Laboratoire 1 ELE Circuits électroniques Titre Introduction aux circuits électroniques Professeur Nom Abdelhakim Khouas

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1 Laboratoire 1 ELE Circuits électroniques Département de Génie Électrique Hiver 2008 Titre Introduction aux circuits électroniques Professeur Nom Abdelhakim Khouas Bureau M-5416 Téléphone (514) Courriel akhouas@polymtl.ca Disponibilité Lundi 10-12h et sur rendez-vous Chargé de laboratoire Nom Mohammed Mékideche Bureau L-5661 Téléphone (514) Courriel mohammed.mekideche@polymtl.ca Disponibilité Mardi de 15h30-18h30 et sur rendez-vous Date de la séance 14 janvier 2008 (Gr. 02) 21 janvier 2008 (Gr. 01) Horaire et salle Date de remise Chute M h45 A janvier 2008 (Gr. 02) 04 février 2008 (Gr. 01) École Polytechnique de Montréal 1

2 1. Note 1. La feuille de préparation en page 5 doit être complétée personnellement et remise en début de séance. 2. Vous devez vous procurer le kit des résistances et condensateurs à Coopoly avant la séance de laboratoire. 2. Objectifs Ce laboratoire tend d une part, à vous familiariser avec les différents outils de mesure et de relevés, et d autre part vous remémorer certaines notions fondamentales relatives aux circuits électriques, plus particulièrement le diviseur de tension, la réponse fréquentielle et la réponse temporelle de circuits passe-bas et passe haut. À la fin de ce laboratoire, l étudiant sera en mesure de : 1. utiliser convenablement les équipements de laboratoire, 2. différencier et lire les valeurs des composants, 3. tracer les réponses fréquentielles des circuits RLC, 4. calculer et mesurer les fréquences de coupure des circuits RLC, 5. tracer les réponses temporelles des circuits RLC, 6. calculer et mesurer les temps de réponses des circuits RLC. 3. Mandat 1. Analyser un diviseur de tension et deux circuits RC. 2. Tracer des réponses en fréquences. 3. Mesurer des fréquences de coupure. 4. Tracer des réponses temporelles. 5. Mesurer des temps de réponse. 4. Travail préparatoire (à faire avant de venir au laboratoire) 1. Répondre sur la feuille de préparation aux questions de la page Travail facultatif : Simuler, éventuellement, les étapes 2 et 3 du travail à effectuer au niveau du laboratoire. 5. Travail à effectuer au niveau du laboratoire Monter le circuit d un diviseur de tension constitué de deux résistances R 1 et R 2 de votre choix permettant d avoir un facteur d atténuation de 0.75 (prendre la tension de sortie V out aux bornes de la résistance R 2 ). École Polytechnique de Montréal 2

3 1. Pour une fréquence de votre choix, appliquer à l entrée du diviseur de tension un signal sinusoïdal de 3V crête. À l aide des sondes d oscilloscope, visualiser un cycle complet puis mesurer et noter les tensions crêtes de V in et V out. 2. Choisir un condensateur C qui permet d avoir une constante de temps τ de l ordre de 2,5 ns. Placer le condensateur C en parallèle avec la résistance R 2 du circuit diviseur de tension et appliquer en entrée un signal sinusoïdal. Mesurer et noter dans un tableau les tensions crêtes de V in et V out en fonction de la fréquence (couvrir une bande suffisante de fréquences en prenant un maximum de points au niveau de la fréquence de coupure). Expliquer les résultats obtenus? 3. Appliquer à l entrée du circuit un signal carré d une fréquence de votre choix. Tracer la réponse temporelle du signal V out en sortie et expliquer sa forme. Mesurer le temps de réponse de la tension de sortie. 4. Reprendre l étape 2 avec le condensateur C en série avec la résistance R Reprendre l étape 3 avec le condensateur C en série avec la résistance R Contenu du rapport Introduction : Décrivez le sujet de ce laboratoire (une demi-page de texte différent de l énoncé). Analyse des circuits : Donner les schémas des circuits avec les valeurs des composants réellement utilisés, ainsi que l analyse théorique des circuits. Résultats : Donner les valeurs des mesures faites en laboratoire : 1. les valeurs des tensions et de fréquences, 2. les tracés des courbes de réponses fréquentielles, 3. Les tracés des courbes de réponses temporelles, 4. les valeurs théoriques et expérimentales du temps de réponse, 5. les valeurs théoriques et expérimentales des fréquences de coupure, 6. éventuellement les simulations effectuées. Conclusion : Commenter les résultats obtenus et les comparer avec les résultats théoriques. Comparer les deux circuits et en déduire les caractéristiques de chaque configuration. Eventuellement comparer les résultats de mesure expérimentaux à ceux de la simulation. Identifiez les sources d erreurs possibles. 7. Questions (à répondre sur la feuille de préparation en page 5) Q1 : Donner les expressions liant la tension d entrée à la tension de sortie pour les montages des étapes 1, 2 et 4 du travail à effectuer au niveau du laboratoire (donner le détail du calcul). Q2 : Donner les expressions des fréquences de coupure des montages des étapes 2 et 4 du travail à effectuer au niveau du laboratoire (donner le détail du calcul). Q3 : Donner les expressions des temps de réponse des montages des étapes 2 et 4 du travail à effectuer au niveau du laboratoire (donner le détail du calcul). Q4 : Les montages des étapes 2 et 4 du travail à effectuer au niveau du laboratoire jouent le rôle de filtres. De quels types de filtres s agit-il? Où pourrait-on les utiliser? École Polytechnique de Montréal 3

4 8. Feuille de préparation personnelle à conserver Nom et prénom : Q1. Q2. Q3. Q4. École Polytechnique de Montréal 4

5 9. Feuille de préparation personnelle à remettre en arrivant au laboratoire Nom et prénom : Note : / 4 Q1. Q2. Q3. Q4. École Polytechnique de Montréal 5