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exercice capteur amplificateur

Posté par
MAGISTER24
16-02-18 à 20:08

Bonjour
J'ai besoin d'une aide pour résoudre cet exercice:
On dispose d'un capteur dont le schéma électrique équivalent de Thévenin est une tension m variant de 0[V] à 10[mV] et une résistance interne r = 5[Ω]. On souhaite obtenir une tension de sortie s variant de 0[V] à -10[V]. Pour cela, on choisit tout d'abord d'utiliser le montage amplificateur suivant (voir figure inverseur).
1. Justifier un tel choix.
2. Déterminer R1 sachant que R2= 10[kΩ].
3. Déterminer l'impédance d'entrée du montage Ze' et la comparer à r.
4. Dessiner le schéma équivalent du montage amplificateur associé au capteur.
5. La mesure sera-t-elle correcte ?
On choisit à présent d'utiliser le montage amplificateur suivant (voir figure suiveur).
6. Déterminer le gain en tension du montage.
7. Déterminer l'impédance d'entrée du montage Ze' et comparer la à r.
8. Dessiner le schéma équivalent du montage amplificateur associé au capteur.
9. La mesure sera elle correcte ?
On choisit à présent d'associer les deux montages précédent de la manière suivante (voir figure suiveur-inverseur).
10. Déterminer le gain en tension du montage.
11. Déterminer l'impédance d'entrée du montage Ze' et comparer la à r.
12. La mesure sera-t-elle correcte ?

exercice capteur amplificateur

exercice capteur amplificateur

exercice capteur amplificateur

Posté par
sanantonio312
re : exercice capteur amplificateur 17-02-18 à 09:13

Bonjour,
Qu'as-tu fait? Trouvé?
Où as-tu besoin d'aide?

Posté par
J-P
re : exercice capteur amplificateur 17-02-18 à 11:45

Message à ne pas lire pour MAGISTER24

C'est triste ...

On se demande parfois si certains profs ne devrait pas retourner à l'école.

En lisant tout l'énoncé, je mettrais sa tête à couper que la réponse attendue pour R1 est 10 ohms...

Et pourtant si on met R1 = 5 ohms (en vérifiant si le capteur le permet, ce qui est quasiment certain), alors ... c'est fini.

Et si le capteur ne le permet pas ... cela vaut au moins la digression.

Posté par
sanantonio312
re : exercice capteur amplificateur 18-02-18 à 11:08

Oui, c'est certainement la réponse attendue.

Il aurait suffit de proposer de calculer R1 en considérant le "capteur" comme une source de Thévenin idéale.  Puis de considérer la source "moins idéale". L'honneur aurait été sauf.

Posté par
MAGISTER24
re : exercice capteur amplificateur 18-02-18 à 21:35

La   question qui m'interesse beaucoup c'est 'mesure sera-t-elle correcte  ? '
Comment vérifier ça puisque on pose déjà que la sortie s=10v

Posté par
J-P
re : exercice capteur amplificateur 19-02-18 à 10:03

Citation :
"La   question qui m'interesse beaucoup c'est 'mesure sera-t-elle correcte  ? ' "


Pour la question 5, la 9 ou la 12 ?

Donne-nous tes réponses aux questions 2 , 5 , 10 et 11.

Posté par
MAGISTER24
re : exercice capteur amplificateur 19-02-18 à 17:52

Bonjour
J'ai trouvé les résultats suivants:
1-montage inverseur donc un signe -
2- j'ai posé R1'=R1+r, montage inverseur : s/m=-R2/R1',
donc R1'=10 ohm et R1=5 ohm.
3-montage inverseur Ze'= R1=5 ohm
5-mesure incorrecte car on a une amplification de la parasite crée par r
6-montage suiveur le gain=1
7-Ze'=infini
9-mesure incorrecte car s=m= 10mv et on besoin de -10v
10-gain du montage s/m=1*(-R2/R1), ici pour s=-10v et R2=10k ohm on trouve R1=10ohm
11-Ze'=infini*(-R2/R1)=-infini
12-la mesure est correcte car on a une élimination de la parasite crée par (montage suiveur) et une amplication totale de la tension d'entrée m (montage inverseur).

Posté par
J-P
re : exercice capteur amplificateur 19-02-18 à 18:41

En voyant tes réponses, je ne sais pas ce qui est attendu par le prof.

Si il attend vraiment que tu parles du bruit thermique dans la résistance R1 de 5 ohms dans le montage 1, alors pourquoi ne pas parler de tout le reste qui peut faire que la sortie ne soit pas exactement celle attendue.

... Comme par exemple les tensions d'off-set des amplis ... pas obligatoirement négligeables devant la tension de sortie du capteur.

Ou bien des types de bruits dans les amplis (thermique, grenaille ...).

Posté par
MAGISTER24
re : exercice capteur amplificateur 19-02-18 à 19:50

On considère dans cet exercice que les AOP sont idéaux

Posté par
J-P
re : exercice capteur amplificateur 20-02-18 à 09:59

Il faudrait vraiment savoir ce que le prof a en tête.

Si on veut tenir compte de l'influence des "bruits" sur le résultat, alors il faudrait tenit compte de toutes les sources de bruits.

Si on "oublie" ceux dus aux ampli, alors il faut aussi préciser de quels bruits ont tient compte pour le reste.

On peut se protéger (ou du moins fortement atténuer) des bruits dus à des perturbations électromégnatiques externes ou des perturbations dues à des cross-over ou ...

Mais on ne peut pas empêcher (par exemple) le "bruit thermique" dans les résistances.

Ce bruit est toujours présent ... et existe aussi dans les résistances R1 et R2 du montage 3.

Si tu veux un peu plus d'explication sur ce bruit et son influence avec un montage inverseur, tu peux aller voir ici :   (page 8 et suivantes).

Posté par
MAGISTER24
re : exercice capteur amplificateur 20-02-18 à 14:10

Je pense que le prof veut montrer l'intérêt d'un montage suiveur pour l'adaptation de l'impédance d'entrée et donc la correction des érreurs

Posté par
J-P
re : exercice capteur amplificateur 20-02-18 à 19:37

Si on "oublie" le bruit...

Le montage 1 avec R1 = 5 ohms aura la même réponse que le montage 3 avec R1 = 10 ohms.

Le différence étant que dans le montage 1, le capteur doit débiter un petit courant, alors qu'il ne le fait pas dans le montage 3.

Mais, ce courant est faible( mas 10 mV/(10 ohms) = 1 mA

Si le capteur est prévu pour pouvoir débiter un tel courant, il n'y a aucun soucis pour utiliser le montage 1 (avec 5 ohms comme R1).

Si le capteur ne peut pas débiter un tel courant (peut pas le savoir sans la documentation du capteur), alors on part sur le montage 3.
-----

Je répète que je ne sais pas ce que ton prof attend comme réponse, il y en a une que je soupçonne (je l'ai mentionnée dans ma première intervention), j'espère que ce n'est pas cela.



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