amplificateurs oscillateurs resume table des matieres

AMPLIFICATEURS OSCILLATEURS
RESUME
Ce manuel complet contient tout ce qu'il faut savoir sur la théorie en électronique analogique et
numérique pour réussir les examen et les concours du premier cycle de l'enseignement supérieur.
Chacun des quatre livres dont il est composé est entièrement autonome et contient les outils de
calcul et d'analyse de situation inscrits au programme. Très détaillés, les différents chapitres sont
systématiquement accompagnés d'exemples concrets et suivis d’exercices et de problèmes
corrigés.
Illustrées de schémas nombreux, clairs et précis, les définitions du cours sont Immédiatement
suivies d'un exemple qui en facilite l'assimilation.
Les exercices corrigés portent sur les notions distinctes exposées dans le cours ; ils sont suivis de
petits problème de synthèse permettant de traiter des situations complexes.
TABLE DES MATIERES
AMPLIFICATEURS .
CHAPITRE 1.
1.
2.
DIPOLES EN REGIME SINUSOIDAL
Conventions d'écriture
Notations complexes en régime sinusoïdal
2. 1.
Notation des signaux
2.2.
Notation des impédances
2.3.
Notation des admittances
3.
Relations entre impédance et admittance - Facteur de qualité
3. 1.
Expression de l'admittance en fonction de R et X
3.2.
Expression de l'impédance en fonction de G et B
4.
Dipôles élémentaires passifs
4.1.
Résistance
4.2.
Capacité
4.3.
Inductance
4.4.
Association de dipôles
4.4. 1. Association série
4.4.2. Association parallèle
5.
Dipôles élémentaires actifs
5. 1.
Source de tension
5.2.
Source de courant
5.3.
Extinction d'une source
5.4.
Source liée
Exercices
1
1
1
1
2
2
3
3
4
5
5
5
6
7
7
8
10
10
10
11
12
14
CHAPITRE 2. THEOREMES SUR LES CIRCUITS ELECTRIQUES
1.
Théorème de superposition
2.
Théorème de Thévenin
3.
Théorème de Norton
4.
Théorèmes de Millmann
5.
Théorème de Kenelly
Exercices
16
16
18
20
22
25
27
CHAPITRE 3.
1.
30
30
30
30
32
34
35
37
37
38
40
40
41
2.
3.
QUADRIPOLES
Paramètres d'un quadripôle
1. 1.
Définition
1.2.
Paramètres « impédances » ou paramètres « z »
1.3.
Paramètres «admittances " ou paramètres «y »
1.4.
Paramètres « chaîne»ou « transférance »
1.5.
Paramètres hybrides ou « h »
Cas des quadripôles passifs: théorème de réciprocité
2.1.
Théorème de réciprocité
2.2.
Application du théorème aux matrices
Associations de quadripôles
3. 1.
Mise en cascade: paramètres « chaîne »
3.2.
Mise en série: paramètres « impédance »
3.2.
Mise en série: paramètres « impédance »
3.3.
Mise en parallèle: paramètres «admittance»
3.4.
Association entrées en série, sorties en parallèle : paramètres hybrides
4.
Utilisations du calcul matriciel
4. 1.
Mise en équation d'un quadripôle
4.2.
Application du calcul matriciel aux oscillateurs en système boucle
Exercice
CHAPITRE 4.
1.
PARAMETRES ET CARACTERISTIQUES D'UN AMPLIFICATEUR
Paramètres d'un amplificateur
1. 1.
Définition
1.2.
Paramètres hybrides - Modèle hybride d'un amplificateur
1.3.
Exemple du transistor bipolaire en émetteur commun
2.
Caractéristiques d'un amplificateur
2. 1.
Gain d'un amplificateur
2.2.
Gain en courant
2.3.
Gain en puissance
2.4.
Impédance d'entrée
2.5.
Impédance de sortie
3.
Modèle d'un amplificateur à partir de ses caractéristiques
Exercices
ANNEXE 1.
UTILISATIONS PRINCIPALES DES TRANSISTORS
CHAPITRE 5.
1.
2.
MONTAGES FONDAMENTAUX AVEC AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL
Constitution générale d'un amplificateur opérationnel
Caractéristiques d'un AOP réel
2.1.
Tension de décalage à l'entrée
2.2.
Résistance d'entrée
2.3.
Résistance de sortie
2.4.
Amplification en boucle ouverte
2.5.
Conclusion
3.
Montages fondamentaux avec amplificateur opérationnel
3. 1.
Comparateur
3.2.
Amplificateur inverseur à gain fini
3.3.
Amplificateur non inverseur à gain fini
3.4.
Sommateur
3.5.
Sous tracteur
3.6.
Intégrateur
3.7.
