Un MOOC pour la Physique

Oscillateur à pont de Wien

ExempleOscillateur à pont de Wien

Une vidéo sur l'oscillateur à pont de Wien

Oscillateur à pont de Wien

MéthodeFiltre passe-bande

La fonction de transfert du circuit suivant (c'est un filtre passe-bande) est :

Avec :

et .

Filtre passe-bande

Expérience :

  • Réaliser le montage avec les valeurs proposées sur la figure

  • Vérifier la nature du filtre obtenu

  • Évaluer expérimentalement et .

    On rappelle que la largeur de la bande passante d'un filtre passe-bande est donnée par :

MéthodeRéalisation de l'oscillateur

On réalise le montage de la figure suivante, avec :

  •  : une résistance de

  •  : une série de boîtes de , , et .

  • Les valeurs de et de sont celles données au paragraphe précédent.

Oscillateur quasi-sinusoïdal à pont de Wien

Étude théorique :

  • Déterminer l'équation différentielle du second ordre vérifiée par (on posera ).

  • Calculer la valeur nécessaire pour obtenir des oscillations sinusoïdales.

    On choisit avec .

  • Justifier que la tension peut s'écrire :

    Donner la valeur de . Exprimer et en fonction de et .

    Calculer et pour .

  • Que donne le résultat mathématique concernant l'amplitude des oscillations si ?

    Que se passe-t-il réellement ?

  • Comment évoluerait l'amplitude des oscillations pour  ?

Étude expérimentale :

  • Réaliser le montage :

    Quel problème se pose pour l'obtention d'oscillations sinusoïdales pures ?

    Mesurer la valeur de la pulsation du signal lorsque celui-ci est accroché.

    La comparer avec celle qui assure le maximum du gain pour le pont de Wien.

  • Stabilisation en amplitude des oscillations sinusoïdales :

    On reprend le montage précédent en supposant que des oscillations sinusoïdales de pulsation et d'amplitudes pour et pour apparaissent.

    On se propose de stabiliser les oscillations en prenant pour une thermistance à coefficient de température négatif (CTN) suivant la loi :

    est la puissance électrique moyenne dissipée dans cet élément et une constante positive.

    Remplacer la résistance par la CTN qui a ici une valeur de résistance de pour une température de 25°C.

    Sa valeur augmente si la température décroît, et réciproquement.

    Expliquer pourquoi ce dispositif permet de stabiliser les oscillations.

    Faire varier pour trouver les limites d'accrochage et de saturation du signal.

ComplémentUn ADS sur les oscillateurs en électronique

ComplémentUne vidéo de cours sur les oscillateurs sinusoïdaux

Une vidéo de cours sur les oscillateurs sinusoïdaux
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