tp electronique fondamentale 2

République Algérienne Démocratique et Populaire

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

Centre Universitaire Nour El Bachir El-Bayadh

Institut des Sciences

Département de Technologie

TP Electronique Fondamentale 2

Présenté par :

Dr. Berber Mohamed

Maître de conférence « B » en Electronique

TABLE DES MATIERES Page

Définitions des acronymes utilisés dans ce polycopié 1 Avant-propos 2

TP N°1: Caractérisation du transistor à Effet de Champ (JFET) 3 TP N°2: Amplificateur à transistor JFET (source commune) 6 TP N°3: Amplificateur classe A (Émetteur commun) 9 Amplificateur classe AB 11 Amplificateur classe C 13 TP N°4: Amplificateur Push-pull 17 TP N°5: Oscillateur RC (déphasage) avec AOP 21 TP N°6: Oscillateur RC (déphasage) avec JFET 23 TP N°7: Oscillateur RC (déphasage) avec transistor 25 TP N°8: Oscillateur Colpitts avec AOP 27 TP N°9: Oscillateur Colpitts avec JFET 29 TP N°10: Oscillateur Colpitts avec transistor 31 TP N°11: Oscillateur Hartley avec AOP 33 TP N°12: Oscillateur Hartley avec JFET 35 TP N°13: Oscillateur Hartley avec transistor 37 TP N°14: Oscillateur Clapp avec transistor 39

Annexe A: Code des couleurs des résistances 42 Annexe B: Fiche technique du transistor 2N5486 43 Annexe C: Fiche technique du transistor 2N2222 44 Annexe D: Fiche technique du transistor BD135 45 Annexe E: Fiche technique du transistor BD136 46 Annexe F: Fiche technique de La diode 1N4148 47 Annexe G: Fiche technique de l'A.O.P. LM741 48 Annexe H: Fiche technique du transistor 2N3904 49 Annexe I: Fiche technique du transistor 2N3905 50 Bibliographie 51

1

Définitions des acronymes utilisés dans ce polycopié

TP: Travaux Pratique

TD: Travaux Dirigés

FET: Field Effect Transistor

JFET: Junction Field Effect Transistor

MOS: Metal Oxide Semiconductor

TEC: Transistor à Effet de Champs

A.O.P.: Amplificateur OPérationnel

NI: National Instruments

2

Avant-propos

Comme disait Albert EINSTEIN " La connaissance s'acquiert par l'expérience, tout le reste

n'est que de l'information". C’est dans cette perspective que j’ai promis à mes étudiants un

manuel de travaux pratiques pour les aider à mieux comprendre, par des manipulations

simples en laboratoire et par l’utilisation de peu de moyens matériels, les concepts

théoriques du cours d’électronique. C’est l’objet du présent manuel intitulé : ‘’ TP de

l’électronique fondamentale 2’’ qui vient compléter et enrichir les notions théoriques qui ont

été dispensés aux étudiants en séances de cours et TD.

Conformément au canevas officiel, le polycopié comprend trois séries de TP : la première est

consacrée à l’étude de l’amplificateur à transistor à effet de champ FET et MOS, la deuxième

se rapporte aux amplificateurs de puissance de classe A, B, AB, C et de Push-Pull, et la

dernière aux manipulations des oscillateurs sinusoïdaux RC, LC, Hartley et Colpitts.

Les étudiants devront, et préalablement à l’arrivée en salle de laboratoire, avoir pris

connaissance du sujet relatif au TP du jour, avoir révisé, si nécessaires les cours théoriques s’y

rapportant, et être préparés aux mises en œuvres pratiques à l’effet d’une meilleure

assimilation des questions se rapportant aux concepts et aux T.P.

Nous avons utilisé le logiciel NI Multisim (de National Instruments) comme support pour

comparer nos simulations aux résultats mesurés.

