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CIRCUITS ELECTRONIQUES 1ère F2 & F3 SUPPORT DE COURS Les auteurs DONGO Michel &

CIRCUITS ELECTRONIQUES 1ère F2 & F3 SUPPORT DE COURS Les auteurs DONGO Michel & SONFACK Hervé COLLEGE DE- LA- SALLE B.P.: 5377 Douala- Cameroun Téléphone : 343 21 43 – Télécopie : 343 21 42 http:// www.delasalledla.fr.fm Tous droits de reproduction réservés. Aucune partie de cet ouvrage ne peut être reproduite, ni utilisée sous quelque forme que ce soit, sans l’autorisation écrite de l’éditeur. DLS, Septembre 2003 imprimé et relié au Collège DE- LA – SALLE 1ère ÉDITION ÉLECTRONIQUE INDUSTRIEL ET NUMÉRIQUE 1ère F2 & F3 2èmeÉdition 2 Tables des matières 1ère partie : ANALOGIQUE .............................................................................................. 3 CHP 0 : RÉVISION GÉNÉRALE .............................................................................................. 4 CHP 1 : LE COURANT ALTERNATIF SINUSOÏDAL ..................................................... 18 CHP 2 : LES SEMI-CONDUCTEURS ..................................................................................... 22 CHP 3 : DIODE A JONCTION ................................................................................................ 24 CHP 4 : APPLICATION DES DIODES ................................................................................. 29 CHP 5 : LA DIODE ZENER ..................................................................................................... 44 CHP 6 : LE TRANSISTOR ......................................................................................................... 50 CHP 7 : AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL ................................................................... 93 CHP 8 : LES CIRCUITS RLC ................................................................................................... 110 CHP 9 : ASSOCIATION DES DIPOLES PASSIFS ............................................................. 116 CHP 10 : OPTOELECTRONIQUE ....................................................................................... 140 CHP 11 : LES MULTIVIBRATEURS ...................................................................................... 144 2ème partie : NUMERIQUE ........................................................................................... 158 CHP 1 : NOTIONS FONDAMENTALES ........................................................................... 159 CHP 2 : SYSTEME DE NUMERATION ET CODES ...................................................... 163 CHP 3 : ALGEBRE DE BOOLE ............................................................................................ 169 CHP 4 : OPERATIONS ET CIRCUITS ................................................................................ 177 CHP 5 : DEMULTIPLEXEUR ................................................................................................ 190 CHP 6 : CODEURS DECODEURS ....................................................................................... 195 CHP 7 : LOGIQUE SEQUENTIELLE ................................................................................. 204 CHP 8 : COMPTEUR DECOMPTEUR ................................................................................ 216 CHP 9 : REGISTRE ................................................................................................................... 228 CHP 10: TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES ................................................ 233 CHP 11 : LE GRAFCET ........................................................................................................... 238 CHP 12 : LES MEMOIRES ...................................................................................................... 247 ÉLECTRONIQUE INDUSTRIEL ET NUMÉRIQUE 1ère F2 & F3 2èmeÉdition 3 ANALOGIQUE 1ère Partie ÉLECTRONIQUE INDUSTRIEL ET NUMÉRIQUE 1ère F2 & F3 2èmeÉdition 4 I. Générateur de tension – Générateur de courant a) Générateur de tension C’est un appareil qui est capable de générer une tension. Remarque : On dit que celui-ci est parfait lorsque sa résistance interne est nulle. Exemple : U= E - rI U r E I E I (A) U (V) E/R REVISION GENERALE Chapitre 0 ÉLECTRONIQUE INDUSTRIEL ET NUMÉRIQUE 1ère F2 & F3 2èmeÉdition 5 b) Générateur de tension parfait c) Générateur de courant C’est un appareil capable de fournir un courant électrique. Remarque : On dit que celui-ci est parfait lorsque n’existe