Bonjour, je ne m'y connais pas en électricité mais je maîtrise bien le traitement du signal.
Où peut-on trouver les vraies impédances complexes* de composants linéaires habituels (résistance 1 kilo-Ohm, condensateur 500 micro-Farad, inductance 2 milli-Henry) et des discussions sur leurs non linéarités (à température ambiante) ?
* ou leurs réponses impulsionnelles
Merci
Dernière modification par acx01b ; 07/03/2014 à 13h00.
Bonjour,
Comment ça, leurs vraies impédances complexes? En tenant compte des effets parasites?
Tu trouves ce qu'il faut dans les datasheet, prenons l'exemple d'un condensateur chimique: il possède en plus de sa capacité une ESR (résistance série), une EPR (résistance parallèle) et une ESI (inductance série). Tu trouves ces valeurs dans la datasheet, donc, à toi de les considérer ou de les négliger pour établir ton modèle, lorsque tu as les expressions complexes il ne te reste plus qu'à obtenir l'impédance équivalente, avec des associations série/parallèle.
C'est bien ça qui t'intéresse? Ou juste les formules Z=jwL pour une inductance, Z=1/(jwC) pour un condensateur et Z=R pour une résistance? Dans le domaine de Laplace, pour les réponses impulsionnelles, tu remplaces simplement jw par p et tu as Z=pL pour l'inductance et Z=1/(pC) pour la capacité. La résistance est indépendante de la variable Laplacienne puisqu'indépendante de la pulsation angulaire.
salut, en gros tu dis qu'une très bonne approximation du condensateur de la réalité (donc une impédance qui n'est pas l'impédance du condensateur idéal) est un circuit RLC (où R,L,C sont des composants électriques idéalisés d'impédances)
ok je te crois, mais où puis-je consulter la preuve de cela ?
et intuitivement je dirais que pour certaines tensions/intensités/fréquences le condensateur devient non linéaire et ton approximation est purement linéaire.
c'est pourquoi dans l'idéal je recherche une étude détaillée (mesure très précise de l'impédance d'un condensateur, étude des phénomènes non-linéaires).
merci !
ça me rappelle qu'en M2 on avait utilisé un analyseur de spectre (haut de gamme) pour mesurer l'impédance d'un haut parleur, et dans mes souvenirs c'était un vrai carnage on n'a jamais réussi à mesurer une pente logarithmique dans les hautes fréquences qui soit plausible par rapport au datasheet (souvenirs très vagues, je ne sais même plus pourquoi on s'intéressait à la pente logarithmique du spectre d'amplitude en haute fréquence).
Ha oui et je me rappelle que dans les basses fréquences la soit disant fréquence de coupure à 10hz était un de ces bordels ! Bref l'impédance mesurée n'avait rien avoir avec une impédance théorique simple.
Dernière modification par acx01b ; 07/03/2014 à 14h56.
tu trouvera ces infos sur les specs des constructeurs sérieux.
sinon , il te faut sortir un banc de mesure
tu aurais un exemple ? merci beaucoup
quel exemple ?
un exemple de constructeur sérieux (de R,L ou C) qui fournit un datasheet avec impédance (de préférence complexe) mesurée à l'analyseur de spectre
d'ailleurs l'idéal c'est de récupérer l'impédance sous forme de table plutôt que de graphique. Par exemple si j'ai envie de faire une reverb : je construis ma réponse impulsionnelle sur ordi (en utilisant des samples de grottes, églises, etc.), puis (si j'en ai une !!) avec ma banque de donnée d'impédances complexes je trouve* un circuit qui imite le mieux la réponse impulsionnelle de ma réverb.
*en programmant un algorithme d'optimisation bien sûr je ne le fais pas à la main
Dernière modification par acx01b ; 07/03/2014 à 16h32.
Bonjour
L'impédance théorique du composant ne fournit qu'une première approximation de sa valeur, et il faut creuser plus loin pour tenir compte des imperfections.
Toutefois, considérer qu'on a affaire à un circuit RLC reste encore une approximation, même si elle est meilleure et nous rapproche un peu plus de la réalité.
En effet, le comportement réel s'approche souvent plus de celui d'un circuit contenant beaucoup plus de composants, et qui plus est n'ont pas toujours un comportement parfaitement linéaire.
Pour donner un exemple des caractéristiques parasites dont les précédents contributeurs ont parlé, tu peux par exemple lire cette datasheet de condensateurs électrochimiques, dans laquelle sont notamment évaluées l'angle de perte (tan δ) et l'impédance à 100 kHz.
