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Réponse d'un circuit RC à une tension échelon

Posté par Profil eaudemer 28-11-16 à 22:47

Bonjour,
C'est pour un prochain TP et j'avoue ne pas comprendre grand chose.  Voici l'énoncé avec mes questions en rouge:
_ Reponse a une tension Echelon:
Cabler le circuit RC en passe bas, R=10kohm et C=10nF. et attaquer le circuit avec des signaux carrés. (pour quoi DES et pas une? c'est une tension d'entrée non..)
a) Relevez les oscillogrames Ve=f(t) et Vs(t)=f(t) (sur un peu plus d'une période). Choisir l'amplitude Ve de telle façon que Ve et Vs occupent la quasi-totalité de l'écran de l'oscilloscope. et une fréq telle que l'on puisse visualiser une charge et une décharge complète de la capacité.
  
*Pour pouvoir avoir la charge et la décharge sur chaine 1 et 2 de l'oscilloscope, je dois faire deux circuits avec chacun sa résistance, comme ceci sur la photo?
* Ou alors, est ce que je devrais faire d'abord circuit de Charge PUIS circuit de la décharge, et à chacun je dois afficher la tension d'entrée et de sortie. (la tension d'entrée à la décharge devrait etre nulle, donc je n'affiche rien je suppose..?
* ou dois je modifier l'amplitude de Ve? sur l'oscilloscope ? ou le GBF?

b) A partir des oscillogrames, determinez la constante de temps t=RC pour la charge et la décharge de la capacité, et cela par : - Méthode de la tangente à l'origine. ça se fait sur le graphe dessiné donc ok ça je sais
- Méthode de 63% de la valeur atteinte pour la charge et la décharge.
-Méthode du temps de montée de 10% à 90% . Comment mesurer le temps de montée de 10% à 90% du signal à l'Oscilloscope ?
===> Présentez un tableau donnant les 5 pour quoi 5, normalement c'est 6 car on a la charge et la décharger et on a 3 methodes non? valeurs de taux mesurées, avec l'incertitude (? ? ?)
*Quelle est la méthode la plus précise?

Je prends toutes vos réponses, n'hésitez pas a me répondre, un tout petit peu peut me suffir.
Mercii!!

Réponse d\'un circuit RC à une tension échelon

Posté par
sanantonio312
re : Réponse d'un circuit RC à une tension échelon 29-11-16 à 07:48

Bonjour,
1: un ou des, pas de quoi en faire une montagne. Pour le pluriel, les carrés se suivent. Pour le singulier, tu as raison, il n'y a qu'un signal.
Pour câbler en passe-bas, tu peux supprimer R2.
La charge à lieu quand le signal carré est à sa valeur max. La décharge lorsqu'il est à sa valeur min. Tu observés donc successivement charge et décharge sans changer le câblage.
Pour faire varier ve (e comme entrée), c'est bien sûr au niveau du GBF que ça se fait.

Posté par Profil eaudemerre : Réponse d'un circuit RC à une tension échelon 29-11-16 à 08:30

sanantonio312 @ 29-11-2016 à 07:48

Bonjour,
1: un ou des, pas de quoi en faire une montagne. Pour le pluriel, les carrés se suivent. Pour le singulier, tu as raison, il n'y a qu'un signal.
Pour câbler en passe-bas, tu peux supprimer R2.
La charge à lieu quand le signal carré est à sa valeur max. La décharge lorsqu'il est à sa valeur min. Tu observés donc successivement charge et décharge sans changer le câblage.
Pour faire varier ve (e comme entrée), c'est bien sûr au niveau du GBF que ça se fait.
  Bonjour, tout d'abord merci beaucoup pour les explications
J'ai une question sur le "b) " : Pour trouver la constante du temps "taux" avec la Methode du temps de montée du signal de 10% a 90%.
Je suppose que ça ne peut se faire que sur la charge et non la décharge..
Cependant, est ce que pour mesurer Us (sortie) a 10%, je fais seulement (10% × Ucmax) ?
Une autre question.. quelle serait la réponse d'un circuit RC a un signal sinusoidal ?

Merci encore!!

Posté par
sanantonio312
re : Réponse d'un circuit RC à une tension échelon 29-11-16 à 09:23

Oui, c'est bien à 10 et 90% de Ucmax.
La réponse d'un circuit passif (RLC) à un signal sinusoïdal est un signal sinusoïdal dont l'amplitude et la phase dépendent de l'impédance du circuit et donc de la fréquence du signal d'entrée.

Posté par
J-P
re : Réponse d'un circuit RC à une tension échelon 29-11-16 à 10:32

Il ne faut rien supprimer du tout dans le montage.

