Transmittance filtre passe bande (Terminale STI)

Transmittance filtre passe bande (Terminale STI) - Aide aux devoirs - Emploi & Etudes

Marsh Posté le 30-01-2008 à 17:10:57    

Bonjour,
 
 
Voilà, je suis en train de m'arracher les cheveux mais sérieusement la  :pt1cable:  
 
J'ai un filtre a étudier donc définir, nature, argument, module, transmittance, diagram de bode.
 
Breff, je bloque a la transmittance. Voila le filtre que je dois étudier.
 
 
http://erity.free.fr/En%20vrac/passeband.jpg
J'ai définie la nature (passe bande).
 
Je veux définir la transmittance.
T=Us/Ue
J'ai fait le MET de R et C de gauche.  
J'ai obtenue :
Zth=(Zc*Zr)/(Zc+Zr)
Eth=Zc/(Zr+Zc)*Ue
Donc Us=Zr/(Zc+Zr+Zth)*Eth=(Zc/(Zc+Zr+Zth))*(Zc/(Zr+Zc)*Ue)
 
Soit T=Us/Ue=(Zc/(Zc+Zr+Zth))*(Zc/(Zr+Zc) Jusqu'a la ai-je tout bon ? Y-a-t-il un moyen plus simple de trouver la transmittance car la je suis sur de galerer pendant un bon moment... Enfin, voila !
 
Merci de votre aide !
 

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Marsh Posté le 30-01-2008 à 17:10:57   

Reply

Marsh Posté le 30-01-2008 à 17:31:30    

Comme nous avons un filtre passe bas et passe haut qui se suivent, je peux additionner leur transmittance ?

Reply

Marsh Posté le 30-01-2008 à 19:50:57    

http://img145.imageshack.us/img145/2261/abcex8.png
 

Citation :

Comme nous avons un filtre passe bas et passe haut qui se suivent, je peux additionner leur transmittance ?

non  :non:


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Reply

Marsh Posté le 30-01-2008 à 20:33:22    

Donc en mettant un point a bou de ta fleche j'obtiens ceci.
 
VA=(Ve.Zc+Vs.R)/(Zc+2R) (1)
Vs=VA.R/(R+Zc) (2)
 
Us/Ue=((Zc+R)/(Zc+2R)*R)/(R+Zc)
Us/Ue=((RZc+R²)/(Zc+2R))/(R+Zc)
Us/Ue=(RZc+R²)/((Zc+2R)(R+Zc))
Us/Ue=(RZc+R²)/(RZc+2R²+Zc²+2RZc)  
 
Jusqu'a la es-tu d'accord avec moi ?
 
Us/Ue=((R/jcw+R²)/(R/jcw+2R²+(1/jcw)²+2R/jcw))
Us/Ue=(R+R²)/((R/jcw+2R²+(1/jcw)²+2R/jcw)*jcw)
Us/Ue=(R+R²)/(R+2jR²cw+1/jcw+2R)
 
Je bloque a partir d'ici... Si tu veux bien m'aider :)

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Marsh Posté le 30-01-2008 à 21:30:33    

http://img128.imageshack.us/img128/1674/sanstitre1xc0.png


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Reply

Marsh Posté le 30-01-2008 à 22:11:00    

http://erity.free.fr/En%20vrac/31.jpg
 
Voila ce que je trouve personnellement... mais je doute que ce soit juste !
Je vais essayer de voir ac ce que tu m'as mis ! merci

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Marsh Posté le 30-01-2008 à 22:50:05    

ok j'ai vu où tu t'es trompé... dans la formule de Millman
 
http://iut.docmatic.fr/wp-content/uploads/2007/09/millman1.jpg
 
c'est Ve/Zc + Vs/R              VejCw + Vs/R
       ------------------ =  -----------------
        1/Zc + 1/Zc + 1/R         2jCw + 1/R
 
tu as oublié de prendre les inverses au dénominateur


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Marsh Posté le 31-01-2008 à 10:12:12    

Ah, cest possible. Je vais vérifier cela ! merci !

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Marsh Posté le 11-02-2008 à 14:18:45    

Homogénéité !! ><

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Marsh Posté le 17-02-2008 à 22:03:51    

Pourquoi faire compliqué alors qu'il y a beaucoup plus simple !
 
