Etude d`une porte logique TTL 74LS04

Chapitre A.1.2 Modèle de Thévenin d’un circuit quelconque vu de deux points
Etude d’une porte logique TTL 74LS04
1°) Objectifs
Tracer la caractéristique courant- tension I=f(U) de la sortie d’une porte
logique TTL à l’état haut.
 Linéariser la caractéristique et en déduire son Modèle Equivalent de Thévenin.
 Déterminer son point de fonctionnement
1er cas : lorsqu’une Diode Electroluminescente est branchée seule sur la sortie
de la porte,
2ème cas lorsqu’une DEL est branchée en série avec une résistance de 470  sur
la sortie de la porte.
 Comparaison du point de fonctionnement dans les deux cas, en remplaçant la
porte logique par son M.E.T.

2°) Brochage du circuit intégré 74LS04 (6 inverseurs)
+5V
1
1
1
74LS04
1
1
1
1
3°) Schéma du montage et mesures
EA0
5V
I
COM
A
1
P
EA1
U
V
r
COM
3.1) Matériels nécessaires
Alimentation +5V,
Résistance r de 10 permettant de visualiser l’image du courant
Potentiomètre P de 100 k,
Ampèremètre numérique MX512,
Voltmètre numérique MX24.
Carte d’acquisition Eurosmart.
Bernaud J
D’après Delagrave 1ère STI p35-36
Chapitre A.1.2 Modèle de Thévenin d’un circuit quelconque vu de deux points
3.2) Mode opératoire
a) L’interrupteur est ouvert, la sortie est à vide et le courant est nul,
b) L’interrupteur est fermé, on fait varier le potentiomètre.
c) Acquisition via la carte Eurosmart, en mode pas à pas (moyenne),
configurer les voies EA0 et EA1 de la façon suivante :
Voie EA0 : amplification égale à 1 ;
Voie EA1 : amplification égale à 100 si I est exprimé en mA, en effet
lorsque la tension aux bornes de r de 10  vaut 1V, l’intensité du courant
qui la traverse vaut 100 mA.
d) Tracer la caractéristique U = f (I).
e) Trouver l’équation de la partie linéaire de cette caractéristique (en utilisant
traitements, modélisation du menu déroulant de Synchronie, ne pas oublier
de sélectionner le domaine de validité).
f) Donner le Modèle Equivalent de Thévenin (éléments du modèle) et son
domaine de validité.
g) Dessiner le schéma du M.E.T. , en faisant apparaître les valeurs numériques
des éléments du modèle.
3.3) Point de fonctionnement
a) On place une DEL aux bornes de la sortie de la porte logique, déterminer le
point de fonctionnement.
Up =
Ip =
5V
I
COM
A
1
U
V
DEL
COM
b) Remplacer la porte logique à l’état haut par son M.E.T. ( prendre une
alimentation pour régler la f.é.m à vide et un potentiomètre convenablement régler
pour la résistance interne), et mesurer le point de fonctionnement correspondant.
Up’=
Ip’=
Placer ses points (Up, Ip) et (Up’, Ip’) sur la caractéristique précédente.
c) Comparer ses deux couples de valeurs et conclure.
d) Refaire la même chose en plaçant en série avec la DEL une résistance de
470 . Conclure.
Point de fonctionnement en sortie de porte Point de fonctionnement en sortie du MET
logique
de la porte
Up1 =
Up1’ =
Ip1 =
Bernaud J
Ip1’ =
D’après Delagrave 1ère STI p35-36