longueur d'une piste et fréquence du signal

[invite1d2ff0a9]

Bonsoir,

on a dévié de ma question d'origine mais j'avoue que la discussion était très intéressante

mais je veux comprendre, si je prends un signal PWM pour produire une tension continue par filtrage, est ce qu'il y a une relation entre la fréquence du PWM et le temps de réponse du filtre.

et si je veux un temps de réponse rapide il faut agir uniquement sur la constante de temps RC
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[annjy]

..............
Dans ce cas, si il y a de la filasse, on tombe sur un problème de transmission et les drivers de ligne n'ont pas été inventés pour la déco .

À 25 MHz, l'intérêt est limité compte tenu du faible nombre de rapports cycliques différents réalisables.
À des fréquences inférieurs (mais néanmoins encore relativement élevées), on peut transmettre (par câble, laser, fibre optique, etc.) un signal analogique, éventuellement multiplexé, à un récepteur dépourvu de micro-contrôleur.

Bsr,
la remarque de Daudet m'a fait relire celle de pa5cal...et je m'étonne qu'il plafonne à 25 MHz

transmettre un signal analogique par fibre optique, j'ai fait ça dans mes dernières années de labeur.....
2 à 20 GHz avec 60 dB de dynamique min.....(et pas sur 50m....)
Fibre monomode, évidemment.

cdlt,
JY

[invitee05a3fcc]

j'ai fait ça dans mes dernières années de labeur.....
2 à 20 GHz avec 60 dB de dynamique min.....(et pas sur 50m....)

ben oui, mais :
- On s'éloigne de la question du demandeur .
- Ce n'est pas à la portée du bidouilleur de génie .

[annjy]

ben oui, mais :
- On s'éloigne de la question du demandeur .
- Ce n'est pas à la portée du bidouilleur de génie .

c'est vrai,

mais c'est la remarque de Pa5cal, qui parle de fréquences inférieures à 25 MHz, qui m'a étonné.
D'autant qu'il n'est pas un lapin de 3 jours dans le domaine électronique...

cdlt,
JY

[invite936c567e]

« À des fréquences inférieurs (mais néanmoins encore relativement élevées), »

Combien ?

J'ai donné l'exemple d'un signal PWM à 0,6 MHz sur 256 niveaux généré à partir d'une horloge à 150 MHz. Cela implique de pouvoir transmettre des impulsions de seulement 7 ns, ce qui réclame un minimum de soin dans la réalisation.

Dans ce cas, si il y a de la filasse, on tombe sur un problème de transmission et les drivers de ligne n'ont pas été inventés pour la déco .

Le problème, c'est plutôt de devoir mettre en œuvre ce type de solution pour des distances relativement courtes quand un design correct ou une conception différente du fonctionnement permettraient de s'en passer.

[invite936c567e]

mais c'est la remarque de Pa5cal, qui parle de fréquences inférieures à 25 MHz, qui m'a étonné.

Je faisais référence au Raspberry Pi (voir post #26), qui n'est pas capable de produire de signal PWM digne de ce nom à une telle fréquence.

Un signal PWM à 25 MHz et 256 niveaux (8 bits) imposerait d'avoir une horloge de 6,4 GHz, ce qui dépasse largement les capacités des micro-contrôleurs ou FPGA classiques, et n'est généralement pas à la portée du bricoleur lambda. (Là, on entre dans le domaine des micro-ondes et des circuits ultra-rapides, qui nécessite bien plus que des notions d'électronique numérique).

Et comme je l'ai indiqué dans mon exemple, il est déjà possible de rencontrer des problèmes à des fréquences PWM nettement inférieures si on fait n'importe quoi.

[annjy]

............... (Là, on entre dans le domaine des micro-ondes et des circuits ultra-rapides, qui nécessite bien plus que des notions d'électronique numérique).
..........

Nous sommes d'accord.
Mais, justement, en "électronique numérique", on devrait aborder les hyperfréquences....
et Shannon, et Fourier......

cdlt,
JY

[jiherve]

bonsoir
çà se fait ou se faisait avec les dinosaures!
JR

[annjy]

bonsoir
çà se fait ou se faisait avec les dinosaures!
JR

Ceux qui sont capables de construire en 2018 un scope qui frôle les 200KHz de bande passante avec des 12AU7, mais aussi d'avoir ce genre de réponse....

