QUELQUES DONNES DU CONSTRUCTEUR DE Aop(Amplificateur ...jl.domec.free.fr/siteDjl_fichiers/TP-Cours_BTS_CIM/cours/Mod3-Tt...

  • Published on
    12-Sep-2018

  • View
    212

  • Download
    0

Transcript

TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute INTRODUCTION : Les consignes propres tout TP concernant la scurit et les mthodes de Travail, seront copies/Colles en pages de garde du compte rendu , lues, appliques et signes. Ces consignes peuvent tre trouves, entre autres sur le serveur pdagogique dans le Rpertoire Ressources de la classe la rubrique Physique Applique . Il convient de se faire un document TP modle qui aura ces consignes en introduction .1. BUT : Relever Valim +, Valim - , veMINSAT et veMAXSAT , AvMAX , Ze, BP , tR et tF , ET COMPARER avec la thorie. Dterminer les limites du fonctionnement linaire et les limites en frquence . MONTAGE :R1= 1 K ;R2 =10 K ; Ru = 100 / 5 W; Vcc+ = +15V ; Vcc- = -15V -++TL081R2MGBF ~emax = f veEDgQR1iei2AisvsMRuSDuQUELQUES DONNES DU CONSTRUCTEUR DE l'Aop(Amplificateur oprationnel) TL081. Ce Data Sheet est complt en ANNEXESL'Aop est aussi appel A.I. L. Pour Amplificateur Intgr Linaire . BROCHAGEPhysique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 1 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute PRPARATION OU PROTOCOLE EXPRIMENTAL :MET DUN QUADRIPLE LINAIRE .(MET) Modle Equivalent de Thvenin Quadriple linaireieveisvsze(eth)eZs( eth)s1.1.EXPLOITER LES DONNES CONSTRUCTEUR PAGE 1 pour prvoir les Tensions d'alimentation et les tempratures que peut supporter le circuit Intgr Aop. 1.2.TRACER LE MODLE AUX VARIATIONS DU MONTAGE .1.3.CALCULER Ze (R1) ; en saidant du cours et/OU du modle aux variations de l'Aop, dit Modle de l'Aop parfait ci-dessus .1.4.COURBE DE TRANSFERT EN TENSION releve par un groupe d'tudiants:Montage Inverseur Aop :R1= 1 K ;R2 =10 K ; Ru = 100 / 5 WIl manque les calibres, les niveaux 0, .....Pourriez vous complter ces manques ? rVsat=14VVsat=-13VZone linaireVe maxVe minvevsPhysique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 2 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 2. PROCDURE EXPRIMENTALE: On choisira toujours le signal de sortie du gnrateur pour avoir un fonctionnement linaire . L'TUDE SE FAIT EN RGIME SINUSODAL.LE CIRCUIT EST LINAIRE SI ET SEULEMENT SI (rappel du module 2) : L'ENTRE TANT SINUSODALE, LA SORTIE L'EST AUSSI . OU S'IL N'APPARAIT PAS D'HARMONIQUES NOUVEAUX DANS LE SPECTRE DE SORTIE PAR RAPPORT AU SPECTRE D'ENTRE.LAop TLO81 est limit en courant de sortie (courant de court circuit iout (CC) ) moins de 20mA.La prcision de quelques % des multimtres en AC est garantie par le constructeur pour une bande de 20 450 Hz . On vrifiera par une mesure dans cette bande (ex 100Hz)que les mesures 1 KHz sont proches .-++TL081R2MGBF ~emax = f veEDgQR1iei2AisvsMRuSDuLE CBLAGE DE L'ALIMENTATION EST FOURNIT EN PAGE 4RGLAGES EFFECTUER:ve sinusodale f = 1Khz ; veMAX = 1V Valim + = Vcc + = +15 V ;Valim - = Vcc - = +15 V ;2.1.MESURE DU COEFFICIENT D'AMPLIFICATION AV = VS/VE (VALEURS FFICACES) 2.1.1.Placer sur le shma et le montage,les voies et masse de l'oscilloscope, de faon relever vs(t) et ve(t) . 