GIF-2000 Électronique pour ingénieurs informaticiens EXAMEN FINAL Date: 29 avril 2013, Local: PLT-2765 Heure: 11h30 à 13h20 Documents autorisés: Livre de Sedra & Smith et une feuille (8.5 po x 11 po.) manuscrite recto-verso Question 1 (20 points) Soit le circuit suivant où Iin est une source de courant, R1=10kΩ, RL=1kΩ. En supposant que l’ampli- op est idéal : +5V a) Exprimer Vout en fonction de Iin R1 b) Quelle est l’impédance d’entrée de cet amplificateur de courant? +15 1k Iout c) Calculer le courant de sortie de l’ampli-op (Iout) enVfonction de Iin. A A1 VOut 0/5V Iin Question 2 (30 points) RL +15 Soit le circuit suivant : VOut2 VB A2 0/5V 2.5 V Bloc X Vo2 Vo3 R4 Vo4 C2 Vin 741: Vsat =±13.5 V R1=390k; R2=220k; R3=10k; C=0.001μF; R4=33k; C2=.0015 μF Vin est une source de tension sinusoïdale (f=1 kHz; amplitude identique à celle de Vo2) a) Expliquer brièvement la fonctionnalité de ce circuit et identifier ses blocs fonctionnels constitutifs. b) Déterminer l’amplitude, la forme d’onde et la fréquence de Vo2. c) Déterminer l’amplitude, la forme d’onde et le rapport cyclique de Vo1. d) Déterminer la forme d’onde, la fréquence et le rapport cyclique de Vo3. e) Déterminer la forme d’onde et la fréquence de Vo4. f) Calculer le gain (Vo4/Vo3) pour f=1 kHz et pour la fréquence de Vo2 (calculée dans la partie b) Question 3 (20 points) Le circuit suivant est un thermomètre numérique qui utilise un convertisseur A/N (ADC0804) à 8 bits (b7-b0). La plage de température à mesurer est fixée à 0°C - 100°C (la plage de sortie:00000000 bin 11111111 bin). Dans la fiche technique du capteur de température (LM335) on trouve les caractéristiques suivantes : Operates from 400 μA to 5 mA Output Voltage Temperature Coefficient=10 mV/°C Operating Output Voltage @ 25°C= 3 V Rmax m ax Sortie _ binaire b7b6b5b4b3b2b1b0 a) Calculer la valeur de la résistance maximum (Rmax) permettant d'assurer le bon fonctionnement du capteur sur toute la plage de températures. b) Calculer les valeurs de VIN(-) et VREF /2 après la calibration. Question 4 (10 points) Soit le circuit suivant : +5V +15 1k A1, A2: Sortie collecteur ouvert VA A1 0/5V V+ > V- → Tr bloqué V+ < V-→ Tr conduit +15 VOut2 VB A2 0/5V 2.5 V Quelle est la fonction logique de ce circuit? Justifier votre réponse. Question 5 (20 points) Questions de cours a) Expliquer les deux mécanismes à l'origine des pertes dans les circuits CMOS (3 lignes max.) b) Quel est le principal inconvénient lié a l’utilisation de l’inverseur NMOS par rapport à l’inverseur CMOS. c) Le 741 est un ampli-op avec A=200000 et CMRR=90 dB. Quel est le gain en tension mode commun? d) Indiquer au moins trois avantages associés à l'utilisation du CNA de type réseau R- 2R par rapport au CNA à résistances pondérées. e) Un filtre possède 5 pôles (p1-p5) et 5 zéros à l’infini. Déterminer l'ordre du filtre, le nombre de pôles réels et complexes conjugués. Quelle est sa fonction de transfert (en fonction de p1, p2,…) ?