TP 7 - Physique appliquee en STI

Première GE TP n° 7
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TP P N N° °7 7
I. Caractéristique d’une porte logique inverseuse à l’état haut :
Schéma de branchement :
( vue de dessus )
La porte utilisée est une porte inverseuse CMOS 4069
On prendra Vcc = 5 V.
Cette porte est une porte inverseuse ( porte NON ). On associe à l’état « 0 » appelé état bas, une
tension de 0V et à l’état « 1 » appelé état haut, une tension de 5V.
Les points A, B, C ,D ,E et F sont 5 entrees différentes.
Pour Vcc on utilisera la petite alimentation noire de 5V. Relier la masse de la porte.
1) Relier l’entrée A à la masse de voter boitier et mesurer la tension aux bornes de la sortie A.
2) relier maintenant l’entrée à 5 V et mesurer la tension aux bornes de la sortie.
3) Que constatez-vous ?
4) Faire la même manipulation avec les autres entrées.
5) Quelle tension doit être appliquée à l’entrée de la porte pour que la sortie soit à « 1 » ?
Schéma d’une porte inverseuse :
6) En vous inspirant du schéma ci-contre, faire le
schéma du montage qui permet de tracer la
caractéristique de sortie à l’état haut de la porte
logique A. On fera débiter la porte logique dans la
boite à décades. ( On ne représente pas
l’alimentation )
7) Relever la caractéristique de sortie à l’état haut
de cette porte logique.
8) Tracer sur papier millimétré la caractéristique U( I ) de cette porte logique.
9) Linéariser cette caractéristique en deux morceaux et donner pour chacun des intervalles l’équation
de la caractéristique. ( Penser à travailler en ampères ).
10) Déterminer sur chaque intervalle son modèle de Thévenin équivalent.

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II. Caractéristique d’une DEL :
Le symbole d’une diode électroluminescente ( DEL ) est le suivant :
A : anode.
K : cathode.
Le boîtier de la DEL est aplati du coté de la cathode.
1) Faire le schéma du montage qui permet de tracer la caractéristique de la DEL.
2) Réaliser ce montage en utilisant le rhéostat de 330  pour limiter le courant dans la DEL.
3) Après avoir fait vérifier votre montage, relever la caractéristique de la DEL en ne dépassant pas 6
mA pour l’intensité du courant dans la DEL. Attention : La tension inverse aux bornes de la DEL
ne doit pas être inférieure à -2 V.
4) tracer la caractéristique U( I ) de la DEL sur le même graphique que la caractéristique de sortie de
la porte logique et à la même échelle.
5) Linéariser la caractéristique de la DEL en deux morceaux.
6) Pour chacun des intervalles donner l’équation de la caractéristique. ( Penser à travailler en volts et
en ampères, pas en milliampères ).
7) Pour chacun des intervalles proposer un modèle équivalent de cette DEL.
III. Point de fonctionnement :
Le point de fonctionnement est l’intersection des deux caractéristiques.
1) On désire faire débiter la porte logique dans la DEL étudiée. Déterminer graphiquement le point de
fonctionnement que l’on obtient.
2) Déterminer ce point de fonctionnement par le calcul en utilisant les modèles équivalents.
3) Vérifier expérimentalement la valeur du point de fonctionnement.
4) On considère que pour être correctement éclairée, la DEL doit être parcourue par un courant de 10
mA. La porte logique est-elle suffisante pour éclairer correctement la DEL ?