Devoir surveillé du Vendredi 26 Mars 2010 (durée impartie = 2h00)

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1 IU DE GENOBLE MESUES PHYSIQUES DS Electroniqe d'intrmentation I (SP3 9 /6 Nom : Prénom : Deoir reillé d Vendredi 6 Mar (drée impartie h Docment non atorié alclatrice atoriée Partie : Le filtrage paif (7 pt Soit ne onde d atténation (x reliée à l entrée d n ocillocope dont le chéma éqialent et rappelé cideo ( et ne capacité réglable de, pf à pf Sonde paie X Ocillocope 9MΩ «réglable» o o MΩ o pf Déterminer la fonction de tranfert (V /V (pt Zeq Zc /( Zc /( Soit Zeq Zc /( Zc /( Or ( V / V Zeq /( Zeq Zeq d' où ( /( /( /( ( ( (

2 IU DE GENOBLE MESUES PHYSIQUES DS Electroniqe d'intrmentation I (SP3 9 /6 ( ( ( ( Montrer qe cette fonction de tranfert pet e mettre o la forme : ( τ τ aec A en identifiant A,,, τ et τ (pt A aec A ( τ τ τ τ ette fonction de tranfert pet donc être e comme la mie en cacade de troi filtre 3 racer dan n même plan de Bode le modle (rédit ax aymptote de A, et achant qe τ τ (reneigner a maximm le tracé (pt [db] db/dec // Log(w[rad/] db/dec (w (w (w [db] db/dec // Log(w[rad/] db/dec (w (w (w 4 racer (r le même plan le modle (rédit ax aymptote de (pt 5 La onde et elle compenée, rcompenée o o compenée? (pt La onde et parfaitement compenée

3 IU DE GENOBLE MESUES PHYSIQUES DS Electroniqe d'intrmentation I (SP3 9 3/6 Partie : Amplificater opérationnel et montage el (6 point Modèle éqialent de l aop réel epréenter l Ampliop réel à l aide d n model éqialent en y faiant figrer le ariable : ( ; ( ; ; Ze ; Z ; ib ; ib ; Vo ; G(f et mc(f et ce q elle repréentent (pt Symbole Grander ib et ib orant d entrée (inpt crrent Vo enion de décalage d entrée (inpt offet oltage Z e Impédance d entrée (inpt impedance Z Impédance de ortie (otpt impedance G(f Gain en bocle oerte (Openloop gain ib ib Vo Ze mc(f Z G(f( (G(f/mc(f(/ ax de reection en mode commn (ommn mode reection ratio Imperfection tatiqe 3 e Jtifier le rôle oé par la réitance 3 et à qoi elle doit être éqialente (pt La réitance 3 à por fonction de compener ne partie de effet d a corant de polariation On choii ne réitance 3// (ie de telle orte qe le réitance e de borne et oient identiqe Aini la chte de tenion «x» de a corant de polariation moyen era égalée ax dex entrée, i bien qe e effet r la ortie eront parfaitement annlé (G(xxG( Imperfection dynamiqe On et réalier n ytème ayant ne amplification de [db] r ne bande paante de fréqence allant de à k[hz] Por cela on dipoe d AOP ayant la caractéritiqe iante:

4 IU DE GENOBLE MESUES PHYSIQUES DS Electroniqe d'intrmentation I (SP3 9 4/6 G[db] Pente db/dec f[hz] 3 Donner le facter de mérite F de cet AOP (pt Le facter de mérite la fréqence lorqe le gain G et nitaire (db oit F[MHz] 4 Jtifier combien d AOP il et néceaire d tilier (pt Si l'on et qe le ytème ait ne bande paante de k, chaqe montage doit donc aoir ne bande paante de k ompte ten de la caractéritiqe de AOP cela reient à dire qe chaqe montage doit aoir n gain de 6db Or i l'on et atteindre n gain de db cela reient à mettre en cacade amplificater non inerer, donc AOP ont néceaire à cette réaliation 5 Deiner le chéma d montage (pt e G G Aec log(/6db eci étant dit, la ortie pet être ditorde i l amplitde d ignal d entrée dépae ne certaine aler c et l éffet d Slew ate (Sr,5V/µ On rappel qe : Sr f maxπ A E aec A le gain d montage max 6 alcler l amplitde maximale de ce ignal On prendra A db db et fmaxk[hz] (pt Emax,5 6 /(π 6 3 8µV

5 IU DE GENOBLE MESUES PHYSIQUES DS Electroniqe d'intrmentation I (SP3 9 5/6 Partie 3 : Amplificater différentiel (7 point en conidérant l AOP idéal i e 3 i e 4 3 Qelle et l impédance d entrée e par e? (5pt Ze 3 Qe fadrait il modifier por qe la onde préente ne impédance d entrée infini an por atant modifier l amplification? (5pt aoter n ier à chaqe entrée 33 Dan qel circontance à t on pl intérêt à tilier ne onde différentiel q ne onde d atténation? (pt Lorqe l on ohaite réalier ne mere à l ocillocope an impoer de mae pplémentaire 34 etroer l expreion: e a e b en identifiant a et b (pt Hypothèe : < Vat / G ( ie régimelinaire ( /G / ( e e e 4 : 3 4 e qd e Millman or e / e ( / 3 / e e e : : e qd e Millman et Millman (3 / / / 3 / e 3 e ( 4 3 ( et(3 e / e ( ( Par application d théorème de perpoition on troe: ( ( et(4 e e e e 3( 3

6 IU DE GENOBLE MESUES PHYSIQUES DS Electroniqe d'intrmentation I (SP3 9 6/ e a e b aec a ( et b ( 3 3 On montre qe pet 'écrire o la forme: e e a b ( a b Ad e e ' mc ( [ Ud Umc ] a b ( 35 Qelle condition le réitance doient elle remplir por qe la reection en mode commn oit infinie? (pt a b ' mc ' mc i a b ( a b ( 3 3 ( 4 3 4( o 4 en conidérant l AOP non idéal G En conidérant à préent qe le gain de l AOP G aec G >>Ad, on θ Ad' Ad montre qe l amplification différentiel Ad' aec Ad' Ad et θ ' ( θ θ ' G 36 Qelle et l expreion de la fréqence de copre de l amplificater différentiel? (pt G fc / π θ ( Ad 37 alcler la bande paante d montage achant qe le facter de mérite de l AOP et FM[Hz] et qe le gain différentiel et Ad9 (pt G fc c / π / πθ' π θ ( Ad or G π θ F F BP fc ( Ad 6 5 AN : BP fc [ Hz] (9