Chaîne électronique

L'objectif est de commander un haut-parleur par la lumière en utilisant un photocapteur (photorésistance étudiée précédemment).
  1. Alimentation du haut-parleur
    1. D'après le TP 'Etude du son' quelle sorte de tension doit-on appliquer aux bornes d'un haut-parleur pour qu'il produise un son : une tension continue ou une tension alternative ?
      Réglages du générateur basse fréquence :
      Après avoir lu le cadre ci-dessous, utiliser la sortie 'Output' du générateur basse fréquence GBF (et éventuellement un adaptateur BNC-banane) pour alimenter le haut-parleur
      Important : à lire avant de mettre en route le GBF
      Faites vérifier les réglages du GBF avant de le mettre en route.
      Les GBF comportent généralement deux réglages d'amplitude : un potentiomètre et un sélecteur de gamme marqué, selon le modèle , -20dB ou -30dB. La position -20dB ou -30dB donne les plus faibles tensions. Avant de passer (éventuellement) à la gamme supérieure, il est impératif de ramener le potentiomètre de réglage d'amplitude au zéro , sans quoi vous ferez sauter le fusible du haut-parleur ( et je ne me presserai pas d'en trouver un de rechange...)
      Ne pas toucher au réglage 'offset' ou 'décalage' qui doit toujours rester à 0.

      Régler l'amplitude du GBF pour obtenir un son audible mais pas trop fort, fréquence et forme sont au choix. S'il existe, le réglage 'excursion' du GBF peut vous donner un effet intéressant.
      Une fois le son choisi, éteindre le GBF; en principe on n'aura plus à modifier ses réglages.

     
  2. Le relais électromagnétique

      Réaliser le montage ci-dessous, utilisant un relais polarisé .

      On appelle P la borne rouge de la bobine, N sa borne noire. Les bornes R,C et T sont en double exemplaire : les bornes utilisées doivent être sur une même ligne.
      Régler l'alimentation continue sur 12V et la relier aux bornes de la bobine.
      Remettre le GBF en route.
       
    1. Compléter le tableau ci-dessous en indiquant dans chaque case si le haut-parleur fonctionne ou non. (une borne du GBF reste toujours relié à la borne C du relais)
          Haut-parleur relié à
          la borne T (comme sur le dessin) La borne R
      Valeurs de UPN +12 V    
      -12 V    

      Remarque : la bobine du relais est un électroaimant, elle ouvre ou ferme des interrupteurs, ce qui produit les petits 'clics que vous entendez.
       
      Arrêter et débrancher l'alimentation continue, mais conserver le reste du montage.

     
  3. Amplificateur opérationnel comparateur

       
    1. Comparateur de tensions
      Réaliser le montage ci-dessous.


      U2=5V
      Ne pas oublier d'alimenter l'amplificateur opérationnel en +15V et -15V, par en-dessus.
      Faire varier la tension U1 entre 0 et 10V.
      Ce montage est un comparateur de tension, il compare U1 et U2
      1. Quelle est la réponse du montage si U1 > U2 ?
      2. Quelle est la réponse du montage si U1 < U2

       
    2. Comparateur de résistance.
      Modifier le montage précédent comme ci-dessous :

      Les deux résistances marquées R ont la même valeur (R=10kΩ ou R=20kΩ au choix). Rf=3,3kΩ
      La résistance RV est une résistance variable : résistance AOIP noire posée sur l'étagère, marquée "x1000" (schéma de droite).
      Utiliser les bornes A et B. La résistance RV est alors égale à la valeur affichée en face de l'index, multipliée par 1000Ω
      Faire varier la valeur de RV
      Ce montage est un comparateur de résistances :
      Il compare la valeur de Rf à celle de RV.
      1. Quelle est la réponse du montage quand Rf<RV ?
      2. Quelle est la réponse du montage quand Rf>RV ?

     
  4. Association des éléments de la chaîne. Utilisation du capteur
    1. Associer les éléments de montage pour que le haut-parleur émette un son quand RV>Rf et reste silencieux sinon.
    2. A partir du montage réalisé, chercher une variante utilisant la photorésistance, de sorte que le haut-parleur émette un son quand la photoresistance est dans l'obscurité, et reste silencieux quand elle est à la lumière. Avant de tester le montage, le faire vérifier !