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 Document1 T t (s) ou (ms) 1/5 Cours Les signaux électriques 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. Document1 2/5 Cours 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)15sin( 2 100t ) 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) Document1 3/5 Cours Les signaux électriques 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 Document1 : Di f f ér enc e de pot ent i el v ar i abl e 4/5 Cours Les signaux électriques 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 : .…………………… Document1 5/5