3

TP N°1: Caractérisation du transistor

Objectif: Dans cette partie, nous allons nous intéresser

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/RéférenceAlimentation Ampèremètre Voltmètre JFET 2N

Resistance 1 KΩResistance 10 KΩFils et cavaliers

Pour les manipulations suivantes on utilisera un transistor Data sheet:

Pmax = 300 mW, IDSSMax=20 mA VGSmax = -25 V, VDGmax = 25 V, VGSoff = -2 à -6 V, IDmax = 30 mA,On donne la relation suivante: ID = I

Figure 1.2. Montage permettant de tracer les caractéristiqu

Figure 1.3. Caractéristiques d'entrée et de sortie du TEC

aractérisation du transistor à Effet de Champ

Dans cette partie, nous allons nous intéresser aux caractéristiques du JFET 2N5486 à canal N

Valeur/Référence Quantité 2 1 2 2N 5486 1 1 KΩ 2 10 KΩ 1

Pour les manipulations suivantes on utilisera un transistor : JFET 2N 5486 à canal N

=20 mA V,

0 mA, IDSS .(1- VGS/VP)2

ontage permettant de tracer les caractéristiques Figure 1

d'entrée et de sortie du TEC

à Effet de Champ (JFET)

2N5486 à canal N.

à canal N (Figure 1.1).

Figure 1.1. JFET 2N 5486

4

Partie théorique: A partir du schéma de la Figure 1.2. déterminé, exprimer cette droite de charge statique ? On souhaite polariser le transistor au milieu de sa droite de charge statique (IDS0 = IDSS/2 =

5mA) déterminer la valeur de la tension VGS0 ? Redessiner le montage en ajoutant les appareils mesurant les grandeurs électriques

nécessaires pour réaliser les courbes de la Figure 1.3.? Montrer que RD = 1 kΩ limite la puissance transmise par l’alimentation VDD au T.E.C.?

montrer que : la puissance maximale transmise au TEC par VDD associé à RD est VDD2/4 RD

Quel est le nom du montage réalisé par les résistances de 1kΩ et 10 kΩ ? Donner la relation simple entre VGS et VGG?

Partie pratique: Polarisation: Réaliser le montage permettant de valider la polarisation. Mettre le montage sous tension. On prend VGG=16 V et VDD=10 V, mesurer les différentes tensions du montage (VG0, VD0

et VS0) et les comparer aux valeurs théoriques en déduire la valeur pratique de la tension VGS0 et du courant IDS0.

Caractéristique d'entrée et de sortie: Réaliser le montage permettant de tracer la caractéristique de sortie. VGG = 0 V, augmenter doucement VDD et observer ID qui doit évoluer comme la courbe

en gras repérée par VGS = 0 V de 0 au point M. Noter la valeur de IDM. Le point M correspond à la puissance maximale dissipée si on se limite à VDS = 10 V.

Relever, avec le tableur Excel, les réseaux de courbes suivantes : - ID=f(VDS) pour plusieurs valeurs de VGS. - ID=f(VGS) pour plusieurs valeurs de VDS.

Mesurer l’intensité du courant IG et conclure que le T.E.C. est commandé en tension.

.

5

Résultats de simulation 1. Montage

Figure 1.4. Montage de simulation

2. Mesure

Figure 1.5. La valeur de la tension VDS et le courant ID

6

TP N°2: Amplificateur à transistor JFET (source commune)

Objectif:

Étude de la polarisation et de l'amplification de tension avec un transistor JFET monté en source commune

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 1 JFET 2N 5486 1 Resistance 10 KΩ 1 Resistance 8 KΩ 1 Resistance 12 KΩ 1 Resistance 1 KΩ 1 Resistance 1 MΩ 1 Capacité 10 μF 2 Capacité 100 μF 1 Fils et cavaliers

Figure 2.1. Montage source commune

R1 =100 [kΩ] RG =1 [MΩ] RU =47 [kΩ] C1 =10 [μF] C2 =10 [μF] CS =100 [μF] VDD = 10 [V] Rds =20 [kΩ] VP=-3 [V] IDSS= 10 [mA]

Partie théorique: Calculer le point de repos (VDS0 & IDS0 ) du transistor lorsque la tension d’entrée est nulle. Rappeler l’impédance complexe Zc d’un condensateur. Que vaut le module de cet impédance

lorsque l’on se trouve en régime statique (ω = 0) ? A partir du schéma équivalent du condensateur, donner le schéma équivalent du montage de la figure 2.1. en statique. La droite de charge statique correspond à l’expression du courant IDS en fonction de la tension

entre le drain et la source (VDS). A partir du schéma que vous avez déterminé, exprimer cette droite de charge statique.