Tu calcules tout d'abord la tension V (sur le shéma de chris) qui est égale normalement à : Ue * (1 / 1 + jRCw) => passe bas
 
Ensuite tu appliques tout bêtement un pont diviseur :
Us = V * (ZR / ZR*ZC) = V * (1 / 1/jRCw + 1) => passe haut et puis tu remplaces V par sa valeur initiale !
 
Voilà je pense que faut partir de là...enfin j'espère ! Tiens moi au courant du résultat !!

Message cité 1 fois
Message édité par Fi3rC3 le 17-02-2008 à 22:26:16

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Marsh Posté le 17-02-2008 à 22:03:51   

Reply

Marsh Posté le 17-02-2008 à 22:56:51    

Citation :


Tu calcules tout d'abord la tension V (sur le shéma de chris) qui est égale normalement à : Ue * (1 / 1 + jRCw) => passe bas

si seulement tout était aussi simple... tu peux pas utiliser le diviseur de tension entre Ve et V directement car il y a du courant qui va dans le circuit CR à droite  :jap:


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Marsh Posté le 17-02-2008 à 23:02:02    

D'où Millman...

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Marsh Posté le 18-02-2008 à 02:21:58    

ahh l'éléc, jviens de finir mon DM en plus, vous etes sur que c'est un passe bande? c'est pas plutot un passe haut 2e ordre?
 
EDIT: nan désolé jai rien dit  :D


Message édité par ppn7 le 18-02-2008 à 02:25:16
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Marsh Posté le 18-02-2008 à 20:44:25    

slt a tous quelqu'un pe maider en physique jsuis en 1 ere sti je galere sur un petit dm jai chercher toute la journée mes je trouve des resultat bizarre en faite aider moi sil  vous plait merci bcp

Reply

Marsh Posté le 20-02-2008 à 14:36:09    

chris672 a écrit :

Citation :


Tu calcules tout d'abord la tension V (sur le shéma de chris) qui est égale normalement à : Ue * (1 / 1 + jRCw) => passe bas

si seulement tout était aussi simple... tu peux pas utiliser le diviseur de tension entre Ve et V directement car il y a du courant qui va dans le circuit CR à droite  :jap:


 
C'est un filtre passe-bande passif, tu peux donc appliquer pont diviseur, loi des mailles etc... Le courant qui va dans le circuit CR à droite est négligeable  :jap: On a les 2 étages avec les mêmes valeurs de composants !
En utilisant la technique que je t'ai dit plus haut, tu devrais trouver une transmittance Us/Ue = 1 / (3+j(RCW-1/(RCW)) soit un filtre passe bande !
 
Bien-sure tu peux toujours appliquer Millman, mais heureusement il y a plus simple que ça !
 
 :hello:


Message édité par Fi3rC3 le 20-02-2008 à 14:40:47

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Marsh Posté le 20-02-2008 à 15:47:33    

coucou qui pourrais maider  
 
Un generateur de courant charge un condensateur de capacite C inconnue .on releve l'evolution de la tension aux borne du condensateur  
I=0.1mA  U= 2.1 V et T= 10 s  
 
on me dit en utilisant le graphique dterminer la valeur de la capacite C du condensateur ?
apres ce condensateur supporte une tension max de 25v au bout de combien de temp atteignon nou cet valeur
????  
 
merci de me repondre

Reply

Marsh Posté le 01-03-2008 à 05:46:56    

blazer69 a écrit :

Bonjour,
 
 
Voilà, je suis en train de m'arracher les cheveux mais sérieusement la  :pt1cable:  
 
J'ai un filtre a étudier donc définir, nature, argument, module, transmittance, diagram de bode.
 
Breff, je bloque a la transmittance. Voila le filtre que je dois étudier.
 
 
http://erity.free.fr/En%20vrac/passeband.jpg
J'ai définie la nature (passe bande).
 
