Electricité, circuit de transformation d'impedance ou circuit d'accord

[Floris]

Bonjour, voila depuis quelque que temps que je me plonge dans l'études des circuit d'accord ou de transphormation d'impedance. A mon sens l'impedance d'un système caractèrise pour une puissance donnée, la balance tension courant du fonctionement de se système. D'ou la dimension d'une résistance. Ainsi un circuit chargé de transphormer l'impedance pour relier deux système d'impedance différentes comme par exemple 20 OHm vers 50 OHm il faus alors que ce sircuit modifile la balance tension/courant pour que l'énergie transmise soit optimum. Simplement du point de vue conceptuel je ne vois pas comment un filtre en pi par exemple peut parvenir à un tels effet, c'est à dire pour reprendre le cas de mon exemple, il faudrais augementer la tension max et par conservation d'éniergie, I max doit diminuer.

Merci pour votre aide.
Flo
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[gienas]

Bonsoir Floris et tout le groupe

Je n'ai pas tout compris dans ta question

Je ne connais qu'un "composant" capable d'adapter des impédances, sans (pratiquement) aucune perte d'énergie: le transformateur (d'impédance)

[Jack]

oui, ça me parait un peu métaphysique comme façon de présenter le problème.

Qu'est-ce qui te dérange dans le fait que la tension puisse augmenter et le courant diminuer?

A+

[Floris]

Bonsoir lol, rien ne me dérenge, je cherche simplement à comprendre comment focntione un circuit d'adaptation.

Selon l’état actuel de ma compréhension des choses, l’impédance d’un système électrique caractérise pour une puissance donnée, la balance tension /courant sur le quel travail ce système non ? Un circuit d’adaptation d’impédance se dois donc si je n’abuse, de modifier le rapport tension / courant non ? Ainsi, le filtre doit par exemple d’une part, éviter le maximum de perte énergétique et d’autre part dans le cas Z(in) < Z(out) augmenter la tension crête et par conservation d’énergie il en résultera un courant crête inférieur au courant crête qui traverserai une charge adapté à Z (in) et inversement si Z(in) > Z(out). Es que je fais erreur ? Merci encore pour votre aide.

Flo

[A voir en vidéo sur Futura]

[PA5CAL]

Bonsoir

Oui, c'est ça. Si Z(in) < Z(out), on augmente la tension en réduisant le courant. C'est justement ce que réalise un transformateur d'impédance (bobinage court en entrée, bobinage long en sortie).

Et inversement.

En revanche on n'a pas intérêt à utiliser des filtres, et surtout pas en pi. En posant les équations d'un tel dispositif, on se rend vite compte que pour avoir une adaptation parfaite, on doit nécessairement utiliser des résistances. Or les résistances ne font jamais rien d'autre que gaspiller de l'énergie. Et dans ce cas, il vaut mieux faire l'adaptation avec seulement deux résistances.

[f6bes]

..........

En revanche on n'a pas intérêt à utiliser des filtres, et surtout pas en pi. En posant les équations d'un tel dispositif, on se rend vite compte que pour avoir une adaptation parfaite, on doit nécessairement utiliser des résistances. Or les résistances ne font jamais rien d'autre que gaspiller de l'énergie. Et dans ce cas, il vaut mieux faire l'adaptation avec seulement deux résistances.

Bjr Pascal,
Heu, reste à savoir dans quel DOMAINE de fréquençes l'on travaille !!!(BF ou HF ??)
La plus part des émetteurs (HFamateurs) utilisent en sortie des filtres en PI afin de pouvoir s'adapter au différents type d'aériens.
Cordialement

[Floris]

HF amateur tu dis? Bon cert le filtre en pi à une largeur de bande plus courte n'est pas? Mais la HF profesionel il me semble que l'on utilise des filtre à trois (ou plus) éléments non qui constitue une largeur de bande plus grande n'est ce pas?

Bien à vous.
Flo

[PA5CAL]

Bjr Pascal,
Heu, reste à savoir dans quel DOMAINE de fréquençes l'on travaille !!!(BF ou HF ??)
La plus part des émetteurs (HFamateurs) utilisent en sortie des filtres en PI afin de pouvoir s'adapter au différents type d'aériens.
Cordialement

Très juste.

