Les colles de Physique de cette semaine seront consacrées au filtrage de signaux.
Le chapitre correspondant est désormais terminé.
Attention, il est rappelé aux interrogateurs que le théorème de Millman n’est plus au programme. L’amplificateur opérationnel n’est plus au programme non plus.
| QUESTIONS DE COURS DE CETTE SEMAINE |
| Q1. Sur un exemple au choix, montrer que la fonction de transfert d’un filtre dépend du circuit de charge connecté (ou non) en sortie. . Q2. A partir d’un schéma correspondant à la mise en cascade de 2 filtres quelconques, montrer (sans développer le calcul, uniquement avec le schéma du réseau électrique) comment il faut choisir les impédances d’entrée et de sortie pour que la fonction de transfert de l’ensemble puisse être assimilée au produit des fonctions de transfert en sortie ouverte de chacun des filtres. . Q3. Filtre passe-bas du 1er ordre. A partir de sa fonction de transfert et de son diagramme de Bode (gain et phase) donnés par l’interrogateur, justifier les asymptotes. . Q4. Filtre passe-haut du 1er ordre. A partir de sa fonction de transfert et de son diagramme de Bode (gain et phase) donnés par l’interrogateur, justifier les zones rectilignes. . Q5. Filtre passe-bas du 1er ordre. A partir de sa fonction de transfert et son diagramme de Bode donnés par l’interrogateur, donner et justifier l’allure de la réponse du filtre : – à un signal bruité – à un signal créneau de fréquence très grande devant la fréquence de coupure. Donner et justifier les conditions d’utilisation du filtre pour l’utiliser comme moyenneur ou comme intégrateur. . Q6. Filtre passe-haut du 1er ordre. A partir de sa fonction de transfert et son diagramme de Bode donnés par l’interrogateur, donner et justifier la réponse du filtre : – à un signal sinusoïdal de valeur moyenne non nulle – à un signal triangulaire de fréquence très petite devant la fréquence de coupure du filtre. Donner et justifier les conditions d’utilisation du filtre pour l’utiliser comme un dérivateur. . Q7. Filtre passe-bas du 2nd ordre. A partir de sa fonction de transfert et de son diagramme de Bode (gain et phase) donnés par l’interrogateur, justifier les asymptotes. Intérêt/inconvénient par rapport au filtre passe-bas du 1er ordre. . Q8. Filtre passe-bande du 2nd ordre. A partir de sa fonction de transfert et de son diagramme de Bode (gain et phase) donnés par l’interrogateur, justifier les asymptotes. |
| COMPÉTENCES ÉVALUABLES CETTE SEMAINE DANS LES EXERCICES |
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– Savoir que l’on peut décomposer un signal périodique en une somme de fonctions sinusoïdales.
– Définir la valeur moyenne et la valeur efficace.
– Établir par le calcul la valeur efficace d’un signal sinusoïdal. – Savoir que le carré de la valeur efficace d’un signal périodique est la somme des carrés des valeurs efficaces de ses harmoniques. – Utiliser une fonction de transfert donnée d’ordre 1 ou 2 et ses représentations graphiques pour conduire l’étude de la réponse d’un système linéaire à une excitation sinusoïdale, à une somme finie d’excitations sinusoïdales, à un signal périodique. – Utiliser les échelles logarithmiques et interpréter les zones rectilignes des diagrammes de Bode d’après l’expression de la fonction de transfert. – Expliciter les conditions d’utilisation d’un filtre afin de l’utiliser comme moyenneur, intégrateur, ou dérivateur. – Établir le gabarit d’un filtre en fonction du cahier des charges. – Comprendre l’intérêt, pour garantir leur fonctionnement lors de mises en cascade, de réaliser des filtres de faible impédance de sortie et de forte impédance d’entrée. |
Bon travail à tous !