ElectronS.R.L.
Contents
1. Lr631 zn 4 Q 64 al z2. 18 19641 40 el Pa 5 998 ZIW 85768 82712 92 EZI 13 06 13 79855818 EZA LAP 6 8 4 9 6 BL 78 279 Q 95 34 Ss8D1 O2V4y2 RHO NI 580151538 8310N 4 153 ZN 01 1VN03 OL EN 839 15 1 1 1 I 1 1 4 3 41 44 4 4 4 4 4 N SN FN a suyus t 1 1 1 1 1 1 t 1 t 01 YADA 1118 01 SISVLS 1 I 80 4 1 1 h 91 1 1 1 F 1 1 ES 9 21711170176 60 1803 1145 874 S L 129 Q y 2 lQ 4145 s l 9 amp 2 eer 3625 1 224 sn negi EIB eos 118 H o ts LB 999 871 12538 181 tre 699 N LAr EN 998 147 sn 1 619 45558 21 5418 2 5 O sis
3. longueur d onde z ro l imp dance va nouveau de l infini z ro 230 3F 3NI1T 031 0 1 5 HIIM V NI 8311 4 YMSA 2914 39VL10A 03123143 ANY 193810 2 2514 qvo1 1 39 031931435 2 1 193810 d3lHOHS Puisque notre ligne est sans perte l imp dance doit tre purement r active et si nous consid rerons le diagramme du courant ensemble celui de la tension nous d couvrons bient t que dans l intervalle de gt de la longueur d onde l imp dance de 0 l infini et est capacitive tandis que dans longueur d onde z ro l imp dance va l infini z ro et est inductive Tout cela nous porte penser d un moyen tr s pratique pour adapter l imp dance vue par le g n rateur en mettant en parall le la charge non adapt e un tron on de ligne court circuit e d une longueur appropri e Ces dispositifs sont en g n ral appel STUBS D ADAPTATIO NS Un stub d adaptation de longueur variable peut tre r gl pour avoir une imp dance r active gale en module et oppos e en signe une charge non adapt e afin d annuler sa composante r active et la faire appara tre la ligne comme purement r sistive YOLTAGE Q VOLTAGE 9 CURRENT 4 SHORTED LINE 4589745
4. O 114405 HOLVHLSNOHIO NOISSIHSNVAL Q QSr8 Exercice 4 R sonance dans la ligne LIGNE OUVERTE SANS PERTE Pr parer l appareil comme suit Att nuation min Longueur de la ligne L Horloge sur RUN G n rateur sinuso dal fournissant l entr e gauche travers la r sistance int gr e de 10 Extr mit droite ouverte r sistance de 10k utilis e pour fournir le signal la ligne est suffisamment lev e par rapport de ligne 6000 que le port gauche de la ligne peut tre pris comme ouvert Le port la droite de la ligne est galement ouvert Dans ces conditions att nuation min la perte d nergie dans la ligne est petite et tout le signal fourni la ligne en avant et en arri re avant de s teindre enfin Mettre la poign e de l amplitude du g n rateur sinuso dal mi chemin Explorer le pleine gamme de fr quence p riode du g n rateur d un bout l autre en petites tapes en attendant pour quelques secondes de stabilisation entre une tape et l autre La r sonance se produira chaque fois un nombre entier de demi p riodes du signal correspond la longueur de ligne L amplitude du signal augmentera sensiblement dans ces cas Esquissez et enregistrez le diagramme que vous observez LIGNE SANS PERTE EN CO URT CIRCUIT Placer un cavalier de court circuit l extr mit d
5. 10 le ERN ZN EN gt 5219 13 Rio ES 55 1 sn L r 4 tt 19 39 ETEN 5 z1 1 pipar PPN as BD EN Bo 89 Su 3NOL 8 90 GN9 LAY 21 5 de 56 3 84 9001 82 695 a 18 0344 9 4 21 Pa 301733439 1831 5984 S L S L 54 180 49H 874 21 993 HL9N37 gatz 21 2170062 718 2 5 4 S i avaoez n 2 94 1 982 een 7 2 ezn 9 1 391 353 3081 181 260 21 81 963 037A 4315 JINIS pMS 553 8744 S L S L N N 0291 4282 114405 1013 ayoa UO1VINHIS INIT UAS 8 INIT 5 5 2 MOD I 110 99 4 10 8 16 Q t RS 1 212 lt T I 99 323 1 tin s ei z Lar etu 218 Ry 1221 4505 16538 181 919 8419 15 382 19531 Ser 999 TEN
