Chaîne analyseur de spectre CHANASPE

CHAÎNE CHANASPE

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COMPRENDRE L'ANALYSE SPECTRALE A L'AIDE D'UN MODULE MULTIPLIEUR

Cette chaîne permet de comprendre le fonctionnement de l'analyse spectrale d'un signal électrique.
Après relevé de mesure, elle permet de tracer sur feuille quadrillée l'amplitude de la fondamentale et des harmoniques aux différentes fréquences.

chanaspe.gif (54001 octets)

Elle est constituée de 3 modules enfichables sur P60 :
- un module préamplification avec réglage de gain et filtre passe bas ;
- un module multiplieur ;
- un module filtre passe bande sélectif (40kHz) et redresseur.

Il est nécessaire de disposer :

- d'une alimentation symétrique +15V / 0V / -15V ou +12V / 0V / -12V ;
- d'un générateur sinusoïdal à fréquence variable, gamme de 10kHz à 100kHz (exemple : GBF15, 100, 120, 130, etc.) ;
- d'un appareil de mesure, voltmètre ou oscilloscope ;
- d'une plaque d'essais P60.

FONCTIONNEMENT

Supposons que la tension du signal d'entrée soit de la forme :
x(t) = a0 + a1.cos(w1.t) + a2.cos(w2.t) avec a0 amplitude de la composante continue (offset) et avec :

F1 = 15 kHz --- w1 = 2pF1 et
F2 = 32 kHz --- w2 = 2pF2.

Le multiplieur effectue le produit du signal d'entrée avec le signal y(t) = b.cos(wt) fourni par le générateur sinusoïdal.
En faisant varier progressivement la fréquence du générateur sinusoïdal, il en résulte que le produit z(t) de ces signaux contient 5 composantes sinusoïdales aux fréquences de :
40 kHz, (40-15).25 kHz, (40+15).55 kHz, (40-32).8 kHz et (40+32).72 kHz.

Le redresseur permet de récupérer directement l'amplitude de la fondamentale et des harmoniques.
En faisant varier le fréquence du générateur de 20 kHz à 40 kHz, on peut analyser un signal sur une largeur de bande de 20 kHz.
Pour déterminer la fréquence d'une harmonique ou de la fondamentale (Vout non nul), il suffit de calculer : fh = |fo-fg| avec
                fh : fréquence harmonique
                f0 : fréquence filtre (40 kHz)
                fg : fréquence générateur

Courbe1.gif (6122 octets)

Courbe2.gif (3536 octets)

La chaîne complète comprenant les 3 modules (ASPRE, MAD633, ASFIL) sans la P60, livrée avec notice :

MODULE 1 : Préampli :

MODULE 2 : Multiplieur :

MODULE 3 : Filtre passe-bande et redresseur :

Plaque d'essais universelle :