Fiche Élève - Séance 2 (4h)

Thème : "Smart Lab" - Concevoir et Simuler un Bloc de Conditionnement

Consigne : Répondez aux questions de dimensionnement. Utilisez le simulateur (lien fourni par le professeur) pour valider vos calculs.
Objectifs de la séance :

1. Activité (3h00)

Partie A : Dimensionnement du Gain (1h30)

Problème : Le capteur sort 4.0V max. Le CAN (0-5V, 13 bits) doit afficher la valeur numérique N=5000 pour cette tension.
Si on branche en direct, le CAN affichera une autre valeur. Il faut adapter le signal.

Quelle est la valeur numérique cible N_cible pour 5000 ppm ?

Un CAN 13 bits peut compter jusqu'à combien ? (N_max = 2^13 - 1)

Est-ce suffisant pour stocker la valeur de la Q A.1 ?

Calculons la tension exacte que le CAN doit recevoir pour afficher 5000.
Formule :Ve = Ncible × (Vref) / Nmax_CAN

Ve = * (5 / )

Le capteur fournit 4.0V. Nous voulons obtenir la tension calculée en Q A.3.
Formule : K = V_sortie/V_entrée

Le Gain K est-il > 1 ou < 1 ? Quel type de montage faut-il ?

Partie B : Conception et Simulation (1h30)

Nous allons réaliser ce Gain K avec un Pont Diviseur de Tension (2 résistances R1 et R2).

On fixe R1 = 10 kΩ. Calculez R2 pour obtenir le Gain K trouvé en A.4.
Formule : K = R2 / (R1 + R2)

Ve (4V) Sortie (Vs)

Réalisez le montage sur le simulateur (Tinkercad). Mettez 4.0V en entrée. Mesurez la tension de sortie.
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2. Exercices de Vérification


Amplificateur
Atténuateur

Rappel : q = V_ref / (2^n - 1)