6. 64Hz et sup rieure 512 x 8Hz 4096Hz pour les deux positions extr mes de P1 Amplitude v rifier que pour le r glage max de P3 amplitude le signal de sortie est 10 HORLOGE CARTE 4500 le commutateur HO LD RUN sur V rifier le fonctionnement du circuit d horloge en surveillant les signaux de sortie Q et SHIFTED respectivement aux broches 7 et 8 connecteur 5 de carte 4500 Le deux signaux doivent tre affich s sur deux traces et doivent appara tre comme des signaux carr s d amplitude 7 5 d cal s d une demi p riode entre eux Placer le s lecteur de la longueur de la ligne L R gler le trimmer de fa on avoir pour le signal Q une p riode du cycle de 41 6msec V rifier que pour les positions 21 et 81 du s lecteur la p riode devient 41 6msec et 166 6msec respectivement V rifier que les m mes valeurs sont obtenues pour le signal SHIFTED Q D placer le commutateur HOLD RUN sur HOLD Observer Q qui cesse puis recommence partir des rafales pour chaque pression du bouton STEP CARTE PRINCIPALE B4500 Observer le fonctionnement correct de tous les tages la ligne en appliquant le signal du g n rateur de test int gr et en v rifiant l clairage r gulier des LEDs V rifier que toutes les lampes sont allum es quand on applique une suffisante amplitude
7. Pau ALONG THE LINE CURRENT IN THE LINE FIG 5 SHORTED HALF WAVELENGTH LINE 14720 L LINE LENGTH 7 3 FIG 6 INPUT IMPEDANCE OF A SHORTED LINE VERSUS LINE LENGTH 4590 67 TRANSMISSION LINE LOAD SHORTED LINE 7 IMPEDANCE TRANSFORMATION BY SHORTED LINE 4 EXERCICES Exercice 1 Propagation d une onde dans une ligne de transmission Pr parer l unit didactique comme suit S lecteur de longueur la ligne sur L correspondant un temps de propagation bout bout d env 250msec Celle longueur de la ligne devra tre choisie pr f rence aussi pour l exp rience suivante car elle permet la meilleure visualisation du diagramme du signal le long de la ligne Les autres longueurs sont pour certains tests sp cifiques Poign e de commande de l att nuation fond dans le sens antihoraire att nuation 0 horloge sur RUN fonctionnement continu Connecter l extr mit gauche de la ligne au g n rateur travers la r sistance d adaptation 6000 Connecter l extr mit droite de la ligne la correspondante r sistance d adaptation de 6000 Mettre sous tension R gler l amplitude de la sinuso de pour rester entre limites affichables Examiner de pr s l apparence du graphique lumineux quand la fr quence p riode est d plac e len
8. arri re de l unit didactique si mont V rifier que l dition du circuit correspond au nombre de Version de l unit didactique essai en usine seulement V rifier le correct montage m canique et la fixation des unit s et sous unit s V rifier la connexion du c ble pour origine destination et la correcte position des connecteurs ALIMENTATION Allumer l appareil et v rifier les suivantes tensions d alimentation au connecteur 7 la carte B4500 B broche 1 masse broche 2 tension n gative non stabilis e 18 V broche 3 tension n gative stabilis e 7 5 V broche 4 tension positive non stabilis e 18 V broche 5 tension positive stabilis e 7 5V broche 6 tension positive non stabilis e VLed 18 V G EN ERATEUR DE SIG N AUX DE TEST CARTE B4500 Sonde de l oscilloscope sur la prise de sortie du G n rateur de signaux de test V rifier que le g n rateur fonctionne bien que non stabilis e R glage l offset r gler le niveau de sortie du g n rateur 0 R gler P2 pour sortie OV c c avec la meilleure pr cision Fr quence Poign e F Adj P1 fond dans le sens antihoraire V rifier que la fr quence du signal test est inf rieure 0 125 2 Poign e fond dans le sens horaire V rifier la fr quence devient sup rieure 8 En alternative aux deux contr les ci dessus voir que la fr quence la broche 8 01 HCF40106 est inf rieure 512 x 0 125