7

On souhaite polariser le transistor au milieu de sa droite de charge statique (IDS0 = IDSS /2 = 5mA). A l’aide de la formule donnée, déterminer la valeur de la tension VGS0 . Calculer alors la valeur des résistances RD et RS. Représenter le schéma équivalent "petits signaux" du montage. En déduire l’expression du gain en tension du montage (Av = vs/ve )

Partie pratique: Réaliser le montage permettant de valider la polarisation. Mettre le montage sous tension. Mesurer les différentes tensions du montage (VG0 , VD0 et VS0 ) et les comparer aux valeurs

théoriques. En déduire la valeur pratique de la tension VGS0 et du courant IDS0. La polarisation est elle bien réalisée ? Réaliser le reste du montage (condensateurs, R5 et le Générateur basses fréquence en entrée du

montage (f = 1 kHz)). Observer les tensions d’entrée et de sortie à l’oscilloscope. Déterminer le gain en tension pratique du montage.

8



2. Graphes

Figure 2.3. Tension d'entrée (bleu) et tension de sortie (rouge)

9

TP N°3:Amplificateur classe A (Émetteur commun)

Objectif: Étude d'un amplificateur de tension de faible puissance en classe A, utilisant le transistor NPN (2N2222).

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 1 Générateur basses fréquence 1 Voltmètre 2 Oscilloscope 1 Transistor 2N 2222 1 Resistance 9 KΩ 1 Resistance 1KΩ 2 Resistance 6 KΩ 1 Resistance 100 KΩ 1 Capacité 10 μF 2 Capacité 100 μF 1 Fils et cavaliers

Partie théorique: Soit le schéma d'un étage d'amplification en tension utilisant un transistor NPN en émetteur commun : E = 10 Volts T1 : 2N2222 ; β= 200 ; C1, C2 = 10µF C3 = 100µF;R4 = 1kΩ; R5 = 100kΩ Calculer les valeurs des résistances (R1, R2 et R3) pour obtenir un point de repos au milieu de la droite de charge statique. On prendra un courant collecteur de l'ordre de 1 mA. Tracer la droite de charge statique et le point de fonctionnement. Dessiner le schéma équivalent en alternatif. Calculer théoriquement le gain en tension, l'impédance d'entrée et de sortie.

Partie pratique: Figure 3.1. Montage émetteur commun Générateur de fonctions éteint, mesurer les tensions aux divers points utiles et comparer les avec les valeurs calculées, en déduire le gain en courant beta du transistor. Régler le générateur de fonctions pour un signal sinusoïdal de fréquence 1 kHz et d'amplitude maximale avant déformation. Calculer le gain en tension pratique. Mesurer l'impédance d'entrée et de sortie. Même question mais avec la capacité C3 débranchée.

10



2. Graphes

Figure 3.3. Tension d'entrée (vert) et tension de sortie (rouge)

11

Amplificateur classe AB

Objectif: Étude d'un amplificateur de puissance AB, en utilisant deux transistors de puissance complémentaires

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 2 Générateur basses fréquence 1 Voltmètre 2 Oscilloscope 1 Transistor 2N3904 1 Transistor 2N3905 1 Diode 1N4148 2 Resistance 400 Ω 1 Resistance 1KΩ 1 Resistance 8 Ω 1 Fils et cavaliers

Partie théorique: L'amplificateur classe AB (Figure 3.4.) est un compromis entre la classe A et la classe B. Le point de repos est fixé entre celui d'un amplificateur de classe A et celui d'un amplificateur de classe B. Quelle est le rôle des résistances R1 et R2 Quelle est le rôle des diodes D1 et D2

Partie pratique:

Lorsque VE = 0, mesurer les tensions VBE1, VBE2, VCE1, VCE2. et les courants IC1 et IC2. Réaliser le montage de la Figure 3.4 (sans les diodes D1 t D2) le signal VE est un signal sinusoïdal. Observer le signal VS correspondant. Qu'observe-t-on? Observer VBE1 et VE. Pour quelles valeurs VE de T1 conduit-il? Observer VBE2 et VE. Pour quelles valeurs VE de T2 conduit-il? Que se passe-t-il si l'amplitude de VE est inférieure à 0.6V? Expliquer la distorsion de croisement observée à la question précédente. Réaliser le montage de la Figure 3.4 (avec les diodes D1 et D2) Le signal VE est un signal sinusoïdal. Observer le signal VS correspondant. Qu'observe-t-on? Expliquer. En utilisant les montages précédents (avec et, sans diodes) mesurer la puissance fournie par les alimentations (+VCC et -VCC ) et la puissance sur la charge. En déduire le rendement η de l'amplificateur.

