Synthse des signaux Gnie lectrique en milieu hospitalier

Synthèse des signaux Génie Électrique en milieu hospitalier Réalisé par: *Sarah Benzidane *Aida Diouf *Marouane Zaafrane

Plan I- Introduction………………. . . . II- Objectif: …………………. . III- oscillateur à pont de Wien. . . . IV- Câblage d’un oscillateur NE 555…. . . 5. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND…………. . 5. 2 Horloge: exemple du NE 555 en configuration astable……. . . V- Conclusion…………. . . . .

Synthèse des signaux Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion Production et traitement de signaux électriques tels que des signaux de télévision, des information audio , etc. Grâce à l’oscilloscope, on dispose de la forme exacte du signal que l’on veut étudier. l’étude de l'oscillateur à pont de Wien

Synthèse des signaux Plan 1 -Introduction Réaliser des montages pour créer des signaux. 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion D’apporter des connaissances nécessaires à l’exploitation du signal. Faire comprendre le principe de ces circuits que l’on retrouve dans de très nombreux appareils (montres Horloge de circuits numériques, …)

Synthèse des signaux Plan 1 -Oscillateur sinusoïdal 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion 2 -Principe de fonctionnement 3 -Identification des différentes éléments 4 -Conditions d’oscillation 5 -Synthèse de l’expérimentation

Oscillateur sinusoïdal Plan Un oscillateur sinusoïdal est un générateur de signaux sinusoïdaux 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien OSCILLATEUR SINUSOIDAL VS sinusoïdal 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion La fonction d’un oscillateur sinusoïdale est de produire une tension sinusoïdale. C’est un dispositif qui transforme spontanément de l’énergie continue en énergie alternatif

Principe de fonctionnement Plan VR 1 -Introduction 2 -Objectif AMPLIFICATEUR 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion VR Réseau de réaction VS (sinusoïdal) (SORTIE) VR

entification des différents éléments(1) Plan 1 -Introduction Dans sa chaîne direct : Un amplificateur non inverseur 2 -Objectif L'Amplificateur opérationnel doit être polarisé grâce a un générateur de tension continu -15 V , + 15 V 3 -Oscillateur à pont de Wien Le gain calculé est: A=1+R 2/R 1 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion V 1

Identification des différents éléments(2) Plan 1 -Introduction 2 -Objectif Dans sa chaîne de réaction : Un pont de Wien R=3. 3 k ohm C = 1 OOn. F 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion .

Construction du diagramme de Bode Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion

Schéma bloc obtenu Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion

Bruit observé avant oscillations Plan 1 -Introduction v(t) V(f) 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion TF f

Conditions d’oscillations Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien C'est le circuit de réaction qui détermine la fréquence d'oscillation. En effet, celle-ci se produit à une fréquence où la condition d'oscillation AB = 1 est satisfaite. A et B (V 2/V 1) tous deux complexes, représentent le gain de l'amplificateur et le gain du circuit de réaction. 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion Ainsi, il faut que R 1=2 R 2.

Résultat expérimental au démarrage des oscillations Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion

Synthèse de l’expérimentation Plan 1 -Introduction Réalisation du montage en mettant un potentiomètre P de 47 k. W place de R 1 Amplificateur opérationnel LN 308 Polarisé grâce a un générateur de tension continu -15 V , + 15 V. 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 Remarque : Suivant la valeur initiale de R 1, il se peut que l’oscillateur ne démarre pas. Enclencher les oscillations avec le moins de distorsion possible et • pour observer l'évolution du signal de sortie 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion On a choisit la valeur de RC pour que la fréquence > 500 Hz

