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Royaume du Maroc Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du T

Royaume du Maroc Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL MAINTENANCE DES EQUIPEMENTS INDUSTRIELS Module de formation S2. 1 CIRCUITS ELECTRONIQUES ANALOGIQUES OFPPT La voie de l’avenir DRIF CDC Génie Electrique Mars 2017 Document élaboré par : Nom et prénom EFP DR RAMI SOUAD CF RTE IMOUZER FES(ISTA) CN Validation - DINCA CARMEN - formatrice animatrice au CDC GE - FARHANE NAJAT - chef du pôle CDC GE Sommaire 1 Transformation de la tension du secteur avec un transformateur. 5 1.1 Rôle du transformateur: 5 1.2 Principe de fonctionnement. 5 1.3 Caractéristiques : Up, Us, P. 6 1.4 Transformateur Survolteur, dévolteur, isolateur. 6 1.5 Types des transformateurs 7 1.6 Exercice : 7 2 La fonction de redressement. 8 2.1 La fonction du redressement. 8 2.2 La diode : 8 2.2.1 Rôle. 8 2.2.2 polarisation en direct et polarisation en inverse et caractéristique 8 2.2.3 Puissance. 9 3 Le fonctionnement des divers types de redressement. 10 3.1 Redressement simple alternance (demi onde) 10 3.2 Redressement double alternance (ou pleine ONDE) AVEC un transformateur à prise médiane. 11 3.3 Redressement double alternance (ou pleine onde) réalisé avec à un pont. 12 3.4 Redressement double alternance (ou pleine onde) bipolaire 13 4 LE FILTRAGE 15 4.1 Filtre capacitif. 15 4.1.1 Ronflement 15 4.2 Filtre avec inductance 17 4.2.1 Avec redressement monophasé simple (demi-onde) 17 4.2.2 Avec redressement à double alternance 18 4.2.3 Avec filtre LC 18 4.2.4 EXERCICES 19 5 La régulation de la tension. 21 5.1 Rôle de la régulation. 21 5.2 Familles DES REGULATEURS INTEGRES 78xx, 79xx, LM317, LM337 21 5.2.1 Famille 78xx,79xx 21 5.2.2 Les familles des régulateurs a tension ajustable LM317, LM337 22 5.2.3 Exercice 24 6 La fonction d’amplification. 25 6.1 Introduction 25 6.2 Schéma d’un amplificateur 25 6.3 L'impédance d'entrée Ze 26 6.4 L'impédance de sortie ZS 26 6.5 L’amplification (ou gain) 26 6.6 Gain en décibel et bande passante 26 7 Le fonctionnement des amplificateurs opérationnels. 27 7.1 introduction 27 7.2 Amplificateur opérationnel idéal 27 7.3 Amplificateur inverseur 28 7.3.1 Circuit 28 7.3.2 caractéristiques 28 7.3.3 Exercices 28 7.4 Amplificateur non inverseur. 29 7.4.1 Montage 29 7.4.2 Caractéristiques 29 7.4.3 exercices 30 7.5 Amplificateur suiveur. 30 7.5.1 Montage 30 7.5.2 utilisation 31 7.6 Amplificateur de différence (soustracteur). 31 7.6.1 montage 31 7.6.2 Exercice 31 7.7 Amplificateur mélangeur. 32 7.7.1 montage 32 7.7.2 exercice 32 7.7.3 Le circuit intégré 741 33 8 Le fonctionnement d’amplificateurs à base des transistors. 34 8.1 Transistor bipolaire : 34 8.1.1 Structure et Symbole. 34 8.1.2 Rôle. 34 8.1.3 Courbe de caractéristiques. 35 8.1.4 EXERCICE 37 8.2 La polarisation d'un transistor 37 8.2.1 Principe 37 8.2.2 Circuits de polarisation 38 8.3 Modèles équivalents en régime dynamique (alternatif): 42 8.3.1 Montage Emetteur commun. 44 8.3.2 Base commune. 45 8.3.3 Collecteur commun. 46 8.4 Réponse en fréquence. 47 8.5 Tableau comparatif 48 9 Exemples de fiches techniques : 49 9.1 Diodes 49 9.1 Pont de GRAETZ 50 9.2 Régulateurs 78XX 51 9.3 Amplificateur 741 52 9.4 Transistors 2N2222 53 10 Travaux pratiques. 54 TP1 54 TP2 56 S2.1 Circuits électroniques analogiques 77 h S2.1.1 Apprendre à mettre au point des circuits de redressement - La transformateur idéal : - Rôle : survolteur, dévolteur, isolateur. - Caractéristiques : Up, Us, P, - Principe de fonctionnement - Différents types : à point milieu, - Multi-secondaires, autotransformateur. - la fonction du redressement - Polarisation : tension (direct, inverse) - Courants - Puissance. - Technique de repérage des informations à partir des fiches techniques. - Symboles. - Configurations de redressement et procédure d’analyse : - Unipolaires (simples) - Bipolaires (symétriques) - Mono-alternance (demi-onde) - Bi-alternance (pleine-onde) - Technique de montage et de disposition des composants. - Procédures de calcul avec la loi d’ohm. - Tensions (crête-à-crête, maximal et efficace) - Forme d’ondes - Courants - Puissances - Technique de vérifications spécifiques aux composants utilisés. - Techniques de mesures en c.c et c.a. - Technique de dépannage progressive et s séquentielle S2.1.2 Apprendre à mettre au point des circuits de filtrage - Filtre capacitif. - Filtre inductif - Filtre LC - Filtre en  - Technique de repérage des informations à partir des fiches techniques. - Symboles. - Technique de montages et de disposition des pièces. - Démarche de calcul des grandeurs et des paramètres suivants :  