On peut très bien admettre de faire des adaptations d'impédance imparfaites sur certains points. Cela dépend énormément de l'application et des caractéristiques recherchées. Dans le domaine de la radiophonie, on n'a souvent que faire du déphasage apporté par les filtres, et on peut donc utiliser des filtres LC, qui donnent des résultats convenables sans perte d'énergie dans une bande de fréquence donnée. Il n'en serait pas forcément de même pour du radar, de la goniométrie ou de la transmission numérique.

[f6bes]

Bsr Floris.
Ne pas mélanger les notions de FILTRE (filtrage de qq chose) et les notions d'ADAPTATION d'impédançes .
Je n'utiliserais donc pas le terme de FILTRE en Pi , mais celui de circuit adaptateur d'impédançes en PI ( le Pi étant par la meme occasion aussi un filtre).
Pour jouer sur les adaptation d'impédançes ont peut faire cela à partir de Selfs ayant un nombre de tour DIFFERENTS.Mais rien n'interdit au lieu de jouer sur un
rapport de tours de SELFS, de jouer sur un rapport de capacité différentes de condensateurs.
Le résultat sera le meme (au dépahasage prés qui n'est pas dans le meme pour une self et un condo).
Voiç d'une façon simplifiée, comme l'on passe d'un couplage convetionnel (A) au circui en PI (C).
Le point de masse peut etre supprimé.En C les selfs sont donc réunies en une seule.
Cordialement

[f6bes]

HF amateur tu dis? Bon cert le filtre en pi à une largeur de bande plus courte n'est pas? Mais la HF profesionel il me semble que l'on utilise des filtre à trois (ou plus) éléments non qui constitue une largeur de bande plus grande n'est ce pas?

Bien à vous.
Flo

Le fait d'avoir des filtres à un ou plusieurs éléments n'influe pas FORCEMENT sur la largeur de bande.
Avec les filtres l'on cherche à se protéger (ou protéger les autres) contre les rayonnements indésirables.
Un filtre multi éléments peut etre TRES SELECTIF (largeur de bande étroite) ou TRES LARGE (les éléments successifs du filtre sont "décalés" afin de pouvoir transmettre une largeur de bande importante.)
Le nombre d'élements n'est pas limité à trois.
Mais plus il y a d'éléments plus les pertes de "traversée" du filtre sont importantes.
Un filtre multi éléments peut donc etre LARGE ou ETROIT.
Cordialement

[Floris]

Bonjour, merci beaucoup pour vos réponses. Merci F6BES pour ton petit dessin. Aussi, une petites question, de façon générale, plus je rajoute d'éléments à mon système d'adaptation, plus celui ci sera large bande non? Tu dis que plus le nombres d'éléments est important plus les pertes sont importantes. Ces pertes son du à quoi? je supose qu'il s'agi uniquement de la résistance réel c'est sa?

Merci encore
Flo

[electrorouillé]

bonjour

il y a une chose que je ne comprend pas, en audio, en particulier pour des instruments , ils conseillent une resistance au mini 10fois superieur a celle de sortie d'instruments ( les pedales d'effet c souvent de l'ordre de 1 megaohm) , est ce une methode efficace ou un peu bateau pour contenter tout le monde de prendre 10fois la valeur de resistance de sortie?

[f6bes]

Bjr Flo...
Je m'aperçois que tu méles joyeusement ADAPTATION et FILTRE.
Supposons une sortie de générateur en 50 ohms.
Tu peux connecter sur cette sortie un FILTRE (qu'elle que soit sa désiganation , en Pi , en L , en T , ...) dont l'impédançe est égale à celle de la sortie du générateur.
Tu ne changes ABSOLUMENT rien au point de vue IMPEDANCE.Seule chose qui puisse changer ce sera la
SELECTIVITE de l'ensemble du fitre (plus ou moins large
suivant sa conception).Un filtre ne sert qu'à FILTRER !
Il est évident que plus le nombre d'élément d'un filtre est important, plus on perd en transmission.La transmission d'un élément à l'autre ne se faisant pas à 100% (rendement idélal).Donc dans chaque éléments on laisse
qq pourcentage de l'énergie.

