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Niveau maths sup
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Bode, étude asymptotique

Posté par
polka-dots
23-04-10 à 09:08

Bonjour,

comme toujours, j'ai du mal avec les diagrammes de Bode. Voici la fonction de transfert à "tracer":

\bar{H}(jx)= \frac{-x^2}{(1-x^2)+3jx}.

Gdb= 20log|\bar{H}| = 40logx - 10log[(1-x²)²+9x²].

En BF, on me dit que Gdb-> 40logx. Pourquoi?
En haute fréquence, on me dit que Gdb->0. Pourquoi?

Ensuite, ce qui me pose le plus problème, c'est l'étude de , là j'suis complètement perdu:

On me dit que:

= arg(-1) - arg[(1-x²)+3jx]= -. Pourquoi c'est pas plutôt arg(-x²) au lieu de arg(-1).

On a évidemment sin>0 (Pourquoi?)

Si x->0, =arctan(0)= 0 (pourquoi y a du arctan qui sort?, je ne comprends pas non plus la valeur donnée).

Si x-> 1-, = arctan(+) = /2.

Si x-> 1+, = + arctan(-) = /2 (on me dit qu'on rajoute un parce que la partie réelle est négative... mais pourquoi on l'a pas fait auparavant alors? -1 est bien négatif).

Si x-> +, +arctan(0) = .... là non plus je ne comprends pas.

Vous me serez d'une grande aide! surtout que j'ai bientôt mon concours blanc :s

Posté par
polka-dots
re : Bode, étude asymptotique 23-04-10 à 10:53

svp, quelqu'un?

Posté par
J-P
re : Bode, étude asymptotique 23-04-10 à 12:08

Gdb= 40logx - 10log[(1-x²)²+9x²].

lim(x --> 0) log[(1-x²)²+9x²] = log(1) = 0
lim(x --> 0) log[x] = -oo

et donc pour x --> 0, 10.log[(1-x²)²+9x²] est négligeable devant 40.log(x)

--> en BF, G(dB) --> 40.log(x)
-----
Gdb= 40logx - 10log[(1-x²)²+9x²].

Gdb= 10log(x^4) - 10log[(1-x²)²+9x²].
Gdb= 10log[x^4/((1-x²)²+9x²)]

Or lim(x --> +oo) [x^4/((1-x²)²+9x²)] = 1 et donc
lim(x --> +oo) 10log[x^4/((1-x²)²+9x²)] = 10 * log(1) = 0

Donc en HF, G(dB) --> 0
-----
Pour Phi:

Pourquoi c'est pas plutôt arg(-x²) au lieu de arg(-1).
C'est arg(-x²), mais on a:
arg(-x²) = arg(-1) + arg(x²)
Or x² est un réel positif et donc arg(x²) = 0
---> arg(-x²) = arg(-1) (si x est différent de 0).

Et donc Phi = arg(-1) - arg((1-x²)+3jx)) = Pi - Psi (si x est différent de 0).
et on a |(1-x²)+3jx)| = V((1-x²)²+9x²) forcément > 0
--> Cos(Psi) = (1-x²)/V((1-x²)²+9x²)
et sin(Psi) = 3x/V((1-x²)²+9x²)
et avec x > 0, on a forcément sin(Psi) > 0

Phi = Pi - arg((1-x²)+3jx))

Si x --> 0: Phi = Pi - arg((1-0²)+3j*0)) = Pi - arg(1) = Pi - 0 = Pi

Si x --> +1-: Phi = Pi - arg(3j) = Pi - Pi/2 = Pi/2

Si x --> +1+: Phi = Pi - arg(3j) = Pi - (Pi/2) = Pi/2

Si x --> +oo : Pi - Pi = 0
-----
Et donc, je suis en désaccord sur les valeurs de Phi pour x --> 0 et pour x --> +oo

Passer par un arctan pour calculer les arguments est dangereux car tan est Pi périodique, et on on peut se planter si on n'y prend garde.

On a :
Psi = arg(a+jb) = arctan(b/a) si a > 0
Psi = arg(a+jb) = Pi + arctan(b/a) si a < 0

et on peut ecrire: a + jb = V(a²+b²).(cos(Psi) + j.cos(Psi))

La formule à prendre pour calculer Psi (avec un arctan) dépend du signe de a et donc de cos(Psi).
  
Or il semble bien que dans l'exercice, on ait choisi la formule Psi = arg(a+jb) = arctan(b/a) à cause du fait que sin(Psi) était > 0, mais grosse erreur cela est vrai avec cos(Psi) > 0 et pas pour sin(Psi) = 0 ---> erreur dans le corrigé.
-----
Sauf distraction.  


Posté par
polka-dots
re : Bode, étude asymptotique 23-04-10 à 13:00

Merci J-P pour cette correction détaillée et super claire!

En faîte jme suis trompé, à la place du psi j'ai mis phi, mais la correction commençait d'abord par calculer psi, puis ensuite à calculer phi.

en tout cas, merci, bonne journée!



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