Dure : 1H40 Calculatrice non autorise car inutile UTBM EL40Aucunnemucodtpersonnelnestautoris./ 01 / 2001 19
NOM :Note : Examen Final EL40/21 Pour chaque rponse, on expliquera la dmarche qui conduit au rsultat propos. Les expressions mathmatiques seront exprimes littralement avant dtre ventuellement calcules de faon numrique. EXERCICE 1 2 Dterminer les diples quivalents de Thvenin et de Norton correspondant au diple AB suivant: R A
E
R
Io R
E
B 9 EXERCICE 2 On dsire raliser un oscillateur sinusodal partir de la structure suivante : Filtre linaire AmpliAH(j)ω Lamplificateur possde un gain rel A et le filtre linaire a une fonction de transfert harmoniqueH(j).
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21)Quelles conditions doivent remplir A etH(j)pour que le systme soit juste instable ? (justifier votre rponse) 2) Supposonsque le filtre H soit ralis laide du montage passif suivant : L C
V R e V s Dterminer la fonction de transfert oprationnelle dun tel filtre. 1 Faire apparatre au numrateur et au dnominateur les paramtres dterminants dun second ordre. 0,5De quel type de filtre sagit-il. 0,5
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Prciser la valeur de H(jω) pourω=ω0 (pulsation propre du filtre) 0,5 Comment doit-on choisir lamortissement pour raliser un oscillateur le plus sinusodal possible ? (justifier votre rponse) 1 3)raliser loscillateur, on utilise, maintenant, Pour un filtre dont la fonction de transfert oprationnelle vaut: p ( H p)=21+ βp+ γp −3 10 1 oβ =etγ =2 π (200π) Quelle est la nature de ce filtre? Prciser sa frquence propre et son amortissement. 0,5 Dterminer la valeur du gain rel A qui place le montage en limite de stabilit. Dans la pratique, comment choisira-t-on la valeur de A pour tre certain davoir des oscillations ? Quelle sera la frquence des oscillations ? 1,5
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Proposer un schma assurant la fonction amplification et dterminer la valeur de chacun des composants de faon obtenir des oscillations (justifier la valeur 1,5 EXERCICE 3 4 DIPOLE NON-LINEAIRE EN "N" Considrons un diple AB ayant la caractristique U=f(I)suivante : U AI
P UU P U Q Q BI O II PQ 1)Proposer un montage utilisant le diple AB afin de le 1faire osciller. Expliquer le rle et linfluence sur les oscillations des composants du montage propos. 0,5
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Comment doit-on choisir les valeurs des composants du montage pour obtenir des oscillations de faon certaine? 0,52)les conditions doscillation sont runies, Lorsque tracer la trajectoire, dans le planU=f(I), du point de fonctionnement du diple AB depuis le dmarrage des oscillations (avec des conditions initiales nulles) jusquau rgime permanent. (Expliquer votre construction graphique) U2PUP UQ QIOIIPQ
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3 EXERCICE 4 Considrons le montage suivant: R2
e1
e1
C1
R1 e2
e2
Alim-2 - B1 6 OUT 3 + B2 Alim+
out
Alim+ V1
V2
Alim-0 Lamplificateur est idalis. 1)Dterminer la relation qui lie v(out) e1 et e2 tant que lamplificateur nest pas satur. (dmontrer votre rsultat). 1,52) Dterminerles impdances dentre de chacune des entres e1 et e2. 1,5
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3 EXERCICE 5 Considrons le montage suivant: C
R e
e
R
Alim+ 3 + B2 6 out OUT 2 - B1 Alim-C
0
Alim+ V1
V2
Alim-1)est mont lamplificateur oprationnel (tage Comment encadr en pointill)? 0,52)Dterminer la relation qui lie v(out) v(e). 2Quel montage reconnaissez-vous? 0,5