9. gauche travers la r sistance d adaptation de 6000 Horloge sur RUN longueur de la ligne L att nuation min Extr mit droite termin e sur la r sistance d adaptation de 6000 R gler fr quence et amplitude du g n rateur pour afficher un cycle d onde complet la r sistance d adaptation de l extr mit droite La ligne est maintenant ouverte bserver le diagramme lumineux qui cesse la propagation vers l extr mit droite et l onde stationnaire qui appara t Dessiner sur le papier le diagramme lumineux et discuter le m canisme de g n ration des ondes stationnaires LIGNE EN CO URT CIRCUIT partir de la mise en place de l exercice pr c dent court circuiter par un cavalier l extr mit droite de la ligne Observer enregistrer et discuter le nouveau diagramme d onde le long de ligne 5 RESISTIVE UE ADAPTEE partir de la mise place de l exercice pr c dent mettre l extr mit droite de la ligne le potentiom tre logarithmique de 5 fourni bservez enregistrez et discutez les changements du diagramme lumineux tandis que vous r glez la r sistance de terminaison de 0 presque la valeur maximale E N 40138 1 3 41 03 6 7914 001834 3 Ar 3001114 301933435 1531 89 50 HOCAVNN3LLY
10. 1 1 1 4 1 21218 21 201 01 2 1 0 1 1 1 2 42 12 22 P 1 1 15 0 34 1551 5 1 005484 130981 HANIVUL JHL 17514 mu 1 35 1831 31 89150174 901117 311 Le mode de fonctionnement HO LD est le mieux adapt utiliser avec entr es PULSE plut t qu avec des sinus autre utilisation du mode HO LD est de figer l image pour le meilleur examen G n rateur de signaux de test d livrant un signal sinuso dal r glable en fr quence et en amplitude La gamme de fr quence est d env 0 1Hz 5Hz et la tension de 0 10Vpp environ L imp dance de sortie du g n rateur peut tre consid r e z ro pour toutes les exp riences d crites dans ce manuel G n rateur d impulsions des boutons poussoirs sont fournis pour appliquer des impulsions la longueur d sir e aux deux extr mit s de la ligne l impulsion est d env 2 5 La source des impulsions peut tre consid r e comme source id ale de tension de sortie nulle Contr le de l att nuation r glable de fa on continue pour simuler des lignes avec caract ristiques diff rentes El ments de terminaison connecter des par cavaliers la sortie de la ligne pour tud
11. 34995 51 2 34026 01 34028 1111 111 25099 3415 Mn 112 1 122124 MO lYH3N39 1531 H19N31 20 NGILVNNFILY a 4 H 314405 04 HOIVHILSNONIQ 1551 5 00588 TRAN SFO RMATIO D IMPEDANCE La capacit de la ligne de pr senter une imp dance r active de signe oppos quand utilis e pr s de la r sonance peut tre commod ment utilis e pour r soudre un probl me survenant souvent en t l communication Consid rer un g n rateur de signaux alimentant une charge constitu e en g n ral d une imp dance complexe avec un terme actif r sistance et un terme r actif Une ligne courtcircuit e peut tre plac e en parall le la charge complexe et la longueur de la ligne peut tre choisie de fa on que sa r actance annule celle de la charge Puisque notre ligne est de longueur fixe nous allons d montrer ce principe en r glant la fr quence plut t que la longueur de la ligne comme on fait habituellement en pratique Les r sultats et les conclusions sont videmment compl tement applicables l autre cas Utiliser la configuration suivante att nuation min horloge RUN longueur L c t droite de la ligne en court circuit g n rateur alimentant le condensateur de 100uF int gr travers le potentiom tre lo
12. 54 54 sa 54 ray 54 54 54 sa 14 14 14 1 1 1 1 1 1 1 0532 1 3 3 1 32012 14405 H3M0d 80Q0SrdH 1 3119 3 11 1H9N37 3 11 2801 Yd Ed 14 M3IA 3015 1 3 800818 35019 1 ANGL 1831 94 135410 WHO 8301 501 1 34 44 SINIYA 58 112 4 2 10 8 9 631 ASE ASE if araor 852 882 ASE 2 anor 4 Hi anot 189 anor anat 982 S AL S L CET 40 1110419 031 5 TO IHAS HOLVHLSNONIG 3NIT 15851 5 QSr8 1 2 57 5132 21 Y3H 0 01 9 3 01 313 414405 9095 WHO 530144 58015153 34 6 580112 4 2 6 UOiVHLSNON3O NOISSINSNVAL Sr8 1 10 SALON 55 1 1 99 9HS 0 918 f 1 En 1 S 100 30 TNE S L Nr 20 8 Sus zaz
