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TP TSTI GE
Nom :
AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL.
MONTAGE COMPARATEUR A DEUX SEUILS, ou COMPARATEUR A HYSTERESIS.
1- Principe et schéma de principe :
1.1Le montage en pont diviseur de tension.
Dessiner un montage en pont diviseur de tension à deux résistances R 1 et R2.
Rappeler l’expression de la tension de sortie du pont US située aux bornes de R2, en fonction de la tension
d’entrée Ue aux bornes du groupement des deux résistances et de la valeur des deux résistances.
1.2Le montage comparateur à deux seuils, comparateur à hystérésis, Trigger de Schmidt.
On considère le montage ci-dessous :
L’AO est idéal.
Les tensions d’alimentation valent +15V et –15V.
En supposant l’AO parfait, répondre aux questions suivantes :
1.2.1. Donner la valeur des courants d’entrées. Les flécher sur le montage.
1.2.2
Le montage peut-il fonctionner en régime linéaire ? Justifier.
1.2.3
Quelles sont les valeurs possibles pour la tension de sortie VS ?
1.2.4
Montrer que les deux résistances R1 et R2 forment un montage en pont diviseur de tension dont
l’entrée est la tension VS et la sortie la tension V+.
1.2.5
En déduire l’expression de V+ en fonction de VS, R1 et R2.
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1.2.6
En déduire les valeurs possibles pour V+.
1.2.7
On suppose que V+ = +15 V, comment doit être VE par rapport à V+ ? Quelle est l’expression
de V+ ? Pour quelle valeur de VE la sortie de l’amplificateur opérationnel basculera-t-elle à –15
V?
1.2.8
On suppose que V+ = -15 V, comment doit être VE par rapport à V+ ? Quelle est l’expression de
V+ ? Pour quelle valeur de VE la sortie de l’amplificateur opérationnel basculera-t-elle à +15
V?
1.2.9
Le seuil de basculement de +15 V à –15V est-il le même que le seuil de basculement de –15 V
à +15 V ? Justifier.
1.2.10
Tracer ci-dessous le graphe de VS = f(VE) en plaçant sur ce graphe les deux seuils de
basculement du montage.
VS (V)
VE (V)
1.2.11
Justifier le nom du montage.
2- Manipulation.
2.1. Montage comparateur à deux seuils, comparateur à hystérésis, Trigger de Schmidt.
Choisissez R1 et R2 afin que les deux seuils de comparaison soit égaux à –4V et +4V.
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Donner un schéma de montage afin de tracer la caractéristique de transfert du montage.
Relever, dans le tableau ci-dessous, les valeurs obtenues pour VE croissant de –15V à +15V, puis décroissant de
+15V à –15V.
VE
croissant
VS
VE
décroissant
VS
Tracer la courbe sur le papier millimétré fournit en annexe. Commenter.
Placer en entrée un signal triangulaire de fréquence 400Hz et de valeur maximale 10V. Relever les
oscillogrammes de VE et VS. Commenter.
Réglage de l’oscilloscope :
Base de temps :
Voie A :
Voie B :
2.2. Exemple d’application : détection de vitesses d’un moteur.
On souhaite réaliser un montage électronique permettant de détecter le dépassement de vitesse d’un moteur à
courant continu. Le cahier des charges est le suivant : si la vitesse du moteur dépasse la valeur de 900 tr/min, une
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diode rouge doit s’allumer ; si la vitesse de rotation du moteur passe en dessous de la valeur de 400 tr/min, une
diode verte doit s’allumer. On contrôle la vitesse du moteur grâce à une dynamo tachymétrique.
Répondre aux questions suivantes.
2.2.1. Lire sur la plaque signalétique de la dynamo tachymétrique le coefficient de conversion tensionvitesse.
2.2.2.
En déduire la valeur des tensions aux bornes de la dynamo pour les vitesses limite du cahier des
charges.
2.2.3.
On souhaite conserver le montage de la question 2.1 pour réaliser la détection des valeurs limites
de vitesse. Quel montage faut-il placer entre la dynamo tachymétrique et le comparateur à deux
seuils pour que cela puisse fonctionner ? Justifier.
2.2.4.
Donner un schéma de montage complet du dispositif.
2.2.5.
Câbler et tester. Conclure.
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