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Aucun

Dossier technique sans l’expression du besoin, le diagramme sagittal, les fonctions globales et d’usage, qui seront complétés par les documents de travail. Document ressource sur la méthode d’analyse systémique. Document de travail amenant l’élève à compléter l’analyse systémique. Document de travail amenant l’élève à comprendre l’analyse fonctionnelle. Document de travail amenant l’élève à comprendre l’analyse structurelle.

. Etude d’un objet technique au sein d’un système technique Organisation fonctionnelle d’un objet technique (OT) Organisation structurelle d’un objet technique (OT)

Fonctions traitées et contenu de programme :

Type d’apprentissage : 0% 100%

Acquérir Appliquer Choisir

Première production : 02/2010

Matériel et documentation nécessaires :

Séquence n°7 :

Nom du thème : Feux de croisement tricolores Titre de la séquence : Etude de FP3

Durée estimée : 2 heures

Mise à jour : 03/2010

Organisation : Travail individuel ou en binôme

Travail en commun

. Phase 1 : travail collectif : lecture du document ressource sur l’analyse systémique Phase 2 : l’élève applique la méthode d’analyse systémique Phase 3 : synthèse collective dirigée de la phase 2 Phase 4 : l’élève repère l’organisation fonctionnelle de l’OT Phase 5 : synthèse collective dirigée de la phase 4 Phase 6 : l’élève repère l’organisation structurelle de l’OT Phase 7 : synthèse collective dirigée de la phase 6

Activité de l’élève ou du professeur par phase :

. Phase 1 : Phase 2 : comprendre la méthode d’analyse systémique Phase 3, 5 et 7 : Phase 4 : comprendre l’organisation fonctionnelle de l’OT Phase 6 : comprendre l’organisation structurelle de l’OT Ici on indique la compétence principale visée par cette séquence. Compréhension d’un document lu en commun par recherche d’informations pour compléter un document de travail. Trouver les différentes matières d’œuvre qui transitent dans l’OT.

Compétences par phase :

Prérequis :

Première

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Séance n°7 : Étude de FP3 (Durée : 2 heures)

FEUX TRICOLORES Étude de FP3

Objectifs : Le problème consiste à valider expérimentalement la structure électronique qui traduit la fonction FP3 "Génération de signaux périodiques" réalisée à partir du circuit "74LS123".

Prérequis : Analyse fonctionnelle du "Feux tricolores de croisement", Utilisation des appareils de mesure.

Documents ressources : Analyse fonctionnelle du "Feux tricolores de croisement", Schéma structurel partiel du "Feux tricolores de croisement",

Apport de connaissances sur les monostables et astables. Documentation technique du "74LS123", Banc de mesure.

DOCUMENT(S) à rendre : L'étude rédigée.

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VI. Étude de FP3 :

1°). Analyse fonctionnelle : Travail demandé

Définir le rôle de la fonction FP3.

Définir les entrées et les sorties de FP3 (Nom des signaux, caractéristiques).

2°). Analyse structurelle :

Apport de connaissances sur les monostables et astables. Étude du 74LS123

D'après la documentation constructeur du 74LS123, définir la ou les fonction(s) réalisable(s) par ce circuit. Cette fonction correspond-elle au besoin de réalisation de FP3 ?

Nous allons voir comment est réalisée FP3 à l'aide du 74LS123. Dans un premier temps, nous allons étudier le fonctionnement de R301 et C301 à l'aide d'une simulation analogique sous OrCAD.

Configuration générale : o Répertoire de travail: P:\carrefour

o Nom du projet: FP3.

o Librairie utiles: ANALOG et SOURCE.

o Nom du schéma : FP3.

Saisir le schéma sous Capture (voir notice d'utilisation de Orcad); les librairies à utiliser sont à choisir dans le répertoire Pspice (*.olb) :

o ANALOG pour les résistances et condensateurs et

o SOURCE « VDC » pour le générateur.

Placer dans le schéma des sondes de tensions (Voltage/Level Marker) afin de mesurer Uc. o Préciser la condition initiale du condensateur (Uc=0V à t=0) : Properties,

Parts, IC=0.

o La durée de la simulation est de 1 µs et renseigner l'onglet « General » comme indiqué ci-dessous:

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Effectuer la simulation analogique (voir notice d'utilisation). Placer le schéma et le chronogramme dans le compte rendu.

A l'aide du résultat de simulation, déterminer le temps au bout duquel les entrées (numéro de broches) 3 et 11 de C1301 (74LS123) considèrent un état logique haut. Nous appellerons ce temps t1.

Dans le document constructeur du 74LS123, rechercher le rôle des broches 3 et 11. Conclure sur la fonction réalisée par R301 et C301 en vous aidant du résultat de simulation (nous nous intéressons à l'intervalle de temps compris entre l'origine des temps et t1).

Indiquer à quel moment (dans le fonctionnement général de la maquette) se produit cette évolution de Uc entre 0 et 5 Volts.

Étude d'un seul monostable : Avec le document constructeur du 74LS123 (ou du 74HC123) et du schéma structurel, indiquer quels composants fixent le temps instable du monostable. Quelle formule lie ces différents éléments? Calculer ce temps dans notre application.

Par quelle entrée et sur quel événement sont déclenchés C1301A et CI301B ?

Câbler un seul monostable (CI301A, R301, C301, R302 et C302) en n'oubliant pas les broches d'alimentation du circuit. Proposer une procédure de test utilisant un GBF (vous préciserez le réglage et la sortie utilisée) afin de valider le fonctionnement du monostable seul ; vous n'oublierez pas de mettre en évidence son caractère redéclenchable ou non-redéclenchable.

Étude de l'association des 2 monostables : Sans toucher au premier monostable, câbler le deuxième monostable (CI301B, R303 et C303) conformément au schéma structurel du feu tricolore de

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croisement. Relever les signaux en sorties 13 et 5. Expliquer en quelques lignes le fonctionnement global du système.

Conclure sur cette étude de FP3 et proposer une solution qui permettrait de régler les temps hauts et bas de Q et /Q.

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VII. Critères d'évaluation :

Étude de FP3

CRITERES

OBSERVATIONS BAREME

Étude théorique:

Rôle de FP3 (1)

Entrées et sorties de FP3 (2)

Rôle du 74LS123 (3)

Étude expérimentale (simulations):

Résultat de simulation (5)

Temps pour que R301 et C301 soit à "1" (6)

Rôle de R301 et C301 (7)

Quand a lieu cette évolution (8)

Formule et valeur du temps instable (9)

Entrée et événement de déclenchement (10)

Étude expérimentale (mesures):

Procédure de tests + évaluation durant le TP (11)

Caractères redéclenchable ou non-redéclenchable (11)

Fonctionnement des 2 astables (12)

Conclusion (13)

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TOTAL /20