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Nm du thème : Feux de crisement triclres Titre de la séquence : Etude de FP3 Séquence n 7 : Organisatin : Première Travail individuel u en binôme Travail en cmmun Durée estimée : 2 heures Type d apprentissage : 0% 100% Acquérir Appliquer Chisir Première prductin : 02010 Mise à jur : 03010 Fnctins traitées et cntenu de prgramme :. Etude d un bjet technique au sein d un système technique Organisatin fnctinnelle d un bjet technique (OT) Organisatin structurelle d un bjet technique (OT) Activité de l élève u du prfesseur par phase :. Phase 1 : travail cllectif : lecture du dcument ressurce sur l analyse systémique Phase 2 : l élève applique la méthde d analyse systémique Phase 3 : synthèse cllective dirigée de la phase 2 Phase 4 : l élève repère l rganisatin fnctinnelle de l OT Phase 5 : synthèse cllective dirigée de la phase 4 Phase 6 : l élève repère l rganisatin structurelle de l OT Phase 7 : synthèse cllective dirigée de la phase 6 Cmpétences par phase :. Phase 1 : Phase 2 : cmprendre la méthde d analyse systémique Phase 3, 5 et 7 : Phase 4 : cmprendre l rganisatin fnctinnelle de l OT Phase 6 : cmprendre l rganisatin structurelle de l OT Ici n indique la cmpétence principale visée par cette séquence. Cmpréhensin d un dcument lu en cmmun par recherche d infrmatins pur cmpléter un dcument de travail. Truver les différentes matières d œuvre qui transitent dans l OT. Matériel et dcumentatin nécessaires : Prérequis : Dssier technique sans l expressin du besin, le diagramme sagittal, les fnctins glbales et d usage, qui sernt cmplétés par les dcuments de travail. Dcument ressurce sur la méthde d analyse systémique. Dcument de travail amenant l élève à cmpléter l analyse systémique. Dcument de travail amenant l élève à cmprendre l analyse fnctinnelle. Dcument de travail amenant l élève à cmprendre l analyse structurelle. Aucun Page 59 Grupe académique STI électrnique
Séance n 7 : Étude de FP3 (Durée : 2 heures) Objectifs : Prérequis : FEUX TRICOLORES Étude de FP3 Le prblème cnsiste à valider expérimentalement la structure électrnique qui traduit la fnctin FP3 "Génératin de signaux péridiques" réalisée à partir du circuit "74LS123". Analyse fnctinnelle du "Feux triclres de crisement", Utilisatin des appareils de mesure. Dcuments ressurces : Analyse fnctinnelle du "Feux triclres de crisement", Schéma structurel partiel du "Feux triclres de crisement", Apprt de cnnaissances sur les mnstables et astables. Dcumentatin technique du "74LS123", Banc de mesure. DOCUMENT(S) à rendre : L'étude rédigée. Page 60 Grupe académique STI électrnique
VI. Étude de FP3 : 1 ). Analyse fnctinnelle : Travail demandé Définir le rôle de la fnctin FP3. Définir les entrées et les srties de FP3 (Nm des signaux, caractéristiques). 2 ). Analyse structurelle : Apprt de cnnaissances sur les mnstables et astables. Étude du 74LS123 D'après la dcumentatin cnstructeur du 74LS123, définir la u les fnctin(s) réalisable(s) par ce circuit. Cette fnctin crrespnd-elle au besin de réalisatin de FP3? Nus allns vir cmment est réalisée FP3 à l'aide du 74LS123. Dans un premier temps, nus allns étudier le fnctinnement de R301 et C301 à l'aide d'une simulatin analgique sus OrCAD. Cnfiguratin générale : Répertire de travail: P:\carrefur Nm du prjet: FP3. Librairie utiles: ANALOG et SOURCE. Nm du schéma : FP3. Saisir le schéma sus Capture (vir ntice d'utilisatin de Orcad); les librairies à utiliser snt à chisir dans le répertire Pspice (*.lb) : ANALOG pur les résistances et cndensateurs et SOURCE «VDC» pur le générateur. Placer dans le schéma des sndes de tensins (Vltage/Level Marker) afin de mesurer Uc. Préciser la cnditin initiale du cndensateur (Uc=0V à t=0) : Prperties, Parts, IC=0. La durée de la simulatin est de 1 µs et renseigner l'nglet «General» cmme indiqué ci-dessus: Page 61 Grupe académique STI électrnique
Effectuer la simulatin analgique (vir ntice d'utilisatin). Placer le schéma et le chrngramme dans le cmpte rendu. A l'aide du résultat de simulatin, déterminer le temps au but duquel les entrées (numér de brches) 3 et 11 de C1301 (74LS123) cnsidèrent un état lgique haut. Nus appellerns ce temps t 1. Dans le dcument cnstructeur du 74LS123, rechercher le rôle des brches 3 et 11. Cnclure sur la fnctin réalisée par R301 et C301 en vus aidant du résultat de simulatin (nus nus intéressns à l'intervalle de temps cmpris entre l'rigine des temps et t 1 ). Indiquer à quel mment (dans le fnctinnement général de la maquette) se prduit cette évlutin de Uc entre 0 et 5 Vlts. Étude d'un seul mnstable : Avec le dcument cnstructeur du 74LS123 (u du 74HC123) et du schéma structurel, indiquer quels cmpsants fixent le temps instable du mnstable. Quelle frmule lie ces différents éléments? Calculer ce temps dans ntre applicatin. Par quelle entrée et sur quel événement snt déclenchés C1301A et CI301B? Câbler un seul mnstable (CI301A, R301, C301, R302 et C302) en n'ubliant pas les brches d'alimentatin du circuit. Prpser une prcédure de test utilisant un GBF (vus préciserez le réglage et la srtie utilisée) afin de valider le fnctinnement du mnstable seul ; vus n'ublierez pas de mettre en évidence sn caractère redéclenchable u nn-redéclenchable. Étude de l'assciatin des 2 mnstables : Sans tucher au premier mnstable, câbler le deuxième mnstable (CI301B, R303 et C303) cnfrmément au schéma structurel du feu triclre de Page 62 Grupe académique STI électrnique
crisement. Relever les signaux en srties 13 et 5. Expliquer en quelques lignes le fnctinnement glbal du système. Cnclure sur cette étude de FP3 et prpser une slutin qui permettrait de régler les temps hauts et bas de Q et /Q. Page 63 Grupe académique STI électrnique
VII. Critères d'évaluatin : Étude de FP3 OBSERVATIONS BAREME CRITERES Étude thérique: Rôle de FP3 (1) Entrées et srties de FP3 (2) Rôle du 74LS123 (3) Étude expérimentale (simulatins): Résultat de simulatin (5) Temps pur que R301 et C301 sit à "1" (6) Rôle de R301 et C301 (7) Quand a lieu cette évlutin (8) Frmule et valeur du temps instable (9) Entrée et événement de déclenchement (10) Étude expérimentale (mesures): Prcédure de tests + évaluatin durant le TP (11) Caractères redéclenchable u nn-redéclenchable (11) Fnctinnement des 2 astables (12) /3 Cnclusin (13) TOTAL 0 Page 64 Grupe académique STI électrnique