Figure 3.4. Montage amplificateur classe AB

12


Figure 3.5. Montage amplificateur classe AB avec Multisim

2. Graphes

Figure 3.6. Tension d'entrée (vert) et tension de sortie (orange) (distorsion de la tension de sortie car le point de fonctionnement n'est pas symétrique)

13

Amplificateur classe C

Objectif: Étude d'un amplificateur de puissance classe C (sélectif ou passe bande) et l'utilisé comme multiplicateur de fréquence.

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 1 Générateur basses fréquence 1 Voltmètre 1 Oscilloscope 1 Transistor 2N3904 1 Resistance 10 Ω 1 Resistance 10 KΩ 1 Resistance 47 KΩ 1 Capacité 0.1 μF 1 Capacité 0.01 μF 1 Capacité 0.0025 μF 1 Inductance 1 mH 1 Fils et cavaliers

Partie théorique: Soit l'amplificateur classe C de la Figure 3.7. Donner le schéma équivalent en statique. Calculer le point de fonctionnement Tracer la droite de charge statique et le point de fonctionnement. Dessiner le schéma équivalent en alternatif. Calculer la fréquence de résonnance.

Partie pratique: Mesurer la tension Réaliser le montage de la Figure 3.7. le signal Ve est un signal sinusoïdal d'amplitude 3 V crête à crête et de fréquence f=f0 (f0 est la fréquence de résonnance). Observer le signal VS correspondant. Qu'observe-t-on? Expliquer. Même question précédente mais avec une fréquence f=f0/2. Même question précédente mais avec une fréquence f=2.f0

14

Figure 3.7. Montage amplificateur classe C

15


Figure 3.8. Montage amplificateur classe C avec Multisim

2. Graphes

Figure 3.9. Tension d'entrée (rouge) et tension de sortie (vert) pour f=f0

16

Figure 3.10. Tension d'entrée (rouge) et tension de sortie (vert) pour f=f0/2 (multiplicateur de fréquence)

Figure 3.11. Tension d'entrée (rouge) et tension de sortie (vert) pour f=2.f0

17

TP N°4:Amplificateur Push-pull

Objectif: Étude d'un amplificateur de puissance Push-pull, utilisant deux transistors complémentaires T1 est un transistor bipolaire NPN BD135 et T2 est un transistor bipolaire PNP BD136. D:1N4148. VCC = 15 V r = 100Ω Ru = 1 kΩ

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 2 Générateur basses fréquence 1 Voltmètre 2 Oscilloscope 1 Transistor BD 135 1 Transistor BD 136 1 Diode 1N4148 2 Resistance 100 Ω 2 Resistance 1KΩ 1 Resistance 10 KΩ 2

Partie théorique: Quel est le rôle des résistances r? Lorsque ue(t) = 0, calculer les tensions VBE1, VBE2, VCE1, VCE2. et les courants IC1 et IC2.

Partie pratique: Lorsque ue(t) = 0, mesurer les tensions VBE1, VBE2, VCE1, VCE2. et les courants IC1 et IC2. Réaliser le montage de la Figure 4.1. le signal ue(t) est un signal sinusoïdal. Observer le signal uS(t) correspondant. Tracer la caractéristique uS(t) en fonction de ue(t). Qu'observe-t-on? Observer VBE1 et ue(t). Pour quelles valeurs ue(t) de T1 conduit-il? Observer VBE2 et ue(t). Pour quelles valeurs ue(t) de T2 conduit-il? Que se passe-t-il si l'amplitude de ue(t) est inférieure à 0.6V? Expliquer la distorsion de croisement observée à la question 1. Réaliser le deuxième montage Figure 4.2. (avec les diodes) Le signal ue(t) est un signal sinusoïdal. Observer le signal uS(t) correspondant. Tracer la caractéristique uS(t) en fonction de ue(t). Qu'observe-t-on? Expliquer. En utilisant le montage précédent (avec puis, sans diodes) mesurer la puissance fournie par les alimentations (+VCC et -VCC ) et la puissance sur la charge. En déduire le rendement η de l'amplificateur.