2.1.2.RELEVER vs(t) et ve(t), ET LEURS SPECTRES, l'oscilloscope mmoire (SCOPEMETER). LINARIT ? Ainsi que VS et VE dans la partie multimtre du scopemeter. En dduire Av et comparer avec la thorie . Physique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 3 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 2.1.3.RELEV DE LA CARACTRISTIQUE DE TRANSFERT EN TENSION: ATTENTION AVEC veMAX = 2V RELEVER vs(t) et ve(t), l'oscilloscope numrique FL192C en mode XY. ON A AINSI vs EN FONCTION de ve, soit, la fonction vs(ve). ve(t), sera donc plac en voie X la place du temps t . TRACER, ci contre ou sur un oscillogramme distribu, ou avec une photo d'cran vs(ve) relev. MARQUER la zone linaire et les zones satures. RELEVER veMINSAT et veMAXSAT permettant un FONCTIONNEMENT LINAIRE.CBLAGE ALIMENTATION DU CI TL081:(c)Bamonde (BTS1)/Djl0,00 0,00+15+15A V A+ + -+15VCC+ (pin7)0V-15vVCC- (pin4)V Physique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 4 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 2.2.MESURE DE L'IMPDANCE D'ENTRE : Ze = Ve / Ie ON MESURE VE ET IE (ICI PAR RELEV DE R1.IE). Mthode volto-ampremtriqueATTENTION Ve et Ie, SONT DES VALEURS EFFICACES. AUTRE MTHODE DITE DE LA TENSION : ICI Pour la mesure de Ze = Re Mthode utilisable, avec une bonne prcision , si Rv et Re >>Rgbf. ON RGLE Rv JUSQU' Ve = Vgbf / 2 . ALORS Rv = ReM MSRuRgbfegbfvsisievgbfEgQGMRvveEReAUTRE MTHODE DITE MTHODE DE SUBSTITUTION (VALABLE UNIQUEMENT POUR DIPLE PASSIF )Montage 1 :eg ~GnrateurRgMv(1)Zei(1)EQMontage 2 :eg ~GnrateurRgMERsubstv(2)i(2)On choisira Rg ~ Ze mesurer 1/ relever V(1) lorsque le gnrateur est reli au diple passif.2/ lorsque V(2) = V(1) alors Rsubst = Ze.Il suffit de lire Rsubst (boite dcade) ou de la mesurer lohmmtre(potentiomtre) pour connatre Ze .Rq : La rsistance du GBF est contenue dans Rg .Le gnrateur est ralis par ajout dune rsistance Ra en srie avec le GBF .3/ Vrifier en visualisant limage de ie (R1.ie) et ve ve/ie = 0 => Ze = Re .Physique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 5 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 2.3.EN FONCTIONNEMENT LINAIRE RELEV DE LA RPONSE EN FRQUENCE DE L'AMPLIFICATEUR:2.3.1.Vrifier le fonctionnement linaire. 2.3.2.BALAYER EN FRQUENCE depuis f = 1 kHz jusqu' 300 kHz RELEVER LES CRANS POUR VE ET VS POUR : f = 1 kHz, f telle que Av = Av MAX / 2 EST LA FRQUENCE DE COUPURE -3dB : fc f = 300 kHz . On relvera ensuite 10 valeurs de Av rparties autour de valeurs de fc et CONCENTRES dans les zones O Av VARIE FORTEMENT ! ON ENTRERA, AU FUR ET MESURE LES VALEURS RELEVES DANS UN TABLEUR SUIVANT LE MODLE :Type de montage et mesures Vs(V)Paramtresdumontage f(Hz) Ve(V) Av=Vs/Ve2.3.3.FAIRE TRACER, PAR LE TABLEUR LA COURBE Av = T(f) fonction de transfert en tension EN CHELLE LOG . 2.4.RELEV DE LA RPONSE UN CHELON (RPONSE INDICIELLE) ET DU TEMPS DE RPONSE:2.4.1.RGLER ve carr 0-10V f = 1 kHz et relever la photo d'cran et la forme d'onde donnant ve(t) et vs(t).DILATER LA BASE DE TEMPS POUR VOIR LES RETARDS DE MONTE ET DESCENTE DE vs(t) .2.4.2.Faire calculer les spectres de ve(t) et vs(t), par le logiciel du scopemeter et les relever.2.4.3.PLACER CORRECTEMENT LES CURSEURS POUR MARQUER LES LMENTS REMARQUABLES. RELEVER LES TEMPS DE RPONSE EN MONTE tR (Rise time) et tF (Fall time), comparer avec les valeurs donnes par le constructeur ainsi que le slew rate SR (V/s) . Physique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 6 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 3. EXPLOITATION : 3.3.Faire un tableau des grandeurs exprimentales, Thoriques et des carts relatifs : Valim +, Valim - , veMINSAT et veMAXSAT , AvMAX , BP , tR et tF . 