronogramme approprié et mesurer la constante de temps du circuit (méthode à
décrire).
3. ETUDE FREQUENTIELLE (4 points)
Ve(t) est ici un générateur de signaux alternatifs d’amplitude 5V. On se propose d’étudier le circuit
toutes les décades pour différentes fréquences de 0.1Hz à 10MHz
o Dessiner les chronogrammes de ve(f) et vs(f) en précisant les valeurs introduites dans le
setup ainsi que les paramètres de la source.
o Quel type de filtre à t- on réalisé ?
TROISIEME PARTIE : Bonus sur 3 points
ETUDE FREQUENTIELLE D’UN CIRCUIT LCR
On donne :
Vs
R = 1 k
C = 10 F
L=10 mH.
Et Ve, signal sinusoïdal d’amplitude 5V.
On se propose d’étudier le circuit pour différentes fréquences de 0.1 Hz à 10 MHz.
a. Dessiner Vs(f) et Ve(f) en précisant les valeurs des paramètres du générateur ainsi que celles du
setup.
b. Sans refaire de simulation et grâce aux fonctions mathématiques proposées par le probe, dessiner la
variation de la grandeur 20.log10 [Vs(f)/Ve(f)] en fonction de la fréquence.
c. Relever de même la variation de la phase du signal de sortie en fonction de la fréquence.(Fonction
P()).
d. Relever la ou les fréquence(s) de coupure. L’intervalle (fc2- fc1) est appelée la bande passante du
filtre. Quel type de filtre a-t-on réalisé ?
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