ADAPTATION d'IMPEDANCE.
Lorsqu'on a d'un coté un générateur 50 ohms et de l'autre un élément à raccorder en 10 ohms par exemple,
il faut insérer, entre les 2, un élément qui va permerttre
de TRANSFORMER les impédançes.Un transfert d'énergie CORRECT ne s'effectue qu'à IMPEDANCES EGALES.
Il existe une multitude de façon de transformer les impédançes.
Il existe le transformateur, le 1/4 donde d'adaptation,
les prises intermédiaires sur les bobinages accordés,etc...
Un SEUL éléments suffit pour transformer une impédançe.Pas besoin par exemple de mettre plusieurs transfo, 1/4 d'onde.. à la queuleuleu pour réaliser la TRANSFORMATION.Cela se réalise en une étape.

Cordialement

[curieuxdenature]

Bonjour Floris

pour donner un petit exemple de circuit LC adaptateur d'impédance qui pourrait facilement passer pour un filtre de bande, en voici un, avec une application numérique.

Ici, j'ai une adaptation entre un étage d'impédance 950 ohms pour un transfert correct vers une antenne 50 ohms. Dans le cas d'un petit emetteur à faible puissance, c'est obligé d'en passer par là.

Je le répéte, ce n'est pas un filtre passe-bas.

[Floris]

Salut à vous tous. Merci beaucoup pour vos messages. Je commence à comprendre mieux. Dit moi curieux de nature, sur ton dessin, le 96,4% signifie quoi? Je présume qu'il s'agit du rendement non? je m'aperçois que en u1 la tension est plus grande qu'en u2, inversement, le courant en u2 est plus important qu'en u1 non?

Merci encore milles fois.
Flo

[curieuxdenature]

Salut Floris,

oui c'est le rendement, j'ai voulu vérifier ce que donnaient les formules en similation, mais bon, je pense que c'est à l'erreur de lecture près, avec un chiffre aussi proche de l'unité, on peut considérer que le montage est optimisé au maximum.

Il y a aussi le cas inverse, Z2 > Z1, c'est le cas de l'ampli HF de puissance vers l'antenne 50 ohms. Dans toutes les équations, il faut remplacer Z1 par Z2 et vice versa.

Il n'empêche que cet étage doit systématiquement être suivi d'un filtre si c'est le final d'un emetteur HF.
Là, le but de la manoeuvre, c'est de rendre le signal le plus sinusoïdale possible par effet volant des composants L et C. En plus d'éliminer les fréquences doubles, triples etc..

L'adaptateur ne fait rien de tout ça, le cas échéant, le signal est aussi pourri à l'entrée qu'à la sortie.

[Floris]

Salut à toi, merci pour ton message. Si je comprend bien, dans un circuit d'adaptation d'impedance il y à toujours une perte d'énergie et ce parce que le système n'adapte pas l'impedance à 100% c'est sa? Une question qui me perturbe concernant le filtrage. Je comprend bien que le rol de filtre est de rendre le signal le plus sinusoidale possible, dans ce cas, on peut considérer que le filtre n'est qu'un simple oscillateur à très faible facteur que qualité c'est sa? Néamoin, ci sa fonctionne comme sa, si le signal incident est loin d'étre une sinusoide parfaite (imaginons), le filtre est tout de même contraint à osciler de façon le plus identique au signal incident donc à la sortie du filtre il n'y aura pas une sinusoide rigoureuse non plus si? Si mon raisonement est encore corecte, plus le facteur de qualité de mon filtre sera faible, moin il filtrera, je me trompe?

Merci encore pour vos aides.
Flo

[f6bes]

Bjr Floris,
La perte d'énergie dans l'adaptateur d'impédançe n'est pas du à ce que l'adaptation n'est pas parfaite , mais au fait
qu'il y a des pertes dans tout systéme qui transmet de l'énergie .Perte par effet joule,perte du au matériau, etc...
L'adaptation meme PARFAITE aura aussi des pertes (minimes certes).
Le role du FILTRE n'est pas de rendre le signal le plus SINUSOIDAL possible, mais d'éliminer tant que faire ce peut tout ce que l'on ne désire pas transmettre.
Un filtre à faible coefficient de qualité (coefficient de surtension), filtrera médiocrement ,mais c'est parfois voulu pour obtenir une plus grande largeur de bande.
Donc plus la qualité du filtre sera faible,plus il laissera passer une bande plus large .
Cordialement

[curieuxdenature]

Bonjour Floris,

a l'origine, le filtre, en pi, en té, en ce que tu veux, n'a pas pour rôle de faire une sinusoïde, mais ce qui semble étonnant c'est qu'il le fait...

