jury composé de:

PrésidentBenrakaa Nasser Maitre de

Conférences

ExaminateurBenrakaa Kahina Maitre de

Conférences

Haine Nasereddine Maitre de Conférences

Promoteur

Université des Sciences & de la Technologie H.Boumédiène – Alger FACULTE de PHYSIQUE

Réalisation pratique d’un amplificateur sélectif centré à 1

kHz

Présenté dans le cadre du Licence de PhysiquePar :

TADJINE Mohammed laîd & MAKRANI Noureddine

introduction

Ce travail est principalement destiné à acquérir les compétences pratiques et scientifiques dans la

fabrication de circuits imprimés, à utiliser les logiciels spécialisés dans ce domaine et de se familiariser avec

les différents types de composants électroniques.

A cet effet, un amplificateur sélectif centré à 1 kHz grâce à un pont de Wien ainsi qu’une alimentation

stabilisée symétrique servant à alimenter cet amplificateur seront réalisés.

LES TRANSFORMATEURS

LES RESISTANCES ET LES POTENTIOMETRES

LES CONDENSATEURS

2.LES COMPOSANTS ELECTRONIQUES

transformateur, instrument électrique qui convertit un système de tensions et de courants en un autre, sans changer la fréquence. Un transformateur se compose d'une bobine de fil placée à proximité d'une ou de plusieurs autres bobines et, utilisée pour coupler des circuits de courant alternatif, au moyen d'une induction entre les bobines . La « bobine primaire » est la bobine connectée à la source d'énergie et les autres bobines sont des « bobines secondaires ». Le transformateur élévateur de tension, ou survolteur, est un transformateur dans lequel la tension secondaire est supérieure à la tension primaire. Dans le cas contraire, il s'agit d'un transformateur abaisseur de tension.

Les résistances sont les composants les plus simples et les plus répandues en électronique et sont généralement fabriqués en carbone graphité– sa valeur ohmique exprimée en ohms et noté «Ω», qui peut être mesurée avec un ohmmètre ou déterminée à l’aide d’un code de couleurs .– sa puissance maximale à dissiper de l’énergie. Nous trouvons des résistances simples 0,25 ou 0,5 watt et des résistances de puissance capables de dissiper au moins 1 watt ou davantage. – sa précision ou tolérance.

Toutes les résistances mentionnées précédemment ont des valeurs fixes. Dans certains circuits électroniques, des ajustements de tension sont nécessaires par modification de la valeur de résistance. Pour cela un composant pratique a été conçu appelé potentiomètre. cet élément possède trois bornes ,entre deux bornes on a la totalité ou une partie de cette résistance, allant de zéro jusqu'à la résistance de la bande de totalité.

Un condensateur est constitué de deux surfaces conductrices, appelées armatures, séparées par un isolant électrique mince, appelé diélectrique.Les condensateurs se présentent sous des formes très variées. Selon l’utilisation envisagée, le diélectrique peut être constitué d’air, de mica, de céramique, de papier ou encore de vide. D’ou les déférents types des condensateurs, céramique, électrolytique et chimique.Un condensateur est caractérisé par sa capacité c’est-à-dire la faculté de stocker sur ses armatures des charges électriques de signes opposés.

LES DIODES

LES TRANSISTORS

LES REGULATEURS

2.LES COMPOSANTS ELECTRONIQUES

La diode, une composant électronique autorisant le passage d’un courant électrique dans un seul sens. Les diodes sont utilisées pour le redressement et la détection d’un courant.• Une diode Zener est une diode au silicium qui présente à ses bornes une tension indépendante du courant qui la traverse. C’est pourquoi elle est utilisée comme stabilisateur de tension.• Une diode DEL, offre la particularité d’émettre un signal lumineux lorsqu’une tension est appliquée à ses bornes.• On l’emploie sur la plupart des appareils dotés d’un affichage numérique.

Aujourd’hui, les diodes les plus courantes sont à semi-conducteur, généralement au germanium ou au silicium. Ce type de diode autorise le passage du courant de la zone P vers la zone N .

•Les transistors P-N-P et N-P-N fonctionnent de manière semblable, mais avec des tensions et des intensités de signes opposés.•Les transistors sont utilisés pour des mesures physiques par exemple, un signal provenant d’un capteur (souvent de l’ordre de qqμV) à mettre au niveau de la numérisation pour lecture à échelle humaine. Et sont aussi utilisé pour l’amplification des signaux électriques. Par exemple amplificateur audio.

• Le transistor N-P-N est composé d'une couche très fine de matériau de type P, comprise entre deux sections de matériau de type N. L’un des deux matériaux de type N est l’émetteur l’autre est collecteur. L'élément de type P est la base. (Pour un transistor P-N-P c’est l’inverse ).

Un régulateur intégré de tension est un composant électronique souvent à trois broches, une pour l’entrée, une pour la masse et une pour la sortie.

La tension de sortie Vout s’exprime en fonction de la tension de sortie par la relation : • Le montage d’un régulateur de tension

3.Principe de fonctionnement de l’alimentation stabiliséé

Plus d’info

Le schéma électrique de l’alimentation stabilisée est représenté sur la figure. Généralement, il contient un transformateur, un pont de Graetz, une capacité de filtrage, un régulateur et éventuellement une capacité de filtrage pour les tensions négatives.

