PHYSIQUE APPLIQUEE BTS CIEL

Fibres optiques / Câbles / Hertzien

Latence
La latence est le délai minimum de transmission dans les communications informatiques.
Ce délai correspond à la durée de transmission ajoutée à la durée de propagation.
– La durée de transmission Ttrame est le temps nécessaire pour transmettre une quantité de données (durée de la trame) : Ttrame = n/ D avec D débit binaire en bit/s et n taille du message en bit.
– La durée de propagation Tprop correspond à la durée nécessaire pour que les données aillent de l’émetteur au récepteur : Tprop= d / v avec d distance en m et v vitesse du signal en m/s
Atténuation
L’atténuation A (en dB) d’un signal de puissance P à travers une chaîne de transmission :
A = 10.log(Pentrée/Psortie)

Composants optoélectroniques

Dualité onde-corpuscule.
Energie d’un photon.
Composants émetteurs (DEL, LASER).
Propriétés de la lumière LASER.
Comparaison lumière blanche / lumière LASER.
Composants récepteurs (Photodiode, capteur CCD).

Fibre optique

Comparaison fibre optique /câble.
Constitution. Principe de propagation de la lumière dans la fibre.
Différents types de fibres.
Bilan de liaison.
Raccordement de deux fibres.

COMMANDES SCILAB POUR LE SON

Lire un ficher son.
Afficher le chronogramme de ce son.
Afficher le spectre de ce son.
Ecouter le son avec la fréquence d’échantillonnage fe.
Créer un son et le sauvegarder.
Ecrire un script permettant de réaliser les différentes actions suivantes.

Correction Eval filtrage analogique

Ex1 : Choix d’un type de filtre
Ex2 : Filtre avec fréquence de coupure ajustable
Ex3 : Filtrage d’un signal
Ex4 : Filtrage et analyse spectrale(1)
Ex5 : Filtrage et analyse spectrale(2)
Ex6 : Oscillogrammes
Ex7 : Filtres audio pour enceintes deux voies
Ex8 : Modèle électrique d’un haut parleur

Notions abordées

Présenter les différents types de lignes de transmission : Ligne bifilaire, coaxiale.
Décrire le modèle équivalent de la ligne de transmission à l’aide de ses paramètres linéiques.
Définir l’impédance caractéristique d’une ligne de transmission.
Donner et utiliser son expression dans le cas d’une ligne sans pertes.
Étudier expérimentalement la transmission d’une impulsion et d’un échelon dans le cas d’une charge nulle, infinie ou adaptée.

QCM systèmes linéaires

• Passe bas d’ordre 1 et 2
• Réponse indicielle
• Diagramme de bode

Réponse indicielle et diagramme de Bode.

Problème classique
Le signal issu d’un capteur est fortement bruité.Pour «nettoyer» ce signal, une solution simple et efficace est d’ utiliser un filtre passe bas RC de fréquence de coupure judicieusement choisie.

Cahier des charges
Un signal lent (par exemple 0,1 Hz ) doit passer le filtre sans atténuation. Un signal de fréquence 100 Hz doit être atténué suffisamment (amplitude au moins divisée par 100)Le temps de réponse du filtre ne doit pas être trop élevé: tr < 500 ms

Définition : Le temps de réponse tr est le temps mis par la sortie pour atteindre 95% de sa valeur finale, à partir de l’instant ou le signal d’entrée est appliqué.

Choix du filtre: Pour trois filtres différents, on a tracé:
– le diagramme du gain,
– la réponse indicielle (réponse temporelle du filtre à un échelon 1V).

Travail à effectuer: pour chaque filtre, déterminer:
– la fréquence de coupure fc,
– le gain aux fréquences f1 =0,1 Hz et f2 = 100Hz,
– le temps de réponse du filtre tr.

Etude complète du filtre passe haut du 1er ordre.
Forme canonique.
Diagramme de Bode.
Réalisations possibles.
Détermination du spectre du signal de sortie.
Exemple de filtre passe haut rentrant dans un gabarit prédéfini :

TD filtrage analogique du signal

Document : 9. Filtrage analogique
Exemples d’utilisation de filtres analogiques
Représentation graphique (diagramme de bode)
Fréquences de coupure et bande passante
Filtres idéaux, notion de gabarit de filtre
Filtres passe bas du 1er ordre
Détermination du spectre du signal de sortie d’un filtre.

QCM

14. Signal sinusoïdal – 15 questions
15. Filtrage analogique1 – 15 questions
16. Filtrage analogique2 – 15 questions

Etude d’un circuit RC :

Exemple d’utilisation
Fonction de transfert
Module et argument
Fréquence de coupure

Notions révisées

Forme algébrique.
Forme trigonométrique.
Addition et soustraction de deux nombres complexes.
Multiplication et division de deux nombres complexes.
Conjugué, opposé et inverse d’un nombre complexe.

QCM à finir

1. Unités – 15 questions.
2. Formules – 20 questions.
3. Lecture de graphes – 15 questions.
4. Electronique de base – 20 questions.
5. Appareils de mesures – 10 questions.
6. Signal – 15 questions.
7. Spectre – 15 questions.

Devoir maison

A rendre pour le 9 novembre.

Notions abordées :

1) Représentation temporelle du signal.
2) Signaux périodiques : valeur maximale, minimale, crête à crête, période, fréquence, rapport cyclique.
3) Valeur moyenne d’un signal périodique.
4) Valeur efficace d’un signal périodique.
5) Décomposition d’une grandeur périodique.

Utilisation des appareils de mesure

Mesurer une tension.
Mesurer la valeur d’une résistance.
Mesurer l’intensité d’un courant.
Visualiser l’allure d’un signal.
Repérer les différentes fonctions sur l’oscilloscope.
Visualiser l’allure d’un courant.

Equivalence entre la réponse temporelle et fréquentielle.
Transmittance statique.
Constante de temps du système (s).
Gain statique (dB).
Pulsation de coupure du système (rad.s^-1).
Fréquence de coupure du système (Hz).