Il suffit de placer un oscillo avant un filtre en Pi bien calculé pour tronquer les harmoniques d'un dernier étage VHF pour s'en convaincre.

C'est un peu normal car à la sortie d'un étage de ce type, qui est bien souvent un Classe C ou D, le signal est abominable et n'a pas grand rapport avec une sinusoïde. Ce n'est pas le but, mais il le fait quand même.
En fait cela se comprend, un circuit LC attaqué en impulsions transforme ça en belle sinusoïde.

Donc, ce genre de filtre passif ne fait pas qu'éliminer les harmoniques mais il les intégre en récupérant leur énergie.
D'ailleurs, qui dit harmoniques dit forcément signal non-sinusoïdale, carré à la limite.

Examine ces 3 instantanés:
Signal à l'entrée du filtre
Signal en sortie
Schéma du filtre

[curieuxdenature]

Et la façon de travailler de ce même filtre en balayage.
De 10 MHz à plus de 50 MHz.

On voit bien la pente à 50 / 60 dB.

[Floris]

Salut F6BES, merci beaucoup pour ton message. Donc si je résume, le pourcentage de rendement qu'a calculé curieux de nature n'est pas de 100% à cause de la résistence réelle du circuit c'est sa ou la perte viens d'une autre nature?

Aussi, comme le disait curieux de nature: [QUOTE=curieuxdenature]Là, le but de la manoeuvre, c'est de rendre le signal le plus sinusoïdale possible par effet volant des composants L et C. En plus d'éliminer les fréquences doubles, triples etc.QUOTE]

je croyai que le filtre étais un oscilateur large bande qui se donnais le rol d'entrer en oscilation sous l'exitation. Mais d'après ce que tu dit, le filtre n'est pas vraiment un oscilo, donc que penser?

Par contre une chose me surprend, si je te lis, tu me dis que le facteur de qualité représente la tension créte maximal au borne du systèmes?

Le role du FILTRE n'est pas de rendre le signal le plus SINUSOIDAL possible, mais d'éliminer tant que faire ce peut tout ce que l'on ne désire pas transmettre.
Un filtre à faible coefficient de qualité (coefficient de surtension), filtrera médiocrement ,mais c'est parfois voulu pour obtenir une plus grande largeur de bande.
Cordialement

Merci encore à toi.
Flo

[curieuxdenature]

réponses croisées...

[Floris]

Salut curieux de nature, merci beaucoup pour ton message. Alors un petit problème, je n'arrive pas à consulter le immages que tu à mis, c'est normal?
Merci encore à toi.
Flo

[curieuxdenature]

oui c'est normal, il faut attendre qu'un modérateur valide les pièces jointes (à cette heure ci, c'est le petit pastis avant le cassoulet )

[Floris]

Ah lol oki, tiens ces curieux, avant c'étais pas comme sa. On dirais que futura deviens plus sévaire Dit moi, peut tu me montrer comment tu à calculer le rendement de ton adaptateur d'impedance? Avec quel formules? Une dernière petite question qui me titille, le système d'adaptation d'impedance, reste tout de même un ensemble LC donc une sorte d'oscillateur non? Cert cet oscilateur se comporte en oscilo forcé mais il doit tout de même au passage, filtrer un tout petit peut non?

Merci encore

[f6bes]

...Salut F6BES, merci beaucoup pour ton message. Donc si je résume, le pourcentage de rendement qu'a calculé curieux de nature n'est pas de 100% à cause de la résistence réelle du circuit c'est sa ou la perte viens d'une autre nature?



je croyai que le filtre étais un oscilateur large bande qui se donnais le rol d'entrer en oscilation sous l'exitation. Mais d'après ce que tu dit, le filtre n'est pas vraiment un oscilo, donc que penser?

