Electronique : montage – agrégation de physique

Le montage de l’agrégation de physique (option physique appliquée) est une des épreuves du concours de l’agrégation. Il peut également servir à la préparation de cours ou TD sur ces différents sujets. La liste ci-dessous correspond à la liste des montages d’électronique à l’agrégation de physique appliquées en 2001. Elle a sans doute été modifiée, mais je laisse ces quelques souvenirs à la disposition de chacun, afin d’aider ceux qui pourrait en avoir une utilité…

  1. Amplificateurs de puissance : Classe A, B et AB.
  2. Amplificateurs sélectifs : Classe A et C.
  3. Filtres actifs.
  4. Oscillateurs quasi-sinusoïdaux à boucle de rétroaction : accrochage, stabilisation de l\’amplitude, distorsion.
  5. Contre réaction dans les amplificateurs.
  6. Oscillateurs commandés en tension : principes et applications.
  7. Mise en évidence et caractérisation du bruit de fond.
  8. Convertisseurs d\’impédance négative, commande en tension, commande en courant, stabilité, applications.
  9. Boucle à verrouillage de phase : comportement dynamique.
  10. Modulation et démodulation d\’amplitude.
  11. Modulation et démodulétion de fréquence.
  12. Synthétiseur de fréquence.
  13. Simulation de résistances par commutation capacitive : principe, performances et applications à la synthèse de filtres actifs à capacités commutées.
  14. Principes et réalisations des CNA et CAN.
  15. Diodes et transistors en commutation.
  16. Diodes électroluminescentes : caractérisation d\’une liaison par fibre optique.
  17. Correction d\’un système bouclé : utilisation d\’un logiciel de simulation de procédé.
  18. Lignes de transmission en régime sinusoïdal et impulsionnel.
  19. Changement de fréquence : application à l\’analyse spectrale.
  20. Echantillonage des signaux : réalisation, spectres et restitution.
  21. Filtres numériques.
  22. Tranmissions numériques sur fréquence porteuse
  23. Transmissions numériques en bande de base : modulation et démodulation delta, influence du bruit.
  24. Asservissement analogique de position utilisant une MCC de faible puissance (<100W).
  25. Asservissement numérique de vitesse d\’une MCC de faible puissance (<100W).

Electronique - montage d'agrégation   Electronique - montage d'agrégation

Montage Electronique n°1

Amplificateurs de puissance : Classe A, B et AB

Biblio :

  • Amplificateurs de puissance (Michel GIRARD)
  • Théorie du signal et composants (Maneville Esquieu)

Plan

  • Intro :
    • Points importants : Amplification (Gain pur, résistance d\’E/S), Puissance (Consommation et puissance fournie, rendement), Fidélité (Taux de distorsion, bande passante). On étudiera les différents montages.
  • Classes de fonctionnement :
    • Positionnement des polar des différentes classes sur la courbe de la jonction PN.
  • Etude des caractéristiques de chaque amplificateur :
    • Classe A : idem étude GIRARD
      Classe B : idem étude GIRARD
      Classe AB : pb du dimensionnement de R (résist de base 500 Ohms) et de Re (1Ohm).
      Amélioration du classe B par rétroaction

Montage Electronique n°2

Amplificateurs Sélectifs : Classe A et C

Biblio :

  • Amplificateurs de puissance (Michel GIRARD)
  • Théorie du signal et composants (Maneville Esquieu)

Plan

  • Intro :
    • Gain à fréquence centrale élevé
    • Fréquence centrale élevée
    • Bande passante étroite p/r à la fréq centrale
  • Circuit résonnant
    • Mesure à l\’impédancemètre, facteur de qualité
  • Ampli sélectif classe A : On remplace la résistance du collecteur par un circuit RLC parrallèle.
    • Polarisation.
      Capacités de découplage.
      Gain en tension.
      Linéarité du montage.
      Diagramme de Bode : Limitation du classe A et filtre sélectif.
  • Ampli sélectif classe C
    • Principe de fonctionnement.
      Rendement.
      Multiplieur de fréquence (on envoie une impulsion toutes les n périodes)

