1ère partie : caractéristiques générales d'un signal périodique v(t) v V max

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1 G. Pinson - Physique Appliquée Signaux périodiques A3-P / A3 - Mesurage des signaux périodiques ère parie : caracérisiques générales d'un signal périodique () sin 5 max pp DC (ms) min () Signal arian en foncion du emps Période F Fréquence F max min pp ou ^ Ampliude aleur maximale aleur minimale Ampliude crêe à crêe (Peak-o-peak) pp min <> ou ou DC aleur moyenne ou composane coninue < > eff ou RMS ou AC+DC aleur efficace raie (Roo Mean Square) eff < > ne pas confondre : < > : moyenne des carrés <> : carré de la moyenne ( ) d AC () Composane alernaie AC () () DC par définiion : < AC > ACeff ou AC aleur efficace de la composane alernaie AC < AC héorème : eff DC +AC xercice :.- Rappeler (sans démonsraion) l'expression de la aleur efficace d'une foncion sinusoïdale pure d'ampliude..- Proposer une raducion française de l'expression anglaise Roo Mean Square..3- Dans l'exemple ci-dessus, calculer à parir de la formule donnan () les aleurs de ω (pulsaion en rad/s),, F,, min, max, pp, DC, AC, eff..4- Parmi ces grandeurs, quelles son celles que l'on peu releer graphiquemen e quelles son celles qui n'apparaissen pas sur ce graphe? > ISBN hp:// G. Pinson,

2 G. Pinson - Physique Appliquée Signaux périodiques A3-P / ème parie : mesures sur signaux périodiques.- Signal sinusoïdal pur..- Uilisaion du Généraeur Basse Fréquence () : Sorie sinusoïdale, f Hz. Régler l'ampliude du signal pour aoir efficaces en sorie À ID (mesure à l'aide d'un mulimère en mode AC)...- Puis réaliser le monage ci-conre. Mesurer eff. Conclusion : monrer que le es équialen à un généraeur de héenin don on calculera l'impédance de sorie. érificaion : oir face aan du...3- Relier le à la oie A d'un oscilloscope numérique. Réaliser sur l'oscilloscope un Auose (affichage auomaique). Imprimer l'oscillogramme. Mesurer à l'aide de l'oscilloscope (reading) : DC, AC, AC+DC, min, max, pp. 5Ω.- Signal sinusoïdal décalé..- n s'aidan de l'oscilloscope, régler sur le le décalage (offse) à sans modifier l'ampliude du signal. Imprimer l'oscillogramme. Mesurer DC, AC, AC+DC, min, max, pp. érificaion : comparer eff e DC + AC..- Uilisaion de l'oscilloscope : Déclenchemen (rigger). ssayer un déclenchemen sur la pene posiie, puis sur la pene négaie. Puis régler manuellemen le nieau de déclenchemen. nre quelles aleurs ce nieau doi-il êre compris?..3- Uilisaion de l'oscilloscope : Couplage. Obserer à l'écran les signaux affichés : a) Liaison direce, oie A en couplage DC, puis AC. a) b) Liaison par condensaeur, oie A en couplage DC. Conclusion. Pour la suie du P, enleer le condensaeur e reser en µf couplage DC. b).3- Signal recangulaire unipolaire Régler le pour obenir le signal carré suian : Soi : ; F Hz Rappel : rappor cyclique (Duy) : α H.3.- Faire arier α. racer les courbes DC (α) e AC+DC (α)..3.- érificaion : monrer que : DC α ; AC+DC NB : calcul des inégrales par la méhode des surfaces. α..4- Signal recangulaire bipolaire.4.- racer les courbes DC (α), AC (α) e AC+DC (α)..4.- érificaion : monrer que : DC (α ) ; AC+DC NB : calcul des inégrales par la méhode des surfaces n déduire l'expression de AC en foncion de α e de. H H α α (ms) (ms) ISBN hp:// G. Pinson,

3 G. Pinson - Physique Appliquée Signaux périodiques A3-P / 3 3ème parie : expérimenaion. 3.- Oscilloscope : mesure des emps On eu réaliser un généraeur d'impulsions recangulaires à l'aide du monage ci-dessous. : sorie sinusoïdale, 5 Hz, ampliude maximale, pas d'offse. oscilloscope AM A 5,6kΩ zener 5,6 B oie B BM M oie A Obserer e imprimer sur un même graphe AM (oie A), BM (oie B). Jusifier l'allure de BM. Rappel : caracérisique d'une diode zéner : I I Z,7 Mesurer les emps de monée e de descene de BM. On rappelle : 9% de pp pp % de pp m d 3.- Mesure e calcul des ensions Monage : modifier le circui comme ci-dessous. oscilloscope A 5,6kΩ B oie B oie A AM N47 BM M 3..- Obserer e imprimer sur un même graphe AM (oie A), BM (oie B). Mesurer sur chaque oie DC, AC, AC+DC, min, max, pp érificaion : calculer, à parir de la mesure de max, la aleur moyenne e la aleur efficace raie des ensions AM e BM. Méhode de calcul des inégrales (en posan x ω) : < > () d (x ) dx ; eff (x ) dx ; rappel : sin x cosx On pourra négliger la chue de ension aux bornes de la diode lorsque celle-ci es conducrice. ISBN hp:// G. Pinson,

4 G. Pinson - Physique Appliquée Signaux périodiques A3-P / 4 Commenaires.3- Signal recangulaire unipolaire Calcul par la méhode des surfaces : AC+DC α α DC DC ( ).d α α AC +DC ( ).d α α α Courbes représenées pour α, l'échelle de ension éan ramenée à l'ineralle [,].4- Signal recangulaire bipolaire AC+DC AC α α DC AC +DC α ( α ) (α ) DC α AC AC +DC DC (α ) (4α 4α +) α α ISBN hp:// G. Pinson,

5 G. Pinson - Physique Appliquée Signaux périodiques A3-P / Mesure e calcul des ensions AM es une ension sinusoïdale pure : DC < AM > max sin x dx [ cosx ] max ( cos + cos) AC +DC AMeff cosx max dx dx 4 cosx dx max x 4 [ ] sin x 4 ( sin4 sin ) sin x dx BM es une ension équialene à une ension redressée simple alernance : DC < BM > AC +DC AMeff max sin x dx cosx dx dx cosx dx 4 max x 4 [ ] sin x 4 ( sin sin) max sin x dx [ cos x ] max ( cos + cos) ISBN hp:// G. Pinson,

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