Université Montpellier II – UFR Sciences – TP simulation électrique

Université Montpellier II – UFR Sciences – TP simulation électrique - UE ULSI202
Examen SPICE du 20 avril 2007
Durée 2h00
Documents interdits. Calculatrice autorisée.
Vous aurez besoin des librairies PORT, SOURCE, EVAL et ANALOG, disponibles sur le disque Y.
Appellez l’enseignant pour montrer que les simulations ont été faîtes.
Exercice 1 : Etude du diviseur de courant et de tension (5 points)
On donne :
I = 1 mA
R1 = 5 k
R2 = 2 R1
R3 = 3 R1
Théorie (2 points)
Exprimer la résistance équivalente aux bornes du générateur de courant. En déduire la tension à ses
bornes.
Exprimer la tension aux bornes de R2 en fonction de R2, R3 et la tension aux bornes du générateur.
Exprimer le courant dans R2 en fonction de R2, R3 et du courant dans R3. En déduire l’expression du
courant dans R3.
Calculer les tensions aux 3 noeuds; et les courants dans R2 et R3.
Simulation (3 points)
Réaliser le schéma ci-dessus, lancer la simulation et vérifier vos résultats.
Exercice 2 : Etude temporelle du circuit CR (10 points)
Théorie (5 points)
A l’instant initial t = 0, on ferme l’interrupteur, le condensateur C étant chargé sous une tension E
commence à se décharger. En résolvant l’équation différentielle qui régit la décharge du
condensateur dans la résistance, montrer que l’expression de la tension V(t) est de la forme
V(t)=A.exp( –t/B). Préciser A et B.
Calculer les valeurs de A et B pour C = 10µF, R = 10k, et E = 5V.
Simulation (5 points)
Réaliser le schéma ci-dessus sans l’interrupteur. La charge du condensateur à t=0, est imposée en
fixant la condition initiale « IC=5V » dans le menu du condensateur. Lancer la simulation et vérifier
les valeurs de A et B.
Exercice 3 : Etude fréquentielle du circuit LCR (5 points)
On donne :
Ve = 5 V d’amplitude
L = 10 mH
C = 10µF
R = 10 k
Simulation (5 points)
Réaliser le schéma ci-dessus. Lancer la simulation pour des fréquences variant de 10 mHz à 10 MHz.
Relever Ve(f) et Vs(f) en précisant les valeurs rentrées dans le menu du générateur et celui du setup.
Tracer le gain et la phase de ce circuit à l’aide des fonctions mathématiques vues en TP. En déduire
la ou les fréquences de coupure et la nature du filtre.