13h-17h : 2 TD en demi-classe

Fin de cours sur l’oscillateur astable simplifié.
Les oscillateurs quasi-sinusoidaux : définition, surcompensation légère des déperditions énergétiques d’un oscillateur amorti.
Analyse du signal obtenu : divergence transitoire en régime linéaire instable, atteinte de limite non-linéaire et accrochage périodique.
Cas de l’oscillateur à pont de Wien : fonction de transfert du filtre, équation différentielle globale, analyse chronologique de la boucle et interprétation de la condition de barkhausen.

DS1 rendus (disponibilité pour répondre aux questions individuelles sur les remarques des copies)

Travaux en cours :
Comparaison commentée de la copie et du corrigé pour vendredi 7 octobre
Penser à finaliser les compte-rendus de TP dans le cahier

17h-19h : TD IMSP 0 en demi-classe

Bruit et incertitudes : la courbe de gauss et les intervalles de confiance par LPU ou/et Monte Carlo

On utilisera les fonctions statistiques et de génération pseudo-aléatoire de numpy et les représentations graphiques de matplotlib (histogrammes et gaussienne superposées ou décalées dans une même fenêtre de figure).
On utilisera aussi scipy pour récupérer spécifiquement les données d’un fichier .wav et tester la couleur (spectre) et la distribution des mesures ( gaussienne ?) d’un bruit pouvant simuler des fluctuations aléatoires.

Au choix, deux pistes différentes de travail :
- Qualification des bruits (gaussien ou pas, blanc ou pas)
- Application de la méthode de Monte Carlo (MCM) pour confirmer la tendance gaussienne en propagation des erreurs et les calculs quadratiques de la loi de propagation des incertitudes (LPU1) (degré 1)

13h-15h :

Suite du Chapitre Ec-2

- Tracé du cycle d’hystérésis du montage comparateur non-inverseur (avec décalage du cycle par fem continue)
- Tracé de réponses temporelles à une sinusoïde d’entrée dans ce Trigger suivant l’amplitude de la sinusoïde relativement aux tensions de basculement
- Principe de boucle astable : Quadripole linéaire de relaxation en boucle cascade avec un comparateur. Quel comparateur pour quel comportement de relaxation ?
- Cas d’un intégrateur inverseur => à boucler avec un comparateur NON inverseur
(détermination de la boucle, de la période et fréquence de l’oscillateur, réglages de la période et l’amplitude, obtention possible de sinusoïde par filtrage)
- Cas d’un passe-bas passif du premier ordre => à boucler avec un comparateur inverseur
(détermination de la boucle, de la période et fréquence de l’oscillateur, réglages de la période et l’amplitude)


Travaux en cours :
Exercice 3 du TD Ec2-2 à préparer pour mercredi

15h-17h : TIPE 2.017

Distribution de documentation relatives aux différents sujets choisis par les étudiants (articles de Techniques de l’Ingénieur, thèses, articles de vulgarisation (BUP) etc.)
Discussions sur la direction des problématiques.

10h-12h : Suite du Chapitre Ec-2

On étudie le montage Filtre de Sallen Key :
- Reconnaissance et traitement du suiveur
- Comportement BF et HF par les modèles équivalents de condensateurs (attention : le passage à la limite de l’impédance nulle peut empêcher de conclure parfois)
- Estimation des H0, Q et w0 de formes canoniques
- Choix d’un facteur de qualité pour obtenir un Butterworth

ALI dans le montage Comparateur Inverseur à hystérésis
- Analyse du fonctionnement : valeurs de basculement de l’entrée
- Cycle d’Hysteresis et chronogramme


13h-17h : TP2 FFT et TP0 ALI (début)

Séance de 2h à classe dédoublée :

TP2 : Différences entre DSF, Transformée de Fourier et FFT

- Simulation sur REGRESSI : rôle de la fenêtre temporelle sur l’incrément fréquentiel et de l’échantillonnage (incrément temporel) sur la fenêtre fréquentielle. (Regressi masque le spectre replié) . Importance d’avoir un nombre entier de périodes dans la fenêtre (ou bien un nombre important de périodes si ce n’est pas le cas. Signalement de la nécessité de prendre un nombre de mesures puissance de 2 pour le calcul de la FFT

- Mesures sur l’oscillo numérique HP : Nombre de points de mesure et donc de calcul de la FFT, synchronisation impliquant le nombre entier de périodes dans la fenêtre, modifications liées de la fenêtre temporelle (s/div) et de la fréquence d’échantillonnage à cause du nombre de mesures N fixe. Dilatation de l’échelle des temps => compression de l’échelle des fréquences (et inversement). Mesures (Find Peaks, valeurs d’amplitudes en dBV, zoom de FFT avec units/div et Ref Level). Comparaison avec les DSF d’un créneau et d’un triangulaire parfaits.

