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Niveau maths sup
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diagramme de Bode

Posté par
sheigh
22-04-18 à 19:51

Bonjour à tous-tes,

1) on me donne la fonction de transfert suivante :

H(jx) = \frac{jx}{1+jx}
et on me demande de calculer le gain en décibel, qui est Gdb = log (\left|<u>H</u> \right|, pour calculer ce module je procède de la façon suivant :
\frac{jx}{jx(1+1/jx)}, ce qui me donne le module \frac{1}{\sqrt{1+1/x^2}}

mais la solution à la question est : \frac{x}{\sqrt{1+x^2}}
Pouvez-vous m'expliquer pourquoi j'ai faux.
Je vous remercie par avance.

Posté par
sheigh
re : diagramme de Bode 22-04-18 à 20:02

J'ai vu mon erreur!

Posté par
vanoise
re : diagramme de Bode 22-04-18 à 20:51

Bonsoir

Citation :
J'ai vu mon erreur!

Mais ce n'est pas une erreur dans la mesure où x est strictement positif ! Juste deux façons différentes d'exprimer le même module. D'ailleurs, tout dépend bien sûr du contexte, mais, pour comprendre simplement sans calcul la variation de ce module en fonction de x, il peut être intéressant d'avoir un numérateur fixe et égal à 1 !

Posté par
sheigh
re : diagramme de Bode 24-04-18 à 09:18

Bonjour je vous remercie pour votre explication, j'avais compris qu'il fallait mieux en général que le numérateur soit égal à 1, d'où ma façon de procéder. Donc si je vous comprends bien vous avez dit qu'il y a deux façons mais vous avez préciser tout dépend du contexte, mais quel est ce contexte ?
Aussi en continuant mon exercice, on me demande calculer le gain en décibel, je l'ai trouvé, la phase, pas de problème aussi, un équivalent de transfert H selon x\gg 1, x\ll 1 et x=1, là aussi ça va et les pentes asymptotiques en décibel pour une échelle ne pulsation: là je trouve une pente nulle car GdB = 0 pour x\gg 1
et une autre 20 dB/décade car pour x\ll 1 j'ai GdB = 20 log x, mais pour x=1, j'ai trouvé GdB = 20log(1/\sqrt{2}) , là je ne sais pas quoi dire.
Et les phases sont :
\varphi =0 pour x\gg 1 \varphi = \Pi /2 pour x \ll 1 \varphi = \Pi /4 pour x= 1
Ensuite on me demande de tracer le diagramme de Bode, ce que je n'ai pas trop compris.
Merci par avance.

Posté par
J-P
re : diagramme de Bode 24-04-18 à 10:48

diagramme de Bode

En rouge, les diagrammes asymptotiques.

En orange, diagrammes avec précision plus grande.

Attention, l'axe du repère pour x est logarithmique.

Sauf distraction.  

Posté par
sheigh
re : diagramme de Bode 25-04-18 à 09:10

Bonjour,

Je vous remercie.
Je vais cependant vous poser encore deux autres questions à ce sujet, je n'ai pas compris comment vous avez tracé les x\ll 1 pour le diagramme du gain, et est-ce qu'il faut toujours représenter à chaque tracé du diagramme de Bode : les deux diagrammes "asymptotiques et avec plus grande précision" ?

Posté par
J-P
re : diagramme de Bode 25-04-18 à 09:31

jx/(1+jx)

Le "jx" est un "zéro à l'origine", il impose dans le diagramme asymptotique de |G|, une "montée" à 20 dB par décade passant par x = 1.

Le "1/(1+jx)" est un pôle en x = 1, il impose dans le diagramme asymptotique de |G| : 0 dB jusque x = 1 et ensuite une descente à 20 dB par décade.

En combinant les 2 lignes ci dessus, on a pour le diagramme asymptotique de |G| :

a) montée à 20 dB par décade pour x <= 1 passant à 0 dB pour x = 1
b) Pour x > 1 : montée à 20 dB par décade imposé par le "x" et desvente à 20 db par décade imposé par le 1/(1+jx) --> la résultante est donc ni montée ni descente du gain pour x > 1

Cela correspond au tracé en rouge sur mon dessin du haut.

Cela donne une toute bonne estimation du gain surtout loin des "cassures" dans le diagramme asymptotique.
Si on a besoin de plus de précision (en fonction de l'application), on peut calculer quelques valeurs de |G| aux alentours de ces "cassures".
C'est ainsi qu'on a calculé qu'en x = 1, la vraie valeur de |G| valait - 3 dB. On connait donc ce point du diagramme : x = 1 et |G| = -3 (dB)

Cela aide à dessiner la courbe en orange. (si on en a besoin)
On peut évidemment si on veut encore plus de précision, calculer d'autres valeurs de |G| aux alentours des cassures (ici aux alentours de x = 1) et de les reporter sur le dessin pour affiner la courbe en orange.

MAIS attention ... en reportant les points ainsi calculés sur le graphique, il faut tenir compte que l'axe des x est logarithmique.

Sauf distraction.  



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