QCM : Rétroaction et montages à ALI (12 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un dispositif, le signal produit en sortie est renvoyé et peut agir à nouveau comme signal d’entrée. Quelle propriété décrit cette configuration ?

La sortie reste distincte de l’entrée
La sortie est remplacée par une perturbation extérieure
La sortie peut aussi servir d’entrée
La sortie est amplifiée sans être renvoyée

La sortie peut aussi servir d’entrée

Explication

Il y a rétroaction lorsque la sortie peut aussi servir d’entrée. Une chaîne sans retour sépare ces rôles, l’amplification ne suffit pas à définir une rétroaction, et une perturbation extérieure n’est pas un signal de sortie renvoyé.

2. Un schéma présente deux configurations d’un même système : dans la première, la boucle est ouverte et, dans la seconde, elle est fermée. Quelle distinction faut-il faire entre les fonctions de transfert associées ?

La FTBF correspond aux deux configurations, tandis que la FTBO n’en décrit aucune
La FTBO et la FTBF correspondent à des configurations différentes de la boucle
La FTBO correspond à la boucle fermée et la FTBF à la boucle ouverte
La FTBO et la FTBF désignent une seule fonction indépendante de la configuration

La FTBO et la FTBF correspondent à des configurations différentes de la boucle

Explication

La FTBO et la FTBF sont associées à des configurations différentes de la boucle. Intervertir leurs configurations les confond, tandis qu’une fonction unique ne rend pas compte de cette distinction.

3. Pour étudier un montage à ALI, une étudiante classe deux cas : dans le premier, la sortie est renvoyée avec une action positive; dans le second, elle est renvoyée avec une action négative. Quelle distinction organise l’étude de ces montages ?

Distinguer les montages à ALI idéal de ceux à ALI non idéal
Distinguer les montages à rétroaction négative de ceux sans rétroaction
Distinguer les montages en régime linéaire de ceux en régime saturé
Distinguer les montages à rétroaction positive de ceux à rétroaction négative

Distinguer les montages à rétroaction positive de ceux à rétroaction négative

Explication

L’étude des montages à ALI distingue les rétroactions positives et négatives. Le régime linéaire ou saturé et le caractère idéal ou non idéal constituent d’autres distinctions, tandis qu’une rétroaction négative n’équivaut pas à une absence de rétroaction.

4. Lors du calcul de la relation entre les entrées et les sorties d’un montage à ALI, un étudiant cherche une méthode destinée à automatiser les calculs. Quelle méthode peut-il employer ?

Le montage intégrateur
Le théorème de Millman
L’analyse de la rétroaction
L’hypothèse de régime linéaire

Le théorème de Millman

Explication

Le théorème de Millman est présenté comme une méthode pour automatiser les calculs de relations entre entrées et sorties. Un intégrateur est un montage, le régime linéaire une hypothèse de fonctionnement, et l’analyse de la rétroaction une étape de l’étude.

5. En régime linéaire, un ALI du premier ordre reçoit une tension différentielle ε=2 mV\varepsilon=2\,\text{mV} et possède un gain μ=1500\mu=1500. Quelle tension de sortie prévoit le modèle ?

3 V3\,\text{V}
0,75 V0{,}75\,\text{V}
−3 V-3\,\text{V}
3000 V3000\,\text{V}

$$3\,\text{V}$$

Explication

Le modèle du premier ordre donne Vs=μεV_s=\mu\varepsilon, donc 1500×0,002 V=3 V1500\times 0{,}002\,\text{V}=3\,\text{V}. La valeur 0,75 V0{,}75\,\text{V} vient d’un gain divisé à tort par deux, 3000 V3000\,\text{V} oublie la conversion des millivolts et −3 V-3\,\text{V} inverse le signe de l’entrée.

6. Un ALI sans rétroaction a une tension différentielle ε=−0,4 V\varepsilon=-0{,}4\,\text{V} et une tension de saturation de module Vsat=12 VV_{sat}=12\,\text{V}. Quelle est sa tension de sortie ?

−12 V-12\,\text{V}
Une valeur proportionnelle à −0,4 V-0{,}4\,\text{V}
+12 V+12\,\text{V}
0 V0\,\text{V}

$$-12\,\text{V}$$

Explication

Sans rétroaction, une entrée différentielle négative place la sortie à −Vsat-V_{sat}, soit −12 V-12\,\text{V} dans ce cas. +12 V+12\,\text{V} inverse le signe de saturation, une sortie proportionnelle relève du modèle linéaire et 0 V0\,\text{V} ne correspond pas à la règle de saturation.

