Comparateurs à un ou deux seuils
I- Comparateur à un seuil
    Le comparateur est construit autour d'un amplificateur opérationnel TL081CP
 
 
    Vref est une tension continue de valeur 1Volt.

     1- Quel est le mode de fonctionnement de l'AOp ci-dessus?

    2- Pour un signal d'entrée sinusoïdal d'amplitude 10V (environ), représenter le signal de sortie VS(t).
    Que se passe-t-il si Vemax< Vref et si Vemax> Vref?
     

    3- En mode X-Y, relever le cyclogramme Vs=f(Ve) du comparateur.
    Que se passe-t-il si vous modifiez Vref ? Représenter, sur la même feuille, les cyclogrammes pour au moins deux valeurs de Vref.

     4- En augmentant la fréquence du signal d'entrée, déterminer la vitesse maximale de commutation de l'AOp. Comparer cette mesure avec les données du fabricant.

    5- Maintenant le comparateur est réalisé avec un composant dont le rôle est de servi de comparateur: le LM319. Attention ce composant est à sortie collecteur ouvert, il faut donc lui mettre une résistance de charge.

    Déterminez la vitesse de commutation de ce comparateur. Comparer avec la vitesse de l'AOp.
     

III- Comparateur à deux seuils  
 
      Vcc = 15V.
      R1 = 1KW , R2 = 2.2KW et Vref = 2V.
       
    1- Quel est le mode de fonctionnement de l'AOp?

    2- Déterminer l'expression de la tension différentielle e en fonction de Vs, Ve, Vref, R1 et R2?

    3- En déduire l'expression des tensions de seuils VH et VB et la largeur du cycle D V.

    4- Relever Vs(t), Ve(t) ainsi que le cyclogramme (avec le sens de parcours).

    5- Comment peut-on, en observant Vs(t), distinguer un comparateur à un seuil d'un comparateur à deux seuils?

    6- Déterminer les tensions de basculement VH et VB ainsi que la largeur du cycle D V.
    Comparer ces valeurs aux résultats donnés par les formules de la question3.

    7- Que se passe-t-il lorsque vous modifiez Vref ?
    Que se passe-t-il si l'amplitude crête à crête du signal d'entrée est inférieure à D V?

  Pour ce montage nous utilisons deux portes NAND connectées en inverseur.   Le schéma du montage est le suivant:  
  1- Déterminer l'expression de V1 en fonction de Ve(t), Vs(t), R1 et R2.

2- En déduire l'expression des tensions de seuils VH et VB et la largeur du cycle D V.

3- Faire le montage et déterminer les tensions de basculement VH et VB ainsi que la largeur du cycle D V.

Comparer ces valeurs aux résultats donnés par les formules de la question précédente.

4- Déterminer la vitesse de commutation de ce comparateur.

 
Sommaire
TP Terminale Sti2
   
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