Génie Électrique en milieu hospitalier Synthèse des signaux Génie Électrique en milieu hospitalier Réalisé par: *Sarah Benzidane *Aida Diouf *Marouane Zaafrane

Plan GBM I- Introduction……………….............................. II- Objectif:…………………………………….. III- oscillateur à pont de Wien............................ IV- Câblage d’un oscillateur NE555….............. 5.1 Barcule RS avec des opérateur NAND…………………….. 5.2 Horloge: exemple du NE555 en configuration astable……... V- Conclusion…………………….....................

Synthèse des signaux Plan Production et traitement de signaux électriques tels que des signaux de télévision, des information audio ,etc. Grâce à l’oscilloscope, on dispose de la forme exacte du signal que l’on veut étudier. l’étude de l'oscillateur à pont de Wien 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Synthèse des signaux Réaliser des montages pour créer des signaux . Plan Réaliser des montages pour créer des signaux . 1-Introduction 2-Objectif D’apporter des connaissances nécessaires à l’exploitation du signal . 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 Faire comprendre le principe de ces circuits que l’on retrouve dans de très nombreux appareils (montres Horloge de circuits numériques,…) 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Synthèse des signaux 1-Oscillateur sinusoïdal Plan 1-Oscillateur sinusoïdal 2-Principe de fonctionnement 3-Identification des différentes éléments 4-Conditions d’oscillation 5-Synthèse de l’expérimentation 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Oscillateur sinusoïdal Un oscillateur sinusoïdal est un générateur de signaux sinusoïdaux Plan 1-Introduction OSCILLATEUR SINUSOIDAL VS sinusoïdal 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable La fonction d’un oscillateur sinusoïdale est de produire une tension sinusoïdale. C’est un dispositif qui transforme spontanément de l’énergie continue en énergie alternatif 5-Conclusion

Principe de fonctionnement Plan 1-Introduction AMPLIFICATEUR Réseau de réaction VS (sinusoïdal) (SORTIE) VR 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Identification des différents éléments(1) Plan Dans sa chaîne direct : Un amplificateur non inverseur 1-Introduction L'Amplificateur opérationnel doit être polarisé grâce a un générateur de tension continu -15 V , + 15V 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien Le gain calculé est: A=1+R2/R1 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 V1 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Identification des différents éléments(2) Dans sa chaîne de réaction : Un pont de Wien R=3.3k ohm C = 1OOnF . Plan 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Construction du diagramme de Bode Plan 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Schéma bloc obtenu Plan 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Bruit observé avant oscillations Plan v(t) 1-Introduction V(f) 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien TF f 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Conditions d’oscillations C'est le circuit de réaction qui détermine la fréquence d'oscillation. En effet, celle-ci se produit à une fréquence où la condition d'oscillation AB = 1 est satisfaite. Plan 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien A et B (V2/V1) tous deux complexes, représentent le gain de l'amplificateur et le gain du circuit de réaction. 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 Ainsi, il faut que R1=2 R2. 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Résultat expérimental au démarrage des oscillations Plan 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Synthèse de l’expérimentation Réalisation du montage en mettant un potentiomètre P de 47kW place de R1 Amplificateur opérationnel LN308 Polarisé grâce a un générateur de tension continu -15 V , + 15V. Remarque : Suivant la valeur initiale de R1, il se peut que l’oscillateur ne démarre pas. Enclencher les oscillations avec le moins de distorsion possible et pour observer l'évolution du signal de sortie On a choisit la valeur de RC pour que la fréquence > 500 Hz Plan 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Montage réalisé Plan 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Synthèse des signaux Plan IV - Bascule RS avec des opérateurs NAND. IV- 1 - a - Table de vérité Plan R S Q Q’ = Q’. R = Q’+ R 1 Q’ 1-Introduction 1 1 2-Objectif Q Q = Q. S = Q + S 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 R = 0 => Q = 1 ; S = 0 => Q ’ = 1 : (Combinaison inutilisée) R = 0 => Q = 1. Si de plus S = 1, alors Q ’= 0. 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable S = 0 => Q ’= 1. Si de plus R = 1, alors Q = 0. R = 1 et S  = 1 => Q = Q ’. : les sorties sont complémentaires mais leur état reste inchangé par rapport à ce qu’il était auparavant. Les sorties sont toujours complémentaires, hormis pour la combinaison R = S = 0 (configuration inutilisée) 5-Conclusion NB : R vient de « reset » (« mise à zéro »); S vient de « set » (« mise à 1 »)

