TP Mesure des caractéristiques d`un amplificateur de tension

TP Mesure des caractéristiques d'un amplificateur de tension
OBJECTIFS :
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Mesurer une tension au voltmètre numérique ou à l’oscilloscope numérique en distinguant la
nature de la mesure effectuée : valeur efficace, valeur moyenne, amplitude, valeur crête à
crête.
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Mesurer une résistance d’entrée et une résistance de sortie d’un montage amplificateur réel.
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Préciser la fonction réalisée par un quadripôle inconnu à partir du tracé de son diagramme de
Bode.
Dans son domaine linéaire, un amplificateur de tension est modélisable par le schéma ci-dessous :
Re est la résistance d'entrée, Rs la résistance de sortie, Gue une source liée (élément de modélisation).
La masse du circuit est imposée par celle du GBF. Réaliser le montage dans l'ordre suivant :
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Câbler les masses. Ne pas oublier la masse de l'alimentation continue +15V -15V.
Relier l'alimentation continue +15V - 15V.
Relier l'entrée du GBF et l'oscilloscope pour visualiser la tension ue et la tension de sortie us.
Mettre en marche l'alimentation continue puis le GBF en réglant le niveau de sortie très
faible. Augmenter progressivement la tension du GBF tout en surveillant l'écran de
l'oscilloscope. En cas d'anomalie, arrêter le GBF puis l'alimentation et vérifier le montage.
En sortie, on branche l’oscilloscope : au vu des résultats obtenus dans le TP précédent, comment
peut-on qualifier la sortie du montage ? (is nul ou non ?)
1) Tension de décalage :
Lorsque l'amplificateur est en sortie ouverte, avec ue nulle (G.B.F éteint), mesurer us en DC à
l’oscilloscope ou au multimètre et vérifier que le montage étudié présente en sortie un décalage
continu ud dont vous indiquerez la valeur.
2) Résistance d'entrée :
On opère en régime sinusoïdal à une fréquence de 2 kHz, en sortie ouverte. X est constituée par une
résistance variable et on utilisera les calibres allant de ×1 Ω à ×10 k Ω.
On procède comme dans le TP précédent en utilisant la méthode de la demi-tension : réexpliquer
rapidement cette méthode et l’appliquer au cas du montage .
Donner le résultat sous la forme Re = …….. ± … ….
3) Résistance de sortie :
On opère toujours en régime sinusoïdal à une fréquence de 2 kHz, la sortie étant ouverte. On place
en sortie une résistance variable X, constituée par une résistance variable dont on utilisera les
calibres allant de ×1 Ω à ×1 k Ω.
On mesure au multimètre, la valeur efficace de la composante alternative de la tension de sortie (le
décalage continu ud n’intervient donc pas dans la mesure) lorsque K est ouvert puis lorsque K est
fermé.
Mesurer Ueff lorsque K est ouvert. Fermer K et régler X pour que Ueff soit divisée par 2. Que vaut
alors X par rapport à Rs ?
Donner le résultat sous la forme Rs = …….. ± … ….
4) Gain de l'amplificateur :
Le signal d’entrée est une tension sinusoïdale sans composante continue, d’amplitude réglée à 0,5V
environ, dont on fera varier la fréquence.
Vérifier, avant de commencer les mesures, en balayant un large domaine en fréquences qu’il n’y a
pas de saturation en sortie du montage amplificateur (c’est-à-dire une déformation du signal de
sortie). Si on observe une saturation ou une triangularisation en sortie, on doit diminuer l’amplitude
de la tension d'entrée.
L’oscilloscope est branché en sortie du montage et on visualise ue et us.
Mesurer GdB le gain en décibels (à l’aide du multimètre utilisé pour mesurer des tensions en dB) et
tracer le diagramme de Bode en tension sur du papier semilog pour des fréquences variant entre
100Hz et 20kHz.
Répartir intelligemment les mesures pour le tracé logarithmique. En déduire la (ou les) fréquence(s)
de coupure à -3dB. Quelle est la nature de ce filtre ? Commenter.