Je veux définir la transmittance.
T=Us/Ue
J'ai fait le MET de R et C de gauche.  
J'ai obtenue :
Zth=(Zc*Zr)/(Zc+Zr)
Eth=Zc/(Zr+Zc)*Ue
Donc Us=Zr/(Zc+Zr+Zth)*Eth=(Zc/(Zc+Zr+Zth))*(Zc/(Zr+Zc)*Ue)
 
Soit T=Us/Ue=(Zc/(Zc+Zr+Zth))*(Zc/(Zr+Zc) Jusqu'a la ai-je tout bon ? Y-a-t-il un moyen plus simple de trouver la transmittance car la je suis sur de galerer pendant un bon moment... Enfin, voila !
 
Merci de votre aide !
 


Tu as bien constaté que le circuit est la cascade d'un filtre passe bas du 1° ordre, suivi d'un filtre passe haut du même ordre.
La fonction de transfert du passe bas est T1 est Zc/(Zc+R) = (1/p.C) /[(1/p.C) + R] = 1/ (1 + p.C.R)
dans laquelle p est un opérateur , p=d/dt en écriture différentielle et p=j.w pour des signaux sinus et une écriture usant des complexes, c'est une idée de Heaviside, mais qui dans ton cas peut être une simple convention destinée à alléger l'écriture. L'impédance d'un condensateur s'écrit Zc=1/p.C , et celle d'une self s'écrirait Zl=p.L. pratique non!  
En ce qui concerne Zth l'écrirure de son inverse l'admittance Yth = p.C + (1/R) est + pratique puisque les deux composants sont vus en //. C'est une conséquence directe du théorème de Thévenin.
Il me semble que Millman n'est pas très adapté dans ce cas et surtout qu'il ne permet pas d'éclairer le problème.
l'admittance Yth= (p.C.R +1)/R <=> Zth= R /(1+ p.C.R).
Tu peux encore simplifier l'écriture en posant t=C.R qui est la constante de temps du circuit.
et ainsi T1= 1/(1+p.t) et Zth=R/(1+p.t)
apparait une seconde fonction de transfert. T2= R/[ Zth + R + (1/p.C)]= p.C.R/[(Zth.p.C )+p.C.R + 1]
T2= p.t/ [ (p.C.R/(1+p.t))+ p.t +1] =p.t/[ (p.t/(1+p.t))+p.t + 1]
La fonction de transfert que tu recherche est Tt=T1.T2=  [1/(1+p.t)][p.t/[ (p.t/(1+p.t))+p.t + 1]]
En multipliant chacun des termes du dénominateur de T2 par le dénominateur de T1 tu obtiens
Tt=p.t /[p.t +(1+p.t)(1+p.t)] ou tu ne peux pas rater le produit remarquable (1+p.t)²
Ainsi Tt= p.t/[1+ 3.p.t + p²t²] qui est l'équation d'un filtre passe bande et plus particulièrement celle que tu cherches .
En notation complexe Tt= j.w.C.R / [1 + 3.j.w.C.R + (j.w.C.R)²]
 
Pour tracer l'argument tu devra la traduire en Tt=j.w.C.R/ [(1-w²C²R²) + 3.j.w.C.R] puisque j²=-1
Cette même formule te permet de trouver le module.
Tracé des asymptotes obliques
le terme j.w.C.R peut être écrit j.w/wo puisque wo=1/C.R  
Le Numérateur domine aux fréquences < à Fo .Le dénominateur pour les fréquences << Fo tend vers 1 (w/wo <1 => w²/wo² <<1)
Dans cette zone Tt= j.w.C.R  et |Tt|=w.C.R = w/wo  
Sur le diagramme de bode elle à pour équation 20.log(w/wo)=20.Log(f/Fo).    
Aux fréquences bien supérieures à Fo Tt peut être écrite Tt =j.w.C.R/ j²w²C²R² = 1/j.w.C.R  
dont le module est |Tt|= 1/w.C.R  que l'on peut traduire par |Tt|= wo/w = 1/w/wo.  
traduite sur le diagramme de Bode par 20.log(1/w/wo)=-20.log(w/wo)= -20.log(f/Fo) c'est la seconde asymptote oblique. Le signe - indiquant qu'elle est décroissante.
Les deux droites s'interceptent au point (Fo,0dB).
 
