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Ecole Supérieure Polytechnique Devoir FATI Dut2

Département de Génie Electrique durée 2 heures année 2022


documents non autorisés

Exercice 1
On s'ntéresse dans le cadre de ce problème à la conception d'un oscillateur contrôlé en
tension (VCO) mis en ceuvre dans un dispo:itif permettant d'éloigner les rongeurs (rats,
souris,...) qui ont tendance à coloniser et en dommager les équipements électriques.
Le principe consiste à diffuser sur des haut-parleurs adaptés (Tweeter) un signal audio dont
la fréquence varie entre 20kHz et 25kHz perturbant ainsi les rongeurs en tout genre.

Figure 1: Répulsif électronique pour rongeur

Le schéma retenu pour la mise en æuvre de ce dispositif électronique est représenté sur la
figure 2 dans lequel on utilise un mécan'sme de charge d'un condensateur à courant
constant couplé à un trigger dont on donne la caractéristique de transfert. On précise que
Vdd-5V et V-2V.
Vdd
2

i=0

Vdd
Vdd
Figure 2
I'interrupteur K est en position 1 lorsque V2=+Vdd et se trouve en position 2
pour V2=-Vdd. Les 2 générateurs de courant I sont contrôlés par une tension de commande
Vc suivant la relation -lotK.Vc. On donne lo--1,6mA et K-80guA/V

On suppose que la tension de commande Vc est une constante. Dans ces conditions le
courant I est constant. Pour la réalisation du trigger on propose le montage fig. 3 dan
t/-Vdd.
lequel on utilise un comparateur de tension aiimenté sous une tension symétrique
vdd
VS
*Vdd Vele

V1
VddT RAV
2 RAR
1R1
V

Figure 3
RAV
Ecole Supérieure Polytechique Devoir FATI
Dt2
Génie Elecurique durée 2 heures
Département de année 2022
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O1: Exprimer la tension d Iterentielle en fonction de Vi, RI, R2 et V2.


02 Lorsque &>0 quelle e:t la vale ir de la tension de sortie V2 du comparateur ? Même
<0.
question pour &

Q3 En déduire pour & >0 puis &<0 les 2 inégalités sur l'entrée V1

Q4 Montrer que la caractéristique de transfert est bien à


conforme celle
représentée sur
la figure 1. En déduire l'exprcssion de Vt en fonction de Vdd, RI et R2.
05: Exprimer l'équation differentielle reliant ic à V1. Indiquer la valeur du courant ic en
fonction de l'état de l'interrupteur K. Que peut-on dire de la charge du condensateur C?
la tension V2=Vdd.
Q6:On suppose qu'à t=0 le condensateur C est déchargé et que
Représenter l'allure des signaux VI ci V2 en fonction du temps.

Q7: Exprimer alors la fréqucnc: des Gscillat1ons fos: en fonction de Vt, C et I.

Exercice2
déterminer i? fré. u nce de fonctionnement et la condition
Pour l'oscillateur suivant,
d'oscillation.
Bjo) = 1s6x-5x2-
Pour la chaîne inverse avec x=RCa o/0o on

On donne R0=Ri=1KQ, C0-22nF.

Ra R R

Co

Figurc 4

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