PT Lycée Benjamin Franklin Septembre 2020
DM1 : Electronique analogique
EXERCICE 1 : Amplificateur différentiel (extrait Banque PT 2019)
EXERCICE 2 : Montage amplificateur non inverseur
H = ss
G0 !
G0 !
= !j!1
!1 2 R+
µ(j!) = s
" = µ0 1 +j!!
0
j2 = 1 µ0 ⇠ 105 !0 ⇠ 2.102 1
G= R1R+R2
2
+
µ(j!)
"
R1
R2
e s
H = se µ0 ! 1
H =
ssG
0!
G
0!
=
!j!1!
12 R
+µ (j!) = s
" = µ
01 + j
!!0
j
2= 1 µ
0⇠ 10
5!
0⇠ 2.10
2 1G =
R1R+R22
+
µ (j!)
"
R
1R
2e s
H =
seµ
0! 1
EXERCICE 3 : Pédale à effet (extrait Banque PT 2013)
4
III Pédale à effet
La pédale à effet commande un circuit électronique destiné à déformer le son produit par la corde de guitare. lusieurs t pes d effet peuvent tre recherchés par le musicien.
Réponse d un filtre
a racer la caractéristique statique d un amplificateur opérationnel idéal représentant la tension de sortie en fonction de la tension différentielle d entrée et la commenter.
n étudie d abord le circuit suivant figure . o v
eest une tension sinuso dale de pulsation L amplificateur opérationnel est idéal et fonctionne en régime linéaire.
Données :
4
n
4
n
b Donner les schémas équivalents en basses et hautes fréquences de ce circuit.
c Déterminer alors les e pressions de la tension de sortie v . d En déduire la nature probable du filtre.
e Déterminer la fonction de transfert
e s
v
v la mettre sous la forme
) ( H ) ( H
) ( H ) ( ) H ( H
4 3
2 1
!
!
!
= !
!
o , , et
4sont 4 fonctions de transferts du premier ordre de la forme
1 1
( ) j
H !
= !
!
i
i
( ) 1 j
H !
+ !
=
! pour i , et 4 n e primera
ien fonction des composants.
Le diagramme de ode réel de est tracé sur la figure . de à échelle semi logarithmique .
v
e4
4
v
sigure .
4
III Pédale à effet
La pédale à effet commande un circuit électronique destiné à déformer le son produit par la corde de guitare. lusieurs t pes d effet peuvent tre recherchés par le musicien.
Réponse d un filtre
a racer la caractéristique statique d un amplificateur opérationnel idéal représentant la tension de sortie en fonction de la tension différentielle d entrée et la commenter.
n étudie d abord le circuit suivant figure . o ve est une tension sinuso dale de pulsation L amplificateur opérationnel est idéal et fonctionne en régime linéaire.
Données :
4 n
4 n
b Donner les schémas équivalents en basses et hautes fréquences de ce circuit.
c Déterminer alors les e pressions de la tension de sortie v . d En déduire la nature probable du filtre.
e Déterminer la fonction de transfert
e s
v
v la mettre sous la forme
) ( H ) ( H
) ( H ) ( ) H ( H
4 3
2 1
!
!
!
= !
!
o , , et 4 sont 4 fonctions de transferts du premier ordre de la forme
1 1( ) j
H !
= !
!
i
i( ) 1 j
H !
+ !
=
! pour i , et 4 n e primera i en fonction des composants.
Le diagramme de ode réel de est tracé sur la figure . de à échelle semi logarithmique .
ve
4 4
vs
igure .
igure .
igure . f érifier la valeur du gain ma imum.
g Déterminer graphiquement la fréquence de coupure à d de ce filtre en e pliquant la méthode utilisée deu chiffres .
ommenter.
onctionnement simplifié d un type de pédale à effet
Le circuit étudié au s int gre dans le schéma de la pédale simplifiée représenté sur la figure . .
uand le musicien ne souhaite pas utiliser la pédale à effet, les interrupteurs sont en position et le signal musical est envo é directement sur l amplificateur. Lorsque le musicien souhaite créer un effet, les interrupteurs sont en position et le signal musical transite par le circuit électronique de la pédale avant d tre amplifié.
La tension ve contient le signal musical issu du microphone étudié à la partie . n peut considérer que c est une tension sinuso dale sans composante continue.
Les tensions d alimentation sont notées cc et cc . Données :
4
n 4 n !
1 0 100 1000 10000
Tournez la page S.V.P.
n s intéresse maintenant à la seule entrée sinuso dale ve de pulsation la tension E étant court circuitée. igure . .
c our les fréquences audibles supérieures à , montrer que l ensemble , et est équivalent à la résistance .
d Donner l e pression du potentiel v de l entrée non inverseuse de l amplificateur opérationnel ainsi que de la tension de sortie vs due à la seule action de ve
ous admettrons le théor me de superposition sous l action simultanée de E et de ve, on a vs s vs .
v v .
e uel est le r le des composants et vis à vis des composantes continues dans le fonctionnement global de la pédale
f n visualise la tension vs à l aide d un oscilloscope. u observe t on si l oscilloscope est en mode D en mode
réation de l effet
L effet créé par cette pédale est un effet de saturation. L amplificateur opérationnel est alimenté sous les tensions cc E et cc . n suppose que dans ce cas les tensions de saturation de l amplificateur opérationnel sont égales à cc et cc .
a Le signal musical a une amplitude de quelques centaines de m .
ustifier que l on peut effectivement obtenir l effet désiré. n pourra se contenter d e pliquer le fonctionnement pour un son de fréquence , selon l’amplitude de la tension d’entrée.
b La résistance 4 est en fait une résistance réglable comprise entre et . uelle est son utilité
