Electrocinétique (révisions)

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1 lcrocinéiq (révisions) ) Monags à bas d ransisor. n ransisor NPN s n composan smi-condcr à rois borns : as ollcr mr.. Qsions préliminairs. a) Qll rlaion xis--il nr ls corans,? b) Qll rlaion xis--il nr ls nsions,?. Monag N. On considèr l monag ci-conr. On désir q l poin d foncionnmn d ransisor soi l sivan : =, ma = 5 ma = 5 mv = 5, V a) Dérminr, n foncion d ls éqaions ds drois sivans : 5V 7,5V () n foncion d. () n foncion d. b) Dérminr ls valrs ds résisancs por réalisr l poin d foncionnmn sohaié. 3. Monag N. a) Dérminr héoriqmn ls valrs ds résisancs por q l monag ci-dssos soi éqivaln a précédn (d poin d v d poin d foncionnmn d ransisor). b) Applicaion nmériq : calclr. 7,5V

2 ) Diod d ro libr lcrocinéiq (révisions) On considèr l circi ci-dssos. () (,) (,r) i() générar d nsion a n forc élcromoric consan n résisanc inrn. a bobin a n indcanc n résisanc inrn r. a od s idéal avc n nsion d sil n résisanc dynamiq d dans l sns passan. a caracérisiq d c od (n convnion récpr) s rapplé ci-dssos : i D Pn / d D D i D A =, on frm l inrrpr (ovr dpis longmps).. Dérminr l évolion lérir d coran i() d la nsion (). Jsifir héoriqmn q la od s bin bloqan por c phas. A = (novll origin ds mps), on ovr l inrrpr (frmé dpis longmps).. Dérminr l évolion lérir d coran i() d la nsion (). Jsifir héoriqmn q la od s bin passan por c phas. Dérminr a bo d combin d mps la bobin s oalmn déchargé. 3. Donnr ls xprssions ds énrgis sivans por la dré d la décharg d la bobin (sl ls xprssions son dmandés, ls évnlls inégrals n son pas à calclr) : a) nrgi prd par la bobin. b) nrgi ssipé par ff Jol dans la bobin. c) nrgi ssipé dans la od. d) Qll rlaion xis--il nr 3 grandrs (à démonrr)?. A qoi sr c od? Q s passrai-il n son absnc? Porqoi s-ll d ro-libr?

3 ) irci. On considèr l circi ci-conr. lcrocinéiq (révisions) q a charg iniial ( = ) d condnsar s q >. a nsion d nré s nll. s. alclr () s() por >. Tracr cs foncions. On s plac n régim prmann sinsoïdal.. Dérminr l xprssion d la foncion d ransfr () d c circi. 3. Tracr son agramm d od (gain n décibl déphasag).. Dérminr la fréqnc d copr à - 3 d d circi. a nsion d nré s : f sin 5. Dérminr l régim prmann sinsoïdal s() d c circi. Mr la foncion sos la form d n foncion sins o cosins avc n phas pis sos la form d dx foncions sins cosins sans déphasags. Qand l régim prmann s-il ain? 6. Dérminr l régim ransioir s() por >. Tracr c foncion. a nsion d nré s : sin cos sin / Dérminr l régim prmann sinsoïdal s() d c circi n vos aidan d agramm d od. 8. Ql s la foncion d c circi n an q filr?

4 ) Monags à bas d ransisor..a.b.a.b 3.a-b 5V (loi ds nœds) (loi ds maills) 5V /, 5 Th q lcrocinéiq (révisions) Por q ls dx monags soin éqivaln, il fa q k 7,5 V / 6, 75 k ) Diod d ro libr Th 7, 5V,5V / 5 7 Th 7, 5V Th 5V 7,5 V /, q 5 q // k 7,5 V 3, k Th 5. a od s spposé bloqan (i D = ) car l sns d coran s imposé par l générar. oi ds maills : olion : i i d / r ri d i i r r d r ri d r r avc r r r omm D = <, la od s bin bloqan. On pos : / / / r. a od s spposé passan ( D = + d i ) car l coran dans la bobin s n foncion conin. oi ds maills : olion : i i d d r d ri d r d i i d r rd d rd / r r d d r. avc d r Anion : l coran n p pas ndr vrs l asympo car ll corrspond à n coran négaif dans la od. l xis n mps fini d blocag d la od, il fa résodr : d r FN ln 3. oi ds maills : D FN d r d r d ri D i i ri D i ri i d d d d onsrvaion d l énrgi : Pod PJol od Jol d nrgi prd par la bobin : nrgi ssipé par ff Jol d la bobin : Jol FN FN FN FN nrgi ssipé dans la od : i d i i d i d i od D D FN ri d d D D D / / d D d r d