pas. Exemple : Générateur de courant Générateur de courant parfait II. Loi des Nœuds – Loi des Mailles a) Loi des Nœuds Un nœud est un point de circuit arrivant en un nœud est égal à la somme des courants qui en sortent. U U = E r = 0  E E O U (V) ou r r I r   ÉLECTRONIQUE INDUSTRIEL ET NUMÉRIQUE 1ère F2 & F3 2èmeÉdition 6 * Enoncé de la loi des Noeuds La somme des courants arrivant en un nœud est égale à la somme des courant qui en sortent Exemple d’application b) Loi des Mailles Une maille est un circuit fermé * Enoncé de la loi de maille Exemple : Pour un sens de parcours donné la somme Algébrique des tensions est égale à zéro (nul) I5 I2 I1 I3 I4 I5 I1 I2 I3 I4 I I1 = 2A I5 = 1A I4 = 3A I = 2A I I = 6 mA IC = 4 mA Problème : déterminer IE et Ib IC IB U2 U2 + U3 + U1=0 U3 U1 Sens ÉLECTRONIQUE INDUSTRIEL ET NUMÉRIQUE 1ère F2 & F3 2èmeÉdition 7 Exercice d’application III. Diviseur de tension – Diviseur de courant a) Diviseur de tension Soit le montage suivant U6 U2 U1 U3 U4 U5 U1 = 20 V U2 = 5 V U4 = 8 V Problème : déterminer U3, U5, U6 VCC VCC = 10 V VBE = 0,7 V VCE = 3 V VBB = 4 V U2 = 3 V Problème: déterminer U1, U2, U3, VD U1 U2 U3 VBB VCE VD U1 E R2 R1 U2 1 1 1 2 2 2 2 1 R U E R R R U E R R     ÉLECTRONIQUE INDUSTRIEL ET NUMÉRIQUE 1ère F2 & F3 2èmeÉdition 8 Il permet de prendre une fraction de la tension d’alimentation. En fait c’est la combinaison de la loi d’Ohm et de la loi de Pouillet. * Rappel La loi de Pouillet utilisé dans un circuit à un maille nous dit que le courant est égal à : Exemple E3 R1 Démonstration E R R R U R R E I I R U 2 1 1 1 2 1 1 1            b) Diviseur de courant Soit à déterminer le courant de sortie dans le montage ci – dessous. I1      R E E I '   4 3 2 1 3 1 2 R R R R E E E I       R1 R2 I2 I2 Soit G1 = 1 1 R G2 = 2 1 R I G G G I 2 1 1 1   I G G G I 2 1 2 2   E : f.e.m E’: f.c.e.m I R2 E3 E2 E1 R4I R4 ÉLECTRONIQUE INDUSTRIEL ET NUMÉRIQUE 1ère F2 & F3 2èmeÉdition 9 Par les résistances I R R R R R I R R R I 2 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1       Par récurrence Exercice d’application Soit le montage suivant 1) Calcul Us 2) En déduire Is 3) Déterminer I = f(Is, R, Rp, et Rs) 4) Déterminer I1 f (I, R, Rp, et Rs) I R R R I 2 1 2 1   1 2 1 2 R I I R R   In = n G I G  GN I1 G1 G2 G3 I2 IN I2 = I G G  2 R Rp.IS I1 On donne U1 = 12 V R = 10 K RP = 4 K RS = 6 K US RS U   1 2 1 1 2 1 R R I I R R R   ÉLECTRONIQUE INDUSTRIEL ET NUMÉRIQUE 1ère F2 & F3 2èmeÉdition 10 IV. Théorème de Thevenin * Énoncé Tout circuit électrique ne comportant que des dipôles actifs et passifs linéaires est équivalent à un générateur de tension de f.e.m Eth et de résistance interne Rth. Eth et Rth sont les caractéristiques du générateur de THEVENIN * Eth est le F.e.m de THEVENIN, elle se détermine lorsque l’intensité du courant débitée est nulle (I=0) * Rth est la résistance équivalent vu des bornes AB lorsque les sources de tension sont court-circuitées (sources de courant ouvertes) Exercice d’application On donne : E1 =10V E2 = 6V R1 = 1K R2 = 200 RC = 250 A partir du modèle équivalent de Thévenin vue de AB a)- Déterminer I b)- En déduire les courant I1 et I2 V. Théorème de Norton * Enoncé Tout dipôle actif est équivalent d’après Norton à deux dipôles élémentaires en parallèle. E1 R1 I I2 R2 E2 R A B B D A I R B A A Eth=VAB B I = 0 Eth Rth Association des dipôles linéaires + E1 + E2 R1 R2 RC A B I ÉLECTRONIQUE INDUSTRIEL ET NUMÉRIQUE 1ère F2 & F3 2èmeÉdition 11  Une source de courant de cour-circuit  Une résistance interne élémentaire obtenue de la même manière que la résistance de Thévenin Exemple d’application 1) Déterminer le modèle équivalent de Norton vue des point AB du montage ci – dessous (voir exercice d’application Thévenin). 2) En déduire le courant I. VI. Théorème de Millman Soit le montage. 2 2 1 1 R U E R U E R U     R U R E R U R E R U     2 2 1 1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 R E R E R R R U              E1 I1 R2 E2 R R U I  I R1 1 1 1 R U E I   2 2 2 R U E I   2 1 I I I   R R R R E R E U 1 1 1 2 1 2 2 1 1     i n i i i n i R R E U 1 1 1      ÉLECTRONIQUE INDUSTRIEL ET NUMÉRIQUE 1ère F2 & F3 2èmeÉdition 12 Exercice d’application A l’aide du théorème de Millman déterminer les tensions dans les montages suivants. VII. Méthode par superposition a)- Enoncé Tout circuit électrique est équivalent à la somme de plusieurs circuits électriques alimentés à chaque fois par un seul générateur. 2 100 V 100 uploads/Industriel/ support-de-cours-circuits-electroniques.pdf