2 : Synthèse des circuits

Table des matières

Préface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Avant-propos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Notations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

I. Propriétés mathématiques de la fonction de transfert

1. Caractéristiques générales des fonctions de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Définition. Régime sinusoïdal et Régime quelconque . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Choix de H(s) dans les différentes méthodes d'analyse. Normalisation . . .

c. Caractère analytique de H(s). Théorie des pôles et des zéros . . . . . . . . . .

d. Les deux aspects du temps de retard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Décomposition de H(s) en fractions partielles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

f. Décomposition de H(s) en fractions continues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Stabilité d'une Jonction de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Principe de causalité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Conditions de stabilité. Polynômes de Hurwitz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Critère et conditions de Hurwitz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Fonctions rationnelles positives et réelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Caractère positif des fonctions d'entrée des dipôles passifs . . . . . . . . . . . .

b. Inverse d'une fonction p.r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Somme de plusieurs fonctions p.r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Extraction des pôles d'une fonction p.r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Dipôles passifs réciproques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Fonctions d'entrée des dipôles sans pertes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Définition et propriétés mathématiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Tracé des courbes de réactance (ou de susceptance).
    Exemples d'application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

II. Lois et diagramme de Bode

1. Détermination des fonctions de transfert. Synthèse des déphaseurs . . . . . . . .

a. Réseaux à phase minimale. Fonctions passe-tout  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Les déphaseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Application du principe de la continuation analytique
    à la détermination des fonctions de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Détermination d'une fonction de transfert stable
    d'amplitude connue en régime sinusoïdal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Détermination d'une fonction de transfert de phase
    connue en régime sinusoïdal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Lois de Rode en régime sinusoïdal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Lois intégrales de Bode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Détermination graphique de la phase f(w) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Théorèmes de l'intégrale de la réactance
    (ou de la phase) et de la résistance (ou du gain) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Diagrammes asymptotiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Définition. Nature des pôles et des zéros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Tracé des diagrammes de Bode. Exemples d'application . . . . . . . . . . . . . .

 

III. Formes canoniques de synthèse

1. Synthèse des fonctions d'entrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Les quatre formes canoniques de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Synthèse des dipôles LC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Synthèse des dipôles RC ou RL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Synthèse des dipôles RLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Synthèse des fonctions de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Synthèse des impédances de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Processus de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Examen des zéros de transmission. Exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Synthèse des coefficients de transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Gain d'insertion du quadripôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Processus de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Synthèse des réseaux correcteurs adaptés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Conditions générales de réalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Réalisation avec des Té pontés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Réalisation avec des Treillis symétriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IV. Théorie moderne des filtres

1. Théorie classique des filtres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Fonction de transfert du filtre prototype adapté à la fréquence centrale . . .

b. Fonction de transfert des filtres en m adaptés
    à l'entrée et à la sortie à la fréquence centrale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Principes de la théorie moderne des filtres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Les différentes étapes à la théorie moderne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Nature de la fonction de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Les fonctions de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Définition et propriétés des fonctions type " Maximally flat " . . . . . . . . . .

b. Définition des fonctions type " équal ripple " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Filtres optimum On . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Filtres à phase linéaire ou de Bessel Bn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Fonctions de base mixtes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Détermination des. fonctions de transfert des filtres de fréquence . . . . . . . . .

a. Utilité de la connaissance de la fonction de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Détermination des fonctions de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Étude de 1a phase connaissant l'amplitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Étude de la réponse indicielle ou impulsionnelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Utilisation des diagrammes de Bode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

V. Synthèse des filtres modernes

1. Les deux formes de synthèse des filtres modernes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Filtres associés aux pentodes. Synthèse des impédances de transfert . . . . .

b. Filtres associés aux transistors (émetteur ou collecteur commun)
    ou en hyperfréquences. Synthèse des coefficients de transmission . . . . . . .

2. Dénormalisation et changement de variable ou de fréquence.
    Synthèse d'un filtre quelconque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Schéma de dénormalisation et changement de variable et de fréquence . . .

b. Dénormalisation des filtres passe-bas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Détermination du filtre passe-haut ayant même fonction de base
    qu'un filtre passe-bas normalisé donné . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Détermination des filtres passe-bande (et coupe-bande)
    ayant même fonction de base qu'un filtre passe-bas normalisé donné . . . . .

3. Utilisation de la théorie des filtres modernes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Choix de la fonction de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Détermination du filtre et exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VI. Compensation en fréquence des amplificateurs

1. Facteurs de mérite des amplificateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Les divers aspects du Gain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Schémas équivalents des amplificateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Les divers facteurs de mérite des éléments actifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Compensation haute fréquence des pentodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Principe de la compensation haute fréquence des pentodes . . . . . . . . . . . .

b. Compensation par une self en parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Circuits de compensation sans éléments série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Circuits de compensation avec éléments série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Cas de l'étage final . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Compensation en fréquence des transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Compensation haute-fréquence du gain de tension des transistors . . . . . . .

b. Compensation du gain de puissance par une résistance de contre-réaction

c. Compensation du gain d'insertion (ou gain transducique)par neutrodynage

 

VII. Filtres hyperfréquences

1. Assimilation d'une cavité avec un circuit oscillant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Ondes incidentes et réfléchies (ou transmises) dans les lignes et les guides

b. Équivalence d'un élément de guide à un déphaseur et d'un obstacle
    à une impédance série ou une admittance shunt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Équivalence d'une cavité à un circuit oscillant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Réalisation des cavités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Synthèse des filtres hyperfréquences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Principes généraux de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Synthèse des filtres d'amplitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Synthèse des filtres de phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VIII. La contre-réaction en Électronique

1. Forme mathématique de la contre-réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Définition. Formules générales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Forme particulière de la contre-réaction pour les systèmes asservis . . . . .

c. Forme particulière de la contre-réaction
    pour les amplificateurs opérationnels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. La Contre-Réaction dans les amplificateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Les Amplificateurs de tension et les Amplificateurs de courant . . . . . . . . .

b. La Contre-Réaction tension-tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. La Contre-Réaction tension-courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. La Contre-Réaction courant-courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. L'Amplificateur opérationnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. L'Amplificateur opérationnel en tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. L'Amplificateur opérationnel en courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Application au calcul analogique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Exemples de résolution avec conditions initiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. La Contre-Réaction dans les systèmes asservis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Propriétés générales. Gain limite et stabilité. Réseaux correcteurs . . . . . .

b. Étude de la stabilité par le critère de Hurwitz. Exemples . . . . . . . . . . . . . .

c. Étude de la stabilité par le diagramme de Nyquist . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Étude de la stabilité par le lieu des racines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

Appendice (filtres actifs linéaires) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Index alphabétique des matières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

v

vii

xi

 

 

1

1

8

13

19

25

27

31

31

33

36

40

41

44

45

46

52

53

53

 
59

 

 

65

65

71

 
97

 
99

 
102

110

111

116

 
120

121

121

125

 

 

133

134

135

148

157

160

167

167

169

176

176

178

186

186

190

194

 

 

201

204

 
210

217

217

218

228

230

237

241

244

253

257

258

285

264

267

269

 

 

272

272

 
278

 
290

291

297

 
298

 
298

304

304

311

 

 

338

339

348

367

380

380

389

398

400

406

409

410

415

420

 

 

432

433

 
435

438

443

445

446

450

456

 

 

467

467

468

 
471

472

472

473

474

476

477

477

480

483

487

490

490

499

503

512

 

527

541