TP0 : Mesures des écarts à l’idéalité des ALI LM741 et TL081

- Alimentation correcte des ALI sur plaquettes LAB
- Recherche de protocoles de mesure : exemple du Slew-Rate par un montage suiveur avec tension créneau d’entrée de fréquence assez élevée (centaine de kHz) et de forte amplitude crête à crête.

(à poursuivre et finaliser au prochain TP du 30 septembre)

Les compte rendu sont à avancer en temps réel lors du TP (avec compléments à la maison) : le cahier sera ramassé tout début octobre.
Pas de travail spécifique ce WE : relecture du cours, des applications de cours et des exercices corrigés dans la semaine (autre groupe de TD)

8h-12h : DS1 : induction et électronique analogique

Enoncé du DS1

Corrigé

Exercice 1 : VRAI-FAUX sur l’induction relative entre deux bobines voisines
Exercice 2 : Version (formellement très légèrement différente) d’un exercice sur la mesure analogique de Mutuelle inductance traité en TD et dont un corrigé élève avait été publié sur le site !!
Exercice 3 : Le haut-parleur électrodynamique : impédance motionnelle
Exercice 4 : Montage amplificateur non inverseur à ALI modélisé PB du premier ordre : rôle du facteur de mérite
Exercice 5 : Etude du montage à ALI d’un pédale à effet de saturation de guitare électrique

Travaux en cours : Lecture attentive du corrigé le plus tôt possible après l’épreuve de ce matin

13h-17h : 2 TD en demi-classe

TD Ec2-1

1er Groupe : Résolution en live des exercices 8 et 3 (publication des rédigés Yoan et Matthieu sur le site)
2eme Groupe : Résolution en live des exercices 9 et 5 (publication des rédigés Samuel et Alexandre sur le site)

Travaux en cours : Reprendre les corrigés de l’autre groupe et chercher les exercices 1 et 2 du TD Ec2-1 ainsi que l’application filtre de Sallen-Key du diaporama de cours.

13h-15h :

Suite du Chapitre Ec-2

Les DM2 sont rendus :
- On apprend à relever des dépassements au double décimètre
- On apprend qu’un gain n’est pas un rapport d’amplitudes de signaux quelconques mais de sinusoïdes de même fréquence
- On apprend les définitions du cours : pas celles d’internet ou les cas particulier du cours de l’an dernier (décrément logarithmique)

Suite du Chapitre de cours :
- Compétition entre rétroactions stabilisante et déstabilisante
- Montage à ALI simulant un diôle à « résistance négative »
- Importance des impédances d’entrée et de sortie (rôle du taux de rétroaction de la boucle)
- Le montage suiveur
- Le montage amplificateur inverseur

Travaux en cours :
Révisions pour le DS1 de mercredi 21 septembre : refaire les TD, DM et voir leurs corrections. Faire des fiches sur l’induction et l’électronique analogique (on peut s’aider des programmes de colle et du programme officiel)

15h-17h : TIPE 2.017

On met noir sur blanc les pistes pour démarrer sérieusement la recherche bibliographique hors internet.
Un document officiel sur les travaux livrables et leurs échéances est sorti cet après-midi

10h-12h : Suite du Chapitre Ec-2

On finalise l’application sur les montages intégrateur pur et intégrateur corrigé
On traite le cas d’un amplificateur non inverseur, on teste sa stabilité et on fait de même avec le montage inversant l’entrée inverseuse et l’entrée non-inverseuse : instabilité.
On fait intervenir le modèle ALI linéaire du premier ordre.
On s’interroge sur les impédances d’entrée de montages.

