Montages de base en
électronique
D1
R1
UAC1
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UAC2
D2
230 V
50 Hz
UDC
230 V/18 V
C1
UDC
t
Livre d’exercices
Avec CD-ROM
Festo Didactic
567295 fr
Référence :
Édition :
Auteur :
567295
09/2011
Karl-Heinz Drüke
Rédaction :
Frank Ebel
Graphisme :
Anika Kuhn, Thomas Ocker, Doris Schwarzenberger
Mise en page :
01/2014, Frank Ebel, Beatrice Huber
© Festo Didactic SE, 73770 Denkendorf, Allemagne, 2014
Internet : www.festo-didactic.com
E-mail : did@de.festo.com
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Nota
ce qui est dit.
Les termes enseignant, étudiant, etc. employés dans le présent document désignent aussi, bien
entendu, les enseignantes, étudiantes, etc. L’emploi d’un seul genre ne saurait constituer une
discrimination sexuelle, mais a simplement pour but de faciliter la lecture et la compréhension de
TP 1
TP 2
TP 3
TP 4
TP 5
TP 6
TP 7
TP 8
TP 9
TP 1 :
TP 2 :
TP 3 :
TP 4 :
TP 5 :
TP 6 :
TP 7 :
TP 8 :
TP 9 :
Table des matières
Usage normal _____________________________________________________________________________ IV
Avant-propos ______________________________________________________________________________ V
Introduction ______________________________________________________________________________ VII
Instructions et consignes de sécurité ________________________________________________________ VIII
Ensemble de formation « Bases de l’électrotechnique/électronique » (TP 1011) ____________________ IX
Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques –
Montages de base de l’électronique ___________________________________________________________ X
Jeu d’équipement _________________________________________________________________________ XIII
Correspondance entre composants et travaux pratiques – Montages de base de l’électronique _______ XVIII
Notes à l’intention de l’enseignant ou du formateur ______________________________________________ XX
Structure des travaux pratiques _____________________________________________________________ XXI
Désignation des composants _______________________________________________________________ XXI
Contenu du CD-ROM _______________________________________________________________________ XXII
Travaux pratiques et corrigés
Étude des caractéristiques de transistors ____________________________________________ 3
Distinction des montages de base de transistors _____________________________________ 21
Étude d’amplificateurs à plusieurs étages ___________________________________________ 39
Réalisation d’un amplificateur de puissance _________________________________________ 57
Amplification de signaux de tension continue ________________________________________ 73
Génération de tensions impulsionnelles et en dents de scie ____________________________ 91
Réalisation de générateurs de signaux à l’aide de circuits LC et RC _____________________ 111
Étude de montages d’alimentation secteur _________________________________________ 129
Initiation aux convertisseurs de tension continue ____________________________________ 147
TP 10
Utilisation de thyristors et triacs __________________________________________________ 163
Travaux pratiques et fiches de travail
Étude des caractéristiques de transistors ____________________________________________ 3
Distinction des montages de base de transistors _____________________________________ 21
Étude d’amplificateurs à plusieurs étages ___________________________________________ 39
Réalisation d’un amplificateur de puissance _________________________________________ 57
Amplification de signaux de tension continue ________________________________________ 73
Génération de tensions impulsionnelles et en dents de scie ____________________________ 91
Réalisation de générateurs de signaux à l’aide de circuits LC et RC _____________________ 111
Étude de montages d’alimentation secteur _________________________________________ 129
Initiation aux convertisseurs de tension continue ____________________________________ 147
TP 10 :
Utilisation de thyristors et triacs __________________________________________________ 163
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III
Usage normal
L’ensemble de formation « Bases de l’électrotechnique/électronique » ne doit s’utiliser que :
• pour un usage normal, c’est-à-dire dans le cadre de l’enseignement et de la formation, et
•
en parfait état sur le plan de la sécurité.
Les composants de l’ensemble de formation sont construits conformément à l’état de l’art et aux règles
techniques reconnues en matière de sécurité. Une utilisation non conforme peut néanmoins mettre en
danger la vie et la santé de l’utilisateur ou de tiers ainsi qu’affecter l’intégrité des composants.
Le système de formation de Festo Didactic est exclusivement destiné à la formation initiale et continue dans
le domaine de l’automatisation et de la technique. Il incombe à l’établissement de formation et/ou aux
formateurs de faire respecter par les étudiants les consignes de sécurité décrites dans le présent manuel de
travaux pratiques.
Festo Didactic décline par conséquent toute responsabilité pour les dommages causés aux étudiants, à
l’établissement de formation et/ou à des tiers du fait de l’utilisation de ce jeu d’équipement en dehors du
contexte d’une pure formation, à moins que ces dommages ne soient imputables à une faute intentionnelle
ou à une négligence grossière de Festo Didactic.
IV
© Festo Didactic
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Le système de formation « Automatisation et Technique » de Festo Didactic part de différents niveaux
d’accès à la formation et objectifs professionnels. C’est dans cette optique qu’est structuré le système de
Avant-propos
ensembles de formation axés sur les technologies ;
formation :
•
• mécatronique et automatisation industrielle ;
automatisation de process et régulation ;
•
robotique mobile ;
•
• usines-écoles hybrides.
Le système de formation « Automatisation et Technique » fait régulièrement l’objet de mises à jour et
extensions au fil des évolutions enregistrées dans le domaine de la formation et des techniques.
Les ensembles de formation technologique se penchent sur les technologies suivantes : pneumatique,
électropneumatique, hydraulique, électrohydraulique, hydraulique proportionnelle, automates
programmables, capteurs, électricité et actionneurs électriques.
