L 1 - Emilie Cravero
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EFREI 2005 / 2006 L1 CONTROLE ECRIT DU SYSTEME A LA FONCTION Durée : 2 heures Documents et calculatrices interdits Les 3 exercices sont indépendants, ils comportent des questions de cours. Il n’y a jamais de longs développements de calculs. Apportez des réponses rédigées, courtes mais claires. Bon courage ! 1. Transmission 1.1 Un canal de transmission souffre en général de deux défauts incontournables : - l’atténuation de puissance - l’apparition d’un bruit additif Justifier brièvement ces deux défauts dans le cas d’un canal constitué de deux conducteurs électriques. 1.2 Pour chacun de ces deux défauts, un remède existe, lequel ? 2. Amplification 2.1 Décrire le concept d’amplification (les différents flux de puissances entrantes et sortantes sur un quadripôle, des égalités et inégalités de puissance) 2.2 Décrire les propriétés d’un CVI idéal. Comment réaliser une amplification de tension à partir de ce CVI ? A-t-on également et toujours une amplification de puissance ? 2.3 Un transistor bipolaire monté en amplificateur linéaire nécessite une source de tension Vcc et une source de courant Jee. Justifier cette nécessité. 2.4 Quelle est alors la puissance externe fournie à l’amplificateur ? 3. Filtrage On considère le circuit électrique suivant : R1 R2 V1 V2 C2 3.1 Ecrire la relation entre la tension électrique V2 et la tension électrique V1, en adoptant la notation complexe (« j » ou « p »). En déduire le rapport V2 / V1. 3.2 Tracer le diagramme asymptotique de Bode (module seul) relatif à ce circuit. 3.3 De quel type de filtre s’agit-il ? (je n’attends pas une définition « officielle », vous pouvez écrire une définition de ce filtre selon vos propres termes) 3.4 On insère un condensateur C1 en série avec la résistance R1. Sans faire de calcul et en raisonnant sur les comportements pour des fréquences très basses (f 0) puis très hautes (f ), indiquez le type de filtre alors obtenu. F I N EFREI 2004 / 2005 L1 CONTROLE ECRIT DU SYSTEME A LA FONCTION Durée : 2 heures Documents et calculatrices autorisés Ce contrôle est destiné à mesurer le degré de compréhension et d’assimilation de cet enseignement. Il s’appuie sur des questions relatives à des petits problèmes. Les 3 problèmes sont indépendants. Il n’y a jamais de longs développements de calculs. Apportez des réponses rédigées, courtes mais claires. Bon courage ! 1. Source de tension réelle Une source de tension réelle est toujours modélisée par une source idéale accompagnée d’une résistance en série. Lorsque la source est sollicitée, cette résistance entraîne une consommation de puissance. 11) Exprimer la puissance délivrée par cette source réelle de fem Eo et de résistance interne Ro sur une résistance d’utilisation Ru, en fonction de ces trois seules grandeurs. 12) Quelle est la condition à réaliser sur la valeur de Ru de manière à ce que cette puissance soit maximale ? (Etablir cette condition) 13) Quelle est alors la ddp recueillie sur Ru ? (en fonction de Eo) 14) Quel serait le dispositif (quadripôle) à placer entre la source réelle et la résistance d’utilisation Ru (de valeur finie) de telle manière que la ddp sur Ru soit égale à la fem Eo ? 15) Quelle est alors la puissance délivrée par la source (Eo, Ro) ? Et quelle est la puissance fournie à la résistance Ru ? Conclure au sujet du dispositif précédent. 2. Télégraphie ou téléphonie ? Dans ce problème, on appellera « système télégraphique » un système capable de réaliser une transmission de deux états électriques (système numérique binaire) ; on appellera « système téléphonique » un système capable de réaliser une transmission de la voix par l’intermédiaire d’une transmission électrique analogique (fonction du temps, continue et à valeurs réelles). 21) Rappeler d’abord les deux défauts essentiels associés à une ligne de transmission (deux conducteurs électriques), dès lors que celle-ci présente une longueur conséquente. 22) Pourquoi le système télégraphique binaire est-il plus performant que le système téléphonique analogique relativement à chacun de ces deux défauts ? 23) Comment peut-on transmettre une information binaire dans un système téléphonique ? (faire une description sommaire du principe). Est-ce utilisé à votre avis ? (donnez un exemple si vous en connaissez) 24) Comment peut-on transmettre une fonction analogique dans un système télégraphique binaire ? (faire une description sommaire du principe). Est-ce utilisé à votre avis ? (donnez un exemple si vous en connaissez) 3. Filtre téléphonique La bande de fréquence normalisée associée à la téléphonie (transmission de la parole) s’étend de 300 Hz à 3400 Hz. 31) Pour quelle raison opère-t-on à un filtrage correspondant à cette bande, sachant que la ligne téléphonique peut transmettre une bande de fréquences beaucoup plus grande ? 32) Pour réaliser ce filtre, on utilise deux circuits élémentaires, réalisés chacun avec une résistance électrique R et un condensateur électrique C. Justifier cette réalisation et préciser l’appellation de chacun de ces deux circuits. Dessiner enfin chacun de ces deux circuits séparément. Circuit 1 Circuit 2 33) Exprimer les fréquences de coupures (*) de chacun de ces deux circuits. On fait le choix de R = 1000 ohm, calculer alors la valeur de chacun des deux condensateurs C1 et C2 de manière à réaliser le filtre souhaité. 34) On place ces deux circuits l’un derrière l’autre (branchement en « cascade »). Ce branchement entraîne une modification du comportement d’un des deux filtres. Lequel et pourquoi ? 35) Quel serait le quadripôle (idéal) à insérer entre les deux circuits afin d’éviter cette modification ? (*) On rappelle que la « fréquence de coupure » d’un filtre est la fréquence pour laquelle l’atténuation de puissance apportée par le filtre vaut 1/2 (soit – 3 dB), ou, de manière strictement équivalente, la fréquence pour laquelle le module de la fonction de transfert est multiplié par 1/2 (0.7). F I N EFREI L1 2004 / 2005 CONTROLE ECRIT DU SYSTEME A LA FONCTION Vendredi 8 avril INFORMATIONS AU SUJET DE CE CONTROLE Durée : 2 heures Tous les documents sont autorisés (polycopié de cours, notes personnelles, textes de TD, corrigés personnels de ces TD, textes de TP, autres livres ou documents personnels, … Les calculatrices sont également autorisées. Ce contrôle est destiné à mesurer le degré de compréhension et d’assimilation de cet enseignement. Il s’appuie sur des questions relatives à des petits problèmes. Ces problèmes ont tous été évoqués en cours (cours oral et polycopié) ou lors des travaux dirigés. Il n’y a jamais de longs développements de calculs. J’attends des réponses rédigées, courtes mais claires. Que faut-il « réviser » ? Rien si vous avez bien suivi l’enseignement, travaillé régulièrement et lu attentivement le polycopié. Tout (!) dans le cas contraire … Bon courage !