Synthèse des signaux Plan 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Synthèse des signaux Plan K1/ Si VC < VCC / 3: V+(c1) < V-(c1) Si Q = 0, =1 => T saturé Si Q = 1, =0 => T bloqué Plan K1/ Si VC < VCC / 3: V+(c1) < V-(c1) Sortie –Vsat R à l’état bas (0) V+(c2) > V-(c2) Sortie +Vsat S à l’état haut (1) VS à l’état haut T bloqué 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 VCE =VM 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Synthèse des signaux Plan K2/ Si VC > 2VCC / 3: V+(c1) > V-(c1) Sortie +Vsat R à l’état haut (1) V+(c2) < V-(c2) Sortie -Vsat S à l’état bas (0) VS à l’état bas T saturé 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 au potentiel de la Masse VM 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Synthèse des signaux Plan K3/ Si VCC / 3 < VC < 2VCC / 3: Sortie -Vsat R à l’état bas (0) 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien V+(c2) < V-(c2) Sortie -Vsat S à l’état bas (0) Etat de VS et T inchangé 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Synthèse des signaux Plan Phase n°1 Si T est bloqué, i = 0, (le condensateur se charge à travers la résistance (R1+R2) VC = V+(c1) = V-(c2) = 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 V01 :Valeur de VC en début de phase 1 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Synthèse des signaux Plan Phase n°2 Si T est saturé, i ≠ 0, VM ~ 0 {le condensateur se décharge à travers le transistor T passant et la résistance R2}: VC = V+(c1) = V-(c2) = 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 V02 :Valeur de VC en début de phase 2 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Synthèse des signaux VS VC Plan t t Pour t < 0, interrupteur ouvert longtemps => VC = VCC (C chargé) => K2 => T saturé A t = 0, interrupteur fermé => Phase2 A t = t1 , VC ~ < 2VCC / 3 => K3 (no change) A t = t2 , VC ~ < VCC / 3 => K1 => T bloqué => Phase1 , puis K3 A t = t3 , VC ~ > 2VCC / 3 => K2 => T saturé => Phase2 , puis K3 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable VS t VC t 5-Conclusion

Synthèse des signaux Plan t1 = 0,693 x ( R1 + R2 ) x C 1-Introduction t1 = 0,693 x ( R1 + R2 ) x C t2 = 0,693 x R2 x C 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 On montre que : Période T ~ 0,7(R1+ 2R2)C Rapport cyclique R = (R1+ R2) / (R1+ 2R2) La période totale du cycle sera donc T = t1 + t2 = 0,693 x (R1 + 2XR2) x C 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable La fréquence d ' oscillation est l' inverse de la période F = 1/T = 1,44 / (R1 + 2XR2) x C 5-Conclusion

Synthèse des signaux Plan 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion

Synthèse des signaux La structure de l’oscillateur de pont de Wien , de par ses performances modestes, n'a aucun intérêt en pratique. En revanche, son étude permet de soulever bon nombre de problèmes communs à l'ensemble des oscillateurs quasi-sinusoïdaux. C'est pourquoi il s'agit d'un exemple particulièrement adapté au montage d'agrégation sur les oscillateurs. Plan 1-Introduction 2-Objectif 3-Oscillateur à pont de Wien 4-Câblage d’un oscillateur intégré NE555 4.1 Barcule RS avec des opérateur NAND 4.2 Horloge: NE555 en onfiguration astable 5-Conclusion