18

Figure 4.1. Montage push-pull Figure 4.2. Montage push-pull avec polarisation par diodes

19


a) Avec distorsion

Figure 4.3. Montage de simulation avec distorsion (sans polarisation)

b) Sans distorsion

Figure 4.4. Montage de simulation sans distorsion (avec polarisation par diodes)

20

2. Graphes a) Avec distorsion

Figure 4.5. Tension d'entée (vert) et tension de sortie avec distorsion (bleu)

b) Sans distorsion

Figure 4.6. Tension d'entée (bleu) et tension de sortie sans distorsion (orange)

21

TP N°5: Oscillateur RC (déphasage) avec AOP

Objectif:

Etude d'un oscillateur RC en utilisant un amplificateur opérationnel

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 2 Oscilloscope 1 A.O.P. μA741ou LM741 1 Resistance 10 KΩ 3 Resistance 290 KΩ 1 Capacité 10 nF 3 Fils et cavaliers

Partie théorique: Déterminer le gain en tension en boucle ouverte du montage de la Figure 5.1. Donner les conditions d'oscillation En déduire la fréquence d'oscillation

Partie pratique: Réaliser le montage (alimenter l'A.O.P. par ± 15 V) Mettre le montage sous tension Visualiser à l'aide de l'oscilloscope la tension de sortie Vs Mesurer la fréquence de la tension de sortie Comparer la valeur de la fréquence d'oscillation calculée et mesurée Que concluez vous.

Figure 5.1. Montage oscillateur RC (déphasage) avec AOP

22



2. Graphes

Figure 5.3. Tension de sortie d'oscillateur RC (à déphasage) avec A.O.P.

23

TP N°6: Oscillateur RC (déphasage) avec JFET

Objectif: Etude pratique d'un oscillateur RC avec un JFET monté en source commune

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 1 Oscilloscope 1 Transistor 2N5486 1 Resistance 1 KΩ 3 Resistance 14 KΩ 1 Resistance 1 KΩ 1 Capacité 1 nF 3 Capacité 100 μF 1 Fils et cavaliers

Partie théorique: On donne Vcc=20 V et Rs= 1 KΩ. (Figure 6.1.) calculer la résistance RD pour avoir le point de fonctionnement au milieu de la droite de charge statique et le courant ID=0.640 mA Donner l'expression du gain en tension (boucle ouverte) Donner les conditions d'oscillations En déduire la fréquence d'oscillation.

Partie pratique: Réaliser le montage avec VCC =20 V Mettre le montage sous tension Visualiser à l'aide de l'oscilloscope la tension de sortie Vs Mesurer la fréquence de la tension de sortie Comparer la valeur de la fréquence d'oscillation calculée et mesurée Que concluez vous.

Figure 6.1. Montage oscillateur RC (déphasage) avec JFET

24



2. Graphes

Figure 6.3. Tension de sortie d'oscillateur RC (à déphasage) avec JFET

25

TP N°7: Oscillateur RC (déphasage) avec transistor

Objectif:

Etude d'un oscillateur à déphasage avec transistor bipolaire monté en émetteur commun

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 1 Oscilloscope 1 Transistor 2N 2222 1 Resistance 1 KΩ 3 Resistance 20 KΩ 1 Resistance 1.5 KΩ 1 Resistance 15 KΩ 1 Capacité 10 nF 3 Capacité 100 μF 2 Fils et cavaliers

Partie théorique: Pour VCC=20 V, R= 1 KΩ, R1= 15 KΩ, RL= 20 KΩ

calculer la résistance Re pour que le point de fonctionnement soit au milieu de la droite charge statique avec le courant IC = 430 μA En boucle ouverte calculer le gain en tension Déterminer les conditions d'oscillation En déduire la fréquence d'oscillation

Partie pratique: Réaliser le montage de la Figure 7.1. avec VCC=20 V. Mettre le montage sous tension Visualiser à l'aide de l'oscilloscope la tension de sortie Vs Mesurer la fréquence de la tension de sortie Comparer la valeur de la fréquence d'oscillation calculée et mesurée Que concluez vous.

