multiplexage_analogique

1 PRESENTATION FONCTIONNELLE: ................................................................................................................................ 2
2 ETUDE D'UN EXEMPLE: ...................................................................................................................................................... 2
2.1 STRUCTURE ETUDIEE ............................................................................................................................................................ 2
2.2 ETUDE QUALITATIVE: ........................................................................................................................................................... 2
2.3 ETUDE QUANTITATIVE: ......................................................................................................................................................... 2
2.3.1 Ron ................................................................................................................................................................................ 2
2.3.2 Alimentation du multiplexeur ........................................................................................................................................ 2
2.3.3 Etude de la structure réalisée par R1 et les diodes D1 et D2 ....................................................................................... 3
2.3.4 Etude de l'adaptation TTL CMOS ................................................................................................................................. 3
2.3.5 Synthèse ........................................................................................................................................................................ 3
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1 Présentation fonctionnelle:
Remarques:
n  2p
Une fonction multiplexage analogique permet d'aiguiller des informations analogiques (ou logiques) grâce à
des informations logiques de commande
2 Etude d'un exemple:
2.1 Structure étudiée
1
11
10
9
6
VCC
1
2
VCC
13
14
15
12
1
5
2
4
3
2.2 Etude qualitative:
a) Quelles sont les conditions sur A', B' et C' pour que VS recopie V1' (voir documentation 4051)
b) Quelles sont les conditions sur A', B' et C' pour que VS recopie V2'
2.3 Etude quantitative:
2.3.1 Ron
En réalité, lorsqu'une voie d'un multiplexeur analogique est sélectionnée, le dipôle correspondant n'est pas
équivalent à un interrupteur fermé mais à une résistance appelée en général Ron
a) Lorsque par exemple V'1 est sélectionné, le dipôle "broche15 de U2- broche3 de U2" est équivalent à
une résistance. Chercher dans la documentation technique du 4051 la valeur maximale de cette
résistance (Ron) sachant que est alimenté entre VCC= 6v et VEE = - 6v
b) Exprimer VS en fonction de V'1, Ron et Ru et en déduire une condition sur Ru telle que VS soit quasiment
égal à V'1 lorsque V'1 est sélectionnée.
2.3.2 Alimentation du multiplexeur
On appelle dynamique d'entrée d'un multiplexeur analogique, l'intervalle des tensions possibles sur les
entrées-sorties analogiques. La dynamique d'entrée dépend des tensions d'alimentation du multiplexeur
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a) U2 est alimenté entre VCC= 6v et VEE = - 6v. Déterminer, d'après la documentation technique du 4051 la
dynamique d'entrée.
b) Rechercher l'intervalle des tensions sur les entrées analogiques à ne pas dépasser (risque de
détérioration du circuit).
2.3.3 Etude de la structure réalisée par R1 et les diodes D1 et D2
On suppose le courant entrant dans U2 négligeable.
a) Exprimer V'1 en fonction de V1 lorsque D1 et D2 sont bloquées
b) Chercher une condition sur V1 pour que D1 soit passante,
c) Exprimer alors V1' en fonction de VCC et Vf (tension de seuil des D1)
d) Chercher une condition sur V1 pour que D2 soit passante
e) Exprimer alors V1' en fonction de VEE et Vf.
f) Tracer la caractéristique de transfert V1' en fonction de V1 (pour V1 variant de -20v à+20v).On supposera
Vf =0,6v.
g) En déduire le rôle de la structure réalisée par R1, D1 et D2
h) On utilise pour D1 et D2 des diodes BAT47 , justifier ce choix technologique
i) Indiquer le rôle de R1
j) Quel serait l'inconvénient de choisir R1 trop grande
k) Quel serait l'inconvénient de choisir R1 trop petite
2.3.4 Etude de l'adaptation TTL CMOS
a) A,B et C sont des informations logiques TTLLS.( voir documentation 74LS00) et les entrées logiques de
U2 sont en technologie CMOS. Montrer qu'il est nécessaire de réaliser une adaptation TTL  CMOS
grâce à U1.
b) Compléter le schéma structurel de façon à réaliser cette adaptation, en utilisant la documentation
technique du 4504. Précisez les alimentations: broche-1 et broche-16 de U1.
2.3.5 Synthèse
a) Compléter le chronogramme de VS en supposant que l'intensité du courant dans Ru est négligeable.
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6,4
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Extrait : documentation 4051
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Extrait documentation 74ls00
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