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MONTAGE COMPARATEUR
I°/ Montage :
E+
E-
+
U1
S
Ud
U
U2
-
SM
M
ƒ
On utilise les deux générateurs de l’alimentation Métrix.
ƒ Faire le montage et placer les multimètres nécessaires pour la mesure des tensions Ud et USM.
ƒ Faire vérifier le montage.
II°/ Manipulation :
ƒ
Fixer U1 à 1,0 V au voltmètre de l’alimentation.
ƒ
Faire varier U2 de -5,0 V à + 5,0 V et mesurer chaque fois U2, Ud et USM. Pour obtenir des
tensions négatives, il suffit d’inverser les branchements à l’alimentation.
U2 ( V )
Ud ( V )
USM ( V )
-5,0
-4,0
-3,0
-2,0
-1,5
-1,2
-1,0
-0,50
-0,20
0,00
0,20
U2 ( V )
Ud ( V )
USM ( V )
0,50
0,80
1,0
1,2
1,4
1,5
1,8
2,0
3,0
4,0
5,0
A Lequitte
ENCPB
Année 2005-2006
1
III°/ Caractéristique de transfert du montage :
ƒ
Tracer la caractéristique de transfert de ce montage, c’est-à-dire le graphique USM = f (Ud).
ƒ
Interpréter le graphique obtenu : donner la valeur de USM en fonction du signe de la tension Ud.
Ud >0
USM =
Ud <0
USM =
ƒ
Utiliser la loi d’additivité des tensions pour donner l’expression de Ud en fonction de U1 et U2.
ƒ
Indiquer dans quel intervalle de valeurs pour U2, la tension de sortie USM bascule, c’est-à-dire
passe d’une valeur à une autre, totalement différente.
….. < U2 <…….
La valeur U1 fixée se trouve-t-elle dans cet intervalle de valeurs?
ƒ
Quand USM = Vsat, on dit que la sortie est dans l’état haut.
Quand USM = -Vsat, on dit que la sortie est dans l’état bas.
Si U1 > U2 la sortie est dans l’état…….
Justifier
Si U1 < U2 la sortie est dans l’état…….
Justifier.
Expliquer pourquoi ce montage peut servir à comparer des tensions, d’où son nom
« comparateur »
ƒ
Application U1 = 3 V
U2 = 5 V
U1 = 4 V
U2 = 2 V
Vérifier les réponses avec le montage
Quelle est la valeur de USM ? USM =
Quelle est la valeur de USM ? USM =
IV°/ Utilisation de la tension de sortie USM:
1. Manipulation et observations :
ƒ
Compléter le montage précédent par le circuit ci-dessous, les deux diodes électroluminescentes
l’une verte et l’autre rouge et les résistances de 1 kΩ.
ƒ
Faire varier U2 de –5,0 V à 5,0V, de façon continue, en augmentant chaque fois d'environ 0,1V
Décrire ce que vous observez et précisez chaque fois pour quelle valeur ou quels intervalles de
valeurs de la tension U2, vous faites ces observations.
USM
1 kΩ
A Lequitte
ENCPB
1 kΩ
Année 2005-2006
2
2. Interprétation :
ƒ
Quel est le rôle des résistances de 1 kΩ ?
ƒ
Les deux DEL peuvent-elles s’allumer en même temps ? Envisager les deux cas possibles suivant
le signe de la tension de sortie USM. Indiquer le sens du courant dans les deux schémas ci-dessous.
R
V
USM > 0
ƒ
R
V
USM <0
Comment repère-t-on le basculement de la tension de sortie ?
3. Utilisation du GBF :
ƒ
On retire du circuit les deux générateurs de tension continue.
Entre l’une des entrées (E+ ou E-) et la masse, on branche le GBF (on sélectionne une tension
sinusoïdale de fréquence comprise entre 1 et 10 Hz)
On relie l’autre entrée à la masse.
ƒ
Que constate-t-on pour les deux diodes ?
ƒ
Faire varier la fréquence du GBF entre 1 et 10 Hz. Indiquer ce que cela modifie.
ƒ
Donner une explication pour les observations.
A Lequitte
ENCPB
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3