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Article

1 - RÉPONSE INDICIELLE DE SYSTÈMES LINÉAIRES À CONSTANTES LOCALISÉES

2 - PROPAGATION SUR LIGNE DE TRANSMISSION À DEUX CONDUCTEURS

3 - LIGNES SANS PERTES

4 - LIGNES AVEC PERTES

5 - LIGNES COUPLÉES (DIAPHONIE)

6 - LIGNES USUELLES

7 - TRANSFORMATEURS D'IMPULSIONS À CÂBLE

8 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : E150 v2

Transformateurs d'impulsions à câble
Électronique impulsionnelle

Auteur(s) : André PACAUD

Relu et validé le 07 juil. 2017

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RÉSUMÉ

L'article traite de la propagation de signaux impulsionnels sur une ligne de transmission à deux conducteurs. Dans le cas d'une ligne sans pertes, différentes méthodes sont exposées (calcul analytique, méthode de Bergeron, méthode du tableau). Les pertes sont évoquées et leur influence précisée. Les performances en présence de dérivations sont analysées selon deux méthodes : l'approche quadripolaire et l'équation BLT. La méthode d'étude de la diaphonie entre circuits est abordée, et un point assez complet est fait concernant les transformateurs d'impulsions à câble.

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ABSTRACT

Pulse electronics

The article treats with the propagation of pulse signals on a transmission line with two conductors. In the case of a lossless line, different methods are exposed (analytical calculation method, Bergeron method,table method). Losses are discussed and their influence specified. Performance in the presence of derivations are analyzed by two methods:the two port approach and the BLT equation. The study of crosstalk between system method is discussed. A fairly complete point is made on pulse transformers.

Auteur(s)

  • André PACAUD : Professeur à SUPÉLEC - Département Télécommunications SUPÉLEC, Gif sur Yvette, France

INTRODUCTION

Le développement des capacités technologiques et des performances des circuits électroniques, en particulier des microprocesseurs et des mémoires, a conduit à un essor considérable des techniques de traitement des signaux électriques de type numérique. Ces techniques de traitement utilisent comme support de l'information des signaux modélisables sous la forme de suites d'impulsions.

Ces signaux transitent soit entre des macrocircuits électroniques, soit à l'intérieur même d'un circuit intégré sur un canal de propagation le plus souvent modélisable sous la forme d'une ligne à deux conducteurs.

Ces circuits fonctionnent avec des fréquences d'horloge des signaux impulsionnels rencontrés de plus en plus élevées avec des largeurs d'impulsions de plus en plus fines. On ne peut plus alors considérer que les dimensions des circuits traitant ces signaux sont faibles vis-à-vis de la longueur d'onde des signaux. L'étude de la propagation des signaux sur de telles structures est indispensable pour, d'une part, comprendre les phénomènes observés, et d'autre part, concevoir ces circuits « numériques ».

Pour cela, il est nécessaire de modéliser la structure de propagation, dans un premier temps en l'idéalisant (ligne sans pertes) de façon à obtenir des premiers résultats. Dans un second temps, il faut faire intervenir les pertes de la structure de propagation pour affiner les résultats.

Ces lignes sont quelquefois utilisées pour « dispatcher » des signaux vers plusieurs utilisateurs. L'étude de la présence de dérivations traitée dans l'article correspond à ce cas pratique.

Dans cet article, sont également abordés les problèmes posés par le couplage entre lignes de propagation, avec comme application l'étude de la diaphonie entre circuits. Un dernier point traite de l'analyse et de la conception de transformateurs d'impulsions réalisés à l'aide de tronçons de ligne ou de câble.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-e150


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7. Transformateurs d'impulsions à câble

L'utilisation de tronçons de câble permet de réaliser des transformateurs d'impulsions de façon relativement simple. On peut distinguer deux types de réalisations. La première, utilisée surtout en amplification RF à fort niveau, fait intervenir des tronçons de câble rectilignes et placés au-dessus d'un plan de masse. Pour la seconde, le câble est enroulé sur lui-même ou le plus souvent bobiné sur un tore de ferrite.

7.1 Modélisation d'un tronçon de câble

HAUT DE PAGE

7.1.1 Tronçon de câble coaxial rectiligne au-dessus d'un plan de masse

On peut considérer que l'on a deux lignes couplées (figure 45a) : une première coaxiale caractérisée par les grandeurs R1, R2 et ε, et une seconde, conducteur de section circulaire au-dessus d'un plan métallique et caractérisée par les grandeurs R3, h et ε'. Le système est modélisé (figure 45b) en utilisant les résultats obtenus dans le paragraphe 5.1.

Dans ce cas particulier, la capacité C1 est nulle. Ne subsiste que la capacité C2. La capacité γ est la capacité linéique de la ligne coaxiale :

C2 est la capacité linéique de la ligne constituée d'un conducteur au-dessus d'un plan métallique :

Pour déterminer les inductances, on écrit que la valeur de celles-ci est indépendante des constantes diélectriques ε et ε'. On suppose alors le système homogène (un seul diélectrique constitué par le vide). On calcule la matrice de capacités [C0] et la matrice d'inductances [L] est déterminée par :

...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GRIVET (P.) -   Physique des lignes en hautes fréquences et ultra-hautes fréquences.  -  Masson, (1969).

  • (2) - VABRE (J.P.) -   Électronique des impulsions.  -  Masson, (1972).

  • (3) - GOUDET (G.), CHAVANCE (P.) -   Ondes centimétriques : lignes, circuits, antennes.  -  Éd. Chiron, (1955).

  • (4) - YOUNG (L.) -   Parallel coupled lines and directional couplers.  -  Artech House, (1977).

  • (5) - FELDMANN (M.) -   Théorie des réseaux et systèmes linéaires.  -  Eyrolles, (1980).

  • (6) - HEWLETT PACKARD -   *  -  Notes d'application

  • (7)...

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