...........l'usage des mémoire DDR demande des controle des fly time de l'ordre de 500Ps( au moins serré) il faudra donc bien équilibrer les différentes pistes véhiculant horloge signaux de contrôle donnée horloge etc etc car même s'il est possible et prévu de pouvoir effectuer un rephasage actif celui ci ne peut excéder une période d'horloge laquelle est souvent inférieure à la nS. Une analyse du comportement du CI pourra être faite (avec les CAO vraiment pro) en utilisant les modèles IBIS des cellules d'I/O des différents composants , bien sur ces simulation qui sont purement électriques doivent être nourries par la connaissance de la "tronche" des signaux qui seront réellement véhiculés celle ci sera obtenue soit à partir des datasheet soit par des simulations fonctionnelles des ASIC,FPGA qui génèrent les signaux.
Donc le juste acceptable n'est pas de mise ce qui est attendu c'est le meilleur possible car autrement bonjour Mr Rework et au revoir Mme Pepète!
Je conseille l'examen attentif d'une barrette DDR ou d'une carte mère.
JR

L'espèce est en voie de disparition......
voire mourrue.

Chapeau, JR
bonsoir à tous,
JY

[invite1d2ff0a9]

Bonjour,

on a dévié de ma question d'origine mais j'avoue que la discussion était très intéressante

mais je veux comprendre, si je prends un signal PWM pour produire une tension continue par filtrage, est ce qu'il y a une relation entre la fréquence du PWM et le temps de réponse du filtre.

et si je veux un temps de réponse rapide il faut agir uniquement sur la constante de temps RC

[invite936c567e]

Le filtre passe-bas doit tout à la fois :
- laisser passer la plus haute fréquence f_max du spectre du signal modulant (i.e. les variations de la commande PWM),
- éliminer la fréquence f_pwm du signal PWM,
étant entendu qu'à la base f_pwm doit être supérieure au double de f_max afin d'éviter les effets du repliement de spectre.

En pratique, la fréquence de coupure du filtre f_c doit être supérieure ou égale à f_max, et f_pwm doit être assez grande devant f_c pour que le filtre atténue suffisamment le signal PWM. Plus la pente du filtre est douce, plus f_pwm doit être grande devant f_c.

Par conséquent :
- le temps de réponse du filtre doit être choisi en fonction de la vitesse d'évolution de la commande,
- la précision attendue, le temps de réponse et la sélectivité du filtre déterminent la fréquence minimale du signal PWM.

Par exemple pour une signal PWM sur 8 bits (2⁸=256 niveaux de ≈0,4%), si l'on souhaite limiter l'amplitude crête à crête de l'ondulation à 1/2⁹ (≈0,2%) de V_CC, alors avec un simple filtre RC du premier ordre (f_c=1/(2πRC) à -3dB) il faudrait avoir RC≥128/f_pwm soit f_pwm≥804·f_c. Pour une commande variant à moins de 10 Hz, il faudrait f_pwm ≈ 8 kHz, et donc un signal PWM généré à partir d'une horloge à 2 MHz environ.

L'utilisation d'un filtre plus sélectif (i.e. dont l'ordre est plus élevé) permettrait de réduire la fréquence PWM nécessaire.

[invite936c567e]

Après, la production d'une tension constante ou variable à partir d'un signal numérique tout-ou-rien (ce qui revient à réaliser un un amplificateur de classe D) se heurte à des questions pratiques qui peuvent avoir une influence notable sur le résultat.

Le signal PWM théorique est parfaitement rectangulaire, variant entre GND et V_CC et avec des fronts raides survenant à des instants t=k/(N·f_pwm) où k varie de 0 à N.

En pratique, la sortie d'un circuit numérique subit une chute de tension qui est une fonction non linéaire du courant consommé. Les transitions sont progressives, voire légèrement sur-oscillantes, et subissent des retards. D'une manière générale, plus la puissance et la fréquence du signal PWM sont élevées, plus ces défauts sont visibles et entraînent de distorsions par rapport au résultat attendu.