Caractérisation d’un signal électrique I Définition Un signal est la variation d’une grandeur électrique qui peut être une tension (exprimée en Volts (V)) ou un courant (exprimé en Ampères (A)). Pour une tension on parle aussi de différence de potentiel (différence de deux tensions à deux points différents du circuit électronique). En général la tension (ou différence de potentiel est référencée sur un point du circuit par rapport à la masse (0V). Pour un courant on parle aussi d’intensité du courant circulant à travers un composant du circuit (résistance, potentiomètre, inductance, condensateur, diode électroluminescente,…). Exemple : IC13 est appelé le courant circulant dans le condensateur C13. VPT36 VPT36 est appelée la différence de potentiel entre la pointe test « PT36 » et la masse. C’est le symbole de la la référence (masse) (ici 0V). II Classification Il existe trois grands types de signaux : -les signaux analogiques, -les signaux logiques, -les signaux numériques. II.1 Les signaux analogiques Ce sont des signaux dont la grandeur électrique (courant ou tension) varie de façon continue dans le temps. Grandeur électrique Temps(s) G BERTHOME – Lycée Mireille GRENET – COMPIEGNE Page 1/4 Caractérisation d’un signal électrique II.2 Les signaux logiques Ce sont des signaux dont la grandeur électrique (courant ou tension) ne peut prendre que deux valeurs distinctes. Pour ces deux valeurs on parlera d’un niveau logique 1 (NL1) ou d’un niveau logique 0 (NL0). Grandeur électrique NL1 Temps(s) NL0 II.3 Les signaux numériques Contrairement aux autres signaux, ils n' ont pas qu' une seule composante (ils circulent sur plusieurs fils constituant eux-même un bus). Il faut plusieurs conducteurs pour faire circuler l’information. Ils sont en fait constitués de plusieurs signaux logiques qui représentent un nombre codé en binaire. Signal logique 1 NL1 Temps(s) NL0 Signal logique 2 NL1 Temps(s) NL0 Signal logique 3 NL1 NL0 Temps(s) Signal numérique (SL3,SL2, SL1) NL1 100 101 111 000 001 011 100 NL0 011 010 111 Temps(s) Remarque : Un signal numérique est destiné à être relié à un bus de donné (ou à un Port d’entrées/sorties) d’un microcontrôleur, qui stockera en mémoire la valeur du nombre du signal numérique. Il faudra différencier le signal numérique qui est un nombre composé par plusieurs signaux logiques et qui se trouve externe au microcontrôleur et variable logicielle qui représente le même nombre mais qui est stocké en mémoire et qui est donc interne au microcontrôleur. G BERTHOME – Lycée Mireille GRENET – COMPIEGNE Page 2/4 Caractérisation d’un signal électrique III Caractérisation des signaux électriques On caractérise un signal électrique par : -sa forme, -sa période (ou fréquence), -son amplitude, -sa valeur moyenne (ou sa composante continue). Grandeur électrique forme Valeur maximale Valeur moyenne Valeur minimale T (période) Temps(s) III.1 La forme d’un signal électrique On distingue 5 formes différentes : -forme sinusoïdale, -forme triangulaire, -forme rectangulaire, -forme en dent de scie, -forme quelconque. -Forme rectangulaire : -Forme sinusoïdale : Temps(s) Temps(s) -Forme dent de scie : -Forme triangulaire : Temps(s) Temps(s) Un signal de forme quelconque est un signal qui ne peut pas être catalogué dans l’une des 4 formes ci-dessus. III.2 La période d’un signal électrique On dit qu’un signal électrique est périodique lorsque la même forme se répète par cycles (voir chronogramme page 3/4). La durée d’un cycle est définie comme étant la période du signal électrique. On la note T et elle s’exprime en secondes. G BERTHOME – Lycée Mireille GRENET – COMPIEGNE Page 3/4 Caractérisation d’un signal électrique A partir de la valeur de la période (T) on peut obtenir la valeur de la fréquence (F) à F= =1 partir de la relation suivante : T La fréquence s’exprime en Hertz (Htz). III.3 La valeur moyenne d’un signal électrique Un signal électrique complexe peut être décomposé en somme de deux signaux distincts : la composante continue (valeur moyenne) et la composante alternative. Signal électrique complet = composante continue + composante alternative III.4 L’amplitude d’un signal électrique On distingue plusieurs définition pour l’amplitude d’un signal électrique : Amplitude positive=valeur maximale-valeur moyenne Amplitude négative=valeur minimale-valeur moyenne Amplitude crête à crête=valeur maximale-valeur minimale. Grandeur électrique Valeur maximale Amplitude positive Amplitude crête à crête Valeur moyenne Amplitude négative Valeur minimale Temps(s) Pour certains signaux électriques, il se peut que la relation suivante existe : Amplitude positive = -Amplitude négative III.5 Le rapport cyclique Pour les signaux logiques on peut définir le rapport cyclique : α= TH T Avec TH : durée à l’état haut, exprimée en secondes. T : période du signal logique, exprimée en secondes. Grandeur électrique TH NL1 Temps(s) NL0 T G BERTHOME – Lycée Mireille GRENET – COMPIEGNE Page 4/4