Transcript Plan I
Synthèse des signaux
Génie Électrique en milieu hospitalier
Réalisé par:
*Sarah Benzidane
*Aida Diouf
*Marouane Zaafrane
Plan
I- Introduction………………..............................
II- Objectif:……………………………………..
III- oscillateur à pont de Wien............................
IV- Câblage d’un oscillateur NE555…..............
5.1 Barcule RS avec des opérateur NAND……………………..
5.2 Horloge: exemple du NE555 en configuration astable……...
V- Conclusion…………………….....................
Synthèse des signaux
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
Production et traitement de signaux électriques tels
que des signaux de télévision, des information
audio ,etc.
Grâce à l’oscilloscope, on dispose de la forme exacte
du signal que l’on veut étudier.
l’étude de l'oscillateur à pont de Wien
Synthèse des signaux
Plan
1-Introduction
Réaliser des montages pour créer des signaux .
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
D’apporter des connaissances nécessaires à l’exploitation
du signal .
Faire comprendre le principe de ces circuits que l’on retrouve
dans de très nombreux appareils (montres Horloge de circuits
numériques,…)
Synthèse des signaux
Plan
1-Oscillateur sinusoïdal
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
2-Principe de fonctionnement
3-Identification des différentes éléments
4-Conditions d’oscillation
5-Synthèse de l’expérimentation
f0
1
2RC
Plan
Oscillateur sinusoïdal
Un oscillateur sinusoïdal est un générateur de signaux sinusoïdaux
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
OSCILLATEUR
SINUSOIDAL
VS sinusoïdal
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
La fonction d’un oscillateur sinusoïdale est de produire une tension
sinusoïdale.
C’est un dispositif qui transforme spontanément de l’énergie
continue en énergie alternatif
Principe de fonctionnement
Plan
1-Introduction
VR
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
AMPLIFICATEUR
VR
Réseau de réaction
VS (sinusoïdal)
(SORTIE)
VR
Identification des différents
éléments(1)
Plan
1-Introduction
Dans sa chaîne direct : Un amplificateur non inverseur
2-Objectif
L'Amplificateur opérationnel doit être polarisé grâce a un
générateur de tension continu -15 V , + 15V
3-Oscillateur à
pont de Wien
Le gain calculé est: A=1+R2/R1
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
V1
Identification des différents
éléments(2)
Plan
Dans sa chaîne de réaction : Un pont de Wien
R=3.3k ohm
C = 1OOnF
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
.
Construction du diagramme
de Bode
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
Schéma bloc obtenu
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
Bruit observé avant oscillations
Plan
1-Introduction
v(t)
V(f)
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
TF
f
Conditions d’oscillations
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
C'est le circuit de réaction qui détermine la fréquence
d'oscillation. En effet, celle-ci se produit à une fréquence où la
condition d'oscillation
AB = 1 est satisfaite.
A et B (V2/V1) tous deux complexes, représentent le gain
de l'amplificateur et le gain du circuit de réaction.
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
Ainsi, il faut que R1=2 R2.
Résultat expérimental au démarrage
des oscillations
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
f0
1
2RC
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
Synthèse de l’expérimentation
Réalisation du montage en mettant un potentiomètre P de 47kW
place de R1
Amplificateur opérationnel LN308
Polarisé grâce a un générateur de tension continu -15 V , + 15V.
Remarque : Suivant la valeur initiale de R1, il se peut que
l’oscillateur ne démarre pas.
Enclencher les oscillations avec le moins de distorsion possible et •
pour observer l'évolution du signal de sortie
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
On a choisit la valeur de RC pour que la fréquence > 500 Hz
f0
1
2RC
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
Montage réalisé
Synthèse des signaux
IV - Bascule RS avec des opérateurs NAND.
IV- 1 - a - Table de vérité
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
R
Q = Q’. R
= Q’+ R
Q’
Q
S
Q’ = Q. S
• R = 0 => Q = 1 ; S = 0 => Q ’ = 1
=Q+ S
R
0
0
1
1
S
0
1
0
1
Q
Q’
1
1
1
0
0
1
Q
Q
: (Combinaison inutilisée)
• R = 0 => Q = 1. Si de plus S = 1, alors Q ’= 0.