13. Desi Production amp Troding of O Hn Educational S R L Equipment 02 2003 CONTENTS 1 INTRODUCTION 2 DESCRIPTION TECHNIQUE REVISIO N DE UES FO NDEMENTS THEO RIQ UES 3 1 Lignes de transmission 3 2 Rapport d onde stationnaire 3 3 Transformation d imp dance 4 EXERCICES No 1 Propagation d une onde dans une ligne de transmission No 2 Att nuation du signal le long de la ligne No Terminaison non adapt e No 4 R sonance dans la ligne No 5 Utilisation de la ligne pour transformation d imp dance 6 Fonctionnement de la ligne avec signaux d impulsions 5 MANUEL DE SERVICE 5 1 Proc dure d essai et de calibrage 1 INTRODUCTION Le D monstrateur de Ligne de Transmission B4500 est con u pour fournir les connaissances de base des propri t s des lignes de transmission L unit didactique est particuli rement convenable aux d monstrations en classe dirig es l instructeur le panneau avant montre clairement le sch ma bloc du syst me en cours d exp rimentation et l afficheur haute visibilit rend le r sultat de la d monstration particuli rement vident L unit didactique se compose d un circuit lectronique simulant de pr s le comportement d une ligne de transmission mais avec l avantage de permettre l op rateur d effectuer des op rations qui ne pourraient pas tre faites sur une ligne r elle Ces op rations comprennent indic
14. ation visuelle des niveaux de tension le long de la ligne capacit d arr ter la propagation du signal pour faciliter l inspection et l analyse du m me capacit simuler l op ration tape par tape L unit didactique comprend l alimentation int gr e et les quipements utiliser au cours des d monstrations comme le g n rateur de signaux de test avec fr quence et amplitude r glables l ments de terminaison de la ligne de types diff rents 2 DESCRIPTION TECHNIQ UE Le sch ma bloc de l unit didactique est montr dans la Fig 1 se compose essentiellement de Deux cha nes associ es de traitement du signal une par chaque direction Cela permet l unit de reproduire de fa on r aliste le comportement d une ligne de transmission r elle mais avec l avantage que les param tres de transmission principaux sont sous le contr le de l op rateur pour une meilleure efficacit didactique Chaque cha ne de traitement du signal se compose d une disposition de cellule de m moire dite Bucket Brigade chacune cellule tant capable de passer sa charge la prochaine sous un signal d horloge commun Il ya douze cellules par chaque sens de transmission permettant ainsi de reproduire avec bonne pr cision le diagramme de l onde le long de la ligne La ligne simul e appara t pourtant subdivis s en 12 segments de longueur gale Chaque segment est fourni d un moyen d afficher par indicateurs LED
15. du signal d entr e REGLAGE DU ZERO COMMUN mettre une entr e de la ligne un niveau r glable continu de 2V par un g n rateur externe Mettre le s lecteur de longueur de la ligne sur L et la tension de r f rence externe 0 5V R gler P2 de fa on que la LED 0 5 de toutes les lignes tende s allumer Lentement d placer la r f rence de 1 1V et observer que la ligne 1V s teint juste au dessous de 1 la ligne 0 5V juste au dessous de ce niveau toutes les LEDs sont teintes pour entr e OV et ainsi de suite REGLAGE PLEINE ECHELLE chaque tage de la ligne un trimmer individuel r glage pleine chelle P1 Appliquer un niveau continu de 4 5V l entr e de la ligne R gler le trimmer P1 de chaque tage en s quence de fa on que la derni re LED de chaque colonne seulement juste s teint v rifier qu en augmentant la tension d entr e de quelques millivolts la derni re LED s allume 20 Retoucher enfin appliquant le signal du g n rateur de test pour 10 fr quence minimale un bout de la ligne l autre extr mit ouverte S lectionner la longueur de ligne 1 R gler son tour les trimmers P1 tel que requis pour avoir toutes les LEDs de chaque ligne allant on off au m me moment r guli rement et doucement 21 28 1 095 40 51 104 NOI1VH81I1V2 40 011 207 sa 53 53 53 54
