Correction bac blanc physique appliquée - morissonphysique

|Résultats |Sujet bac 1998 : Détecteur de fumée |Génie électronique |
I) Etude de l'oscillateur et de l'émetteur (figure 2 page 5)
I.1 DEL passante, D bloquée, i=u/R4=36,4mA
I.2 DEL bloquée ( i=0, D passante et supprime la composante négative
I.3 i est un créneau entre 0 et 36,4mA dont le maximum est en même temps
que u(t). II) Etude des convertisseurs courant-tension (figure 3 et 4 page 5)
II.1 Absence de fumée
II.1.a D'après la loi d'Ohm et la loi des mailles u2=R5 i1 sachant que (=0
(ADI en linéaire)
II.1.c u3=R6 i2 II.1.b et d voir document réponse
II.2 Présence de fumée
u3=R6 . x . i1 et u2=2 u3 pour x=0,5 III) Etude du soustracteur (figure 5 page 5)
III.1 v+=(u2+u4)/2
III.2 v(=u3/2
III.3 u4=u3+u2
III.4 u4=0
III.5 u4=u2(R6i1x=(1(x)u2 car R5=R6 IV) Etude du filtre (figure 6 page 5)
IV.1.a A=( =( avec Y9= +jC2(+ d'où A=(
IV.1.b d'où A0=( et (0=)) donc f0= )), en mettant (0 en facteur puis en
remplaçant dans les parenthèses (0 par 2(f0 et ( par 2(f, on obtient
Q0=(0R9C2
IV.1.c f0 est la fréquence centrale, A0 l'amplification à cette fréquence
et Q0 le facteur de qualité.
IV.1.d f0= )) ( L= =134mH , A0=(1, Q0=59,1 rad
IV.2 A(0 pour f=0 ou f(( donc c'est une passe-bande
IV.3 Q0=f0/(f ( (f=f0/Q0=33,9Hz
IV.4 L'allure est une courbe croissante (nulle pour une fréquence nulle)
jusqu'à f0 où A=1 puis la courbe est décroissante (nulle à l'infini). IV.5.a Le passe-bande ne laisse passer que les composantes dont la
fréquence est proche de f0, donc u5= sin(2(f0t)
IV.5.b x=0,5 ( U=2,5V ; voir document réponse V) Etude du montage redresseur (figure 7 page 5)
V.1 D3 est passante et D4 est bloquée donc u7=u5 (pas de courant dans les
résistances donc pas de tension)
V.2 D3 est bloquée et D4 est passante donc u7=(u5 (ampli inverseur) V.3
voir document réponse VI) Elaboration de la valeur moyenne (figure 1 page 1)
VI.1 Passe-bas : filtre RC.
VI.2 La fréquence de coupure doit se situer entre 0 et f0.
VI.3 u8=u7max/(= u5max/(= 4,05(1(x) VI) Elaboration de la valeur moyenne (figure 8 page 5)
VII.1 L'amplificateur fonctionne en saturation car ...
VII.2.a u9=(12V (v+0,1 ( 4,05(1(x)>0,1 ( x