7. Lorsqu’on étudie le slew-rate d’un ALI, quelle limite du fonctionnement examine-t-on ?

Une limite de l’amplitude de saturation
Une limite du gain statique
Une limite du régime linéaire
Une limite de la fréquence de coupure

Une limite du régime linéaire

Explication

Le slew-rate est étudié comme une limite du régime linéaire de l’ALI. La saturation concerne l’amplitude de sortie, tandis que le gain statique et la fréquence de coupure caractérisent d’autres aspects du fonctionnement.

8. Pour prévoir le basculement de la sortie d’un montage à hystérésis soumis à une entrée sinusoïdale, quel élément faut-il notamment déterminer ?

La forme sinusoïdale de la sortie
Les conditions de bascule du montage
Le gain statique du montage
La fréquence de coupure du montage

Les conditions de bascule du montage

Explication

Les conditions de bascule font partie des caractéristiques à étudier pour établir le cycle de fonctionnement d’un montage à hystérésis. La forme sinusoïdale concerne ici l’entrée, tandis que le gain statique et la fréquence de coupure ne définissent pas ces conditions de bascule.

9. Lorsqu’on caractérise un intégrateur à ALI non idéal, quels éléments faut-il déterminer pour décrire complètement son comportement fréquentiel ?

Sa fonction de transfert en boucle ouverte, sa marge de phase, son gain statique et sa fréquence propre
Sa relation entrée-sortie, sa fonction de transfert canonique, son gain statique et sa pulsation de coupure
Sa relation entrée-sortie, son diagramme de phase, son gain maximal et sa fréquence de résonance
Son équation différentielle, son impédance d’entrée, son gain à haute fréquence et son temps de montée

Sa relation entrée-sortie, sa fonction de transfert canonique, son gain statique et sa pulsation de coupure

Explication

La caractérisation de l’intégrateur non idéal associe sa relation entrée-sortie et sa fonction de transfert canonique à l’identification du gain statique et de la pulsation de coupure. La résonance et la marge de phase relèvent d’autres caractérisations.

10. Dans un comparateur à hystérésis, une entrée sinusoïdale croissante puis décroissante provoque les bascules de sortie comment ?

À un seuil choisi par la fréquence, sans dépendance au sens de variation
À deux seuils distincts, dont la valeur dépend du sens de variation de l’entrée
À deux niveaux de sortie distincts, mais pour une même valeur d’entrée
À un seuil unique, identique lors de la montée et de la descente de l’entrée

À deux seuils distincts, dont la valeur dépend du sens de variation de l’entrée

Explication

L’hystérésis se caractérise par des conditions de bascule différentes selon le sens de variation de l’entrée, ce qui correspond à deux seuils. Un seuil unique ne décrit pas ce cycle, et les niveaux de sortie ne sont pas les seuils d’entrée.

11. Quel agencement constitue le montage oscillateur à ALI étudié ?

Un intégrateur suivi d’un comparateur à hystérésis
Un comparateur simple suivi d’un dérivateur
Un dérivateur suivi d’un comparateur simple
Un comparateur à hystérésis suivi d’un intégrateur

Un comparateur à hystérésis suivi d’un intégrateur

Explication

Le montage oscillateur étudié associe un comparateur à hystérésis placé avant un intégrateur. L’ordre inverse et le remplacement par un comparateur simple ou un dérivateur ne correspondent pas à cet agencement.

12. Dans l’analogie de la fontaine à eau utilisée pour comprendre un oscillateur, que représente le niveau d’eau dans le tube ?

Le seuil de bascule du comparateur à hystérésis
La tension de saturation du comparateur à hystérésis
Le signal de sortie de l’intégrateur
La vitesse de remplissage, qui représente le signal d’entrée

Le signal de sortie de l’intégrateur

Explication

Dans l’analogie, le niveau d’eau dans le tube représente la sortie, tandis que la vitesse de remplissage représente l’entrée. Le seuil et la tension de saturation sont des notions du circuit, pas la grandeur associée au niveau d’eau.

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Quand un système présente-t-il une rétroaction ?

Lorsque sa sortie peut aussi servir d’entrée.

À quelles configurations de boucle sont associées la FTBO et la FTBF ?

À des configurations différentes de la boucle.

Selon quels types de rétroaction les montages à ALI peuvent-ils être étudiés ?

La rétroaction positive ou négative.

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