exercices corrigés electronique analogique

Version du 11 août 2006
Université de Versailles Saint-Quentin
Annales Licence EEA/SPI
Sujets et corrigés des examens de Licence EEA/SPI 2001-2006
Matière : Electronique Systèmes
Enseignant : Luc Chassagne
Mots clés : Amplification – Bande passante – Filtrage – CNA/CNA – Modulation

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UVSQ Licence EEA 2001-2002
Electronique systèmes
Licence EEA – Contrôle continu d’Electronique II
(2 heures)
Exercice 1 : (4 points)
On dispose d’un amplificateur inverseur ayant une impédance d’entrée Ze composée d’une
résistance de 16 kΩ en parallèle avec une capacité de 1 nF. Sa caractéristique de gain est
représentée Figure 1 :
pente -1
40
10 kHz
G (dB)
6
pente -2
f (Hz)
Figure 1 : Caractéristique de l’amplificateur
La première fréquence de coupure est liée à Ze, la seconde aux capacités parasites internes.
1 – Donner la fréquence à la laquelle la pente -2 démarre. Cet amplificateur est-il stable a
priori ?
2 – On insère cet amplificateur dans le montage de la Figure 2 :
C = 20 pF
Vs
Ve A
Figure 2 : Montage amplificateur
Calculer la nouvelle bande passante du montage.
3 – A quelle nouvelle fréquence la pente -2 arrive-t-elle ? Ce montage est-il stable a priori ?

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Exercice 2 : (6 points)
1 – Rappeler le principe de fonctionnement d’un convertisseur analogique-numérique n bits
de type parallèle. On s’aidera d’un schéma.
2 – La tension de référence fabriquée par le convertisseur subit à un instant donné une
brusque chute de 10% de sa valeur nominale. Quelles conséquences cela peut-il avoir sur la
sortie ? Ces conséquences dépendent-elles du nombre de bits du convertisseur ?
On ne fera pas une étude quantitative mais plutôt une étude qualitative ; de même pour la
question suivante.
3 – On suppose que dans ce convertisseur, l’une des résistances qui forme le pont de division
est de mauvaise qualité et sa valeur est fausse de 20%. On ne connaît pas a priori quelle est sa
position dans le pont de résistances.
Discutez des conséquences sur la sortie.
Exercice 3 : (10 points)
On se propose d’étudier le fonctionnement d’un convertisseur analogique numérique double
rampe. Le schéma de principe est représenté Figure 3 :
Commutateur
+
-
R
1
2
V
Eref Ve
Vs
+
-
Vc
Logique de
commande
Compteur
Horloge fe
C Comparateur
Figure 3 : Schéma de principe d’un CAN à double rampe
On suppose V tension continue > 0 ; Eref = -5 V ; R = 1 kΩ ; C = 1 µF ; fe = 1 MHz
1 – A l’instant t = 0, le condensateur est déchargé et l’on suppose ve = 0. La logique de
commande déclenche le compteur et place le commutateur en position 1 qui reste dans cette
position pendant un temps pré-programmé t1 = 1 ms.

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Déterminez l’expression de vs en fonction du temps.
Représentez l’allure de ve(t), vs(t) et vc(t) pour 0 < t < t1. Donnez l’expression de vs(t1).
2 – Le compteur est piloté par une horloge de fréquence fe = 1 MHz. A l’instant t1, il renvoie
sa valeur N1 à la logique de commande qui la mémorise. Exprimez vs(t1) en fonction des
paramètres du compteur et de l’intégrateur.
3 – Après avoir mémorisé la valeur du compteur, la logique de commande bascule le
commutateur en position 2 et remet le compteur à zéro. Déterminez l’expression de vs(t) pour
t > t1. Représentez l’allure de ve(t), vs(t) et vc(t) pour t > t1.
4 – Lorsque la logique de commande détecte vc = 0, elle bloque alors le compteur et récupère
sa valeur N. Exprimez vs(t1) en fonction de N.
5 – Montrez que V s’exprime alors en fonction de Eref, de N et N1.
Application numérique : si V = 2 volts, que valent N1 et N ?
6 – Quel est l’intérêt du convertisseur double rampe par rapport au convertisseur simple
rampe ?
7 – Si la tension à convertir était négative, quelle(s) modification(s) faudrait-il apporter sur le
schéma ?
8 – D’où peuvent provenir une erreur de zéro ou une erreur de gain dans ce montage ?

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UVSQ Licence EEA 2001-2002
Electronique systèmes
Examen d’Electronique Systèmes – 3 pages – 2h
(Calculatrice interdite)
Exercice 1 :
Le système de télémétrie de la Figure 1 est mis en œuvre :
Antenne émettrice
OL
Système de réception
Antenne réceptrice
d
Figure 1 : Système de télémétrie
Une impulsion est générée par un oscillateur local et émise vers une surface S située à
une distance d. L’onde se propage dans l’air, est réfléchie, captée puis envoyée vers une
électronique qui permet de mesurer τ le temps écoulé entre l’émission de l’impulsion et son
retour sur l’antenne réceptrice. La mesure de ce temps se fait grâce à une horloge très rapide
de période Te. Le temps écoulé est alors égal à un nombre de coups d’horloge τ = NTe.
1 – Expliquez comment on peut mesurer la distance d séparant les antennes (supposées très
proches l’une de l’autre) et la surface S. On exprimera d en fonction de N et Te.
Quels types de perturbations peuvent fausser la mesure ? Quelle est la distance minimale
théorique mesurable ? Application numérique si l’horloge de comptage à une fréquence fe =
100 MHZ (on rappelle que c = 3 108 m/s).
2 – On modifie maintenant ce système comme illustré Figure 2 :
Antennes
Filtre
OL
Fréquencemètre
Figure 2 : Système de réception
Le filtre est un filtre passe bas. Le fréquencemètre permet de mesurer la fréquence
fondamentale du signal issu du filtre.