Montage Electronique n°3

Filtres actifs

Biblio :

  • Paul Bildstein
  • Systèmes bouclés linéaires, de communication et de filtrage (Manneville Esquieu)

Plan

  • Intro :
    • Le filtrage permet de modifier les composantes spectrales d\’un signal.
    • Le montage consiste en l\’étude des filtres actifs analogiques réalisés à base d\’AO.
  • Rappels sur la synthèse des filtres actifs
    • Gabarits de filtrage
      Choix de la fonction d\’approximation
      Réalisation par structure 1er et 2e ordre
  • Application à la synthèse de filtres
    • Synthèse d\’un filtre passe-bas.
      Détermination de l\’ordre.
      Filtre passe-bas normalisé.
      Dénormalisation.
      Réalisation du filtre par filtres cascadés.
    • Synthèse d\’un filtre passe-bande.
    • Réalisation d\’un filtre à l\’aide d\’un convertisseur d\’impédance généralisé.
    • Réalisation d\’un filtre à partir d\’un composant intégré (UAF 42).

Montage Electronique n°4

Oscillateurs quasi-sinusoïdaux à boucle de rétroaction : accrochage, stabilisation de l\’amplitude, distorsion.

Biblio :

  • Transmission de signaux (Christophe More)
  • Systèmes bouclés linéaires, de communication et de filtrage (Manneville Esquieu)
  • Ampli Op tome 2 (Girard).

Plan

  • Intro :
    • Le filtrage permet de modifier les composantes spectrales d\’un signal.
    • Le montage consiste en l\’étude des filtres actifs analogiques réalisés à base d\’AO.
  • Oscillateur de Wien
    • Montage (ampli à AO + filtre de Wien)
      Démarrage des oscillations
      Stabilisation de l\’amplitude des oscillations (saturation AO)
      Conclusion : distorsion >< transitoire
      Visualisation dans le plan de phase.
  • Contrôle automatique de gain
    On utilise un JFET en zone ohmique avec un détecteur de crête négatives (diode+condo//Résist) sur la grille, le JFET est donc une résitance en série avec une autre dans l\’ampli-op.

    • Visualisation de l\’amélioration grâce à l\’analyseur de spectre.
  • Oscillateur à circuit accordé
    • Montage de base : cf Manneville Esquieu (Z1 Z2 Z3) à amplificateur à transistor et cellule de Collpits.
      Amélioration par insertion d\’un Quartz.

Montage Electronique n°5

Contre réaction dans les amplificateurs

Biblio :

  • Amplificateurs opérationnels et de puissance (GIRARD)

Plan

  • Intro :
    • La contre réaction permet de diminuer la dépendance aux composants du montage et d\’améliorer les performances du montage.
    • Il existe 4 type de rétroaction : V/V // V/I // I/V // I/I
  • Amélioration des caractéristiques grace à la contre réaction :
    • Stabilisation du Gain (calcul et mesure de dG/G)
      Elargissement de la bande passante (à faire sur le filtre passe-bande).
      Diminution du taux d\’harmoniques (considérer la distorsion comme une perturbation ajoutée en sortie de l\’ampli). Montage classe B.
  • Mise en évidence des effets de la contre réaction sur des montages :
    • Montage à ampli inverseur à A.O. (convertisseur V/V, contre réaction V/V)
      Montage Push-Pull (convertisseur V/V, contre réaction V/V)
      Montage Classe A (convertisseur V/I on ajoute une contre réaction entre le collecteur et la base)
      Détermination de l\’ordre.
      Filtre passe-bas normalisé.
      Dénormalisation.
      Réalisation du filtre par filtres cascadés.
    • Synthèse d\’un filtre passe-bande.
    • Réalisation d\’un filtre à l\’aide d\’un convertisseur d\’impédance généralisé.
    • Réalisation d\’un filtre à partir d\’un composant intégré (UAF 42).

Montage Electronique n°6

Oscillateurs commandés en tension : principes et applications.