La structure modulaire du système de formation permet de réaliser des applications allant au-delà des
limites des différents ensembles. Par exemple, il est possible de commander par automate programmable
des actionneurs pneumatiques, hydrauliques et/ou électriques.
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V
VI
Tous les ensembles de formation se composent des éléments suivants :
• matériel ;
supports ;
•
•
séminaires.
Matériel
Le matériel des ensembles de formation est constitué de composants industriels et systèmes adaptés à une
approche didactique. Le choix et l’exécution des composants faisant partie des ensembles de formation
sont spécialement adaptés aux projets des supports d’accompagnement.
Supports
Les supports dédiés aux différents domaines de spécialité sont de deux types : didactiques et logiciels. Les
supports didactiques, axés sur la pratique, comprennent :
• manuels de fond et de cours (ouvrages standard de dispense de connaissances fondamentales) ;
• manuels de travaux pratiques (avec explications complémentaires et corrigés types) ;
•
lexiques, manuels, ouvrages spécialisés (donnant des informations plus détaillées sur des thèmes à
approfondir) ;
jeux de transparents et vidéos (permettant d’illustrer et de rendre plus vivant l’enseignement) ;
•
• posters (pour la visualisation de sujets plus complexes).
logiciels de simulation ;
logiciels de visualisation ;
Dans le domaine du logiciel, des programmes sont disponibles pour les applications suivantes :
• didacticiels (présentation pédagogique et multimédia de contenus de formation) ;
•
•
•
•
•
logiciels de programmation d’automates programmables industriels.
logiciels de conception et de configuration ;
logiciels de mesure ;
Les supports destinés aux formateurs et aux étudiants sont disponibles en plusieurs langues. Ils sont
conçus pour l’enseignement, mais se prêtent aussi à l’autoformation.
Séminaires
Un large éventail de séminaires consacrés aux contenus des ensembles de formation complète l’offre de
formation initiale et continue.
Vous avez des suggestions ou des critiques à propos de ce manuel ?
N’hésitez pas à nous en faire part par courriel à : did@de.festo.com
Les auteurs et Festo Didactic vous en remercient d’avance.
© Festo Didactic
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Le présent manuel de travaux pratiques fait partie du système de formation « Automatisation et Technique »
de la société Festo Didactic SE. Ce système constitue une solide base de formation initiale et continue axée
sur la pratique. L’ensemble de formation « Bases de l’électrotechnique/électronique » (TP 1011) traite des
Introduction
thèmes suivants :
• bases du courant continu ;
• bases du courant alternatif ;
• bases des semi-conducteurs ;
• montages de base de l’électronique.
Le manuel de travaux pratiques « Montages de base de l’électronique » clôt la série des manuels de travaux
pratiques consacrés aux bases de l’électrotechnique/électronique. L’accent y est surtout mis sur l’examen
analytique des interactions entre les composants déjà abordés dans les trois premiers ouvrages de base.
La réalisation et l’étude des montages supposent de disposer d’un poste de travail de laboratoire équipé
d’une alimentation secteur protégée, de deux multimètres numériques, d’un oscilloscope à mémoire et de
cordons de laboratoire sécurisés.
Le jeu d’équipement TP 1011 permet de réaliser les montages complets des 10 travaux pratiques sur le
thème « Montages de base de l’électronique ».
Des fiches techniques des différents composants (diodes, transistors, appareils de mesure, etc.) sont en
outre disponibles.
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VII
Instructions et consignes de sécurité
Généralités
•
formateur.
•
Les étudiants ne doivent travailler sur les montages que sous la surveillance d’une formatrice ou d’un
• Respectez les indications données dans les fiches techniques des différents composants, en particulier
toutes les consignes de sécurité !
La formation ne doit être à l’origine d’aucune panne susceptible d’affecter la sécurité ; les pannes
éventuelles doivent être immédiatement éliminées.
Électricité
• Danger de mort en cas de coupure du conducteur de protection !
–
La continuité du conducteur de protection (jaune/vert) ne doit être interrompue ni à l’extérieur ni à
l’intérieur de l’appareillage.
–
L’isolation du conducteur de protection ne doit être ni endommagée ni supprimée.
• Dans les établissements industriels ou artisanaux, il conviendra de respecter les directives des
organismes professionnels, et notamment celles des mutuelles d’assurance accident applicables aux
• Dans les établissements scolaires et de formation, l’utilisation d’alimentations secteur sera placée sous
la responsabilité et la surveillance de personnels qualifiés.
Des condensateurs intégrés à l’appareil peuvent encore être chargés même après coupure de toutes les
matériels électriques.
• Attention !
sources de tension.
•
Lors du remplacement de fusibles : n’utilisez que les fusibles prescrits, à courant nominal et
caractéristiques de déclenchement voulus.
• Ne mettez jamais immédiatement sous tension votre bloc d’alimentation secteur s’il vient de passer
d’une pièce froide à une pièce chaude. La condensation susceptible de se former pourrait alors détruire
l’appareil. Laissez d’abord l’appareil prendre la température ambiante.
• N’utilisez pour l’alimentation des montages des différents travaux pratiques que des très basses
tensions d’au maximum 25 V DC.
• N’effectuez les branchements électriques qu’en l’absence de tension.
• N’effectuez les débranchements électriques qu’en l’absence de tension.
• N’utilisez pour les branchements électriques que des cordons de liaison dotés de connecteurs de
sécurité.
• Pour débrancher les cordons de liaison, tirez sur les connecteurs, pas sur les cordons.
VIII
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