TP Mesure - Redressement

UFR SCIENCES REIMS DEUG - E1 1/11
M.Deloizy
TP1 : Mesure - Redressement
Composants :
100Ω/4W,
zener 3,3V/1W,
transformateur 9 ou 12 volts,
4 diodes type 1N4004 ou 1N4007,
plaquette à essais spéciale redressement.
I. Mesure.
Visualiser la tension de sortie VS du transformateur fourni.
Relever les valeurs moyenne (Vm) et crête (Vc) de VS, ainsi que la période Ts du signal. En
déduire la fréquence Fs du signal. A partir des mesures précédentes déterminer la tension
efficace Veffth. Mesurer cette tension (Veffmes) au voltmètre.
VmVcVeffth Veffmes TsFs
Conclusion :
II. Caractéristique d'une diode zener.
On désire tracer la caractéristique ID(VD) d'une diode zener 3,3Volts (BZX3V3). Pour cela,
réaliser sur plaquette à essais le montage représenté ci-contre. On fera varier la tension
continue VE entre -8 volts et +8 volts. La résistance R valant 100Ω, relever les tensions VD
et VR (ou -VR) pour différentes valeurs de VE. En déduire le courant ID pour chaque point
de fonctionnement. Reporter les résultats sur le graphe ci-dessous.
Courbe ID(VD)
ELECTRONIQUE ANALOGIQUE
R
VE
VR
ID
VZ

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III. Redressement.
III.1 Redressement simple alternance.
Réaliser le montage représenté ci-contre. Reporter sur le
quadrillage fourni la forme d'onde de la tension Vs obtenue sur la
résistance R. Mesurer les valeurs moyenne (Vm), crête (Vs) et
efficace (Veff) de la tension Vs. Déterminer les valeurs théoriques
correspondantes. Vmoy. Vcrête Veff
Valeurs mesurées :
Valeurs théoriques :
Quelle est la puissance transmise à la résistance ? ...........................................................................................................
Remarques et conclusion :
III.2 Redressement double alternance.
Réaliser le montage représenté ci-contre. Effectuer les mêmes mesures qu'avec le montage redresseur simple alternance.
Redressement simple alternance : Forme d'onde
Redressement double alternance : Forme d'onde

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M.Deloizy Vmoy. Vcrête Veff
Valeurs mesurées :
Valeurs théoriques :
Quelle est la puissance transmise à la résistance ? ....................................................................................
Conclusion :
III.3. Filtrage.
On utilise le montage double alternance étudié précédemment. Pour 'lisser' la
tension de sortie du montage, on place un condensateur C en parallèle sur la
résistance (bien vérifier la polarité du condensateur avant sa mise en place).
On prend successivement C=100µF puis C=1000µF avec R=100Ω.
Relever les formes d'onde obtenues. Mesurer dans chaque cas la valeur
moyenne de la tension obtenue sur la résistance et l'amplitude de l'ondulation.
En déduire le taux d'ondulation pour chaque valeur de C.
Redressement double alternance filtré :
Formes d'onde en fonction de C
C=100µF C=1000µF
Vmoy
∆V
∆V/Vmoy
Conclusion :