• S = 0 => Q ’= 1. Si de plus R = 1, alors Q = 0.
• R = 1 et S = 1 =>
Q = Q ’.
: les sorties sont complémentaires mais leur état reste
inchangé par rapport à ce qu’il était auparavant.
• Les sorties sont toujours complémentaires, hormis pour la combinaison R = S = 0
(configuration inutilisée)
NB : R vient de « reset » (« mise à zéro »); S vient de « set » (« mise à 1 »)
Synthèse des signaux
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
Synthèse des signaux
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
Si Q = 0, Q =1 => T saturé
Si Q = 1, Q =0 => T bloqué
K1/ Si VC < VCC / 3:
• V+(c1) < V-(c1)
Sortie –Vsat
R à l’état bas (0)
• V+(c2) > V-(c2)
Sortie +Vsat
S à l’état haut (1)
VS à l’état haut
T bloqué VCE =VM
Synthèse des signaux
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
K2/ Si VC > 2VCC / 3:
• V+(c1) > V-(c1)
Sortie +Vsat
R à l’état haut (1)
• V+(c2) < V-(c2)
Sortie -Vsat
S à l’état bas (0)
VS à l’état bas
au potentiel
T saturé VM de la Masse
Synthèse des signaux
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
K3/ Si VCC / 3 < VC < 2VCC / 3:
• V+(c1) < V-(c1)
Sortie -Vsat
R à l’état bas (0)
• V+(c2) < V-(c2)
Sortie -Vsat
S à l’état bas (0)
Etat de VS et T inchangé
Synthèse des signaux
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
Phase n°1
• Si T est bloqué, i = 0,
(le condensateur se charge à travers
la résistance (R1+R2)
t
R1 R2 C
V
1
e
VC = V+(c1) = V-(c2) = 01
V01 :Valeur de VC en
début de phase 1
Synthèse des signaux
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
Phase n°2
• Si T est saturé, i ≠ 0,
VM ~ 0
{le condensateur se décharge
à travers le transistor T passant
et la résistance R2}:
VC = V+(c1) = V-(c2) =
V02 e
V02 :Valeur de VC en
début de phase 2
t
R2C
Synthèse des signaux
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
Pour t < 0, interrupteur ouvert longtemps
=> VC = VCC (C chargé) => K2 => T saturé
A t = 0, interrupteur fermé => Phase2
A t = t1 , VC ~ < 2VCC / 3 => K3 (no change)
A t = t2 , VC ~ < VCC / 3 => K1 => T bloqué
=> Phase1 , puis K3
A t = t3 , VC ~ > 2VCC / 3 => K2 => T saturé
=> Phase2 , puis K3
VS
VC
t
t
Synthèse des signaux
Plan
t1 = 0,693 x ( R1 + R2 ) x C
t2 = 0,693 x R2 x C
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
La période totale du cycle sera donc
T = t1 + t2 = 0,693 x (R1 + 2XR2) x C
On montre que :
Période T ~ 0,7(R1+ 2R2)C
Rapport cyclique
R = (R1+ R2) / (R1+ 2R2)
La fréquence d ' oscillation est l' inverse de la période
F = 1/T = 1,44 / (R1 + 2XR2) x C
Synthèse des signaux
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
Synthèse des signaux
Plan
1-Introduction
2-Objectif
3-Oscillateur à
pont de Wien
4-Câblage d’un
oscillateur
intégré NE555
4.1 Barcule RS
avec des
opérateur NAND
4.2 Horloge: NE555
en onfiguration
astable
5-Conclusion
La structure de l’oscillateur de pont de Wien , de par
ses performances modestes, n'a aucun intérêt en
pratique.
En revanche, son étude permet de soulever bon
nombre de problèmes communs à l'ensemble des
oscillateurs quasi-sinusoïdaux.
C'est pourquoi il s'agit d'un exemple
particulièrement adapté au montage d'agrégation
sur les oscillateurs.