MEMOIRES MAGNETIQUES A DISQUES RIGIDES

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1 MEMOIRES MAGNETIQUES A DISQUES RIGIDES PARTIE ELECTRONIQUE Le schéma complet de FP5 est donnée en annexe. Les questions porterons sur la fonction FP5 dont le schéma fonctionnel de degré 2 est présenté cidessous : POS ROT CDE MOT METTRE FORME les signaux des sondes. FS5 CONVERTIR la donnée en tension analogique FS52 CONSIGNE COURANT REALISER LES COMMANDES des courants dans les phases du moteur FS53 SIGNAUX DE COMMANDE INTERFACER en puissance FS54 IMG ROT PUI MOT FP5 FS5 METTRE FORME les signaux des sondes. Rôle : Permet d adapter les signaux issues des sondes intégrées dans le moteur à une tension compatible avec les circuits numériques. Entrées : POS ROT : signaux électrique informant sur la position du rotor. Ce sont des capteurs à effet hall qui délivrent une tension permettant de connaître la position du rotor. Sorties : IMG ROT : signaux à l images de la position du rotor mis en forme pour la fonction FP2 I ETUDE DE FS5 (Mettre en forme) Les signaux délivrés par les capteurs à effet hall doivent être mis en forme afin d obtenir des signaux compatibles avec le dispositif de commutation des phases. On donne cidessous le schéma structurel de cette fonction FS5, pour une sonde : Ve R IC R2 Vs R3 R4 =5V IC : LM339 Alim ± 2V (voir annexe) R : KΩ R2 : 00KΩ R3 : 3KΩ R4 :,2KΩ Ve: associé à POS ROT Vb: associé à IMG ROT Impédance d entrée de FP2 infini. Remarque : la sortie du comparateur de tension LM339 est à collecteur ouvert, comme le montre le symbole sur le schéma structurel. L émetteur du transistor de sortie est connecté à la broche d alimentation négative (broche 2). Suivant l état de ce transistor de sortie, on peut donc mettre le schéma partiel sous la forme des schémas équivalents suivants : Partie électronique Mémoire magnétiques à disques rigides Baccalauréat Génie électronique 99 Numérisation G. D Aquino Vb

2 Transistor de sortie du LM339 à l état bloqué : Transistor de sortie du LM339 à l état saturé : R4 R4 R V R2 Vs R3 Vb R V R2 Vs R3 Vb 2V Questions : QI Pour les 2 états du transistor de sortie (interne au LM339), c est à dire saturé puis bloqué, exprimer littéralement puis calculer les tension V, Vs, Vb. To Bloqué To saturé QI2 En déduire les caractéristiques de transfert Vb=f(Ve) du montage trigger ainsi constitué. QI3 Appliquer les résultats précédents en complétant les chronogrammes en feuille réponse. Les tensions Ve et Ve2 correspondent aux sorties des deux sondes à effet hall et les tension Vb et Vb2 aux sorties de la fonction secondaire FS5. Partie électronique Mémoire magnétiques à disques rigides Baccalauréat Génie électronique 99 Numérisation G. D Aquino 2

3 II Etude de FS52 (CNA) La fonction principale FP9 agit sur la vitesse du moteur en délivrant une information de commande, sous la forme d un mot binaire de 8 bits. Cette information doit être convertie en une tension analogique, nécessaire à l interface de commande des courants dans les phases du moteur (FS53). On donne cidessous le schéma structurel de cette fonction : D[0 7] CDE MOT } WR D 0 D D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 WR CS IC2 #/ Rfb Is IC3 Is O O 2 Uc R6 R8 R7 IC4 Ucc IC2 : AD7524 Rfb : 0KΩ IC3 : TL08 IC4 : TL08 R6 : 0KΩ R7 : 20KΩ R8 : 20KΩ Vref P 2V Vref FS52 Questions : QII Exprimer littéralement puis numériquement la tension Ucc en fonction de Uc et de Vréf (dans les applications numériques on supposera Vréf réglé à 0V) QII2 Exprimer littéralement puis numériquement la tension Uc puis Ucc en fonction de Is (Is supposé continu constant) QII3 Partie électronique Mémoire magnétiques à disques rigides Baccalauréat Génie électronique 99 Numérisation G. D Aquino 3