16. e courant z ro en positions fixe entre la ligne et de lobes sinuso daux de tension et de courant dont l amplitude bat au rythme de la fr quence de l onde d origine Nous pouvons tendre notre raisonnement narratif non math matique sur la ligne aux cas o la ligne est ouverte au lieu de court circuit e et ensuite termin e par une charge g n rique Les conclusions seront qu il des ondes stationnaires en tout cas sauf 6 lorsque la ligne est infiniment longue et lorsque la ligne est adapt e c est dire termin e sur une charge gale l imp dance caract ristique de la ligne L imp dance caract ristique est un param tre en fonction de la nature physique et des caract ristiques de construction de la ligne Quand une ligne est termin e sur une charge adapt e il n y pas d onde r fl chie pourtant le transfert d nergie la ligne la charge est maximis C est en g n ral une situation tr s souhaitable D autres excellentes raisons pour lesquelles l adaptation de la ligne aux deux extr mit s est souhaitable sont que la plupart des g n rateurs metteurs ne sont pas insensibles l onde r fl chie qui affecte leur fonctionnement augmentant la distorsion la perte de rendement la surchauffe etc 3 2 Rapport d onde stationnaire Le Rapport d onde stationnaire ROS est d fini comme le rapport entre les valeurs maximum et minimum de tension et courant le long de la ligne La Figure 3 mon
17. ecter le g n rateur de signaux de test l entr e gauche de la ligne travers la r sistance d adaptation de 6000 int gr e Utiliser le c ble enfichable fourni R gler la fr quence et l amplitude du g n rateur de test pour afficher sur les LEDs un diagramme de avec un lobe unique V rifier l clairage de tous les dispositifs LED en appliquant des signaux diff rentes amplitudes et fr quence Connecter par des cavaliers la r sistance de terminaison de 600Q int gr e l extr mit droite de la ligne bserver le changement du diagramme lumineux sur le r seau de LEDs il n est plus stationnaire mais il se d place vers la droite V rifier le fonctionnement de la Commande de l Att nuation en observant le changement du diagramme lumineux quand cette commande est r gl e Remplacer les r sistances de 6000 aux c t s gauche et droite de la ligne avec les deux potentiom tres logarithmiques et r gler ces derniers diff rent r glages pour le but de v rifier leur fonctionnalit R p ter les observations pour la longueur de la ligne 21 et 81 Remettre la longueur de la ligne L Mettre le commutateur de contr le de l horloge sur la position HO LD Appuyer bri vement sur le bouton STEP et v rifier que la ligne effectue un cycle complet d chantillonnage commutation par chaque pression du bouton 5 1 Proc dure d essai et de calibrage Enlever le couvercle
18. garithmique Connecter l oscilloscope avec affichant le signal du g n rateur CH2 le signal aux bornes du condensateur Nous allons maintenant annuler cette r actance capacitive Connecter le port gauche de la ligne en parall le avec le condensateur Lentement explorer la gamme de fr quence du g n rateur partir de basse fr quence vers le haut S arr ter pr s de la premi re r sonance de la ligne puis accorder soigneusement pour avoir les deux sinuso des sur l cran qui apparaissent de phase gale bien que diff rentes en amplitude Telle est la situation souhait e d annulation de l imp dance r active Exercice 6 Fonctionnement de la ligne avec signaux d impulsions L tude des propri t s de la ligne en ce qui concerne la transmission d impulsions peut suivre les tapes suivantes Mettre la longueur L horloge sur att nuation au minimum IMPULSIO DE LO NGUEUR INFINIE Laisser la ligne ouverte la gauche et appliquer l impulsion la droite en tenant press le bouton correspondant La ligne changera au niveau de tension appliqu e Le transitoire s teindra en quelques secondes le bouton la ligne prendra plusieurs secondes pour revenir z ro de tension cause des seules pertes internes Recharger en pressant encore le bouton puis d charger en appliquant une r sistance de 6000 l extr mit droite Le retour z ro de la ten