Biblio :

  • Systèmes bouclés linéaires, de communication et de filtrage (Manneville Esquieu)
  • Ampli Op tome 2 (Girard)

Plan

  • Intro :
    • Un VCO est caractérisé par une fréquence centrale, une gamme de fréquence accessible et la caractéristique : f(vc).
    • On peut étudier la stabilité en fréquence, la pureté spectrale, caractéristiques qui sont souvent celles de l\’oscillateur sous-jacent.
  • Convertisseur tension fréquence à bande large.
    On utilise la charge et la décharge d\’un condensateur à courant constant grace à la commutation d\’un DG303 commandé par un comparateur (utiliser un AO, sinon ça ne marche pas bien).
  • On peut aussi utiliser un VCO fabriqué à partir de 2 AO (cf Girard).
  • Oscillateur à bande étroite
    Oscillateur de Clapp avec rétroaction et amplification par transistor (cf Maneville Esquieu). sur lequel on rajoute una varicap en parrallèle (liée vie 2 capa de 10nF) de la capa la plus faible (220pF) polarisée par une tension continue et des selfs.

Montage Electronique n°7

Mise en évidence et caractérisation du bruit de fond

Biblio :

  • Traité de l\’électronique 1 (Paul Horowitz).
  • Trnasmission de signaux (Christophe More).

Plan

  • Intro :
    • Le bruit généré par une résistance est un bruit blanc Gaussien. Il faut donc établir qu\’il est Gaussien, blanc ainsi que son expression dans une résistance.
  • Bruit Blanc
    • Tests à l\’analyseur de spectre avec différents générateurs de bruits (numériques et du à un composant bruité), rappel sur le bruit pseudo-aléatoire.
  • Bruit Gaussien
    • Détermination de la caractéristique Gaussienne du bruit grâce à un comparateur LM319. Identification de la Gaussienne sous Matlab.
  • Bruit dans une résistance
    • Mise en évidence de la loi en 4kTR. (maquette à piles).

Montage Electronique n°8

Convertisseurs d’impédance négative, commande en tension, commande en courant, stabilité, applications.

Biblio :

  • Ampli Op tome 2 (Girard)

Plan

  • Intro :
    • Les filtres LC sont interressant mais les inductances coutent cher et sont sensibles aux perturbations du milieu environnant, donc on réalise des convertisseurs d\’impédance négative (NIC).
  • Montage à résistance négative
    • Fonctionnement général du montage à résistance négative :
      Stabilité (schéma de bouclage à deux rétroactions, une >0 l\’autre <0).
      -> Rg < -Ze : VNIC, destiné au montage à Rg petit (15 Ohm) (source tension).
      -> Rg > -Ze : INIC, destiné au montage à Rg grand (470 Ohm) (source courant).
      (Rq : on inverse le + et le – de l\’AO en passant de l\’un à l\’autre).
    • Caractéristiques VNIC et INIC. Plage de fonctionnement, plage de saturation (attention au signe de (e- – e+).
  • Application
    • Compensation de la résistance d\’un circuit bouchon.
      Oscillateur de fréquence élevée (gain faible sur le NIC).
      Création d\’une inductance fictive (montage gyrateur).

Montage Electronique n°9

Boucle à verrouillage de phase : comportement dynamique.

Biblio :

  • Transmission de signaux (Christophe More).

Plan

  • Intro :
    • On étudie ici le comportement dynamique de 2 types de PLL.
  • PLL a comparateur sans intégration
    • On utilise le comparateur à OU exclusif suivi d\’un filtre passe-bas.
      On obtient un système inconditionnellement stable (on peut régler le filtre en fonction de fo et de l\’amortissement souhaité.
      Plage d\’accrochage et de capture.
      Essai fréquentiel et indiciel visualisation dans le plan de phase.
  • PLL à comparateur intégrateur
    • Attention à l\’instabilité -> comparateur à avance de phase, on prend une marge de phase de 45°.
      On obtient une fonction de tranfert (1+ap)/(1+ap+p²/K).
      Plage d\’accrochage et de capture.
      Essai fréquentiel et indiciel (visualisation dans le plan de phase).
      Rq : il y a forcément des dépassements.Visualisation des décrochages.