Par contre une chose me surprend, si je te lis, tu me dis que le facteur de qualité représente la tension créte maximal au borne du systèmes?
Merci encore à toi.
Flo

Br Flo,
Tu peux dire effectivement que le rendement n'est pas de 100% à cause de la "résistançe".Reste à définir qu'est ce que cette "résistançe"!
Si il y atténuation c'est qu'il y a "résistançe" .

Pour qu'un systéme soit "oscillateur" iil faut un ELEMENT
actif (tasnsistor, lampes, ....)
Un circuit oscillant SEUL n'oscille pas (heureusement pour nous !!).
Une oscillation se produit lorsque dans un systéme amplificateur l'on boucle la sortie sur l'entrée.
Un micro qui entend le HP de son ampli (bouclage) devient oscillateur (larsen).

Non , je n'ai pas dit que le faceur de qualité correspondont à la TENSION CRETE du systéme.
Un coefficient de surtension n'indique pas une valeur crete, mais la valeur de la "qualité" de ce circuit.
Des coefficients de surtension élevée donneront certes des valeur de tension crete élevée.
Cordialeùment

[Jack]

oui c'est normal, il faut attendre qu'un modérateur valide les pièces jointes (à cette heure ci, c'est le petit pastis avant le cassoulet )

aujourd'hui, c'est tartiflette.

Désolé pour le retard de la validation des pièces jointes, mais il y a une vie en dehors de futura

A

[curieuxdenature]

En fait il n'y a pas de formules spéciales, ce sont juste des applications des lois de bases P=U*I etc...
Comme je l'ai précisé, ce sont des mesures vérifiées sur simulateur, donc c'est à l'erreur de position près.
Il ne faut pas y voir plus que la vérification par acquit de conscience.(avant de faire confiance à ce que je lis dans un bouquin, même destiné aux pros, comme c'est le cas des formules données, je vérifie avec les moyens du bord, ça shunte les erreurs d'impression toujours possibles...)

Pour l'adaptation d'impédances, il ne faut pas le voir comme un oscillateur, les composants passifs L et C se comportent de façons differentes selon les montages et les buts visés.

En clair, un adaptateur se comporte comme un vulgaire transfo. Tu ne dirais pas qu'un transfo est un oscillateur ?

Tu dois t'enlever de l'esprit qu'un circit LC ça oscille necessairement, c'est le cas quand on le met sous tension, mais ça ne dure pas bien longtemps.
C'est ce point qu'il faut plancher, un circuit destiné à une utilisation pour une certaine plage de fréquences, se comportera autrement dans une autre plage.

Le mouvement perpétuel n'existant pas, pour entretenir une oscillation, il faut apporter une énergie. Autrement l'onde s'amortit et disparait. Et l'amortissement est d'autant plus marqué que le circuit LC est loin de la résonnance, dans ce cas autant dire qu'il n'y en a pas.

Voilà Floris, ne desespère pas, il faut potasser, ce n'est pas très intuitif l'electronique, mais une fois que tu auras fait tes gammes, ça va mieux entrer.

[curieuxdenature]

aujourd'hui, c'est tartiflette.

Désolé pour le retard de la validation des pièces jointes, mais il y a une vie en dehors de futura

A

merci Jack, ça me donne envie de manger tiens, j'adore la tartiflette. Bon, bein moi aussi je vais faire le plein.
a+

[f6bes]

Remoi,
Pour moi j'attends le café !!
Voiçi flo.. ce que peut donner deux coefficients de surtension différents pour un meme circuit.
Le premier de bonne qualité à une plage étroite de transfert de signal.Un "parasite" situé à -1 ou ailleurs sera fortement atténué.
Le rapport est de 1à 8 dans l'exemple.
Avec un coefficient faible la largeur de bande s'accroit au détriment du signal (maxi 3).Un "parasite" à -1 sera
presque autant amplifié (2.5) que le signal.
Dans les 2 cas la puissançe transmise reste la meme (les surfaçes hachurées sont d'égales valeurs.)
Il faut donc etre trés prudent lorsque l'on doit INTERPRETER la puissançe UTILE en sortie d'un systéme.
Un wattemetre NON sélectif indiquera la puissançe transmise dans l'enveloppe de la bande passante.
Cela veut dire que la puissançe affichée sera la SOMME des différentes fréquençes transmises et non pas la valeur vraie de la fréquençe voulue.
Cordialement
Edit: Zut , mon café à refroidi !!