Section : S

Option : Sciences de l’ingénieur

Discipline : Génie Électrique

Calcul du temps de charge d’un condensateur
Domaine d’application :
Traitement du signal

Type de document :
Exercice

Classe :
Terminale

Date :

I – Enoncé du problème
On réalise le montage ci-contre utilisant un inverseur à entrée Trigger, une résistance R et un condensateur C.

R

La tension d’alimentation de l’inverseur est VDD.
Les deux valeurs possibles de la tension de sortie US sont
VDD et 0 V.

1

Si US=VDD, alors le condensateur C se charge à travers la résistance R, et sa tension UC évolue vers VDD.

UC

C

US

Si US=0 V, alors le condensateur C se décharge à travers la résistance R, et sa tension UC évolue vers
0 V.
L’inverseur Trigger est caractérisé par ses 2 seuils de basculement :
✹ le seuil bas VB
✹ le seuil haut VH
Hypothèse d’étude et conditions initiales :
✹ l’inverseur Trigger est alimentée entre 0 V et VDD
✹ à t=0 le condensateur C est totalement déchargé et UC=0 V
II – Allure des différentes tensions

Complétez ci-dessous les chronogrammes des signaux UC (tension aux bornes du condensateur) et US (la sortie) :

UC
VDD
VH

VB t US
VDD

t
Régime
transitoire

tH

EXERCICE : Calcul du temps de charge d’un condensateur

T

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III – Applications numériques
On rappelle ci-contre la formule du temps de charge d’un condensateur de capacité C à travers une résistance R. Dans les trois applications qui suivent nous utiliserons les composants suivants : R=10kΩ
Ω et C=1µ µF. t = R.C.ln

Va - Vi
Va - Vf

Définition et unité de toutes les grandeurs utilisées dans cette relation :
Grandeur
R
C
Va
Vi
Vf t Définition de la grandeur dans le contexte de la formule du temps de charge
Résistance du circuit de charge
Capacité du condensateur qui se charge
Tension d’alimentation du circuit (appelée aussi tension asymptotique)
Tension initiale (tension de départ) aux bornes du condensateur
Tension finale (tension d’arrivée) aux bornes du condensateur
Temps que