Par groupe
L’objectif de ce TP est de réaliser et d’étudier un oscillateur de Wien.
Le montage oscillateur de Wien sera réalisé avec des condensateurs de et des résistances de , sauf qui sera réalisée par une boite de résistance à décades.
À quelle condition s’attend-on à observer des oscillations quasi-sinusoïdales ? Quelle fréquence ont-elles dans ce cas ?
Les deux réponses seront munies d’une incertitude. La boite de résistance à décades, les résistances et les condensateurs ont une incertitude-type de .
Réaliser l’oscillateur de Wien sur une platine d’essai.
Pour vérifier que le montage est fonctionnel, régler , et vérifier que des oscillations apparaissent.
En fonction des valeurs de , l’oscillateur de Wien peut osciller ou non. Dans cette partie, on cherche la valeur limite de pour laquelle les oscillations commencent.
Lorsque la condition de démarrage des oscillations est tout juste vérifiée, des oscillations quasi-sinusoïdales peuvent être observées. Leur fréquence dépend des paramètres et du filtre de Wien.
Se placer dans des conditions où les oscillations sont quasi-sinusoïdales et mesurer leur fréquence.
Cette fréquence est-elle compatible avec la fréquence théorique prévue pour les oscillations quasi-sinusoïdales ?
Lorsque la condition de démarrage des oscillations est dépassée, les signaux générés par l’oscillateur de Wien s’éloignent de plus en plus d’une sinusoïde.
Annexe A : Tracé de spectre avec l’oscilloscope
Les oscilloscopes numériques utilisés en TP permettent de calculer le spectre des signaux mesurés. Pour cela, il faut accéder au menu math et, dans « opération », sélectionner « FFT » pour afficher le spectre du signal. Les options permettent de choisir une échelle linéaire (et non logarithmique), plus proche des spectres tracés en cours.
Pour zoomer sur le spectre, on peut soit paramétrer le calcul du spectre pour n’en afficher qu’une partie, soit augmenter la durée par carreaux1 en dézoomant l’axe du temps.