A) Principe de fonctionnement

 Labo Electronique - Lycée Lislet Geoffroy.
Académie de La REUNION
STATION METEO / TP N°3
Conversion tension durée
A) Principe de fonctionnement :
Le principe repose sur la comparaison entre la tension à convertir et une tension en forme de
rampe obtenue par la charge à courant constant d'un condensateur.
La tension de RAMPE ainsi obtenue aux bornes du condensateur (signal Ur) est comparée à
la tension U2 à convertir. Cette comparaison est effectuée par le micro contrôleur U3 (90S1200).
micro controleur 90S1200
PB0
U2
PB1
+
FdC
Ur
La durée au niveau HAUT du signal FdC est proportionnelle à la valeur de la tension U2.
L’association du générateur de rampe et du comparateur permet donc de réaliser
une conversion ………………………..
La fonction traitement effectue alors un COMPTAGE à partir du front descendant de DdC et
tant que le signal FdC est au niveau HAUT. Le temps de comptage ainsi défini est appelé Tcompt.
L’association du générateur de rampe, du comparateur et du comptage effectué par
programme permet donc de réaliser une conversion ………………………..
A1 -
Compléter le chronogramme de FdC et indiquer clairement le temps TCOMPT
DdC
+5V
t
0
U2 est une tension
continue
Ur
Urmax
t
0
FdC
Trampe
+5V
t
0
STATION METEO
Z
....
Fichier : 582659058
CLASSE :
1/2
Conversion tension / durée :
+5V
+5V
R17
82k
R16
330k
Vr1
R22
2.2k
2
3
R14
8.2k
R15
330k
DdC
1
Ur
U8A
DdC
R19
10k
R18
4.7k
Q7
BC327
9
10
Q8
BC338
C6
10nF
LM324
U8C
8
FdC
U2
B) Analyse de fonctionnement :
La tension Vr1 et la constante de temps R17C6 permettent de régler la PENTE de la rampe.
On considère que le transistor Q7 fonctionne en régime linéaire (VCE non nul, IC=IE), et que
le transistor Q8 fonctionne en commutation.
B2 -
Quel est le niveau logique nécessaire en DdC pour permettre la charge du condensateur C6 ?
Justifiez.
B3 -
a) Démontrer que la tension VR17 est constante et donnez sa valeur.
b) Donner l'expression littérale du courant IC6 est montrer qu’il est constant.
B4 -
Etablir l'expression littérale de VC6 = Vrampe en fonction du temps.
Vérifier que cette expression est celle d'une rampe (droite passant par l'origine).
Donner la valeur numérique de la pente exprimée en V/ms.
:
L'expression de la quantité d'électricité emmagasinée dans le condensateur C6 est de la forme
Q=C6.VC6
En régime continu :
B5 -
Q = IC6.t
En considérant que le transistor Q7 n'est plus conducteur lorsque sa tension VCE atteint 0V,
donner l'expression de Vrmax (valeur maximale de Vrampe).
B6 -
En déduire la valeur numérique de Trampe (Durée de la rampe) et l’expression de la durée
Tcompt (ms) en fonction de U2(V).
C) Manipulation :
Travail demandé :
Compléter le schéma (alimentation U8) et cabler le montage sur plaque LAB
Identifier les informations d’entrée / sortie
Produire le dispositif de test permettant de mettre en évidence le rôle de la fonction : choisir
une méthode de test et les appareils nécessaires, élaborer le mode opératoire.
Relever avec précision les chronogrammes de fonctionnement (DdC, Ur, U2, FdC)
Mesurer la durée Tcompt pour différentes valeurs de U2. En déduire la caractéristique de transfert K
du montage Tcompt (ms) = K . U2(V) – Comparer à la valeur théorique (question B6).
STATION METEO
Z
Fichier : 582659058
CLASSE :
2/2