5 lcrocinéiq (révisions). ll prm à la bobin d s déchargr à ravrs ll. ans la od, on arai n éincll d rpr à l ovrr d l inrrpr. Analogi avc la ro-libr d'n bicycl qi prm d arrêr d pédalr (ovrr d l inrrpr) sans bloqr ls ros (sans sconinié d la viss d la bicycl). ) irci. q j j j q 3 Voir cors, c s n filr pass-ha d r ordr. 5 / f / c j c j j j j j j O pls rcmn : j j j cos j sin gain sin déphasag j j 6 régim prmann s ain a bo d o 5 ( = ). A A cos q sin A cos j sin - arcan sin s graphs sivans rprésnn la solion pariclièr, la solion général lr somm dans dx cas pariclirs : as où >> T (T = s) as où << T (T = s) 7 haq rm voi son amplid mliplié par l gain arg j. Por << on a : G / Por = on a : G / Por 3 >> on a : G 3 3 G j, on ilis ls asympos F. /., on ilis ls asympos F. prmir signal s bass fréqnc, il s praiqmn copé car l filr s cop-bas. scond signal s aéné d 3 d car sa fréqnc corrspond à la fréqnc d copr à 3 d. drnir signal pass inégralmn car l filr s pass-ha. rm consan s oalmn copé car l gain s nl por n fréqnc nll (filr cop-bas). sa phas agmné d déphasag sin cos sin 3 cos sin 3 8 s n filr pass-ha d ordr.

6 lcrocinéiq (révisions) lcrocinéiq : Filr AD a fich chniq d n filr AD s donné sr la pag sivan. schéma simplifié d c filr s rpro ci-dssos. V lign 6 m nf phon 6 () m Noaions : r nf m lign phon 6. Dérminr l xprssion d la foncion d ransfr d c filr : a nsion d nré s cll délivré par la sorc d nsion (). a nsion d sori s cll ax borns d phon qi modélis l combiné éléphoniq.. Dérminr l ordr l yp d c filr. Précisr : sa fréqnc propr f, son facr d qalié Q la valr maximal d gain. Fair n applicaion nmériq. 3. Tracr l agramm d od asympoiq (gain n d déphasag n ). A l aid d la calclaric, rpror précisémn l racé ds agramms d d.. valr nmériqmn l gain l déphasag d filr por f = kz f = kz. ommnz ls valrs obns.

7 lcrocinéiq (révisions) Filr AD éléphoni analogiq (Z-F xclss singl lin filr par xpansystm)

8 . Foncion d ransfr. Divisr d nsion : Divisr d nsion : Foncion d ransfr : lcrocinéiq (révisions) Filr AD r V r j r j V r r j r j j r j r j j. Filr passif pass-bas d ordr. Posons : x, il rs : / r j / r r / j On p alors idnifir l facr d qalié par la rlaion : Finalmn : jq / x j jx / Q x jq x / x A.N : f = 7 z, Q =.656, = Diagramms d ôd. / r r jx x r r Q / r avc / r Asympo F : Asympo F : j G Gd log 6.6 d G / x G log X d / 8 j x Fréqnc propr :. G Q Gd log log Q.3d j jq 9 A.N : f = kz, G =,65, = -8, f = kz, G =,535, = -7,6 signal éléphoniq ao n s prsq pas aléré, l signal AD s formn aéné.

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