En envoyant un signal carré à l'entrée (passant de 0 à Va répétitivement) d'amplitude et de fréquence adéquate ...

On peut alors visualiser sur l'oscillo en une seule fois, la charge et la décharge du condensateur. (à condition de régler l'oscillo correctement en sensibilité sur les 2 canaux et sur la base de temps).

On obtient par exemple quelque chose comme ceci:

Réponse d\'un circuit RC à une tension échelon

La trace bleue est Ve et la trace mauve est Vs (tension du condensateur)

Si on veut, on peut décaler les zéros des 2 traces sur l'oscillo.

On peut se servir du tracé obtenu (le vrai, pas le mien) pour mesurer les constantes de temps à la charge et à la décharge du condensateur ainsi que les temps de montée et de descente.

Sauf distraction.  

Posté par
J-P
re : Réponse d'un circuit RC à une tension échelon 29-11-16 à 10:46

Complément à ma réponse précédente :

Remarque :

Le montage complet est déjà en passe-bas.

Pour le montage complet (sans rien démonter), la constante de temps à la charge et à la décharge est la même et vaut (R1//R2)*C et le "gain" du montage est R2/(R1+R2)

Donc si on veut une résistance équivalente de 10 kohm, on peut mettre R1 = R2 = 20 kohms
-----

On peut aussi virer R2 et mettre R1 = 10 kohms.

On a alors le "gain" du montage = 1

Et on peut aussi visualiser d'un coup sur l'oscillo, une charge et une décharge (en entrant Ve carré allant de  0 à Va répétitivement).

Posté par Profil eaudemerre : Réponse d'un circuit RC à une tension échelon 29-11-16 à 11:38

sanantonio312 @ 29-11-2016 à 09:23

Oui, c'est bien à 10 et 90% de Ucmax.
La réponse d'un circuit passif (RLC) à un signal sinusoïdal est un signal sinusoïdal dont l'amplitude et la phase dépendent de l'impédance du circuit et donc de la fréquence du signal d'entrée.


D'accord, je comprends.
Puis je vous demander si elle existe, une formule reliant l'impédance du signal sinusoidal de sortie et la fréquence du signal d'entrée?

Posté par Profil eaudemerre : Réponse d'un circuit RC à une tension échelon 29-11-16 à 11:42

J-P @ 29-11-2016 à 10:46

Complément à ma réponse précédente :

Remarque :

Le montage complet est déjà en passe-bas.

Pour le montage complet (sans rien démonter), la constante de temps à la charge et à la décharge est la même et vaut (R1//R2)*C et le "gain" du montage est R2/(R1+R2)

Donc si on veut une résistance équivalente de 10 kohm, on peut mettre R1 = R2 = 20 kohms
-----

On peut aussi virer R2 et mettre R1 = 10 kohms.

On a alors le "gain" du montage = 1

Et on peut aussi visualiser d'un coup sur l'oscillo, une charge et une décharge (en entrant Ve carré allant de  0 à Va répétitivement).



Bonjour, merci beaucoup pour votre réponse!
Vous aviez dis "Il ne faut rien supprimer du tout dans le montage", cependant dans votre deuxieme post vous avez dis que "Pour avoir une Resistance equivalent de 10 kohms, on peut virer R2 et utiliser R1= 10kohms."
Voulez vous dire que ça marche avec les deux possibilités? Soit on supprime R2 et on met que R1=10kohms, soit on la garde avec R1=R2=20 kohms et que dans les deux cas on aura la charge et la décharge?

Posté par
J-P
re : Réponse d'un circuit RC à une tension échelon 29-11-16 à 13:03

Citation :
Soit on supprime R2 et on met que R1=10kohms, soit on la garde avec R1=R2=20 kohms et que dans les deux cas on aura la charge et la décharge?


Oui, la différence entre les 2 cas est sur l'amplitude du signal de sortie.

Mais cela n'empêche pas de pouvoir répondre à toutes les questions dans les 2 cas.

Posté par Profil eaudemerre : Réponse d'un circuit RC à une tension échelon 29-11-16 à 17:01

J-P @ 29-11-2016 à 13:03

Citation :


Oui, la différence entre les 2 cas est sur l'amplitude du signal de sortie.

Mais cela n'empêche pas de pouvoir répondre à toutes les questions dans les 2 cas.

Merci beaucoup pour votre aide ! Je comprends beaucoup mieux maintenant.

Posté par
sanantonio312
re : Réponse d'un circuit RC à une tension échelon 30-11-16 à 07:28

Juste pour info:
La valeur dont tu parles "taux" n'est pas un taux comme tu l'écris mais une valeur homogène à un temps.
Elle est représentée par la lettre grecque tau:



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