Montage Electronique n°10

Modulation et Démodulation d\’amplitude

Biblio :

  • Transmission de signaux (Christophe More).
  • Technologie des télécoms (Pierre Lecoy).
  • Systèmes bouclés linéaires de communication et de filtrage (Maneville-Esquieu)

Plan

  • Intro :
    • Rappels théorique (modulation à porteuse conservée ou supprimée, indice de modulation > 1ou < 1)
  • Modulateurs d\’amplitude
    • Multiplicateur + rajout de la porteuse.
      Paire différentielle.
      Ampli classe C.
  • Démodulateur d\’amplitude
    • Détecteur de crètes (inconvénient si décroissance rapide du signal).
      Démodulation quadratique (filtre passe bas de Sallen-Key derrière).
      Démodulation synchrone. On reconstruit la porteuse par une PLL, puis on déphase (compense le déphasage du à la PLL) puis on multiplie par le signal et on filtre passe-bas.

Montage Electronique n°11

Modulation et démodulation de fréquence.

Biblio :

  • Transmission de signaux (Christophe More).

Plan

  • Modulation de fréquence
    • Principe
      Aspect spectral. (Attention à la non linéarité de la modulation de fréquence)Réalisation :
      Simple VCO.
      Amélioration de la stabilité : modulation à PLL on somme le signal modulant en sortie du filtre du VCO, et on alimente le VCO par un signal de fréquence stable (oscillateur à Quartz). Les modulations lentes sont filtrées, mais pas les moulations HF, ce que l\’on souhaite.
  • Démodulation de fréquence
    • Démodulation par circuit déphaseur de -Pi/2. Attention il faut des faibles indices de modulation.
      Démodulation à PLL.
      Réglage des 2 PLL (100KHz).
      Ajout d\’un filtre passe bas en sortie (contre les HF dues à la PLL).
      Influence du bruit.

Montage Electronique n°12

Synthétiseur de fréquence

Biblio :

  • Transmission de signaux (Christophe More).

Plan

  • Intro
    • Un synthétiseur de fréquence permet de générer un certain nombre de fréquences à partir d\’une seule. Onétudiera le cas d\’une synthèse indirecte, à partir d\’une PLL et d\’un compteur dans la chaine de retour (réalisé en VHDL).
  • Maquette
    • On utilise la PLL 4046 accompagnée sur le comparateur 2 réglé avec une marge de phase de 45°. Un GAL 22V10 de chez Lattice comme PAL.
  • Translation de fréquence
    • On ajoute un multiplieur par une porteuse à fréquence élevée, puis un filtre passe bas avant le diviseur de la boucle de retour.
  • Systèmes multi-bandes (optionnel)
    • On utilise une première PLL alimentée par fr et avec un diviseur par N1
      La porteuse présentée ci dessus est la sortie d\’une seconde PLL alimentée par fr+fd avec un diviseur par N2 -> fs = fr (N2-N1)+ N2*fd
      -> possibilité de régler fs avec des pas fins.

Montage Electronique n°13

Simulation de résistances par commutation capacitive : principe, performances et applications à la synthèse de filtres actifs à capacités commutées.

Biblio :

  • Traité d\’électronique (Horowitz)

Plan

  • Principes
    • Simulation de résistances par commutation capacitive (détailler l\’approximation : fh grande devant la fréquence de vs et ve + conditions sur interrupteurs).
      Limitation en fréquence (Théorème de Shannon).
      Réalisation des interrupteurs (commutateur CMOS avec Ron=cte)
  • Etude d\’un filtre Passif
    • Attention : détailler les états ( +conservation de la charge -> transfo en z -> passage en Laplace -> approx sur e(j*Th*w) -> fonction de transfert -> si C>>Co on a l\’approx valable.)
  • Intégrateur actif
    • On se place dans les conditions de l\’approximation pour réaliser le filtre passe-bas. Amélioration : on mets 4 interrupteurs pour éviter les capa parrasites.
  • Filtre Universel à Capacité Commutée MF10
    • cf doc du MF 10 (montage utilisant 2 résistances seulement).