3.4.DTERMINER LA BANDE PASSANTE, BP, -3 dB de l'amplificateur . 3.5.Quel est le composant responsable de cette chute de T=Av quand la frquence augmente ? L'amplificateur est passe haut, bas ou bande ? 4. CONCLUSION :(FONCTION DU BUT DU TP )Simulation : On a simul ci-contre l'tude Frquentielle du montage amplificateur de tension Inverseur Aop . En haut : (f) = vs ve Au milieu: T(f) = Vs / Ve En bas: Ze (f) = Ve / IePhysique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 7 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 1. LMENTS DE CORRECTION le modle aux variations du montage . eGBF RGBFVeEM R1 R2A+-MS A0 RuVs calculer Ze (R1) ; en saidant du cours et/OU du modle aux variations de l'Aop, dit Modle de l'Aop parfait ci-dessous .Ze= Ve/Ie= Ve(Ie)/Ie= UR1-/Ie= Ze= R1RELEVS PAR UN GROUPE D'TUDIANTS AVEC LEUR COMMENTAIRE (est-ce correct ? )RelevVe(t)etVs(t)(OndeavecRu):Lescourbessontsatures.Ellesnesontpaslinaires.Physique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 8 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute RELEVS PAR LE MME GROUPE D'TUDIANTS AVEC LEUR COMMENTAIRERelevsVe(t)etVs(t)(ondesansRu):Remarques:Problmedelimitationdecourant.OnaenlevRucarlimiteurfatigu.Ilyabienlinaritdanscescourbes. Dduction de Av :|Av| = Vs / Ve = 7,31 / 0,732 = 9,98 VAv = Vs(t) / Ve(t) -10 VPhysique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 9 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute RELEVS PAR LE MME GROUPE D'TUDIANTS AVEC LEUR COMMENTAIRE Mesures de Ze: Ze () = Ve / IeMesure de Ie = Vr1 / R1 = 0,161 / 1000 = 1,61 x 10-4 AZe = Ve / Ie = 0,162 V / 1,61x 10-4 = 1006,2 Physique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 10 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 2. LMENTS DE CORRECTION 2.1.TUDE DES TEMPS DE RPONSE ET DU SLEW-RATE DE L'AOP:Ici avec un montage NON INVERSEUR (Observer le signe des pentes de vs)2.2.Etude du Slew-Rate en triangle FcTho ~ 4MHzPhysique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 11 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 1. ANNEXE Physique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 12 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 2. ANNEXEDocumention obtenue partir des DATA SHEETS de Texas instruments et slectionne avec le logiciel libre KPDF Physique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 13 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 3. ANNEXEPhysique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 14 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 4. ANNEXEPhysique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 15 / 16TP-COURS BTS CIM: QUADRIPLE AMPLIFICATEUR INVERSEUR DE TENSIONEclipseChraute 5. ANNEXEPhysique Applique-Lyce du Pays de soule 03/03/11-Tpinvaop-BTS-mod3TtAnal.odt-Djl-Page: 16 / 16

Recommended

View more >