C'est une tâche énorme: chaque résistance ou condensateur de chaque technologie chez chaque fabricant a des caractéristiques "fines" spécifiques, différentes des autres: un vulgaire 100nF/100V PET métallisé aura partout à peu près le même tan δ et le même coéfficient de T° (avec quand même de sérieuses variations individuelles), par contre les non-linéarités pourront varier dans un rapport de plus de 1 à 1000. Et ce n'est documenté nulle part. En plus, une mesure sur un échantillon de production ne garantit absolument pas que les choses seront identiques un an plus tard.Envoyé par acx01b
Il y a des études, mais c'est toujours sur des exemples qui indiquent certaines choses mais ne peuvent en aucun cas être généralisées: par exemple, la série de C. Bateman: http://www.google.com/url?sa=t&rct=j...,d.bGE&cad=rja
Il y a également des études sur l'absorption diélectrique:
waltjung.org/PDFs/Picking_Capacitors_1.pdf
www.cktsim.org/modeling/da.pdf
Plus quelques autres plus intéressants que je ne retrouve pas, mais que l'on doit pouvoir localiser si on est motivé.
En résumé, le seul moyen d'avoir des données de ce genre sur des composants est de le mesurer soi-même: ce n'est jamais publié, et même les modèles spice lorsqu'ils sont offerts ne tiennent pas compte de tout
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
merci beaucoup pour vos réponses !
Je vais tâcher de comprendre les datasheet (le tan..) pour essayer de cerner ce qu'on sait vraiment des composants.
J'avais déjà entendu parler de cette variance (parfois énormes) des spécifications réelles dans un même lot d'un certain composant. Je trouve ça vraiment étonnant !
Les caractéristiques ne varient pas seulement d'un composant à l'autre. Elles varient également en fonction des conditions d'utilisation (température, notamment), et évoluent même parfois au cours du temps, sur de longues périodes.
Mais le travail de l'électronicien consiste à concevoir des circuits qui puissent fonctionner dans les limites prévues malgré ces disparités et évolutions et malgré les perturbations extérieures. La modélisation fidèle des composants a un intérêt limité dès lors qu'on parvient à résoudre les problèmes posés par toutes ces imprécisions.
C'est effectivement la raison pour laquelle ces données ne sont pas publiées pour des composants d'usage général: c'est à l'utilisateur de faire en sorte qu'elles n'aient aucun impact.
Les composants de précision comme les résistances à feuille métallique massive, les condensateurs au polyéthylène ou PTFE, les inductances faites par dépôt sur support céramique sont spécifiés de manière beaucoup plus détaillée, et se justifient dans certains cas exceptionnels, mais le prix l'est également....
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
Ça fait un petit moment que j’ai l’impression que l’Hexagone forme des malades du calcul sans grande intuition physique. Des gens qui attendent du fabricant, pour faire un limiteur de courant dans une LED, qu’il fournisse l’abaque de Smith d’une résistance 1kΩ et qui se sentent tout perdus s’il leur manque l’information qu’exige leur logiciel de simulation.
Le fabricant de Haut Parleur possède certainement les données sur l’impédance, même complexe, d’un modèle. Mais il a constaté sans doute que ce n’est pas trop reproductible, et, comme ses concurrents (qui se gardent bien de le faire), il répugne à mettre sur papier :
L = XX µH ± 35%
C = XX µF ± 55%
Ce qui force nos pauvres potaches – Oh horreur - à mettre les mains dans le cambouis!
Bonjour,
J'ai commencé à lire quelques cours d'électronique.
Maintenant je me repose ma question de départ à propos en particulier de la vraie impédance complexe d'un condensateur .
Voila une plus jolies courbes que l'on peut trouver sur google image : http://www.golac.fr/local/cache-vign...nF-3-7dad9.gif
Il manque la phase (même si l'analyseur donne la mesure en deux points) mais au moins la courbe descend assez bas dans l'axe des fréquences.
Car sinon on trouve pas mal de modules de l'impédance (jamais avec la phase) mais qui commençent en général à 10khz voir 100khz, comme si on ne s'intéressait pas à l’intervalle de valeurs [0hz,10khz] je trouve ça vraiment étrange.
La plupart des circuits électroniques utilisant plutôt la bande 0-20khz il me semble ?
Sinon je me demandais, pour tester la linéarité d'un quadripôle.
Imaginons qu'on dispose d'un quadripôles de type essentiellement linéaire en 3 exemplaires rigoureusement identiques (*). Si on génère deux tensions aléatoires, qu'on branche la première tension sur le premier quadripôle, l'autre sur le deuxième quadripôle, et sur le troisième quadripôle la somme des deux tensions,
on peut faire la somme des deux premières sorties moins la troisième et voir si ça produit une tension nulle ? Si ce n'est pas le cas c'est que le système n'est pas tout à fait linéaire ?
On doit pouvoir faire ça avec de simples branchements en série et un oscillo en parallèle de là où la tension devrait être nulle pour observer la tension parasite générée par le système ?
(*) le problème c'est de trouver des composants genre circuit RLC rigoureusement identiques.