- Le DM2 est ramassé et le corrigé est distribué et mis en ligne

13h-17h : TP1 (L et M) en demi-classe (fin)

Séance de 2h à classe dédoublée :

Mesures très indirectes d’inductances par une étude dans un circuit R,L
utilisation de REGRESSI branché à l’oscillo en mode multimètre
Récupération des intervalles de confiances donnés par REGRESSI sur les ordonnées à l’origine et pentes des régressions linéaires.

Mesure de M par calcul de constante de couplage k déterminée par des évaluations expérimentales de fréquences de résonances des circuits couplés par inductance mutuelle.

Un compte rendu complet est attendu dans le cahier de TP pour la fin septembre.
Révisions de l’induction magnétique de PTSI et de l’électronique analogique PTSI-PT (Montages à ALI compris) pour préparer le DS1 de mercredi 21 septembre

13h-17h : Cours en demi-classe

Les devoirs DM1 sont rendus et quelques conseils généraux sur la lecture des énoncés exacts de chaque question, la réflexion physique et la rédaction sont prodigués

Chapitre Ec2 : L’ALI et ses applications

- l’objet physique
- sa composition analogique
- la boite noire et les modèles associés
- le modèle idéal et ses deux fonctionnements associés : amplification ou saturation.
- des modèles un peu moins caricaturaux et donc les « défauts » d’un ALI non idéal (qui ne sont que des écarts de comportement au modèle idéalisé)
- comportement en fréquence (Pbas 1er ordre, facteur de mérite)
- Insertion dans un montage (intégrateur), résolution d’un cahier des charges

Travaux en cours : Rédaction du DM2 à rendre vendredi matin

10h-12h : Fin du Chapitre Ec-1

- DSF des signaux périodiques
- Notion de spectre en amplitude
- Signaux usuels (créneau, triangulaire et « dents de scie »)
- Effet de divers filtres sur des signaux créneau et triangulaire en fonction de la fréquence de coupure du filtre et de la fréquence du fondamental du signal (interprétation des réponses temporelles par le spectre du signal filtré)
- Comportements dérivateur ou intégrateur d’un filtre

Les corrections d’exercices du TD0 rédigés nominativement sont ramassés et publiés sur le site

Travail à effectuer ce WE :
- Le DM2 est à chercher en solo ce WE

13h-17h : TP1 (L et M) en demi-classe (début)

Séance de 2h à classe dédoublée :

1h : Compléments sur les incertitudes (feuille synoptique résumé)

- Attendus du programme officiel (PTSI)
- Rappels de vocabulaire (justesse, fidélité, écart, erreur, valeur vraie, incertitude type et élargie)
- Distinction entre intervalles de certitude et de confiance (conséquence sur les sommes (quadratiques ou pas))
- Incertitude de type A : modèle d’erreur gaussienne (Loi normale) et utilisation des coefficients de student pour une méthode de statistique inductive passant de l’échantillon à la population. Rôles de n et de %C
- Incertitude de type B : Une seule mesure et utilisation de la demi-largeur d’intervalle constructeur pour passer à une incertitude-type u(x) puis à l’incertitude élargie
- ne proposer qu’un chiffre supposé significatif pour une demi-largeur d’intervalle de confiance.

1h : Début des mesures de L1,L2,L3,L4 et r1,r2,r3,r4 du TP1 (utilisation des livrets de carctéristiques constructeur pour chaque mesure) (multimètre et RLC-mètre)
Réflexion sur les deux branchements des bobines (série phase et série opposition)

10h-12h : Chapitre Ec-1(suite)

Plan du chapitre

Diaporama

On s’intéresse à la stabilité de SLCI du second ordre et de leurs différentes réponses temporelles à l’échelon de tension.
On cherche des méthodes d’obtention des valeurs numériques du temps tau et de l’amortissement sigma par mesures graphiques sur des réponses temporelles : temps de réponse à 5%, dépassement D, décrément logarithmique delta , abaque du temps réduit fonction de l’amortissement.
On signale la méthode de résolution des réponses indicielles par Laplace (que l’on n’utilisera jamais en physique : trop lourd pour ce que l’on fait

Travaux en cours : Rédaction (nominative) des exercices cherchés en groupe jeudi et vendredi dernier : à rendre avec une rédaction finalisée vendredi dernier délai. (cf cahier de texte précédent)