19. ier les diff rents cas de terminaison adapt e 6000 connexion de court circuit potentiom tre logarithmique environ 0 5 Des charges capacitives sont galement disponibles 100uF Alimentation sur secteur allant de 220 250V 50 ou 60Hz autre tensions sur demande 3 REVISIO N DE Q UELQ UES NDEMENTS THEO RIQ UES Cette section est un examen concis de certains aspects th oriques importants pour le fonctionnement de cette unit didactique C ette discussion ne pr tend pas exhaustive mais juste de servir de guide pour aider l tudiant tablir un rapport entre ce qu il appris dans son cours de th orie et le mat riel qu il va utiliser 3 1 Lignes de transmission Les lignes de transmission sont utilis es entre autres pour transmettre nergie d une source g n rateur une charge Les g n rateurs nous utilisons ici sont des sources de tension sinuso dale La tension sinuso dale appliqu e l entr e de la ligne d termine un courant sinuso dal en elle L ensemble de la tension sinuso dale et du courant sinuso dal est en g n ral appel une onde se propage le long de la ligne si nous imaginons une ligne infiniment longue et si nous sommes capables de prendre des photos des tensions et des courants deux moments successifs dans le temps nous trouverons que la seconde image appara t comme la premi re d plac e le long de la ligne d une longueur selon l inte
20. le niveau du signal ce point en effet la somme alg brique des deux tensions relatives au deux sens de transmission Chacune des deux cha nes de cellules peuvent accepter des signaux de 5V limit s internement Les indicateurs LED peuvent afficher des tensions de 5V par tapes de 0 5 20 LEDs par colonne La ligne simul e une imp dance caract ristique nominale de 6000 560 Les installations bord comprennent G n rateur d horloge dont la fr quence est s lectionnable pour simuler des lignes avec des temps de propagation diff rents Cela permet l inverse de simuler des lignes avec la m me caract ristique de propagation mais avec diff rentes longueurs L 2L 8L Le temps de propagation de bout en bout pour la ligne de longueur L est 250msec environ Le g n rateur d horloge peut tre arr t au moyen du bouton et aussi peut tre actionn manuellement par tapes des fins de tests sp cifiques Note dans le mode de fonctionnement STEP l tat de la ligne est gel entre chaque op ration successive du bouton Si l entr e de la ligne est connect e au g n rateur sinuso dal libre ce dernier d livre des valeurs d entr e al atoires chaque pression La forme d onde initialement gel e devient vite un pattern confus 2427 obi U y ETES O 114405 YIMOd 1 i 4 4 4 4 1 t t t t 1 t 1 t 1 t 1
21. r comme dans l exp rience pr c dente pour porter la ligne pr s de r sonance Commencer avec la poign e de la fr quence p riode du g n rateur de signaux fond dans le sens horaire fr quence la plus basse puis rechercher la premi re r sonance qui se produit quand la demi p riode du signal est gale la longueur de la ligne R gler en s quence l amplitude du g n rateur le r glage du potentiom tre en s rie le les 2 gains de l oscilloscope afin d afficher une image d amplitude pratique sur l cran Tout en d pla ant lentement la poign e de la fr quence autour la valeur de r sonance notez les points suivants e La Trace signal du g n rateur appara t comme une sinuso de stable d amplitude constante e Le Trace CH2 signal de la ligne appara t variable en phase et amplitude y a un point bien d fini o les deux sinuso des sont en phase C est r sonance fr quences inf rieures l amplitude du CH2 tombe brusquement et le d phasage est positif retard La ligne appara t donc comme une charge inductive fr quences plus lev es l amplitude CH2 tombe galement mais le d phasage est n gatif l avance La ligne appara t comme une charge capacitive e Le m me comportement de la ligne se produit chaque point de r sonance 114898 S N 303 40135 1 4 IL 7314