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TP 2 : Amplification à transistors
Composants nécessaires à la manipulation :
BC337 ou équivalent
330Ω, 1kΩ, 3.3kΩ, 3.9kΩ, 18kΩ,
220nF, 10µF
I. Montage charge répartie.
I.1. Dimensionnement du montage.
Le montage charge répartie est représenté ci-contre. Il est alimenté par la
tension VCC=12 volts. Le transistor utilisé est un BC337 dont les
caractéristiques sont les suivantes :
VBE = 0,6volt ; β = 100 à 600 (gain en courant)
a) Etude dynamique : calcul du gain.
Ce montage est utilisé en amplificateur fournissant un gain G sur les
signaux périodiques. VIN étant une tension sinusoïdale, on obtiendra alors
en sortie du montage une tension VS sinusoïdale d'amplitude G fois plus grande. Les condensateurs permettent l'élimination des
composantes continues sans altérer les signaux périodiques : ce montage ne permet pas d'obtenir l'amplification des signaux
continus.
En l'absence de signal d'entrée (VIN = 0), les grandeurs VB, VE, VCE, VC, IP, IB et IC sont constantes et correspondent au point de
polarisation statique permettant un fonctionnement correct du transistor. Ces grandeurs seront alors notées respectivement VB0,
VE0, VCE0, VC0, IP0, IB0 et IC0. Pour calculer le gain du montage, on s'intéresse au régime dynamique : on considère une variation
de la tension VIN d'amplitude +∆VIN, et on étudie l'effet de cette variation sur le montage, permettant d'obtenir ∆VS. Le gain G sera
alors donné par : G = ∆VS/∆VE.
Le condensateur CE transmettant intégralement les variations de tensions, la variation de VIN produira donc sur la base une tension
VB = VB0+∆VIN. En déduire la valeur de VE en supposant que VBE reste constante.
VE =
Connaissant VE, on trouve IE ≈ IC =
On obtient alors VC =
Et VS, la partie variable de VC vaut :
D'ou G =
Dimensionnement des éléments du montage :
On choisit RC = 1kΩ et on désire un gain G ≈ 3. Calculer RE. On prendra les résistances dans une série normalisée E12 à 5% dont
les valeurs de base sont les suivantes (12 valeurs) :
1 ; 1,2 ; 1,5 ; 1,8 ; 2,2 ; 2,7 ; 3,3 ; 3,9 ; 4,7 ; 5,6 ; 6,8 ; 8,2
Les valeurs de résistances disponibles sont ces valeurs de base multipliées par une puissance de dix (Ex : 2,2Ω, 15kΩ ou 6,8MΩ).
Valeur de RE =
Les autres résistances seront calculées en supposant le régime statique (VIN=0).
Afin d'assurer une polarisation correcte du transistor, il est nécessaire d'obtenir VCE0≈ VCC/2. En déduire le courant IC0
correspondant et la valeur de VE0. Le gain en courant du transistor étant un paramètre mal connu (car subissant de fortes
fluctuations), calculer la valeur maximale de IB0 à partir de β.
IC0 = VE0 = IB0 = pour β =
ELECTRONIQUE ANALOGIQUE

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La tension VE0 est imposée par la tension de base VB0, qui elle-même est fixée par le pont de polarisation constitué de R1 et R2.
Pour obtenir une tension VB0 indépendante de IB0, on choisit de prendre IP0>>IB0, soit : IP0 > 10.IB0.
Dans ces conditions, déterminer VB0, IP0, R1 et R2.
VB0 = IP0min = R2 = R1 =
I.2. Essais du montage.
Câbler le montage charge répartie en utilisant les valeurs calculées dans la partie précédente. On choisira CE=220nF. CS
pourra être omis, la sortie du montage étant ici directement appliquée sur les appareils de mesure capables d'éliminer la
composante continue.
a) Vérifier la polarisation statique du montage.
VB0 = VE0=VC0 = VCE0 =
b) Appliquer une tension sinusoïdale VIN d'amplitude 1volt, et de fréquence 1kHz. Observer le signal de sortie. Quelle est son
amplitude ? En déduire le gain du montage.
VIN = 1volt VS=G =
Conclusion :
I.3. Caractéristiques dynamiques.
a) Mesure de la bande passante.
Faire varier la fréquence du signal d'entrée de part et d'autre de 1kHz, jusqu'à obtenir une atténuation de -3dB (amplitude de VS
divisée par
2
). Relever en ces points les fréquences correspondantes.
FB = FH =
b) Mesure de l'impédances d'entrée :
Revenir à une fréquence de fonctionnement de 1kHz. Placer en série avec le condensateur d'entrée une résistance RM de 3,3kΩ. on
obtient alors le montage équivalent représenté ci-dessous, dans lequel ZE représente l'impédance d'entrée du montage charge
répartie.
ZE
Exprimer ZE en fonction de V1, VIN et RM. En déduire la valeur de ZE.
BC337
CBE