SE1 : Electronique analogique - Enoncés de TD

SE1 : Electronique analogique - Enonc´es de TD
Valentin Gies - St´ephane Karoski
Contents
1 TD 1 : Amplificateur op´erationnel en r´egime lin´eaire 3
1.1 Amplificateur inverseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Amplificateur non-inverseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Suiveur ...................................... 3
2 TD 2 : Amplificateur op´erationnel en r´egime lin´eaire (suite) 5
2.1 Soustracteur non pond´er´e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Additionneur inverseur non pond´er´e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3 Amplificateur dual inverseur / non-inverseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.4 Amplificateur `a gain ajustable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3 TD 3 : Amplificateur op´erationnel en r´egime lin´eaire (suite) 7
3.1 R´esistance n´egative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.2 Amplificateur `a forte r´esistance d’entr´ee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.3 Amplificateur diff´erentiel d’instrumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4 TD 4 : Syst`emes ´electroniques du premier ordre 9
4.1 Circuit R-C s´erie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.2 Circuit R-L s´erie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
5 TD 5 : Syst`emes ´electroniques du premier ordre 11
5.1 Integrateur inverseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
5.2 D´erivateur inverseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
5.3 Circuit R-L-C s´erie (2eordre) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
6 TD 6 : Syst`emes ´electroniques en r´egime harmonique - filtrage 13
6.1 Filtre passe-bas passif : Circuit R-C s´erie en r´egime harmonique . . . . . . 13
6.2 Filtre passe-haut passif : Circuit R-C s´erie en r´egime harmonique . . . . . . 13
7 TD 7 : Syst`emes ´electroniques en r´egime harmonique - filtrage (suite) 14
7.1 Filtre passe-bas actif d’ordre 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
7.2 Filtre passe-haut actif d’ordre 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
7.3 Filtre passe-bande actif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
8 TD 8 : Syst`emes ´electroniques non lin´eaires - AOP satur´e 16
8.1 G´en´erateur de signaux carr´es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
8.2 G´en´erateur de signaux triangulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1

SE1 : ´ Enonc´es de TD Valentin Gies - St´ephane Karoski
9 TD 9 : Syst`emes ´electroniques non lin´eaires - diodes 18
9.1 Diodes : Redressement mono-alternance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
9.2 Diodes : ´ Ecrˆeteur de tension `a diodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
10 TD 10 : Syst`emes ´electroniques non lin´eaires - diodes 20
10.1 Diodes : D´etecteur de crˆetes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
10.2 Diodes : Redresseur mono-alternance filtr´e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
10.3 Diodes : Redresseur double alternance filtr´e . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
11 TD 11 : Syst`emes ´electroniques non lin´eaires - diode Zener 23
11.1 R´egulation de tension `a l’aide d’une diode Zener . . . . . . . . . . . . . . . 23
11.1.1 R´egulation aval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
11.1.2 R´egulation amont . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
11.1.3 Synth`ese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
12 TD 12 : R´evisions 24

SE1 : ´ Enonc´es de TD Valentin Gies - St´ephane Karoski
1 TD 1 : Amplificateur op´erationnel en r´egime lin´eaire
1.1 Amplificateur inverseur
R1= 1kΩ, R2= 5kΩ
1. Exprimer Vsen fonction de Ve.
2. Proposer un nom pour ce montage.
3. Entre quelles valeurs peut ´evoluer Vepour que le mon-
tage fonctionne en lin´eaire ? Que se passe-t-il en de-
hors de ce domaine ?
4. Que vaut la r´esistance d’entr´ee de ce montage ?
1.2 Amplificateur non-inverseur
R1= 1kΩ, R2= 5kΩ
V+
V-
1. Exprimer Vsen fonction de Ve.
2. Proposer un nom pour ce montage.
3. Entre quelles valeurs peut ´evoluer Vepour que le mon-
tage fonctionne en lin´eaire ? Que se passe-t-il en de-
hors de ce domaine ?
4. Que vaut la r´esistance d’entr´ee de ce montage ?
1.3 Suiveur
V+
V-
1. Exprimer Vsen fonction de Ve.
2. Entre quelles valeurs peut ´evoluer Vepour que le mon-
tage fonctionne en lin´eaire ? Que se passe-t-il en de-
hors de ce domaine ?
Pour comprendre l’int´erˆet de ce montage, on se propose de r´ealiser les montages suivants :
Ve Vs
R1
R2 Rs
1. Exprimer Vsen fonction de Ve.
2. Que se passe-t-il sur Vslorsqu’on fait varier la
r´esistance Rs?

SE1 : ´ Enonc´es de TD Valentin Gies - St´ephane Karoski
Ve Vs
R1
R2 Rs
1. Exprimer Vsen fonction de
Ve.
2. Que se passe-t-il sur Vs
lorsqu’on fait varier la
r´esistance Rs?
3. En d´eduire l’int´erˆet du mon-
tage suiveur.

SE1 : ´ Enonc´es de TD Valentin Gies - St´ephane Karoski
2 TD 2 : Amplificateur op´erationnel en r´egime lin´eaire
(suite)
2.1 Soustracteur non pond´er´e
R1=R2= 47kΩ
V+
V-
1. Exprimer vS en fonction de Ve1et de Ve2.
2. Pour Ve2= 0, entre quelles valeurs peut ´evoluer Ve1?
3. Pour Ve1= 0, entre quelles valeurs peut ´evoluer Ve2?