production d`oscillations de relaxation a l`aide d`un ujt

PRODUCTION D'OSCILLATIONS DE RELAXATION A L'AIDE
D'UN U.J.T
Le but de ce TP est de vérifier les caractéristiques d'un transistor unijonction (UJT), de l'utiliser pour
produire des oscillations de relaxation et d'étudier les conditions de leur synchronisation avec un signal
sinusoïdal.
1 - Le montage
Le montage ci-dessous, réalisé avec un UJT, permet d'étudier un oscillateur à relaxation.
RE = 30 kΩ
RB2= 1 kΩ
RB1= 20 Ω
C = 0,2 µF
C' = 40 µF
2- Caractéristique d'un UJT
iE
La caractéristique d'un UJT a l'allure cicontre :
vallée
iv
ip
pic
Vv
Vp
VEB1
VP - VD
VB1B2
- VD ( potentiel de diffusion ) est peu différent de 0,7 V
- VB1B2 est la tension de polarisation du transistor lorsque la tension VEB1 n'a pas encore atteint sa
valeur maximale VP.
On appelle rapport intrinsèque η, la quantité
3 - Etude expérimentale
Réaliser le montage : le respect des valeurs proposées assure un bon fonctionnement sans risque de
claquage de l'UJT.
___________________________________________________________________________
Production d'oscillations de relaxation à l'aide d'un UJT 1
Plate-forme 3E (Électricité, Electronique, Electrotechnique) C.E.S.I.R.E. – Université J.Fourier Grenoble
3-1) Etude du signal
Pour une tension VG comprise entre 10 et 30 V, observer les oscillations en E, Bl et B2.
Tracer ces différents signaux sur un même graphique. Tenir compte des valeurs des tensions mesurées.
Indiquer les événements qui se produisent en même temps.
Mesurer les valeurs minimales et maximales des tensions. En déduire l'ordre de grandeur des courants
qui traversent chaque portion du circuit lors de la charge et lors de la décharge du condensateur.
Décrire en quelques lignes le fonctionnement de ce composant.
3-2) Détermination du rapport intrinsèque
Pour une tension VG variant de 10 à 30V par pas de 5V, mesurer les tensions VB2 et VB1 lorsque le
condensateur se charge et la tension maximale aux bornes du condensateur.
Calculer le rapport intrinsèque pour chaque valeur de VG. Expliquer la signification de cette quantité.
En utilisant l'équation de charge d'un condensateur en fonction du temps, évaluer la période théorique
et comparer aux valeurs mesurées. Dans la suite on appellera F0 la fréquence de ce circuit.
On rappelle que l'équation de charge d'un condensateur en fonction du temps, sous une tension
constante E, est
t − t0
V (t) = E [1 − exp (−
)]
RC
Donner l'allure du réseau de caractéristiques de ce transistor. Justifier votre réponse.
3-3) Synchronisation
A travers une grande capacité C' (˜ 40 µF), on envoie sur B2 une tension alternative VS de fréquence
FS et d'amplitude petite par rapport à VG : par exemple entre 0,5 et 4 volts pic à pic pour VG = 20 volts.
Observer les oscillations quand on fait varier la fréquence et montrer que la synchronisation se produit
quand
N.FS = P.F0
N et P entiers
3-4) Synchronisation autour de la fréquence propre
0n se place ensuite au voisinage de la fréquence F0 mais en appliquant cette fois une tension VS non
négligeable par rapport à VG : par exemple 5, 8 et 10 volts pic à pic pour VG = 20 volts.
Vérifier que dans ce cas la synchronisation se maintient pour une plage de fréquence FS ± ∆FS .
Etudier ∆FS et VP - VV en fonction de VS.
Montrer que les fréquences de synchronisation extrêmes sont fonction du rapport intrinsèque, de la
tension délivrée par le générateur alternatif, de la tension de polarisation VB2B1 et du produit REC.
___________________________________________________________________________
Production d'oscillations de relaxation à l'aide d'un UJT 2
Plate-forme 3E (Électricité, Electronique, Electrotechnique) C.E.S.I.R.E. – Université J.Fourier Grenoble