Tension  Période  Constante de temps  Taux d’ondulation - Vérification des spécifications des - Composants utilisés - Techniques de mesure - Techniques de dépannage S2.1.3 Apprendre à mettre au point des circuits de régulation avec des régulateurs monolithiques Rôle de la régulation - Famille 78xx, 79xx. - Technique de repérage des informations dans les fiches techniques - Symboles. - Calcul des valeurs des condensateurs et des résistances. - Techniques de montage et de disposition des composants (composants nouveaux) - Technique de mesure de la :  Tension d’entrée  Tension de sortie - Technique de vérification des composants. - Technique de dépannage progressive et séquentielle. - Démarche de résolution de problèmes. S2. 1 CIRCUITS ELECTRONIQUES ANALOGIQUES RESUME THEORIQUE 1 TRANSFORMATION DE LA TENSION DU SECTEUR AVEC UN TRANSFORMATEUR Le transformateur idéal Un transformateur est constitué d’un circuit magnétique (composé de feuilles en acier accolées) sur lequel sont disposés deux bobinages en cuivre : le primaire et le secondaire. On note N1 le nombre de spires du primaire et N2 le nombre de spires du secondaire. 1.1 RÔLE DU TRANSFORMATEUR Le but d’un transformateur monophasé est de modifier la valeur efficace d’une tension: on passe donc d’une valeur efficace au primaire V1 à une valeur efficace apparaissant au secondaire V2. Le primaire est celui qui est alimenté par la source: il est donc un récepteur. Le bobinage du secondaire est celui qui alimente la charge : il est donc générateur. 1.2 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT La tension primaire Up crée un courant alternatif dans l’enroulement primaire, qui crée un flux alternatif dans le circuit magnétique. Une f.e.m (force électromotrice) dite induite Us apparait dans l’enroulement secondaire. La tension alternative au secondaire est de même fréquence que celle du primaire mais d’amplitude différente. 1.3 CARACTÉRISTIQUES : UP, US, P On note : Up tension au primaire Np nombre de spires au primaire Us tension au secondaire Ns nombre de spires au secondaire. Up = Np x t (loi de Faraday) Ou encore: Up / Np = t Le champ magnétique crée par le courant primaire est le même dans le circuit magnétique. Il traverse donc les enroulements du secondaire. On obtient alors : U secondaire = N secondaire x t Ou encore: Us / Ns = t On peut alors déduire ceci: Up / Np = Us / Ns Et enfin Up / Us = Np / Ns = a ET encore Up = a x Us Dans un transformateur idéal toute l’énergie qui y entre doit forcément en sortir: P entrée = P sortie P primaire = P secondaire Up x ip = Us x is Up / Us = is / ip = a (rapport de tours) is ip = Np Ns = a 1.4 TRANSFORMATEUR SURVOLTEUR, DÉVOLTEUR, ISOLATEUR On pose m le rapport de transformation d’un transformateur m=1/a m=Us /Up Si Up <Us : (m est plus petit que 1), le transformateur est dévolteur. Si Up >Us :(m est plus grand que 1), le transformateur est survolteur. Si Up =Us : le transformateur est un transformateur d’isolement. 1.5 TYPES DES TRANSFORMATEURS 220V 12,6V 1A 6,3V 5A 10Vct 3A Transformateur à secondaires multiples On y voit: Un secondaire pouvant fournir 5 ampères à 6,3 volts CA. Un secondaire pouvant fournir 1 ampère à 12,6 volts CA. Un secondaire avec prise médiane ou point milieu divisant le secondaire en deux secondaires de 5 volts CA, chacun pouvant fournir 3 ampères. Autotransformateur Dans un autotransformateur, le primaire et le secondaire partagent ensemble une partie de leur enroulement. Toutes les règles vues précédemment concernant les transformateurs s'appliquent à ce type de transformateur. 1.6 EXERCICE : Un transformateur possède un rapport de tours a= 0,5. Questions: a) Np = 2000 tours que vaut Ns? b) Si ep = 220 volts CA, que vaut es? c) Est-il survolteur ou dévolteur? Solutions: a) Np / Ns = a => Ns = Np / a = 2000 / 0,5 = 4000 tours. b) ep / es = a => es = ep / a = 220V / 0,5 = 440V. c) survolteur (a<1) 1.7 Es Ep Survolteur Dévolteur Ep Es 2 LA FONCTION DE REDRESSEMENT 2.1 LA FONCTION DU REDRESSEMENT La fonction « redressement » transforme le courant alternatif (bidirectionnel) en un courant (unidirectionnel). Il existe deux types de redressement : - Redressement simple alternance. - Redressement double alternance. 2.2 LA DIODE Une diode a comme symbole celui de la figure ci dessous. La flèche indique le sens que peut prendre le courant conventionnel en direct. La figure représente également la construction d'une diode. Elle est la juxtaposition de matériaux semi-conducteurs de types N et P auxquels on a raccordé des broches. 2.2.1 RÔLE Le rôle d’une diode est de ne uploads/Ingenierie_Lourd/ bac-pro-mi-s2-1-circuits-electroniques-analogiques.pdf