22. roite de la ligne Mettre le potentiom tre logarithmique int gr r gl pour 75Q environ au port gauche de la ligne Utiliser la r sistance de 10k s rie avec la sortie des g n rateurs de signaux pour fournir nergie l extr mit gauche de la ligne Att nuation min horloge RUN longueur de la ligne L La ligne est encore faite pour approximer un dispositif sans perte une extr mit court circuit e est une terminaison sans perte R p ter l exp rience effectu e dans le cas pr c dent ligne ouverte sans perte puis comparer les deux cas 90140056 N 40138 1 4 1003 001434 Yw an HOLVUINIS 1531 H15N31 ess 061501 10816178 NOiLIYDN311Y O 15 0 34 3 11 NOISSINSNVHI Q QSr8 Exercice No 5 Utilisation de la ligne pour transformation d imp dance IMPEDANCE A LA RESONANCE Mettre en place l appareil comme suit port droite de la ligne court circuit min longueur L horloge RUN e g n rateur sinuso dal alimentant le port gauche travers le potentiom tre logarithmique int gr oscilloscope deux canaux avec 1 sur la sortie du g n rateur le canal 2 sur l entr e de la ligne D clenchement sur Proc de
23. rvalle temps entre les deux photos Le concept d une onde se de la source travers la ligne est en harmonie avec l id e d nergie qui s coule du g n rateur la charge Nous supposons maintenant que notre ligne de transmission au lieu d tre infiniment longue est coup e et court circuit e une certaine longueur Quelque chose change dans nos images de l onde explicable comme suit Le court circuit est une charge aucune puissance Loi d O hm pourtant l nergie incidente le court circuit doit aller quelque part La seule fa on l nergie peut sortir du court circuit est de revenir le long de la ligne ou d tre r fl chie Le m canisme par lequel l nergie est renvoy e doit tre le suivant le court circuit annule la tension point de la ligne Pour faire cela le court circuit doit manifestement tre capable de g n rer une tension gale en module et en opposition de phase avec la tension incidente Ce concept nous permet de dessiner le diagramme de l onde r fl chie tant donn le diagramme de l onde incidente est simplement le diagramme incident retourn Le diagramme final de tension et de courant le long de la ligne est le r sultat de la superposition point par point des deux et son aspect change totalement du cas de ligne infinie l onde semble plus se d placer vers la charge mais appara t stationnaire faite de points de tension z ro et d
24. rventions sont n cessaires seulement en cas de panne de fonctionnement La section suivante Test fonctionnel est une liste concise de contr les effectuer sur l appareil pour d terminer et localiser les pannes possibles Les r glages et les calibraions comme num r es dans les sections suivantes ne sont pas n cessaires sauf en cas de remplacement des circuits int gr s SECURITE L unit didactique est aliment e de la tension secteur haute tension convertie en c c par le Module Auxiliaire Tout intervention n cessitant l ouverture du bo tier de l appareil doit donc tre effectu par du personnel exp riment dans le respect des r gles de s curit habituelles pour les travaux de laboratoires le cordon secteur Toujours attendre plusieurs secondes pour que les condensateurs se d chargent compl tement avant d utiliser tout outil main sur les circuits ou d effectuer des mesures ohmiques Contr ler 51 des dommages dans le cordon secteur et dans le circuit d alimentation qui puissent influer sur le fonctionnement de l appareil en s curit TEST NCTIONNEL V rifier que la tension secteur correspond l indication sur l unit didactique puis allumer l appareil V rifier avec un oscilloscope le fonctionnement du g n rateur de signaux int gr sinuso de de 10Vpp environ fr quence de 0 1 10 cycles sec S lectionner la longueur de la ligne L Conn
