L`ASTABLE à A - ABCelectronique

L’ASTABLE à A.I.L.
La structure ci-dessous est organisée autour d’un amplificateur intégré linéaire (A.I.L.) de type µA741 et
d’éléments passifs R et C. L’A.I.L. est alimenté sous une tension de +12V. Les valeurs des composants ainsi que
les signaux à visualiser sont indiqués sur le schéma. On considérera, pour l’étude théorique, l’A.I.L. comme
idéal.
Pré-requis :
- l’analyse de charge et de décharge d’un condensateur à travers une résistance,
- l’amplificateur intégré linéaire en mode non-linéaire,
- les lois générale de l’électronique.
Objectifs :
- représenter l’évolution temporelle des grandeurs d’entrée et de sortie,
- définir l’influence des éléments de la structure sur les caractéristiques du signal de sortie,
- interpréter les résultats obtenus sous simulation,
- définir le rôle de la structure et valider sa présence dans l’objet technique « Cadences d’essuie-glace »
I.
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Etude préliminaire
Justifier le mode de fonctionnement de l’AIL ainsi câblé et donner ses caractéristiques électriques :
amplitudes de sortie, courants d’entrée, valeurs de la tension différentielle, etc.
Déterminer les seuils de basculement V S1 et VS2 du comparateur.
Calculer la constante de temps  du circuit RC.
Représenter, en concordance de temps, les signaux VC (tension aux bornes du condensateur) et VS.
Quelle est l’influence de la constante de temps  sur la fréquence du signal de sortie ?
Que vaut le rapport cyclique du signal Vs(t)? Justifier la réponse.
II.
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
Etude Expérimentale
Saisir le schéma sous Viewdraw puis effectuer la simulation.
Mesurer la fréquence et le rapport cyclique du signal de sortie V S.
Modifier la valeur de la constante de temps  et visualiser le signal VS(t). Que peut-on en conclure ?
Exprimer la relation F = f() ; F étant la fréquence du signal VS(t).
Modifier la valeur des seuils et observer le signal VS(t). Quelle est l’influence des seuils sur VS(t) ?
Comparer les résultats à ceux obtenus dans l’étude préliminaire.
Donner le rôle de la structure.
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III.
Modification de la structure
On apporte des modifications à la structure précédente afin de permettre une influence supplémentaire sur le
signal de sortie VS. Le schéma devient le suivant :
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Saisir le schéma et effectuer la simulation.
Observer et relever les signaux VC(t) et VS(t) si R4 = R5 = 6,8k.
Observer et relever les signaux VC(t) et VS(t) si R4 < R5 puis R4 > R5.
Pourquoi a-t-on ajouter une structure à diodes dans la structure ? Quelle est son influence sur les
caractéristiques électriques du signal de sortie V S ?
Représenter, à l’aide de couleurs, le circuit de charge et de décharge du condensateur C.
Pour les valeurs de R4 et R5 définies à la question c. (R4 > R5), exprimer la relation liant la fréquence F et
le rapport cyclique  du signal VS(t) aux éléments de la structure.
Donner le rôle de la structure.
Justifier la présence de cette fonction dans l’objet technique « cadence d’essuie-glace ».
Elargissement technologique.
En vous reportant à la documentation constructeur du circuit µA741, quelle serait la limite d’utilisation de la
structure ?
Faire un compte-rendu concis et clair sous Word.
 Inclure les schémas et les chronogrammes,
 Donner des explications claires sur l’organisation des expérimentations,
 Justifier et commenter tous les résultats,
 Enregistrer le document dans l’un des répertoires personnels du groupe.
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