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T.P. n°10
polytech-instrumentation.fr
0 825 563 563
0,15 € TTC /min à partir d’un poste fixe
TP n°10 : Oscillateur quasi-sinusoïdal
I. Dipôle à résistance négative
1. Etude théorique en régime linéaire
Amplificateur opérationnel : TL 081
R1 = R2 = 1 kΩ ; R résistance à boite à décade (n×10 Ω) ; Rg = 220 Ω.
Réaliser les connexions afin d'observer les courbes uE (t) sur la voie 2 et rio (t) sur la
voie 1 de l'oscilloscope.
Préciser, sur le schéma, les conventions utilisées et les tensions mesurées.
Donner la relation entre iE et io.
Montrer que la tension uE est de la forme uE = -RN iE.
Exprimer RN en fonction de R et r et justifier le nom de "résistance négative" donné à
ce montage.
2. Mesures
Fixer R = 100 Ω.
Alimenter l'amplificateur opérationnel (+15 V -15 V) et appliquer aux bornes du dipôle
EM un signal triangulaire alternatif d'environ 1 V crête à crête, de fréquence f=500 Hz.
Augmenter l'amplitude du signal triangulaire jusqu'à l'apparition du phénomène de
saturation.
Tracer les oscillogrammes uE (t) et riE (t) en mode balayage, puis uE (riE) en mode XY.
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Noter, sur les graphes, les valeurs maximales (UEmax et IEmax) pour un fonctionnement
en régime linéaire.
Montage avec un dipôle à résistance négative avec référencement des composants
II. Etude de la naissance des oscillations
1. Schéma du montage
Modifier le montage précédent en plaçant en série, entre les bornes E et M, la bobine
à noyau mobile et le condensateur (L = 1 H, RB = 10 Ω, C = 5 µF).
B
La résistance variable Ro (décades nx1 Ω nx10 Ω et nx100 Ω) permet d'ajuster la
"résistance négative".
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Connecter l'oscilloscope Agilent DSO1002A afin de visualiser la tension uc (t) aux
bornes du condensateur.
Fixer Ro = 10 Ω et alimenter le circuit de polarisation de l'amplificateur.
Augmenter la valeur de Ro jusqu'à l'apparition d'un phénomène oscillatoire.
Noter la valeur minimale de Ro pour laquelle les oscillations prennent naissance.
Mesurer la période T des oscillations et comparer ce résultat à la période propre To du
circuit RLC.
Augmenter la valeur de la résistance Ro (> 100 Ω) et vérifier que les oscillations ne
sont pas sinusoïdales. Relever l’oscillogramme.
Enregistrer et imprimer l'oscillogramme grâce au port USB « Pictbridge » de
l’oscilloscope.
2. Régime transitoire
Les oscillations prennent naissance à la fermeture du circuit de polarisation de
l'amplificateur. Pour observer le régime transitoire, on utilise la fonction mémoire de
l'oscilloscope en mode "Single" (monocoup).
Ouvrir le circuit de polarisation de l'amplificateur et fixer Ro = 50 Ω.
Effectuer les réglages (synchronisation, balayage, niveau, pente ...) permettant
l'observation de l'établissement du phénomène transitoire.
Réaliser éventuellement plusieurs acquisitions en modifiant le niveau de
déclenchement et Ro afin d'obtenir une courbe satisfaisante (établissement du
phénomène oscillatoire sur plusieurs périodes).
Mémoriser la courbe uc (t) et tracer ou imprimer l'oscillogramme via une connexion à
un ordinateur ou directement à une imprimante compatible Pictbridge
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Liste de matériel pour la réalisation du TP n°10
Référence Polytech
Instrumentation
- Générateur Agilent 33210A
- Oscilloscope Agilent DSO1002A
- Alimentation Agilent U8001A
293 110 00
291 075 00
281 333 00
Composants
- 1 boîte à décade de résistances
- 2 résistances UME de 1 kΩ
- 1 résistance variable 1 kΩ
- 1 bobine à induction 1 H
- 1 condensateur UME de 4.7 μF
- Amplificateur opérationnel 741
281 363 00
302 291 02
281 101 17
292 017 19
302 280 02
302 310 01
Support
- Platine UME 80
- 6 cordons de sécurité 50 cm noirs à reprise arrière
- 6 cordons de sécurité 50 cm rouges à reprise arrière
302 178 27
283 497 00
283 496 00
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