Skip to content

Rappels d'Electronique

Objectif

Ces rappels présentent les bases de la mise en équation des circuits électroniques.

Dipôles de Base

Résistance

  • Modèle : u(t)=Ri(t)
  • Impedance généralisée : ZR=R

Condensateur

  • Modèle : i(t)=Cdu(t)dt
  • Impedance généralisée : ZC=1Cs

Bobine

  • Modèle : u(t)=Ldi(t)dt
  • Impedance généralisée: ZL=Ls

Associations de dipôles

Mise en série

  • Impedance généralisée équivalente :
Zeq=Z1+Z2

Mise en parallèle

  • Impedance généralisée équivalente :
1Zeq=1Z1+1Z2

Pont diviseur

  • Mise en équation :
V2(s)V1(s)=Z2Z1+Z2

Potentiel des noeuds

  • Mise en équation :
V1(s)VA(s)Z1+V2(s)VA(s)Z2+V3(s)VA(s)Z3=0

Exemples

Circuit 1

On considère le circuit suivant :

Mise en équation

Pour ce type de circuit, il est recommandé de déterminer l'impédance équivalente à la mise en parallèle des composants C, L et R2, puis d'utiliser la loi du pont diviseur de tension.

  • Calcul de l'impédance équivalente :
1Zeq=1ZC+1ZL+1R2=Cs+1Ls+1R2=R2CLs2+R2+LsR2Ls
  • Application du pont diviseur :
Vout(s)Vin(s)=ZeqZeq+ZR1=ZeqZeq+R1

Fonction de transfert

En manipulant la dernière équation, la fonction de transfert s'exprime sous la forme :

H(s)=11+R1Zeq=R2LsR2Ls+R1R2CLs2+R1R2+R1Ls=LR1sLR1s+CLs2+1+LR2s=LR1sCLs2+(1R1+1R2)Ls+1=LR1sCLs2+(R1+R2R1R2)Ls+1

Ce circuit correspond à un second ordre.

Circuit 2

On considère le circuit suivant :

Mise en équation

Notons V la tension aux bornes de R2.

  • Equation 1 (loi des noeuds)
Ve(s)V(s)R1+0V(s)R2+Vs(s)V(s)ZC2+V(s)V(s)ZC1=0
  • Equation 2 (loi des noeuds)
V(s)V(s)ZC1+Vs(s)V(s)R3=0
  • Equation 3 (AOP régime linéaire)
V+(s)=V(s)
  • Equation 4 (entrée +):
V+(s)=0

Fonction de transfert

Pour obtenir la fonction de transfert, nous allons déterminer une équation avec que des termes en Ve(s) d'un côté et que des termes en Vs(s) de l'autre côté.

En manipulant les 4 équations, nous obtenons :

Ve(s)R1=Vs(s)ZC2+V(s)ZC2+V(s)R2+V(s)ZC1+V(s)R1V(s)=ZC1R3Vs(s)

Il en vient que

Ve(s)R1=Vs(s)(1ZC2ZC1ZC2R3ZC1R2R31R3ZC1R1R3)

En remplaçant les impédances par leur expressions et en mettant tout sous le même dénominateur pour le terme de droite, nous obtenons

Ve(s)R1=Vs(s)R1R2R3C1s(R1R2R3C1C2s2+R1R2C2s+R1+R1R2C1s+R2)

Finalement,

H(s)=Vs(s)Ve(s)=R2R3R1+R2C1sR1R2R3R1+R2C1C2s2+R1R2R1+R2(C1+C2)s+1

Ce circuit correspond donc à un circuit de second ordre.