Dernière modification par acx01b ; 19/03/2014 à 09h51.
je ne pige pas bien la question....
les circuits électroniques peuvent fonctionner de 0 à plusieurs TERA-hertz , selon leur utilisation.
on choisit donc les composants en fonction
1) Même pour un quadripôle parfaitement linéaire, S=H*E+H*E–H*(H*E+H*E) n'a a priori aucune raison de donner zéro (exemple avec H=0,5).
2) Quelle que soit l'opération réalisée, et indépendamment des signaux traités, on aura toujours une tension de bruit (bruit thermique, perturbations extérieures). La tension mesurée ne sera donc jamais nulle.
3) En pratique, l'opération et les mesures ne peuvent être réalisées correctement que dans des conditions physiques (tension, fréquence, température, humidité, etc.) et des tolérances définies. Pour rester pertinent, celles-ci doivent correspondre à l'utilisation envisagée.
Afin de t'ôter toute illusion sur tes recherches de composants parfaits ou parfaitement modélisables linéairement, j'indiquerai qu'aucun composant n'est jamais parfaitement linéaire. Ni une résistance, ni un condensateur, ni une bobine. Leur caractéristique linéaire n'existe en fait qu'au travers d'une approximation de leur comportement physique. La loi d'Ohm ou les courbes théoriques de charge/décharge d'un condensateur ne sont valables que si l'on n'y regarde pas de trop près.
D'une manière générale, c'est dans un soucis de simplification des développements qu'on définit des caractéristiques idéales pour les composants (et pas seulement pour les composants dits "linéaires"), caractéristiques que l'industrie s'emploie à approcher autant que possible. En retour, les défauts et incertitudes qui persistent nécessairement sont prises en compte par l'ingénierie, de sorte que les limites imposées par les exigences des systèmes et produits développés ne soient jamais dépassés.
Bref, rien n'est parfait ni parfaitement connu, mais on fait avec.
Salut, merci de ta réponse mais je ne pas certain qu'on se soit bien compris sur le fond de ma question.
Je souhaiterais voir (j'ai fait des études de maths/informatique/traitement du signal) la réponse impulsionnelle (ou sa transformée de Fourier donc son impédance complexe : module et phase) d'un condensateur/inductance/résistance puis circuit RLC et autres.
Je ne suis pas satisfait ni du modèle théorique
Il me parait légitime de vouloir simplement voir l'impédance mesurée en pratique, et ça devrait intéresser tous les électroniciens !
Et je comprends très bien qu'il n'est pas nécessaire pour élaborer des circuits électroniques d'avoir des condensateurs dont la capacité est précise à +/- 0.01 % ni un modèle d'impédance précis à 99.999%. Mais quand on a les connaissances en traitement du signal pour comprendre tout ça, c'est dommage de s'attaquer à l'électronique en se basant sur des modèles que l'on acceptent sans broncher !
Dernière modification par acx01b ; 19/03/2014 à 11h52.
je n'ai pas compris, c'est S=H*E+H*E–H*(E+E) qui est censé donner 0, pourquoi veux-tu appliquer deux fois H au signal ?
Je fais d'un côté la somme des signaux avant H, de l'autre côté après H, puis je fais la différence. Si les H sont les mêmes ça devrait permettre de "voir" facilement de faibles tensions parasites ?
Les électroniciens qui en ont besoin font la mesure tout simplement.
Tu peux voir quelques exemples ici: http://forums.futura-sciences.com/el...r-demande.html
Il s'agit d'associations de composants, mais c'est le même principe, et les imperfections des composants individuels y sont discutés en quelques détails.
La phase apparait également dans quelques sims ( qui sont une copie parfaite de la réalité), si elle n'est généralement pas donnée par les fabricants, c'est qu'elle est est triviale et se déduit instantanément de la caractéristique d'amplitude.
En ce qui concerne les méthodes de mesure et de détection, la mesure de PIM est l'une des plus sensibles qui soit, elle permet de descendre entre le ppm et le ppb pour tous les composants passifs, y compris les câbles et les connecteurs:http://proddownloads.vertmarkets.com...n_2012_def.pdf
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
merci encore pour tes réponses ultra instructives !
en parcourt rapide j'ai déjà remarqué
http://forums.futura-sciences.com/at...nde-z_vs_f.gif
et surtout
http://forums.futura-sciences.com/at...timedomain.jpg
qui correspond exactement à ce que je recherche ! (réponse à un échelon donc intégrale de la réponse impulsionnelle d'un condensateur)
Je reviens dans quelques semaines quand j'aurai un peu avancé.
Et je vous rappelle juste ma démarche : je suis ultra débutant en électricité mais je m'y connais bien en traitement du signal, donc c'est une grosse frustration pour moi en étudiant des cours d'électricité, d'un côté de ne pas bien comprendre les arguments théoriques (
Au temps pour moi, j'avais lu de travers.
Mais les autres arguments restent valables. Et on peut rajouter à cela qu'on retrouve au bout du compte les erreurs génée par à la chaîne de mesure, elle-même constituée de composants qui sont loin d'être parfaits.