Montage Electronique n°14

Principe et réalisation des CNA et CAN

Biblio :

  • Technologie des Telecoms (P Lecoy).
  • Signaux et systèmes numériques, filtres, modulations (Jelinski).
  • Traitement des signaux et acquisition des données (Cottet).
  • Traité de l\’électronique T2 (Horowitz).

Plan

  • Les CAN
    • Convertisseur flash (8 comparateurs + encodeur 8 vers 3).
      Convertisseur à approximation successives (fonctionnement par dichotomie, utilise un CNA dans la boucle de retour).
      Convertisseur simple rampe (on charge une capa à courant constant jusqu\’à dépasser la tension d\’entrée).
      Convertisseur double rampe (on charge une capa avec un courant prop à la tension d\’entrée pendant un temps donné et on décharge à courant donné en comptant le temps).
  • Les CNA
    • CNA à réseau R-2R.

Montage Electronique n°15

Diodes et transistors en commutation.

Biblio :

  • Cours de physique des semi-conducteurs (Grehant).
  • Dispositifs et circuits intégrés semiconducteurs (Castagné-Vapaille).
  • Signal et composants (Manneville-Esquieu).

Plan

  • Intro
    • Les semi-conducteurs en commutation sont utilisés dans de nombreux domaines de l\’électronique et de l\’électrotechnique. Cependant, des phénomènes liés au stockage de charges limitent la rapidité des commutations, ce montage cherche à les mettre en évidence.
  • La diode en commutation
    • Explication du problème du stockage des charges
      stockage des trous minoritaires en bordure de ZCE (gradient du à la recombinaison avec les majoritaires)
      déstockage des trous (à l\’inversion de polar) et volte face des electrons qui assuraient la neutralité -> courant inverse.
      Augementation de la taille de la ZCE.
      i=dQs/dt+Qs/Tau
  • Le transistor en commutation
    • Etat base saturée en electrons (superposition de 2 gradients avec une ordonnée à l\’origine)
      Désaturation des electrons de la base.
      Déstockage des porteurs minoritaires (cf diode en commutation *2).
    • On observe un retard de la descente de ic p/r à ib.

Montage Electronique n°16

Diode électroluminescentes : caractérisation d\’une liaison par fibre optique.

Biblio :

  • Ampli Op tome 2 (Girard)

Plan

  • Etude des diodes émettrices
    • Caractéristiques : (Coube I = f(V), Tension de seuil comprise entre 1.8 et 2.2 V. Courbe P=g(I) on utilise le photomètre pour faire les courbes intensité puissance)
      Etude des spectres (on utilise le monochromateur avec un photomètre en sortie)
      Faire l\’étude pour la diode laser et les LED
  • Etude des photodiodes
    • Courant d\’obscurité.
      Courbe I= f(Preçue).
  • Etude de la transmission
    • Maquette toute faite : Numérique.
      Maquette à réaliser transmission analogique (convertisseur courant-tension à la réception et tension-courant à l\’émission)

Montage Electronique n°17

Correction d\’un système bouclé : utilisation d\’un logiciel de simulation de procédé.

Biblio :

  • Régulation 3 tomes. (collection Etapes).
  • Matlab Simulink avec a fonction de tracé des diagrammes de Bode sur la version 6.

Plan

  • Identification et modélisation d\’une maquette. (par la méthode de Strejc).
    • On part du système physique, que l\’on modélise afin de pouvoir faire des simulations de corrections et de valider les résultats obtenus sur le système réel ensuite.
  • Correction simulée du système.
    • Correction P.
      Correction PI. (calcul du correcteur pour avoir une marge de phase de 45°)
      Correction PD.
      Correction PID.
  • Vérification des comportements simulés directement sur le système réel.

