Un voltmètre à diodes électroluminescentes

Un voltmètre à diodes électroluminescentes
Dans le TP précédent, on a vu que l’on pouvait à l’aide d’un amplificateur opérationnel,
comparer une tension inconnue à une tension connue. On va maintenant voir qu’il est possible
d’encadrer la valeur d’une tension inconnue par deux tensions connues. On va pour cela
utiliser 4 amplificateurs opérationnels au lieu d’un seul.
Montage :
Réaliser le montage suivant :
- Les 4 amplificateurs opérationnels sont placés sur un meme circuit intégré TL 084. On
utilise une plaquette précablée.
- L’amplificateur opérationnel est alimenté en -15V/15V c’est à dire que la patte + Ualim
est fixée à 15 V et que la patte – Ualim est fixée à 0 V. L’alimentation doit être
branchée et allumée en premier pour éviter la détérioration du circuit intégré. Elle
n’est pas représentée sur le circuit.
- Chaque amplificateur opérationnel est doté en sortie d’une diode de visualisation qui
rend compte de l’état de sortie de l’amplificateur opérationnel. La tension Uref est
fourni par un générateur 6V/12V.
- L’échelle de tension est réalisée grâce au montage réalisé dans le TP précédent. Tous
les conducteurs ohmiques ont une résistance de mille ohms.
- Des conducteurs ohmiques de résistance Rp = 470  protègent les diodes
électroluminescentes.
- La tension inconnue Uinc est réalisée avec un générateur 0V – 15 V.
Questions :
 Rappeler les différents potentiels de chaque entrée inverseuse E- des AO :
VB = VC = VD = VE =
 Quel est le potentiel électrique de chaque entrée non-inverseuse E+ ?

 Faire varier Uinc de 0 à 6 V. Qu’observez-vous ?
 Noter les valeurs de Uinc pour lesquelles le nombre de DEL allumées change.
 Pour Uinc = 3,5 V, indiquer le nombre de DEL allumées.
 Expliquer les observations précédentes.
 Donner selon la valeur de Uinc (intervalle), le nombre de diodes allumées, les valeurs
des variables logiques E1, E2, E3, E4 …
Intervalle de
tension Uinc
Nombre de
DEL allumées
E1
E2
E3
E4
 Pour donner un encadrement de la tension inconnue Uinc à mesurer, il suffit de
dénombrer le nombre de DEL allumées. Par exemple s’il y a 3 diodes allumées, U est
comprise entre V et V. D’une façon plus générale, s’il y a n diodes
allumées, U est comprise entre V et V. Pourquoi peut-on dire que ce
dispositif constitue un voltmètre à DELs ?
 Quel est la sensibilité du dispositif ? Peut-on améliorer cette sensibilité ?
 Combien d’états distingue-t-on en sortie de ce dispositif ?
 Compte tenu de son alimentation, quelles sont les tensions extrêmes en sortie des
AOs ? …