13h-17h : 2 TD en demi-classe

1 h : Compléments Hors programme sur la transformée de Fourier (spectre fréquentiel d’un signal), le Dirac dont la transformée de Laplace (et de Fourier) est unitaire,l’intérêt d’envoyer une « impulsion physique » dans un quadripôle inconnu (réponse impulsionnelle), le produit de convolution, le dirac comme élément neutre de la convolution, l’échantillonage interprété comme un produit d’une fonction continue par un peigne de Dirac et donc les pseudos-artefacts observés (répétitions du spectre autour de fe , 2fe, 3fe etc.) puis qu’un appareil numérique traite véritablement un signal échantillonné et non le signal continu analogique que l’on imagine, transformée du coup égale à la transformée du signal analogique convolué par une peigne de dirac de fréquences multiples de l’échantillonnage.

AUCUNE QUESTION NE VOUS SERA POSEE LA DESSUS NI EN DS NI EN COLLES

1h : Retour sur les LNTP grâce à l’exercice 5
Correction du début du 6

13h-15h : Chapitre Ec-1

Plan du chapitre

Diaporama

On définit clairement les SLCI en relevant en particulier :
- les sources de non-linéarité
- l’intérêt des signaux sinusoïdaux pour tester la linéarité
- la condition de stablité appliquée aux filtres de premier et de second ordre (critère de ROUTH)

On rappelle les fonctions de transfert de base des filtres analogiques linéaires , leurs diagrammes de BODE asymptotiques et leurs fonctions.

On décrit également ce que l’on appellera « impulsion électrique » et on ébauche une description de la distribution de Dirac qui permettra de développer la recherche des fonctions de transfert par la réponse impulsionnelle ainsi que l’échantillonnage « idéal »

Travaux en cours :
Recherche des exercices 5 et 6 du TD0 pour le mercredi 7 septembre
Rédaction (nominative) des exercices cherchés en groupe jeudi et vendredi dernier : à rendre avec une rédaction finalisée vendredi dernier délai. (cf cahier de texte précédent)

15h-16h : TIPE 2.017

Thème officiel

Cadre général de la nouvelle épreuve

16h-17h : Discussions sur des pistes et recherche internet

9h-9h30 : Accueil de rentrée :
- Fiche de renseignements individuels
- Consignes de fonctionnement des séances de physique-chimie
9h30-11h30 : TD0 : L,M et électronique analogique (révisions de PTSI)
Séance de 2h à classe dédoublée : Les étudiants font une recherche en petits groupes de travail (1 heure) et une résolution rédigée est proposée et discutée au tableau pour certains exercices.(1heure)

Les étudiants rendent le DM1 ainsi que l’interro-bilan communiqués en Aout

Travail à effectuer ce WE :
- les étudiants n’ayant pas eu le DM1 doivent le rédiger pour Lundi 5 septembre ( 5/2 extérieurs en particulier)
- Les groupes ayant travaillé des exercices précis doivent fournir une résolution complète rédigée qui sera mise en ligne sur le site :
- Au delà de la solution, ce document doit être accompagné de commentaires sur :
- les concepts et lois physiques du programme officiel mis en jeu
- les stratégies de résolution (les « mauvaises » et les « bonnes » qui ont donc été choisies)
- les erreurs types à éviter
- Les élèves ayant planché sur le ou les mêmes exercices doivent se mettre en communication et l’un d’entre eux est responsable du travail final (tous les élèves auront eu au moins une fois ce rôle dans l’année)
- La boite mail prof.de.physique@numericable.fr est à utiliser pour des échanges avec le professeur au sujet de l’exercice.
- Les fichiers numérisés des résolutions du TD0 devront être finalisés pour vendredi 9 septembre et seront tous présents sur le site le WE du 10-11 septembre.

13h30-14h : Accueil de rentrée :
- Fiche de renseignements individuels
- Consignes de fonctionnement des séances de physique-chimie
14h-16h : TD0 : L,M et électronique analogique (révisions de PTSI)
Séance de 2h à classe dédoublée : Les étudiants font une recherche en petits groupes de travail et une résolution rédigée est proposée au tableau pour certains exercices.

Les étudiants rendent le DM1 ainsi que l’interro-bilan communiqués en Aout