Dérivateur
Exercices
CHAPITRE 6.
1.
DERIVATEURS ET INTEGRATEURS
Dérivateurs
1. 1.
Montage de base
.2.
Montage utilise
2.
Intégrateurs
2. 1.
Montage de base
2.2.
Montage réel
2.3.
Quelques utilisations d'intégrateurs
3.
Exemples de simulations d'équations différentielles
3. 1.
Equation du premier ordre à coefficients constants
3.2.
Equation du deuxième ordre
4.
Calcul des limitations
4.1.
Dérivation
4.2.
Intégration
Exercices
APPLICATIONS DES AMPLIFICATEURS DANS LES APPAREILS DE
MESURE
1.
Rappels sur le pont de Wheatstone
2.
Premier exemple de montage différentiel
2. 1.
Montage et mise en équation
2.2.
Equivalence du montage avec un sous tracteur
2.2. 1. Equation du soustracteur
2.2.2. Circuit équivalent au soustracteur
3.
Deuxième exemple de montage différentiel
Exercices
41
42
43
44
44
47
51
53
53
53
53
54
57
57
59
59
60
61
62
64
69
74
74
76
76
77
77
78
78
80
80
80
81
82
83
84
84
85
90
90
90
92
94
94
95
97
98
98
98
99
100
102
104
CHAPITRE 7.
106
106
106
106
108
108
108
110
112
CHAPITRE 8. SOURCES COMMANDEES
1.
Définitions
2.
Exemple de source commandée en tension, charge flottante
3.
Exemple de source commandée en tension, charge à la masse
Exercices
116
116
117
119
120
CHAPITRE 9.
1.
124
124
124
124
124
126
126
126
127
130
2.
3.
4.
CONTRE RÉACTION DANS LES AMPLIFICATEURS
Définition et organisation d'un montage à réaction
1.1.
Définition
1.2.
Structure d'un montage à réaction
1.3.
Formule de Black
1.4.
Différents types de réaction
Effets de la contre réaction sur les performances d'un amplificateur
2. 1.
Effet de la contre réaction sur la distorsion d'amplification
2.2.
Effet de la contre réaction sur la bande passante d'un amplificateur
2.3.
Effet de la contre réaction sur le bruit
2.4.
Effet de la contre réaction sur les impédances d'entrée et de sortie de
l'amplificateur
Classification des montages à contre réaction
Exemples de montages avec contre réaction
133
133
136
4.
Exemples de montages avec contre réaction
4. 1.
Contre réaction tension -série
4.2.
Contre réaction tension-parallèle
4.3.
Contre réaction courant -série
4.4.
Contre réaction courant-parallèle
Exercices
OSCILLATEURS
CHAPITRE 10. OSCILLATEURS SINUSOIDAUX
1.
Principe de la génération de sinusoïdes
1.1.
Première méthode: utilisation d'une résistance négative
1.2.
Deuxième méthode
2.
Oscillateur à résistance négative
3.
Oscillateur à pont de Wien
4.
Oscillateur à ligne à retard
5.
Oscillateurs à résonateur LC
5.1
Principe
5.2.
Montage Hartley
5.3.
Montage Colpitt
5.4.
Montage Clapp
5.5.
Exemple de montage pratique: montage Colpitt
5.6.
Exemple de calcul: montage Hartley
6.
Stabilisation en amplitude
7.
à quartz
7.1
Description du quartz
7.2.
7.3.
Exercices
136
136
137
139
141
143
146
146
146
147
148
151
154
157
157
158
158
159
160
161
163
163
163
Impédance du quartz
Exemples d'oscillateurs il quartz
164
166
168
ANNEXE 2.
CHAPITRE 11.
1.
2.
3.
TRANSMISSION DU POTENTIEL SUR UN CONDENSATEUR
OSCILLATEUR ASTABLE
Définition
Structure élémentaire d'une horloge
Etude d'une horloge avec AOP
3.1.
Montage de base
3.2.
Modification de la période
3.3.
Modification du rapport cyclique
3.4.
Modification de l'amplitude du signal
3.5.
Montage complet
4.
Etude d'une horloge avec portes inverseuses MOS
Exercices
TOP
176
181
181
181
183
183
186
187
188
189
189
192
CHAPITRE 12. OSCILLATEURS MONOSTABLES
1.
Définitions
2.
Etude d'un monostable à portes MOS
2.1.
Recherche de l'état stable
2.2.
Étude du fonctionnement
2.3.
Temps de récupération
3.
Mise en équation - Calcul de la période
3.1.
Calcul de la tension aux bornes du condensateur
3.2.
Période du monostable
Exercices
196
REPONSES AUX EXERCICES
205
196
196
197
197
199
199
199
200
201