L’objectif d’une alimentation stabiliséé est :• Fournir une tension continue réglable à partir d’une source de tension

alternative.• Fournir une tension constante quelque soit la charge.

• Schéma fonctionnel :

Réseauélectrique

Redressement et filtrage

TransformateurAbaisseur de tension

Régulation Tensionrégulée

Réglageutilisateur

Tension alternativeDite Basse Tension

Tension alternativeadaptée

Tension redressée

3.Principe de fonctionnement de l’alimentation stabiliséé

4. La Régulation

2. Redressement

3. Le Filtrage

1 Transformateur Un transformateur est un appareil statique à induction qui remplit deux fonctions : isolement galvanique entre l’équipement et le secteur, transformation de la tension alternative du réseau, déterminée par le rapport entre le nombre de spires (tours) du secondaire et du primaire.

Schéma électrique

u2

u1

I1

I2

N1

N2

RelationsOn appelle m le rapport de transformation :

2

1

1

2

1

2

I

I

U

U

N

Nm

3.Principe de fonctionnement de l’alimentation stabiliséé

4. La Régulation

1 Transformateur

3. Le Filtrage

2. Redressement

• Redressement double alternanceLe redressement est la conversion d'un signal alternatif en un signal unidirectionnel. C’est le rôle rempli par les diodes D1, D2, D3 et D4

• Quand la tension d’entré V est positive, les diodes D2, D4 sont en polarisation directe, les diodes D1,D3 sont en polarisation inverse.

•Par contre, lorsque la tension V est négative, les diodes D1, D3 qui sont passantes et les diodes D2, D4 sont bloquées.

• La tension après le redressement (avec pont de Graetz)

3.Principe de fonctionnement de l’alimentation stabiliséé

4. La Régulation

2. Redressement

1 Transformateur

3. Le Filtrage

• L’objectif est l’ élimination des ondulations.C’est le rôle du condensateur de filtrage C. Ce dernier se charge sous la tension et reste chargé.la décharge du condensateur va être périodiquement comme c’est indiqué dans la figure.

3.Principe de fonctionnement de l’alimentation stabiliséé

1 Transformateur

2. Redressement

3. Le Filtrage

4. La Régulation

• La tension de sortie est bien continue mais sa valeur dépond d’un certain nombre d’influences extérieures .les LM317(tension positive) et LM337(tension négative) . Ces régulateurs variables garantirent une tension de sortie, qui peut être réglée entre 1.2V et 37V à l’aide de deux potentiomètres ,et délivrent des courants allant jusqu'à 1.5A.La tension de sortie obéit à la formule suivante :

Le pont de wien

4.Principe de fonctionnement de filtre sélectif

• Le pont de Wien est constitué d'un montage RC série et d'un montage RC parallèle, mis tous deux en série, il s'agit d'un filtre passe bande dont la fréquence centrale est donnée par f0 = 1 / 2 R C

1. L’APPAREILLAGE

3. LA DECOUPE ET L’INSOLATION DU CIRCUIT IMPRIME

4. LA REVELATION

5. LA GRAVURE LE PERÇAGE

7. LA MISE EN PLACE DES COMPOSANTS ET LEUR SOUDURE

6. LES VERIFICATIONS

2. LA CREATION DU TYPON

5.Technique de réalisation d’un circuit imprimé

6. La réalisation pratique de l’alimentation stabiliséé

• Nous avons conçu une alimentation stabilisée symétrique -15,+10,+15V à l'aide des régulateurs LM317 et LM337 et d'un transformateur à point milieu.

1. Schéma électrique

3. La photographie de l'alimentation stabilisé 2. Typons du circuit d’alimentation stabilisée

7. La réalisation pratique de l’amplificateur sélectif

1. Schéma électrique 2. Schéma fonctionnelle:

FREQ BANDWIDTH

40dB...60dB EXPANDGAIN0dB...30dB1er att

énuateur

préamplificateur

2ème att

énuateur

Amplificateur sélectif

amplificateur de rendement (Output )

AC OUT

redresseur

alimentation d'énergie

DC OUT

- Premier atténuateur - Préamplificateur - Second atténuateur - Amplificateur sélectif- Amplificateur de sortie – Redresseur - Alimentation d'énergie

4.Des photographies de amplificateur sélectif

3. Typons du circuit de l’amplificateur sélectif

retour

Comme dans tout travail, nous avons parfois été confrontés, pendant notre mini-projet, de nouvelles

notions pratiques ou théoriques.• Nous avons appris la technique de réalisation des circuits imprimés et le fonctionnement du logiciel(Eagle) qui nous a permis de dessiner les typons de l’alimentation stabilisée

et l’amplificateur sélectif. • Bien évidemment, nous avons enrichi énormément nos

connaissances sur le fonctionnement théorique et l’utilisation de certains composants électroniques.

Effectivement, nous n’avions que très peu de connaissances dans ce domaine au début de ce mini-projet.

• Nous sommes heureux d’avoir réalisé en un laps de temps court, nos deux appareils et d’avoir suivi ce stage très

bénéfique.