Figure 7.1. Montage oscillateur RC (déphasage) avec transistor

26



2. Graphes

Figure 7.3. Tension de sortie d'oscillateur RC (à déphasage) avec transistor

27

TP N°8: Oscillateur Colpitts avec AOP

Objectif:

Etude d'un oscillateur LC (Colpitts) en utilisant un amplificateur opérationnel.

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 2 Oscilloscope 1 A.O.P. μA741 ou LM741 1 Resistance 200 Ω 1 Resistance 1KΩ 1 Resistance 3 KΩ 1 Capacité 0.24 μF 1 Capacité 0.024 μF 1 Inductance 10 mH 1 Fils et cavaliers

Partie théorique: L'A.O.P. est alimenté par deux tensions continues symétriques ± 15 V Déterminer l'expression du gain en tension Déterminer les conditions d'oscillation En déduire la fréquence d'oscillation

Partie pratique: Réaliser le montage de la Figure 8.1. Mettre le montage sous tension Visualiser à l'aide de l'oscilloscope la tension de sortie Vs Mesurer la fréquence de la tension de sortie Comparer la valeur de la fréquence d'oscillation calculée et mesurée Que concluez vous.

Figure 8.1. Montage oscillateur Colpitts avec AOP

28



2. Graphes

Figure 8.3. Tension de sortie d'oscillateur Colpitts avec A.O.P.

29

TP N°9: Oscillateur Colpitts avec JFET

Objectif:

Réalisation d'un oscillateur Colpitts avec transistor JFET monté en source commune

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 1 Oscilloscope 1 Transistor 2N 2222 1 Resistance 100 KΩ 1 Resistance 2 KΩ 1 Capacité 220 pF 1 Capacité 2 nF 1 Capacité 10 nF 1 Inductance 127 μH 1 Fils et cavalier

Partie théorique: Calculer la résistance R1 pour que le point de fonctionnement soit au milieu de la droite charge statique avec le courant ID=1.33 mA. Déterminer l'expression du gain en tension (en dynamique) Déterminer les conditions d'oscillation En déduire la fréquence d'oscillation


Figure 9.1. Montage oscillateur Colpitts avec JFET

30



2. Graphes

Figure 9.3. Tension de sortie d'oscillateur Colpitts avec JFET

31

TP N°10: Oscillateur Colpitts avec transistor

Objectif:

Etude de comportement d'un oscillateur LC (Colpitts) avec transistor bipolaire monté en base commune

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 1 Oscilloscope 1 Transistor 2N 2222 1 Resistance 10 KΩ 2 Resistance 2.2 KΩ 1 Capacité 100 pF 2 Capacité 100 nF 1 Inductance 150 nH 1 Fils et cavaliers

Partie théorique: En statique et avec Vcc= 20 V et IC= 122 mA calculer la tension VCE0 En dynamique déterminer l'expression du gain en tension. Déterminer les conditions d'oscillation En déduire la fréquence d'oscillation


Figure 10.1. Montage oscillateur Colpitts avec transistor

32



2. Graphes

Figure 10.3. Tension de sortie d'oscillateur Colpitts avec transistor

33

TP N°11: Oscillateur Hartley avec AOP

Objectif:

Etude d'un oscillateur LC (Hartley) en utilisant un A.O.P.

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 2 Oscilloscope 1 A.O.P. μA741 ou LM741 1 Resistance 10 KΩ 1 Resistance 15 KΩ 1 Capacité 10 nF 1 Inductance 150 nH 2 Fils et cavaliers

Partie théorique:

L'A.O.P. est alimenté par deux tensions continues symétriques ± 15 V Déterminer l'expression du gain en tension Déterminer les conditions d'oscillation En déduire la fréquence d'oscillation


Figure 11.1. Montage oscillateur Hartley avec AOP

34



2. Graphes

Figure 11.3. Tension de sortie d'oscillateur Hartley avec A.O.P.