Montage Electronique n°18

Ligne de transmission en régime sinusoïdal
et impulsionnel

Biblio :

  • Transmission en espace libre et sur les lignes (Paul Combes).

Plan

  • Régime impulsionnel
    • Réponse à des impulsions (sur charge adaptée, CC et CO).
      Réponse à des échelons (sur charge adaptée, CC, CO, et charge (25 Ohms) ). On vérifie la méthode de Bergeron.
      Essai sur charge réactive (quantitativement, on passe de CC à CO).
  • Régime harmonique
    • Mise en évidence des ondes stationnaires.
      Vérification de l’approximation des faibles pertes. (alpha = R sqrt(C/L) = K sqrt(f) du à la dépendance de R avec l\’effet de peau. on vérifie alpha²=(ln(Vr/Vi))²=Kf
  • Adaptation d’impédance
    • Adaptation d’impédance grâce à l\’abaque de Smith (théorie et éventuellement pratique avec une ligne l/8).

Montage Electronique n°19

Changement de fréquence : application à l\’analyse spectrale.

Biblio :

Plan

  • Le changement de fréquence
    • Déplacement du spectre par multiplication par une porteuse de fréquence élevée.
      Visualisation à l\’analyseur de spectre.
  • Applications à l\’analyse spectrale
    • Synthèse d\’un filtre numérique à base de MF10 ou analogique de fréquence fo+f.
      Synthèse de la porteuse par un VCO centré autour de fo, puis multiplication avec le signal étudié de fréquence f.
      Détecteur de crête en sortie.
    • Conclusion : bande passante -> résolution de l\’analyseur de spectre (déplacement d\’un filtre)
      Choix de la vitesse d\’analyse.
      (Sensibilité au bruit.)

Montage Electronique n°20

Échantillonnage des signaux : réalisation, spectres et restitution.

Biblio :

  • Technologie des Telecoms. (Pierre Lecoy).
  • Systèmes bouclés linéaires, de communication et de filtrage. (Maneville Esquieu).

Plan

  • Schéma d\’une chaine de transmission.
    • Filtra AR – Echantillonnage blocage – CAN – Unité de traitement – CNA – filtre passe bas.
  • Echantillonage.
    • signal* = Signal * créneau -> spectre du signal échantillonné.
      Réalisation de l\’échantillonage. (Commande réalisée à l\’aide d\’un 4047B).
      Visualisation du spectre du signal échantillonné.
  • Blocage.
    • Fonction de transfert du bloqueur.
      Spectre du bloqueur (sinc en remplaçant p par -jwT).
      Réalisation. (capa après l\’interrupteur).
      Théorème de Shannon.
      Filtre anti-repliement. (Sallen Key ordre 2).
  • Application.
    • Multiplexage temporel de 2 signaux. (mettre des suiveurs partout).

Montage Electronique n°21

Filtre numériques

Biblio :

Plan

  • Intro
    • Les filtre numériques ont deux propriétés essentielles, la première est l\’échantillonage du signal, la seconde est la quantification de celui-ci. On travaillera largement sous simulink (et Dspace) pour la réalisation des filtres.
  • Filtres récursifs
    • Réalisation d\’un passe-bas d\’ordre 1 et équivalence en Z. Insertion sous Simulink et Dspace.
      Test à l\’analyseur de spectre.
  • Filtres non récursifs
    • On utilise la maquette du filtre échantilloné (attention bien préciser qu\’il n\’est pas quantifié) en réglant les coefficient de la réponse impulsionnelle un à un, et on fait la même chose sous Matlab.
      Test à l\’analyseur de spectre, mise en évidence des phénomènes de Gibbs…
      Influence de la fenêtre de pondération (Hanning, Hamming).

