Testeur de batteries

[JS7777]

Bonjour à tous,

J'ai un exercice qu'on m'a donné à faire et j'ai sus répondre à quelques questions, les autres je n'arrive pas à trouver, j'aimerai de l'aide si possible.

Voila le schéma Principal :



-Les courants consommés par les portes logiques sont considéres comme néglieables.
-Les seuils de basculement des portes sont considérés égaux à Vcc/2 (ici Vcc = 5 Volt).
-Les tensions de sortie des portes sont considérées égales à 0V ou à Vcc.


Questions :

1/ Etablir les relations qui existent entre Vbat, V1 et V2
V1 = R3+R2/R1+R2+R3 * Vbatt

V2 = R3 / R1 +R2 +R3 * Vbatt

2/ Tracer la fonction de transfert de U1A
Vcc/2 = 2.5v

3/Déterminer les valeurs de Vbatt qui permettent à LED1 de s'allumer.
Vbatt > Vcc/2 * (R1+R2+R3/R3)

4/Déterminer les valeurs de Vbatt qui permettent à LED2 de s'allumer.


5/Déterminer les valeurs de Vbatt qui permettent à LED3 de s'allumer.


C'est la question 4 et 5 que je suis bloqué.


Merci d'avance


Cordialement
-----

[trebor]

Bonjour,
Porte NON-ET, NAND voir la table 00=1 :
https://www.google.be/search?q=porte...PyiTf9KViuO0M:
Bonne suite

[Antoane]

Bonjour,

1 : ok, à condition de bien mettre les parenthèses indispensables
2 : ce n'est pas une fonction de transfert : il faut tracer la tension de sortie en fonction de la tension d'entrée.
3 : ok.
5 : c'est la même question que 3.
4 : cf. La réponse de Trebor.

[JS7777]

Merci pour vos réponses

2 : ce n'est pas une fonction de transfert : il faut tracer la tension de sortie en fonction de la tension d'entrée.

Oui je l'ai fait

En faite ce qui me dérange ce sont les portes nand (et je sais plus comment j'ai calculer la porte U1C pour trouver la réponse de la question 3).


Je suis un peu perdu

Cdt

[A voir en vidéo sur Futura]

[JS7777]

Pour la 5 : Vcc/2 *(R1+R2+R3/R2+R3) mais je pense pas que c'est bon vu qu'il y a 2 portes.

[Antoane]

Si on note V(x) la tension au point x par rapport à la masse.


V1, V2, V(A), V(B), V(C) et V(D) sont-ils des signaux numériques ou analogiques ?

Solution :

 Cliquez pour afficher

Autrement dit : ces tension peuvent prendre :
- n'importe quelle valeur entre 0 et 5 V
ou
- seulement les valeurs 0 V ou 5 V ?

Quelle est la relation entre V(C) et V2 ?
Entre V(A) et V1 ? Entre V(B) et V(A) ?
etc.

[JS7777]

V1, V2, V(A), V(B), V(C) et V(D) sont-ils des signaux numériques ou analogiques ?

n'importe quelle valeur entre 0 et 5 V

[Antoane]

Bonjour,

Pas tout à fait : la tension en sortie d'une porte logique est un signal logique.

[JS7777]

Pas tout à fait : la tension en sortie d'une porte logique est un signal logique.

Oui c'est vrai. Soit 0 ou soit 1.

Quelle est la relation entre V(C) et V2 ?
Entre V(A) et V1 ? Entre V(B) et V(A) ?

J'arrive pas a trouver avec les portes logiques.


Cdt

[antek]

Oui c'est vrai. Soit 0 ou soit 1.

J'arrive pas a trouver avec les portes logiques.

C'est de la logique après avoir déterminé si V1 et V2 correspondent à un niveau 0 ou 1.

[JS7777]

Si la broche 9 et 10 de U1C est supérieur à 2.5v (donc 1 et 1) alors la sortie est 0 donc la led1 s'allumera ?

[Antoane]

Si la broche 9 et 10 de U1C est supérieur à 2.5v (donc 1 et 1) alors la sortie est 0 donc la led1 s'allumera ?

Oui, c'est la question 3.

Ce sont les mêmes principes qu'il faut appliquer pour D3.

[JS7777]

Ce sont les mêmes principes qu'il faut appliquer pour D3.

Donc si la broche 1 et 2 est supérieur à 2.5v (donc 1 et 1) la sortie de U1A est égale à 0 donc 4 et 5 est à 0 donc la sortie 6 est à 1, la led est éteinte.

