Les signaux électriques - Sn-Bretagne

Cours
Les signaux électriques
« Les signaux électriques »
Un signal électrique peut avoir 2 fonctions différentes :

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
 Pour alimenter un appareil électrique, on utilise principalement 2 types de signaux :
 …………………………………………………………………
 …………………………………………………………………
 Pour transporter une information (radio, téléphone, …), il existe une infinité de signaux électriques.
1) Le signal continu : Ce type de signal est utilisé pour alimenter les circuits intégrés en électronique.
On retrouve les tensions continues grâce aux piles, aux batteries, aux
alimentations stabilisées.
Exemple d’une pile 9V
u(t)
Pour une tension continue : u(t)=9V
9V
La caractéristique électrique d’un
signal continu est sa tension.
0V
t
2) Le signal triangulaire
u(t)
Umax
0V
t
Umin
3) Le signal en dents de scie
UA B
( V)
3
0
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T
t (s) ou (ms)
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4) Le signal carré : Le signal carré est généralement employé pour transporter une information.
u(t)
TH
Umax
Signal carré : ……………………….
TH : ……………………..…………………………
0V
Umin
t
TB : ………………………………..………………
TB
5) Le signal rectangulaire :
u(t)
TH
TH
Umax
0V
t
Umin
TB
TB
Signal rectangulaire : ……………………….
Le signal rectangulaire est caractérisé par :

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
6) Le signal sinusoïdal :
Une tension sinusoïdale est très utilisée dans le monde de l’électricité car elle est très facile à créer
(avec les alternateurs dans les centrales nucléaires, par exemple) et présente les avantages suivants :

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Toutes ces propriétés intéressantes d’un signal sinusoïdal font que ce signal est toujours utilisé pour le
transport de l’énergie (EDF), pour alimenter des systèmes électroniques.
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Les signaux électriques
Représentation d’un signal sinusoïdal
V
Déterminez d’après le graphique les
grandeurs suivantes :
la période : T = …………………..
l’amplitude : A = …………………..
l’amplitude crête à crête : Acc = ………..
Calculez la fréquence : F = ………..
1ms
Expression mathématique de la valeur instantanée d’une grandeur sinusoïdale :
L’équation u(t) de la tension sinusoïdale est : u(t) = A x sin(2πxFxt + φ0), avec :
 u(t) : la valeur instantanée en volts
 t : le temps en secondes (c’est l’axe des abscisses)
 A : Amplitude
 φ0 le déphasage à l’origine
 F : la fréquence
exemple : U1(t)15sin( 2 100t  ) Complétez le tableau
4
t[ms]
0
1,25
2,08
3
3,75
4,58
5
6,25
7,08
8,75
11,25
20
30
U1(t)
Tracer U1(t)
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D’après U1(t) , déterminez : la période : T = ………..………..
l’amplitude : A = ………..………..
la fréquence : F = ………..………..
Relation entre pulsation, fréquence et période
La courbe sinusoïdale vient du sinus du triangle réaliser avec le cercle trigonométrique
Pour les différents instants t (0,1, 2,...), on reporte la projection du vecteur U sur l'axe des ordonnées en
fonction du temps t (croix bleue). Les différents points forment une sinusoïde.
………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………
..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..……
…..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..…
……..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..
7) Les autres formes de signaux :
Il existe une infinité d’autres formes de signaux électriques qui servent pour transporter une
information. Tous ces signaux sont à LA base des signaux vus précédemment. Ils sont tous un mélange de
plusieurs signaux.
UA B
( V)
UA B max
t2
0
t1
t (s)
UA B min
Modulation de fréquence
Modulation d’amplitude
UA B
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: Di f f ér enc e de pot ent i el
v ar i abl e
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8) Caractéristiques des signaux :
Période : .……..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………
.……..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………
.……..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………
Fréquence : ...………....………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………
...………....………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………
Tension maximale et minimale : ...………....………..………..………..………..………..………..………..………..…………….
Amplitude crête à crête : ...………....………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………
Amplitude : ...………....………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………
Tension efficace : ...………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………
...………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………..………
Valeur moyenne : ...………..………..………..………..………..………..………..………..
U( t )
Umax
...………..………..………..………..………..………..………..………..
...………..………..………..………..………..………..………..………..
0
...………..………..………..………..………..………..………..………..
Umin
CH1
T
t (s) ou (ms)
Nom du signal : …………………………
VOLTS/DIV : ………………………………
AC  CC 
1  position du zéro du CH1
CH2
Nom du signal : …………………………
VOLTS/DIV : ………………………………
AC  CC 
2  position du zéro du CH2
Base de temps SEC/DIV : .……………………
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