Montages avec AO en comparateur

I. Fonctionnement en saturation

1°) Montage
On applique entre les deux entrées d'un AO une tension e continue réglable.

2°) Mesures
Placer les appareils nécessaires aux mesures de e et Us
Faire varier e entre -12 V et +12 V.
Tracer la courbe Us en fonction de e

3°) Analyse.
La tension de sortie de l'AO ne peut prendre que .......... valeurs possibles.
Si e > 0 alors Us = ............ = .............
Si e < 0 alors Us = ............ = .............

II. Comparaison de 2 tensions continues

1°) Montage
E : pile 4,5 V

2°) Mesures
Mesurer la tension E de la pile
Placer les appareils nécessaires aux mesures de Ue et Us
Faire varier Ue de -12 V à + 12 V

La tension Us bascule de - Usat à + Usat quand Ue atteint......

Si Ue < E alors Us =

Si Ue > E alors Us =

3°) Interprétation

Donner la relation entre Ue, E et e

Si Ue < E alors e......0 et Us =

Si Ue > E alors e......0 et Us =

III. Comparaison d'une tension continue et d'une tension variable

1°) Montage

2°) Mesures
Sur le schéma, indiquer les branchements de l'oscilloscope qui permettent l'observation simultanée de Ue(t) et Us(t).

Régler Ue : tension triangulaire d'amplitude 6 V et de fréquence 100 Hz
Régler E = 2 V.

Relever sur un même graphe les tensions Ue(t) et Us(t) sur 2 périodes. Indiquer les valeurs maximales et minimales ainsi que la période.

Comment évolue Us(t) si on modifie la valeur de E.

Observer les tensions avec Ue(t) sinusoïdale, de même fréquence et même amplitude.

3°) Interprétation

Sur le graphe tracer la droite correspondant à E = 2 V

Si Ue < E alors e......0 et Us =

Si Ue > E alors e......0 et Us =

Pour quelles valeurs de E la tension Us est-elle continue?

4°) Simulation du comparateur
A l'aide du tableur de Works, on veut obtenir les courbes Ue(t) et Us(t) pour Ue sinusoïdale de fréquence 100 Hz.
Créer un tableau du type
:

Simulation de t :

Créer une suite de nombres compris entre 0 et 20 ms, séparés de 0,2 ms

Simulation de Ue :
La relation donnant Ue est Ue = Uemax.sin(2pft) où f est la fréquence.

- Dans la première cellule contenant un calcul de Ue (B4), il faudra donc entrer la formule suivante : =$B$1*sin(2*pi()*100*A4*0,001) si $B$1 correspond à Uemax et A4 à t. Le dernier facteur 0,001 sert à convertir le temps t en secondes.

- Il faut ensuite recopier la formule vers le bas.

Simulation de Us :

Rappel : Si Ue>E alors Us=14V, sinon Us=-14V

- Pour calculer Vs on utilisera la fonction "SI" : =Si(condition logique;valeur quand la condition est vraie;valeur quand la condition est fausse); qui se traduit ici par : =Si(Ue>E;14;-14)

- Dans la première cellule contenant un calcul de Us (C4), il faudra donc entrer la formule suivante : ..............

- Il faut ensuite recopier la formule vers le bas.

Tracé des courbes :

Tracer le graphe représentant Ue(t) et Us(t). Modifier les valeurs de Uemax ou de E et observer comment évolue Us(t).
Imprimer les courbes pour Uemax = 10 V et E = 5 V.

matériel pour Montages avec AO en comparateur

Platine Aop
GBF Matelco
2 multimètres
oscilloscope
pile plate
Micro-ordinateur + works