teo_tp2(Etude d'un quadripole).odt
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EOT.P.n°2 : ETUDE D’UN QUADRIPOLE AMPLIFICATEUR EN REGIME CONTINU
But : A partir du tracé de différentes caractéristiques, trouver le modèle électrique équivalent du quadripôle en fonctionnement linéaire.
I MONTAGE.
Le montage est constitué d’un circuit intégré linéaire et de trois résistances : R1 = R3 = 10 kΩ ; R2 = 100 k .Ω
Dans toute l’étude ce montage sera considéré comme enfermé dans une boite, il sera symbolisé par le quadripôle Q :
E et M sont les bornes d’entrée, UE et IE les grandeurs d’entrée.
S et M sont les bornes de sortie, US et IS les grandeurs de sortie.
II CARACTERISTIQUE DE TRANSFERT EN TENSION.
C’est le graphe US = f(UE) lorsque Q fonctionne à vide (c'estàdire IS = 0A)
1) Indiquer le schéma avec les appareils de mesure necessaires pour tracer point par point le graphe US = f(UE).
Effectuer les mesures pour 2V ≤ UE ≤ +2V puis tracer le graphe.
2) Les différents modes de fonctionnement du quadripôle amplificateur.
a A partir de la courbe US = f(UE) on défini deux fonctionnements différents :
Le fonctionnement saturé : US est alors indépendant de UE.
Le fonctionnement linéaire : US est proportionnel à UE
(On appelle « amplification en tension à vide » le coeficient directeur AU0 de la courbe US = f(UE).)
b Indiquer pour quelles valeurs de UE, Q fonctionne en régime linéaire. Quelles sont les valeurs limites de US ? Noter ces valeurs limites sur le graphe US = f(UE).
Calculer AU0. Que signifie le signe de AU0 ? III CARACTERISTIQUE D’ENTREE DE Q.
C’est le graphe UE = f(IE), Q étant à vide.
1) Indiquer le schéma avec les appareils de mesure necessaires pour tracer point par point le graphe UE = f(IE).
Effectuer les mesures pour 2V ≤ UE ≤ +2V puis tracer le graphe.
2) Montrer qu’en fonctionnement linéaire le quadripôle est équivalent entre les points E et M à une résistance RE (appelée résistance d’entrée de Q); calculer RE.
IV CARACTERISTIQUE DE SORTIE DE Q.
C’est le graphe US = f(IS) pour UE fixée. Pour faire varier IS on chargera Q par une résistance variable Rh : une boite de résistances à décades.
1) Indiquer le schéma avec les appareils de mesure necessaires pour tracer point par point le graphe US = f(IS).
2) Tracer US = f(IS) dans les deux cas suivants et dans un même repère : Premier cas : UE = 1 V et 100 ≤ Rh ≤ ∞Ω
Deuxième cas : UE = 0,5 V et 100 ≤ Rh ≤ ∞Ω 3) A partir de ces courbes :
a Montrer que pour 0A ≤ IS ≤ ISmax , Q est équivalent entre les points S et M, à un générateur de Thévenin de paramètres US0 et RS.
b Donner la valeur de ISmax et calculer les paramètres US0 et RS pour UE = 1 V.
Donner la relation entre US0 et UE.
Certains résultats sontils valables pour UE = 0,5 V ? V – CONCLUSIONS.
Donner le modèle équivalent du quadripôle amplificateur en fonctionnement linéaire pour l’entrée et pour la sortie.
Préciser le domaine de validité du modèle ( donner les valeurs limites pour UE, US, IE et IS ).
UEE
Q
USS
M M
IE I
S
∞
R3
R1
R2
E
S
M M
15 V
15 V
UE US
