bac04c

Correction bac 2004
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Physique appliquée BAC 2004
TELEMETRE DE MARCHE ARRIERE POUR VEHICULE
A Compréhension générale du dispositif.
A1. Etude du fonctionnement pour une distance de un mètre
100 = 6 ms
A12. Vitesse des ultrasons : v =2d/ 100 = 2/0,006 = 333 m/s.
A2. Etude du fonctionnement à distance variable
 = kd soit k =  / d = 6 10-3 / 1= 6 10-3 s m-1.
A3 Pour une distance de quarante centimètre.
a 40 = k*0,4 = 6 10-3*0,4 = 2,4 10-3 s.
b)
B.Etude de l'émission
B1- Générateur 40 kHz
B11. La loi des mailles donne :
VE1 - VC1 - VB1 = 0
B12.
a) Porte NON : tant que
2
V
VDD
1E 
, on a un " Ø" en entrée et donc un "1" (VA1 = VDD) en sortie.
Donc VA1 = VDD pour t < 12,5 µs.
b) On a un "1" en entrée, donc un "Ø" en sortie : VB1 = 0
c) Voir document réponse.
d)

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e) D'après le circuit de charge, VC1 augmente exponentiellement en tendant vers VA1 = VDD.
De plus, on a vu au 1. que VE1 - VC1 - VB1 = 0 Or VB1 = 0 d'où VC1 = VE1
On voit donc que
B13.
a) VA1 bascule, car VE1 devient supérieur à
2
VDD
et l'entrée de la porte 1 passe d'un "Ø" logique à un "1"
logique, donc sa sortie bascule à "Ø" (Porte NON).
On a donc VA1 = 0 et par conséquent VB1 = VDD = 12V (Porte 2)
b) La tension aux bornes d'un condensateur ne peut pas subir de discontinuités, VC1 est donc la même
juste avant et juste après 12,5 µs. Donc
B14.
a) On a vu au B.1.3 a) que VA1 = 0 et VB1 = VDD
Voir document réponse.
b)

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c) Donc VC1 se décharge puis se charge exponentiellement en tendant vers - VDD
On a toujours VE1 - VC1 - VB1 = 0
soit VC1 = VE1 - VB1 = VE1 - VDD
VC1 (25 µs-) = VE1 (25 µs-) - VDD
B15.
TB1 = 25 µs donc
(correspond au titre !)
B2 - Générateur de trame 125 Hz
B21.
a) VB2 = VDD ("1" logique)
b) Pour que VA2 = 0, il faut que la porte 3 ait un "1" logique en entrée,
c'est-à-dire que
2
V
VDD
2E 
c) Pour D' : donc D' bloquée
Pour D'' : donc D'' passante
d)
e)
1 = r"C2
f)  1 =  1ln 3 = r'' C2 ln 3 = 9 x 103 x 100 x 10-9 ln 3 = 1 ms
B22.
a)  2= r'C2 ln 3 = 63,7 x 103 x 100 x 10-9 ln 3 = 7 ms

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b) VB2 est la sortie de la porte 4 et VA2 est son entrée.
VB2 est donc l'inverse logique de VA2.
Ici VA2 = VDD = "1", donc VB2 = "Ø" = 0V
c) Voir document réponse. L'axe est gradué en ms.
1. Document réponse 1
Document réponse 2
B3 Signal appliqué à l’émetteur d’ultrasons

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Phrase à compléter :
La tension Vus est constituée d'une tension rectangulaire de fréquence 40 kHz (fréquence F) produite
pendant 1 ms (durée d'émission) toutes les 8 ms (période d'émission).
C Etude de la réception
C1- Amplification
C11.
Quand la tension est positive VEmax = 0,06 V et VSmax = 12 V
donc
200
06,012 V
V
V
Vs
AmaxE
maxs
E
C12.
Le circuit AO1 fonctionne en régime linéaire car
lorsque VE est positive.
C13.
V+ = VE
(pont diviseur de tension car I- = 0)
En régime linéaire V+ = V- donc
2
32
ERRR
V
Vs 
d'où
2
32RRR
A
C14.
Lorsque VE < 0, la tension VS devrait être négative, mais l'AO atteint alors sa saturation basse de 0 V.
La sortie de l'AO1 sature donc à 0 V et Vs = 0 V.
C15.
On a vu que A01 était saturé, car les équations du régime linéaire (Vs = AVE) tendraient à donner
Vs < 0 V.
Or la tension de saturation basse est de 0 V. On obtient alors 0 V à la place des valeurs négatives.
On a donc un fonctionnement en régime saturé.
C2 - Détection de crête
C21.
VS = Vfilt (reliés par un fil)