25. sion sera r gulier rapide et sans d passements Recharger la ligne puis d charger la en court circuitant le port la droite Au moment du court circuit une onde de retour sera g n r e qui en avant et arri re pour plusieurs secondes aura des distincts d passements sup rieurs overshoots et inf rieurs undershoots correspondant l addition et la soustraction de l onde de retour avec la pr c dente tension sur la ligne IMPULSIO BREVE Laisser la ligne ouverte aux deux extr mit s Appliquer une impulsion br ve et observer la pendant sa propagation dans la ligne presque sans perte D placer la longueur de la ligne 2 et 8 L pour observer l volution du signal vitesse inf rieure Noter la dispersion de l impulsion avec le passer du temps et la mise z ro progressive de la tension de la ligne Utiliser la disposition de No 4 pour simuler une ligne sans perte court circuit e Appliquer une impulsion br ve directement sur la ligne pas travers la r sistance de 10k comme dans No 4 puisque cela abaisserait trop le niveau de l impulsion Observer la r flexion l extr mit court circuit e avec l inversion de tension et le d but de la propagation vers l arri re 5 MANUEL DE SERVICE Version du syst me 1 0 1 GENERALITES L unit didactique ne n cessite pas d entretien pr ventif En cons quence les inte
26. tement d un bout l autre S lectionner une fr quence permettant d afficher un p riode d onde entier Les ondes seront nettement per ues dans le mouvement du g n rateur la charge 84808 2 5133 53 40135 21003 2158 8 IId 401834 HOLYH3N35 153 H13N31 NOLLYNN3ELT xw 413405 53H04 HOLVHLSNON3Q NOISSINSNVEL 905798 Exercice No 2 Att nuation du signal le long de la ligne partir de la mise place de l exercice pr c dent ligne termin e aux deux extr mit s g n rateur sinuso dal connect l extr mit gauche horloge sur RUN longueur de la ligne L R gler si n cessaire la fr quence du signal d entr e pour afficher au moins 2 cycles complets Observer l amplitude des ondes tout en se d pla ant vers la droite L amplitude est pratiquement constante quand la poign e de l att nuation est fond dans le sens antihoraire tandis qu elle se r duit si la poign e est tourn e dans le sens horaire D un certain point en avant est telle que l onde s teint avant d atteindre l extr mit Dessinez la forme d onde r sultante et discutez le diagramme que vous observez Exercice 3 Terminaison de ligne adapt e LIGNE OUVERTE Pr parer l unit didactique comme suit G n rateur sinuso dal connect l extr mit
27. tre le RO S le long d une ligne avec une charge non adapt e et permet de comprendre la d finition de ROS Le S est un indice d sadaptation existant entre la charge et la ligne qui l alimente Le RO S est gal 1 dans le cas d adaptation parfaite impossible atteindre en pratique et tend atteindre valeurs tr s lev es infinies pour lignes court circuit es ou ouvertes 3 3 Transformation d imp dance Consid rons une ligne de transmission court circuit e ayant longueur de la longueur d onde du signal appliqu par le g n rateur A le extr mit court circuit e il y aura une tension nulle et un courant maximum tandis que l autre extr mit c t g n rateur il y aura la situation oppos e de tension maximum et z ro de courant La ligne pourtant appara t au g n rateur comme une imp dance infinie puisque aucun courant n est absorb Consid rons maintenant une autre ligne demi longueur d onde court circuit e la fin oppos e celle du g n rateur Le point de jonction du g n rateur la ligne sera un point de tension nulle courant maximum L imp dance la ligne vue par le g n rateur sera un court circuit imp dance nulle In tout le cas interm diaires d une ligne ayant longueur entre et de la longueur d onde le g n rateur verra des imp dances entre 0 l infini Avec le m me raisonnement on trouve que pour lignes court circuit es longues de 1 4
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