Un MOOC pour la Physique : quelques techniques expérimentales

Conversion analogique - numérique

MéthodeLe critère de Shannon

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AttentionFFT d'un signal carré sur oscilloscope

Les oscilloscopes numériques possèdent un module de calcul de FFT pour effectuer l'analyse fréquentielle des signaux.

Lorsque l'on connecte un signal carré (riche en harmoniques) et que l'on effectue une analyse FFT, on peut obtenir une « foret de raies » (phénomène de "repliement" du spectre) sur l'écran si la fréquence d'échantillonnage n'est pas très grande devant la fréquence fondamentale du signal.

Comme les amplitudes sont affichées en dB, cela amplifie le phénomène.

La figure ci-dessous illustre le phénomène de repliement du spectre pour un signal carré de fréquence 100 kHz et pour une fréquence d'échantillonnage de 2,5 MHz (ou MS/s : Mega Samples per second) sur un oscilloscope Tektronix.

"Repliement" du spectre

Afin d'obtenir un résultat conforme à l'analyse fréquentielle d'un signal carré (harmoniques impaires uniquement), il convient de choisir une fréquence d'échantillonnage beaucoup plus grande et d'utiliser la fonctionnalité zoom.

Le spectre de Fourier obtenu est donné sur la figure suivante.

En sélectionnant les curseurs sur la source Math (L'analyse FFT est effectuée en utilisant le bouton Math Menu), il est possible de mesurer les amplitudes des différentes composantes fréquentielles exprimées en dB.

En sachant qu'il s'agit d'un signal carré symétrique, on peut retrouver son amplitude.

Spectre "correct"

ComplémentDes vidéos de cours sur la conversion analogique-numérique

Une vidéo de cours sur "De l'analogique vers le numérique"
Une vidéo de cours sur "Du numérique vers l'analogique"
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