Sujet_PET

Bureaux d’étude d’électronique de tronc commun
PET – Série F
Enseignants :
Fanny Poinsotte, Davide Bucci
COMMANDE ON/OFF SONORE
L’objectif est de commander un appareil électrique avec le son, comme par exemple un
claquement de mains : 1er clap mise en route, 2ème clap extinction. Nous allons utiliser un
microphone pour la détection sonore. Le schéma de principe, ou schéma - blocs, de la
commande est donné en figure 1.
Microphone Amplificateur Filtre Alimentation Comparateur Monostable Activation relais
Fig.
1 : Schéma
- blocs de la commande
TRAVAIL DEMANDÉ
Travail préliminaire à faire avant la 1ère séance :
- Lire le sujet !
- Proposer un schéma pour la partie microphone + amplificateur + filtre.
La suite du montage sera étudiée pour les séances suivantes. Il faut
impérativement arriver à la séance 3 (CAO) avec un routage du circuit
imprimé bien avancé sur Altium.
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A –ÉTUDE DU SCHÉMA - BLOCS
•
Bibliographie
Utiliser les fiches techniques des circuits proposés pour concevoir les fonctions à réaliser
et dimensionner les composants.
•
Amplificateur (AOP TL081 ou LM358)
Le traitement des signaux issus du microphone est simplifié si on coupe la composante
continue. On doit pouvoir régler un gain d’environ 200, ajustable dans la phase de test.
On utilisera une seule alimentation (5V) pour tout le montage donc l’AOP sera alimenté
de façon non symétrique.
- Proposer une solution pour obtenir une référence de tension de l’ordre de VCC/2.
- Concevoir un schéma de principe de l’amplificateur.
- Justifier le choix de l’AOP et les valeurs des composants (résistances et
condensateurs).
•
Filtre
Dimensionner un filtre passe bas de type RC de fréquence de coupure 1 kHz, ajustable
dans la phase de test.
- Quelle est la bande passante du système amplificateur + filtre ?
•
Comparateur (LM311)
- Concevoir un comparateur autour d’un LM311, avec un seuil réglable.
- Donner un exemple de chronogramme des signaux d’entrée et de sortie.
- En comparant les fiches techniques du LM311 et du TL081 ou LM358, donner les
différences structurelles qui existent entre ces deux composants.
•
Monostable (CD4538)
La fonction de ce monostable est de mettre en forme le signal issu du microphone.
- Concevoir un monostable autour un circuit CMOS de type CD4538. Le monostable
devra fournir des impulsions entre 0 et 5V d’une durée de 200 ms.
- Donner un exemple de chronogramme des signaux d’entrée et de sortie.
•
Activation relais
Le relais sera activé à l’aide d’une bascule et d’un transistor de commande.
- Proposer un schéma.
B – TESTS ET MESURES
Avant câblage sur plaque d’essai, préparer le schéma complet de la fonction à tester.
Sans schéma complet et précis, les enseignants refuseront d’intervenir !
Câbler et tester séparément chaque bloc fonctionnel.
Pour chaque bloc, simuler les signaux d’entrée avec un générateur de fonctions, vérifier le
bon fonctionnement en visualisant les signaux de sortie à l’oscilloscope. Ajuster le
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dimensionnement des composants si nécessaire. Faire les relevés (chronogrammes) et mesures
qui vous seront utiles pour le rapport final.
Assembler « pas à pas » les blocs pour arriver jusqu’au circuit complet.
C – RÉALISATION FINALE
Réaliser le circuit imprimé complet préférentiellement en simple face. Pour un dépannage
plus facile, procéder bloc par bloc de la même façon que pour les tests :
• Souder les composants du premier bloc, tester, dépanner éventuellement.
• Quand le fonctionnement est correct, souder le deuxième bloc et ainsi de suite.
• Comparer les chronogrammes et résultats de mesure à ceux obtenus sur plaque d’essais.
Ces résultats devront également figurer dans le rapport final.
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