Montage Electronique n°22

Transmissions numériques sur fréquence porteuse : FSK, PSK

Biblio :

  • Transmission de signaux (Christophe More)

Plan

  • Intro
    • Rappel sur modulations de phase et de fréquence.
  • Modulation-Démodulation FSK
    • Modulateurs
      On utilise un VCO tout fait (Thandar ou VCO de la PLL 4046).Analyse spectrale.
      Démodulateurs
      Démodulateur à PLL. On place en sortie un comparateur puisqu\’on ne peut avoir que 2 états logiques possibles.
      Démodulateur numérique asynchrone. On compte le nombre de tops dans une période et on le compare à une valeur déterminée (entre les deux fréquences). Penser aux retards des resets.
  • Modulation-Démodulation PSK
    • On réalise un modulateur 4 états (2 géné déphasé de Pi/2 suivi de 2 AD630 et d\’un sélecteur).
      Analyse spectrale
      Démodulateur On peut reconstruire la porteuse (multiplication de la fréquence par 2 puis passe haut le tout 2 fois, suivi d\’un diviseur par 4) -> ref de fréquence. Puis on multiplie le signal avec un cos ou un sin à la fréq porteuse, et après filtrage on compare la valeur de sortie à 2.5V. Ou alors on monte 4 géné déphasé de Pi/4 chacun avec 4 AD630 suivis d\’un passe bas, et on compare les niveaux de sortie à environ 5 V.

Montage Electronique n°23

Transmissions numériques en bande de base : modulation et démodulation delta, influence du bruit.

Biblio :

  • Communications numériques (Glavieux/Joindot).
  • Technologie des Telecoms (Lecoy).
  • Traité d\’électricité (Fontalliet).
  • Electronique pour les transmissions numériques (Jacques Hervé).

Plan

  • Modulateur Delta
    • Le modulateur est constitué d\’un comparateur (LM319), d\’une bascule, et d\’un intégrateur qui est rebouclé sur le comparateur. On sort une info binaire qui est intégrée et comparée au signal d\’entrée, ainsi on suit le signal d\’entrée.
      Attention au choix de la pente d\’intégration, de la référence de tension de l\’intégrateur et au choix de la fréquence d\’échantillonage.
  • Démodulateur Delta
    • On réutilise l\’intégrateur utilisé dans le modulateur pour reconstruire le signal, puis on place un filtre passe-bas (type Sallen Key).
    • Immunité au bruit.

Montage Electronique n°24

Asservissement analogique de position d\’une MCC de faible puissance (<100W)

Biblio :

Plan

  • Identification
    • On utilise un hacheur (modélisé par un gain), ainsi qu\’un banc à 2 MCC afin de pouvoir charger la MCC motrice. On fait une identification premier ordre de la MCC. On introduit le correcteur grace à la platine Opale.
    • Approche par modèle analogique équivalent. (essai indiciel et harmonique)
  • Correction
    • On présente la correction par P, PI, PD, PID.

Montage Electronique n°25

Asservissement numérique de vitesse d\’une MCC (>100W)

Biblio :

  • Signaux et systèmes numériques, filtres, modulations (Jelinski).
  • Traitement des signaux et acquisition des données (Cottet).
  • Traité de l\’électronique T2 (Horowitz).

Plan

  • Modélisation
    • On utilise un hacheur (modélisé par un gain), ainsi qu\’un banc à 2 MCC afin de pouvoir charger la MCC motrice. On fait une identification premier ordre de la MCC. On introduit le correcteur grace à Simulink et Dspace.
    • Approche par modèle analogique équivalent.
      Approche par modèle numérique équivalent.
      Influence de Te (échantillonage) sans correcteur. (instabilité du bouclage si Te trop faible)
  • Correction
    • Correction proportionnelle : on modélise H(p) en z avec la transformation d\’Euler.p=(1-z^-1)/Te.
      On corrige avec un gain K, -> système bouclé : faire apparaitre les (1-z^-1)/Te dans la fonction de tranfert en z. Influence de la Charge (perte de vitesse).
    • Correction PI : on modélise le PI et on compense le premier pole stable -> après bouclage FTBF = 1/(1+Kpi*(1-z^-1)/Te). On a un gain unitaire quelque soit la charge. On canstate des pb du au second ordre introduit par la tachy.
    • Correcteur RST : on utilise la tranformation bilinéaire (p=2/Te (z-1)/(z+1)).