Annales Physique du Bac STI

Cette partie vise à démontrer la relation permettant de mesurer le niveau dans une cuve avec une sonde capacitive.
L'étude des condensateurs a été faite en classe de 1^ère mais le sujet ne fait appel à aucune connaissance particulière. Cette partie demande d'être rigoureux et logique.

On étudie ici un générateur de rampe. Il comprend un montage intégrateur et un comparateur à un seuil.
L'étude du montage intégrateur est simplifiée car les questions sont détaillées. Le compensateur est amené de façon très classique.

Cette partie comporte l'étude d'un filtre passe-bas passif et d'un circuit amplificateur à A.O. pour la mise en forme.
La difficulté est normale : vous êtes suffisamment guidé et les notions abordées sont classiques.

On étudie ici un CAN, connecté à l'afficheur du système, et un comparateur à 2 seuils à portes logiques.
Le sujet vous invite à vous appuyer sur la caractéristique donnée du CAN. Le titre fait référence à l'afficheur alors que vous devez seulement indiquer ce qu'il affiche.

La commande de l'électrovanne est essentielle dans le système car elle permet le remplissage de la cuve. Vous devez faire appel à vos connaissances sur le transistor.
Cette partie est intéressante car l'étude est assez détaillée, sans être difficile.

La synthèse ne demande pas de connaissance, elle utilise les résultats précédents pour déterminer l'état de la vanne en fonction de la hauteur de liquide dans la cuve.
Cette partie est intéressante car elle donne une vision générale du sujet.

La partie A permet de comprendre le fonctionnement global du système. La partie B teste les savoir-faire expérimentaux de lecture d'oscillogrammes puis porte sur une étude assez détaillée d'un oscillateur à résistance négative.
Dans l'étude de l'oscillateur de détection, de nombreuses questions vous permettent d'arriver sans peine au résultat v_e = —R_n × i_r. Puis la fréquence de l'oscillateur vous est même donnée.

La partie C permet d'établir l'expression de la tension de sortie du multiplieur qui est ensuite filtrée dans la partie D. La fréquence retenue est fonction du matériau à trier.
Aucune difficulté particulière dans l'utilisation de la formule de trigonométrie puis dans la lecture graphique des caractéristiques du filtre. Dans cette partie, les résultats de la partie C vous sont donnés.

Il s'agit ici d'une fréquence, image de l'objet à trier, en une tension.
Il n'est pas nécessaire d'avoir des connaissances sur les convertisseurs fréquence-tension. Cette partie ne consiste qu'à faire de la lecture de graphique.

Le circuit étudié est constitué d'un pont diviseur de tension, de comparateurs et d'un système de diodes supprimant les alternances négatives des tensions V_S2  et V_S3.
Structure très classique. Les tensions seuils à calculer sont ensuite données dans le document-réponse.

La partie G porte sur l'étude d'un monostable qui permet de retarder l'action sur les portes de 0,3 s, temps mis par l'objet pour parcourir la distance entre la tête de détection et l'entrée de la trappe.
L'étude demandée est incomplète. On vous demande seulement la valeur des tensions dans l'état stable et l'état instable mais on ne vous demande pas de tracer les chronogrammes de fonctionnement ni d'expliquer le retour à l'état stable.

Cette partie permet de vérifier le bon fonctionnement du dispositif étudié.
On vous demande de réutiliser les résultats des parties précédentes. La synthèse doit donc vous permettre de vérifier l'exactitude de ceux-ci.