C'est pas fini.
A une pulsation w' telle que 1-w'²C²R²=0 soit w'²C²R² =1 (c'est la formule de Thomson)  => w'=1/C.R . Cette pulsation n'est rien d'autre que le wo déjà définie, a cette pulsation wo=w' => Tt=j.wo.C.R / 3.j.wo.C.R =1/3
qui veut dire que le maximum de tension de sortie de ton filtre est Us=Ue/3 à wo. Pour le traduire graphiquement il ne reste plus qu' à tracer une asyptote horizontale à Ndb=20 log (Us/Ue) =20 log(1/3)=-20.log(3) soit d'ordonnée peu différente de -10dB.
 
Cette nouvelle asymptode intercepte les deux asymptotes obliques en deux points (Fmin,-10dB) et (Fmax,-10dB). l'écart fréquentiel correspondant Fmax - Fmin correspond à la bande passante du filtre.  
Le tracé réel de ta courbe se situera dans entres les deux asympototes obliques et la dernière asymptote horizontale tracée, dans la partie basse du graphe.
 
En fait tu es très bien parti. Il te manque le réflexe de simplifier et de chercher les constantes de temps.
Ne t'inquiète pas ça viendra.  
 
Tu trouveras sur mon blog, spécialisé dans le son, des applications de ce genre.
http://www.delapucealoreille.com


Message édité par delapucealoreille le 01-03-2008 à 09:31:06
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Marsh Posté le 01-03-2008 à 06:13:15    

lolo59231 a écrit :

coucou qui pourrais maider  
 
Un generateur de courant charge un condensateur de capacite C inconnue .on releve l'evolution de la tension aux borne du condensateur  
I=0.1mA  U= 2.1 V et T= 10 s  
 
on me dit en utilisant le graphique dterminer la valeur de la capacite C du condensateur ?
apres ce condensateur supporte une tension max de 25v au bout de combien de temp atteignon nou cet valeur
????  
 
merci de me repondre


 
Il s'agit d'un générateur de courant, cela veut dire que le condensateur est chargé à courant constant I=0.1mA    soit I=10^-4 Ampère. quel que soit la tension aux bornes du condensateur, le courant ne variera pas.
La charge (en coulombs) du condensateur est Q= I.T
Durant ce même temps la tension à ses bornes a progressée en fonction de la charge Q=C.U <=> U=Q/C
la réponse à ton pb est donc C=Q/U = I.T/U = 10^-4 . 10/2,1 = 10^-3/2,1= 4,76 10^-4 F soit 476µF
 
De la même manière, et maintenant que la valeur de C est connue, de l'égalité Q=C.U=I.T avec U=25v tu tires T= C.U/I = 4,76.10^-4 . 25/ 10^-4= 4,76.25= 119 s
Autre méthode. puisque le courant est constant T(de25v) = T(de2,1v)*25 /2.1= 10*25/2,1 =119 s


Message édité par delapucealoreille le 01-03-2008 à 06:44:54
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Marsh Posté le 01-03-2008 à 06:18:14    

:bounce:

Fi3rC3 a écrit :

Pourquoi faire compliqué alors qu'il y a beaucoup plus simple !
 
Tu calcules tout d'abord la tension V (sur le shéma de chris) qui est égale normalement à : Ue * (1 / 1 + jRCw) => passe bas
 
Ensuite tu appliques tout bêtement un pont diviseur :
Us = V * (ZR / ZR*ZC) = V * (1 / 1/jRCw + 1) => passe haut et puis tu remplaces V par sa valeur initiale !
 
Voilà je pense que faut partir de là...enfin j'espère ! Tiens moi au courant du résultat !!


 
A condition d'adjoindre entre l'élément passe bas et passe haut un adaptateur d'impédance, ce qui n'es pas prévu dans le problème. Et ta seconde formule est fausse, elle est homogène à un courant et non à une tension.


Message édité par delapucealoreille le 01-03-2008 à 06:50:06
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Marsh Posté le 01-03-2008 à 08:34:36    

lolo59231 a écrit :

slt a tous quelqu'un pe maider en physique jsuis en 1 ere sti je galere sur un petit dm jai chercher toute la journée mes je trouve des resultat bizarre en faite aider moi sil  vous plait merci bcp


 
Que t'arrive t-il?
Sois gentil de me répondre sans contraction de mots STP.  
A +

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