A1 ) A2 ) C A3 ) A4 ) f = 8 Vs. 8 Vs. L'ampli OP. Page N 14 AOP_EX1. 8 Vs H(jw) = 20log(Vs/Ve) -20dB. Arg(Vs/Ve) log(Vs/Ve) Arg(Vs/Ve)

Transcription

1 Exercices sur les srucures de base à Amplis OP A) Filres: Pour les exercices suivans, calculez la foncion de ransfer / = H(j) des monages suivans. Exprimez la foncion de ransfer sous la forme canonique (= forme composée de produi ou de quoien de foncions de ransfers du 1er ou du 2ème ordre uniquemen). Donnez l'expression de la (ou des) fréquence(s) de coupure(s). eprésenez les diagrammes asympoiques de Bode e indiquez alors le ype de filre réalisé. emarque: Pour chaque exercice, uilisez si besoin le dos de la feuille pour les calculs. A1 ) 20log(/) 0 H(jw) = 20dB Arg(/) 90 f = 0 A2 ) 20log(/) Arg(/) A3 ) 20log(/) Arg(/) A4 ) 20log(/) Arg(/) L'ampli OP. Page N 14 AOP_EX1

2 Exercices sur les srucures de base à Amplis OP A5 ) 20log(/) Arg(/) A6 ) 20log(/) Arg(/) A7 ) Srucure de Sallen & Key : 1 20log(/) 2 Arg(/) A8 ) On donnera en plus le nom de la srucure de ce filre: 20log(/) 1 2 Arg(/) L'ampli OP. Page N 15 AOP_EX1

3 Exercices sur les srucures de base à Amplis OP A9 ) 2 20log(/) Arg(/) A10 ) orreceur PID : log(/) 1 Arg(/) A11 ) orreceur PI : log(/) 1 Arg(/) A12 ) orreceur PD : 20log(/) Arg(/) L'ampli OP. Page N 16 AOP_EX1

4 Exercices sur les srucures de base à Amplis OP B ) omparaeurs : Pour chaque exercice, déerminez la foncion de ransfer = f() des monages suivans. eprésenez le chronogramme de en supperposiion de celui de fourni. B1 ) On calculera les seuils si /Vcc = /15V, a = a = 13V, =1V e 2 = 10 * Vcc Vcc a a a a B2 ) On calculera les seuils si /Vcc = /15V, a = a = 13V e 2 = 10 * Vcc Vcc a a a a B3 ) On calculera 1 2 e 3 pour obenir les seuils /1V, si /Vcc = /15V, e a = a = 13V. Vcc 1 2 Vcc 3 Vcc Vcc a a a a L'ampli OP. Page N 17 AOP_EX1

5 Exercices sur les srucures de base à Amplis OP ) edresseurs : Déerminez la foncion de ransfer = f() des monages suivans. eprésenez, en indiquan l'ampliude si on suppose /a = /13V, e une ension de seuil des diodes Vd=0,6V. Dans chaque cas, on indiquera les évenuels problèmes si la sorie de l'aop n'es pas limiée en couran. 1 ) 2V 2 ) 2V 3 ) 2 3 2V L'ampli OP. Page N 18 AOP_EX1

6 Exercices sur les srucures de base à Amplis OP D ) alculez la grandeur de sorie des monages suivans en foncion de l' (ou des) enrée(s). En déduire la foncion réalisée, lorsque l'on prend un choix judicieux des composans, afin de simplifier l'équaion de la sorie. D1 ) I = f() 2 Vcc 1 Vcc 3 4 I 1 hypohèse : 2 = 3 4 D2 ) = f(1, 2) D3 ) = f(1, 2) 1 2 k D4 ) = f(1, 2) L'ampli OP. Page N 19 AOP_EX1

7 Exercices sur les srucures de base à Amplis OP E ) Décomposiion en faceurs simples : Tracez les diagrammes de Bode des foncions de ransfer suivanes : E1 ) T(j.)= j 0 (1j 2 ) (1j 1 )(1 j 3 ) 20log T Arg(T) π π/ π/2 π E2 ) T(j.)= (1 j 0 )(1j 3 ) j 1 (1j 2 ) 20log T Arg(T) π/ π/2 π 3π/2 L'ampli OP. Page N 20 AOP_EX1

8 Exercices sur les srucures de base à Amplis OP F ) oncepion : concevez un filre correspondan au gabari suivan à l'aide d'un seul amplificaeur opéraionnel 20log T G0 1 2 indiquaions : a ) rerouvez pour chacune des rois gammes de fréquences (< 1, 1 << 2, > 2 ) les srucures simples correspondanes (amplificaeur, inégraeur, dérivaeur) b ) indiquez le schéma équivalen d'un réseau parrallèle e série en basses e haues fréquences : << 1 >> 1 << 1 >> 1 c ) remplacez les impédances placées auours de l'amplificaeur opéraionnel par un réseau d'impédances (série ou parallèle), sans en changer la naure aux basses e haues fréquences. par exemple, pour remplacez une résisance aux basses fréquences e un condensaeur aux haues fréquences, on uilise un réseau parallèle. L'ampli OP. Page N 21 AOP_EX1

9 Exercices sur les srucures de base à Amplis OP G ) Eude des filres du second ordre : H()= 1 12jm 0 j ) Indiquez la condiion sur le paramère m pour que H() puisse êre décomposé en un produi de deux filres du premier ordre don vous préciserez les fréquences de coupures 1 e 2. 2 ) Dans le cas ou H() n'es pas simplifiable, indiquez les valeurs de m pour lesquelles H() présene un dépassemen, don vous calculerez la valeur, ainsi que la pulsaion correspondane. Applicaion numérique : rerouvez ces résulas pour m = 0,1...0,7 sur la figure 3.9 (feuille joine). m 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 / 0 H(j./ 0 ) H(j./ 0 ) db 3 ) alculez la fréquence de coupure à 6dB. 4 ) applicaion au filre passebas de SallenKey : erouvez la foncion de ransfer. alculez le paramère m e la pulsaion 0 AN : f 0 = 1kHz 1 = 100 nf alculez les valeurs de e 2 pour avoir m = 0, ) applicaion au filre passehau de SallenKey : erouvez la foncion de ransfer. alculez le paramère m e la pulsaion 0 AN : f 0 = 1kHz 1 = 10 kω alculez les valeurs de e 2 pour avoir m = 0, L'ampli OP. Page N 22 AOP_EX1