caracteristiques des signaux electriques

SSI
SCIENCES DE
L’INGENIEUR
1-
FICHE DE
CARACTERISTIQUES DES
cours
SIGNAUX ELECTRIQUES
V Chassilian
St Jo
Avignon
Les 3 grands types de signaux :
 Les signaux analogiques dont la grandeur électrique (courant ou tension) est continue ou
variable dans le temps.
 Les signaux logiques sont des signaux dont la grandeur électrique (courant ou tension) ne
peut prendre que deux valeurs distinctes, appelés niveau logique 1 (NL1) ou niveau logique 0
(NL0). Chaque état logique représente une information (absence ou présence d’un objet, éteint
ou allumé,…).
 Les signaux numériques sont des signaux dont
la grandeur électrique (courant ou tension) ne peut prendre
que deux valeurs distinctes (NL0 ou NL1).
L’information est codée en un ensemble d’états logiques ou
en fonction de la fréquence du signal.
2-
U(t)
Information codée sur 8 bits
t
Caractéristiques d’un signal :
2.1. Sa forme :

Signaux continus :

Signaux variables :
Forme déterministe :
Forme sinusoiïdale
Forme carrée
Forme triangulaire dent de scie
Forme triangulaire rampe
Forme non déterministe :
Un signal peut être aléatoire s’il
n’est pas périodique ou si sa
forme
ne
peut
pas
être
exprimée mathématiquement
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2.2. Sa période
On définira la période d'une grandeur périodique s(t) comme le temps au bout duquel le signal se
reproduit identique à lui-même : s( t + T) = s(t).
On peut relever la période d’un signal en l’observant sur un oscilloscope.
2.3. Sa fréquence
La fréquence F d'une grandeur périodique est le nombre
de périodes contenues dans une durée égale à une seconde.
F=
1
F en Hertz
T
et
T en secondes
Elle se calcule à partir de la période.
2.4. Sa valeur moyenne ou Offset
La valeur moyenne de la tension est égale à la moyenne des tensions instantanées. Elle peut être
notée Umoy, mais se note physiquement U ou même <u(t)>.
Le valeur moyenne du courant est égale à la moyenne des courants instantanés. Elle peut être notée
Imoy, mais se note physiquement I ou même <i(t)>.
Elle se mesure à l’aide d’un Voltmètre ou Ampèremètre en mode CC ou DC.
 Dans le cas d’un signal non déterministe :
u(t)
Valeur
instantanée : u(t)
Umoy
La
valeur
moyenne
peut
être
déterminée graphiquement, en évaluant la
valeur moyenne sur une période de telle
manière à ce que la somme des aires au-dessus
de la courbe, soit égale à la somme des aires
au-dessous de la courbe, ce qui implique que
les surfaces A+ et A- sont égales.
 Dans le cas d’un signal déterministe :
Elle se calcule à l’aide de la formule :
<s(t)> =
t(ms)
Remarques :
Σ
1
Aires occupées par le signal
t à t+T
T
l’aire au-dessus de l’axe des abscisses sera positive,
l’aire au-dessous de l’axe des abscisses sera négative.
u(t)
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 Cas d’un signal logique :
On peut directement calculer la valeur moyenne d’un signal logique en appliquant la formule :
<s(t)> = ρ . Vcc
où ρ est le rapport cyclique
v(t)
et
ρ = th / T
th
Vcc
t
T
T
Remarque : Le rapport cyclique ρ représente le pourcentage de temps que le signal passe à l'état
haut sur une période (si ρ = 0.75 = 75%, cela signifie que le signal passe 75% de sa période à
l'état haut).
 Signal Alternatif
Un signal est dit alternatif si sa valeur moyenne est nulle.
2.5. Son amplitude :
L’amplitude Û représente la différence de potentiel entre l’amplitude maximale (ou minimale) et la
valeur moyenne du signal. L’amplitude crête à crête Ûpp représente la différente de potentiel entre la
valeur maximale et minimale du signal.
L’amplitude d’un signal se relève sur l’oscilloscope.
2.6. Sa valeur efficace :
La valeur efficace d'une tension périodique u(t) est la tension constante U qui fournirait la même
puissance à une résistance. Cette définition est aussi valable pour un courant i(t).
Cas particulier du signal alternatif sinusoïdal :
Û
U
2
La valeur efficace d’un signal se mesure à l’aide d’un Voltmètre ou Ampèremètre en mode AC.
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