FILTRE ADSL

FILTRE ADSL
1 Présentation :
Nous allons étudier le comportement fréquentiel
d'une prise gigogne permettant d'utiliser le téléphone
tout en restant connecté à Internet en haut débit
(ADSL : Asymmetric Digital Subsciber Line, c'est
à dire ligne numérique asymétrique d'abonné...).
Il s'agit d'une prise qui se branche sur la prise
classique de téléphone, et qui fournit une nouvelle
prise téléphonique après filtrage ainsi qu'une prise
de modem ADSL.
Sur la bande de fréquence de 0 à quelques MHz disponible
dans le câble posé par France Télécom, le téléphone
n'utilise que celle de 0 à 3KHz, le domaine au delà
de 30KHz étant dévolu à la transmission du signal numérique. Le schéma présenté est un exemple de filtre utilisé dans ce but,
pas nécessairement le schéma de celui qui sera testé. 1 Expérimentation : On dispose d'une prise gigogne du commerce. Seules deux cosses situées en haut à gauche (vu coté femelle)
sont utilisées en téléphonie. La prise présente une entrée coté mâle, une sortie téléphonique
coté femelle, et une prise ADSL en bas, non filtrée. Le générateur BF est alimenté au travers d'un transformateur
d'isolement. Il est réglé sur une amplitude de 4V , et sera relié
au coté mâle. On relie la sortie de la prise gigogne,
coté femelle, à une charge résistive r= 600 ohm représentant
le téléphone. On étudie l'amplification en tension aux bornes
de la charge en fonction de la fréquence. 2 Mesures : Attention : on ne peut observer qu'une tension à la fois, soit l'entrée,
soit la sortie, sous peine de court-circuiter une partie du filtre par la
masse commune aux deux entrées sur l'oscilloscope.
* Observer la tension d'entrée (notée Ve) et vérifier qu'elle ne varie pas
quand on fait varier la fréquence.
* Relever la valeur crête à crête de la tension aux bornes de la charge
(Vs) pour des fréquences allant de 100Hz à 100kHz, en prenant 2 à 3 points
par décade si la variation de tension de sortie est notable. 3 Etude : Tracer le diagramme de Bode en amplitude entre 100Hz et 300KHz : entrer
les tensions crête à crête d'entrée et de sortie dans le tableur de
Synchronie ( (variables Ve et Vs) en fonction de la fréquence (variable
f). Dans la feuille de calcul, effectuer 'amplif=Vs/Ve' , puis
'GdB=20*LOG(amplif)' et à la ligne suivante 'logf=LOG(f)'.
Tracer ensuite GdB en fonction de logf. Mesurer à l'aide du menu
'Modélisation' les pentes caractéristiques et en déduire la nature du
filtre étudié. Mesurer sa fréquence de coupure. 4 Vérification théorique : Le schéma équivalent d'un filtre ADSL est représenté en début de texte.
L1,L2 sont des bobines réelles, de résistance non nulle.
Le résistor 'r' représente le téléphone, le bloc est le filtre. Justification des comportements :
'Basse' fréquence : calculer la valeur de la résistance globale des
bobines en supposant R grand devant cette valeur.
'Haute' fréquence : on va effectuer la simulation avec le logiciel Pspice
. Le lancer à partir de 'Démarrer', Programmes, 'Sciences Physiques'.
Ouvrir le fichier ADSL 1 dans le répertoire ' SPE P, Documents en
consultation, Sciences Physiques'. L'exécution se fait avec l'icône .
Une fois les calculs finis, doit apparaître le diagramme de Bode en
amplitude.
* Mesurer la pente des asymptotes avec les curseurs (un obtenu avec chaque
bouton de la souris) : icône . On peut choisir la courbe sur la quelle se déplacent les curseurs en
cliquant avec le bouton correspondant au curseur que l'on veut déplacer sur le symbole de la courbe représenté en bas à gauche
de l'écran : . L'écran de contrôle affiche les abscisses et ordonnées des deux points
visés ainsi que l'écart en abscisse et en ordonnée. Observer une décade
pour avoir directement la pente. Effectuer le même travail avec le fichier ADSL 2.
* Quel montage semble plus conforme aux observations ?
* La transmission numérique commence vers 30KHz. Quel est l'ordre de
grandeur de l'amplification du filtre (celui qui semble se rapprocher le
plus de celui étudié) pour cette fréquence ? -----------------------
coté femelle coté mâle Ligne ADSL téléphone prise gigogne r R R C R R L L ADSL ADSL C2 C1 R R r L1 L2 L2 L1 entrée (BF) sortie Ligne France Télécom téléphone prise gigogne [pic]