35

TP N°12: Oscillateur Hartley avec JFET

Objectif:

Etude de comportement d'un oscillateur LC (Hartley) avec un transistor JFET

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 1 Oscilloscope 1 Transistor 2N5486 1 Resistance 100 KΩ 2 Resistance 110 KΩ 1 Inductance 1 mH 1 Inductance 1 mH 1 Capacité 100 μF 3 Capacité 24 nF 1 Fils et cavaliers

Partie théorique: On donne VDD= 20 V, RE= 110 KΩ et ID= 113.70 μA Donner le schéma statique du montage de la Figure 12.1. Tracer la droite de charge statique. Calculer la tension VDS . Déterminer l'expression du gain en tension (en dynamique) Déterminer les conditions d'oscillation En déduire la fréquence d'oscillation


Figure 12.1. Montage oscillateur Hartley avec JFET

36



2. Graphes

Figure 12.3. Tension de sortie d'oscillateur Hartley avec JFET

37

TP N°13: Oscillateur Hartley avec transistor

Objectif:

Etude d'un oscillateur LC (Hartley) avec un transistor bipolaire

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 1 Oscilloscope 1 Transistor 2N 2222 1 Resistance 100 KΩ 1 Resistance 1MΩ 1 Resistance 47 KΩ 1 Capacité 10 μF 2 Capacité 100 μF 1 Fils et cavaliers

Partie théorique: On donne Vcc= 24 V, R3= 5 KΩ, R1=R2=100 KΩ et IC= 2.175 mA. Calculer la tension VCE0 En dynamique déterminer l'expression du gain en tension. Déterminer les conditions d'oscillation En déduire la fréquence d'oscillation


Figure 13.1. Montage oscillateur Hartley avec transistor

38



2. Graphes

Figure 13.3. Tension de sortie d'oscillateur Hartley avec transistor

39

TP N°14: Oscillateur Clapp avec transistor

Objectif: Etude d'un oscillateur LC (Clapp) avec un transistor bipolaire

Matériel utilisé:

Désignation Valeur/Référence Quantité Alimentation 1 Oscilloscope 1 Transistor 2N 2222A 1 Resistance 100 KΩ 1 Resistance 200 KΩ 1 Resistance 1 KΩ 2 Capacité 100 μF 3 Capacité 10 nF 3 Inductance 1 mH 1 Fils et cavaliers

Partie théorique: On donne Vcc= 24 V, R4= 1 KΩ, R1=200 KΩ, R2=100 KΩ, VCE0 =11 V et IC= 2.16 mA Donner le schéma équivalent en statique. Tracer la droite de charge statique. Calculer la résistance d'émetteur Re En dynamique déterminer l'expression du gain en tension. Déterminer les conditions d'oscillation En déduire la fréquence d'oscillation

Partie pratique:

Réaliser le montage de la Figure 14.1. Mettre le montage sous tension Visualiser à l'aide de l'oscilloscope la tension de sortie Vs Mesurer la fréquence de la tension de sortie Comparer la valeur de la fréquence d'oscillation calculée et mesurée Que concluez vous.

40

Figure 14.1. Montage oscillateur Clapp avec transistor

41



2. Graphes

Figure 14.3. Tension de sortie d'oscillateur Clapp avec transistor

42

Annexe A: Code des couleurs des résistances

43

Annexe B: Fiche technique du transistor 2N5486

44

Annexe C: Fiche technique du transistor 2N2222

45

Annexe D: Fiche technique du transistor BD135

46

Annexe E: Fiche technique du transistor BD136

47

Annexe F: Fiche technique de La diode 1N4148

48

Annexe G: Fiche technique de l'A.O.P. LM741

49

Annexe H: Fiche technique du transistor 2N3904

50

Annexe I: Fiche technique du transistor 2N3905

51

Bibliographie

1. Thomas L.floyd. Fondements d'électronique : Circuits, composants et applications

2. Albert Paul Malvino Principes d'électronique,

3. Francis milsan problèmes d'électronique, édition Eyrolles

4. Francis milsan cours d'électronique, édition Eyrolles

5. Edwin Carl Lowenberg Circuits électroniques cours et problèmes, série Schaum, édition

MacGraw-Hill

6. Donald A. Neamen; Microelectronics circuit analysis and design; édition MacGraw-Hill

tp electronique fondamentale 2

Documents