[Antoane]

Donc si la broche 1 et 2 est supérieur à 2.5v (donc 1 et 1) la sortie de U1A est égale à 0 donc 4 et 5 est à 0 donc la sortie 6 est à 1, la led est éteinte.

Tout à fait.

Dans ce montage, U1:A et U1:C sont utilisés comme comparateurs, U1:B est un inverseur U1:D est une porte NAND quelconque.

Dans la pratique, ce genre de circuit fonctionne assez bien mais la valeur des seuils (ici supposé égal à Vcc/2) n'est pas garantie.
Par ailleurs, la consommation les portes lorsque leurs tensions d'entrée sont éloignées des rails d'alimentation explose.

[JS7777]

Maintenant il faut que je trouve Vbatt, là niveau calcul je suis pas fort.

Vcc*(R1+R2+R3/R2+R3)

[JS7777]

j'ai essayer plusieurs façon mais je pense pas que c'est bon.

(47+1/12) * 2.5v = 10

ou

2.5*(47+1+12/1+12)= 11.53


Merci

[JS7777]

J'ai trouver les réponses.

On demande de calculer la résistance R4 pour les leds donc U=R.I donc j'ai trouver 106.66ohm. Cela me parait juste.

Merci

Cdt

[Antoane]

Il faut que tu fasses attention à où tu mets les parenthèses, qui sont fonction de "l'ordre dans lequel on lit/fait les opérations" : tout d'abord multiplications et divisions, puis additions et soustractions.
Ainsi :
V1 = R3+R2/R1+R2+R3 * Vbatt
V2 = R3 / R1 +R2 +R3 * Vbatt
Vbatt > Vcc/2 * (R1+R2+R3/R3)
signifie :
V1 = R3+(R2/R1)+R2+(R3 * Vbatt)
V2 = (R3 / R1) +R2 +(R3 * Vbatt)
Vbatt > Vcc/2 * (R1+R2+(R3/R3))
c'est à dire (pour le premier) :

alors que tu voulais :
V1 = (R3+R2)/(R1+R2+R3) * Vbatt
V2 = R3 / (R1 +R2 +R3) * Vbatt
Vbatt > Vcc/2 * (R1+R2+R3)/R3
c'est à dire :

On demande de calculer la résistance R4 pour les leds donc U=R.I donc j'ai trouver 106.66ohm. Cela me parait juste.

C'est pas déraisonnable, tu peux détailler ton calcul et tes hypothèses si tu veux.

[JS7777]

Oui en effet, je ne savais pas qu'on pouvait écrire en forme de fractions et j'ai oublier les parenthèses.

Pour le 4) La led 2 s'allume entre 12.5v et 11.54v.

C'est pas déraisonnable, tu peux détailler ton calcul et tes hypothèses si tu veux.

J'ai oublier de le préciser : Tension directe au bornes des LED = 1.8v. Courant de ces LED ne dépassant pas 10ma.

R=U/I donc ((5-1.8)/(30*10^3)) = 106.66ohm

Mais je viens de remarquer qu'il y aura qu'une LED qui sera allumé à chaque fois donc c'est 10ma et non 30ma mais je suis pas sur.

Merci

[PA5CAL]

Bonsoir

Effectivement, une seule led est allumée à la fois, ce qui donne théoriquement une fois 10 mA dans le calcul.

Mais en pratique, le circuit CD4011 a toutes les chances de se montrer incapable de drainer un tel courant. Dans l'hypothèse d'une résistance de limitation nulle et d'une tension directe de 1,8V aux bornes des leds, les courbes typiques fournies par les constructeurs (c.f. figure 3 de cette datasheet) laissent présager un courant de sortie d'environ 3,7 mA (attention, s'agissant juste de valeurs typiques, rien n'empêche qu'un circuit puisse en pratique délivrer un courant plus élevé dans les mêmes conditions).

Pour obtenir une bonne luminosité, il faudrait plutôt utiliser des portes dans une technologie plus récente, comme 74HC00, qui peut drainer un courant beaucoup plus important.

[PA5CAL]

Voir figure 33, page 34 de ce document pour les courbes caractéristiques de sortie des portes 74HCxx. Celles-ci suggèrent qu'on pourra atteindre un courant notable même dans le pire cas de figure. Dès lors, on peut considérer qu'on a 5V aux bornes de l'ensemble led+résistance pour effectuer le calcul de la résistance de limitation sans risquer de faire produire à la led une luminosité ridicule.

[JS7777]

D'accord merci.

Merci à vous tous.