4 Sachant que Is à pour expression : Vréf 0 Is = D 7 D 6... D Calculer la valeur de la tension Ucc pour les différentes combinaisons binaires suivantes : [D 7 D 0 ] = [ ] [D 7 D 0 ] = [ ] [D 7 D 0 ] = [0000] III ETUDE DE FS53 Réaliser les commandes Les phases du moteur sont alimentées deux par deux et successivement, par des courants constants bipolaires (pouvant être positifs et négatifs) dont le module dépend de la tension Ucc. Pour une position donnée du rotor, les deux phases à alimenter sont déterminées par les signaux issus des sondes à effet Hall (signaux mis en forme par la fonction FS5) ainsi que par une information binaire de signe S fournie par la fonction principale FP9. Partie électronique Mémoire magnétiques à disques rigides Baccalauréat Génie électronique 99 Numérisation G. D Aquino 4

5 On donne cidessous le schéma structurel : DG20 CL4 CDE S MOT { IMG A ROT { B Ucc = = C D R R9 R0 BIN/OCT & 0 2 } G IC3 CL CL3 CL2 CB4 CB CB3 Signaux de commandes Binaires (CB)et Linéaires (CL) R CB2 R2 74LS07 Image courant Rs I phase moteur QIII Etablir la table de vérité donnant les états logiques des signaux binaires repérés C, D, CB, CB2, CB3 et CB4, en fonction des états logiques de S, A et B. S A B C D CB CB2 CB3 CB Partie électronique Mémoire magnétiques à disques rigides Baccalauréat Génie électronique 99 Numérisation G. D Aquino 5

6 QIII2 Compléter les chronogrammes en feuille réponse 2. Donner le contenu de la PROM destinée à faire la synthèse des signaux binaires CB CB4 à partir des signaux A,B et S. Pour cela compléter le tableau pour obtenir les états logiques souhaité en sorties CB, CB2, CB3 et CB4 quelque soit l état logique imposé sur l entrée d adresse de poids 8. Pour étudier les commandes en courant, il faut tenir compte de certains éléments de la fonction secondaire FS54. Nous étudierons pour exemple l alimentation de la phase par un courant positif. Va=24V Ucc R9 R0 Image courant Rs R2 I P IC3 R Vsa FS FS53 DG20 74LS07 0 logique CL CB Vgs T 3 T I P IC3 : TLO8 R9 : 0KΩ R0 : 0KΩ R : 0KΩ R2 : 0KΩ R3 : 0KΩ R4 : 47KΩ V gs T R4 R3 Ig=0 gate Vgs Transistor MOS canal N d s drain source Vds Is=Id Schéma équivalent Régime sensiblement linéaire Vgs g s Avec Id=x Vgs x coefficient constant égal 2A/V d Id Vds En ce qui concerne les transistors MOS canal P toutes les grandeurs ont des polarités inverses Partie électronique Mémoire magnétiques à disques rigides Baccalauréat Génie électronique 99 Numérisation G. D Aquino 6

7 QIII3 Exprimer littéralement puis calculer la tension V gs (le courant Ip étant toujours inférieur à 7A). Conclure sur l état du transistor T et sur son rôle. QIII4 Justifié l utilisation des cellules logique matérialisées par le circuit intégré 75LS07). QIII5 Exprimer littéralement puis numériquement Vsa en fonction de Ucc et de Ip.. Faire de même pour Ip en fonction de Vsa. En déduire l expression littérale puis numérique de Ip en fonction de Ucc. QIII6 Entre quelles limites de courant Ip pourratil varier? Partie électronique Mémoire magnétiques à disques rigides Baccalauréat Génie électronique 99 Numérisation G. D Aquino 7