Montage réalisé Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion

Synthèse des signaux IV - Bascule RS avec des opérateurs NAND. IV- 1 - a - Table de vérité Plan 1 -Introduction 2 -Objectif R Q = Q’+ R = Q’. R Q’ Q Q’ = Q. S = Q + S 3 -Oscillateur à pont de Wien S 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 • R = 0 => Q = 1 ; S = 0 => Q ’ = 1 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion 1 1 1 0 0 1 Q Q : (Combinaison inutilisée) • R = 0 => Q = 1. Si de plus S = 1, alors Q ’= 0. • S = 0 => Q ’= 1. Si de plus R = 1, alors Q = 0. • R = 1 et S = 1 => Q = Q ’. : les sorties sont complémentaires mais leur état reste inchangé par rapport à ce qu’il était auparavant. • Les sorties sont toujours complémentaires, hormis pour la combinaison R = S = 0 (configuration inutilisée) NB : R vient de « reset » ( « mise à zéro » ); S vient de « set » ( « mise à 1 » )

Synthèse des signaux Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion

Synthèse des signaux Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion Si Q = 0, =1 => T saturé Si Q = 1, =0 => T bloqué K 1/ Si VC < VCC / 3: • V+(c 1) < V-(c 1) Þ Sortie –Vsat Þ R à l’état bas (0) • V+(c 2) > V-(c 2) Þ Sortie +Vsat Þ S à l’état haut (1) ÞVS à l’état haut Þ T bloqué VCE =VM

Synthèse des signaux Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion K 2/ Si VC > 2 VCC / 3: • V+(c 1) > V-(c 1) Þ Sortie +Vsat Þ R à l’état haut (1) • V+(c 2) < V-(c 2) Þ Sortie -Vsat Þ S à l’état bas (0) Þ VS à l’état bas au potentiel Þ T saturé VM de la Masse

Synthèse des signaux Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion K 3/ Si VCC / 3 < VC < 2 VCC / 3: • V+(c 1) < V-(c 1) Þ Sortie -Vsat Þ R à l’état bas (0) • V+(c 2) < V-(c 2) Þ Sortie -Vsat Þ S à l’état bas (0) Þ Etat de VS et T inchangé

Synthèse des signaux Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion Phase n° 1 • Si T est bloqué, i = 0, (le condensateur se charge à travers la résistance (R 1+R 2) VC = V+(c 1) = V-(c 2) = V 01 : Valeur de VC en début de phase 1

Synthèse des signaux Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion Phase n° 2 • Si T est saturé, i ≠ 0, Þ VM ~ 0 Þ {le condensateur se décharge à travers le transistor T passant et la résistance R 2}: VC = V+(c 1) = V-(c 2) = V 02 : Valeur de VC en début de phase 2

Synthèse des signaux Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion Pour t < 0, interrupteur ouvert longtemps => VC = VCC (C chargé) => K 2 => T saturé A t = 0, interrupteur fermé => Phase 2 A t = t 1 , VC ~ < 2 VCC / 3 => K 3 (no change) A t = t 2 , VC ~ < VCC / 3 => K 1 => T bloqué => Phase 1 , puis K 3 A t = t 3 , VC ~ > 2 VCC / 3 => K 2 => T saturé => Phase 2 , puis K 3 VS VC t t

Synthèse des signaux Plan t 1 = 0, 693 x ( R 1 + R 2 ) x C t 2 = 0, 693 x R 2 x C 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion La période totale du cycle sera donc T = t 1 + t 2 = 0, 693 x (R 1 + 2 XR 2) x C On montre que : Période T ~ 0, 7(R 1+ 2 R 2)C Rapport cyclique R = (R 1+ R 2) / (R 1+ 2 R 2) La fréquence d ' oscillation est l' inverse de la période F = 1/T = 1, 44 / (R 1 + 2 XR 2) x C

Synthèse des signaux Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion

Synthèse des signaux Plan 1 -Introduction 2 -Objectif 3 -Oscillateur à pont de Wien 4 -Câblage d’un oscillateur intégré NE 555 4. 1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4. 2 Horloge: NE 555 en onfiguration astable 5 -Conclusion La structure de l’oscillateur de pont de Wien , de par ses performances modestes, n'a aucun intérêt en pratique. En revanche, son étude permet de soulever bon nombre de problèmes communs à l'ensemble des oscillateurs quasi-sinusoïdaux. C'est pourquoi il s'agit d'un exemple particulièrement adapté au montage d'agrégation sur les oscillateurs.