Taux de distorsion harmonique (THD) et pureté d'un signal de mesure
Terminale Technologique · Mathématiques STL Terminale
À retenir
• THD = c_2^2 + c_3^2 + c_4^2 + c_1. • Mesure en \% de l'écart à la pureté sinusoïdale. • Plus le THD est faible, plus le signal est pur. • Norme réseau électrique : THD 8\%.
Le cours
Définition normalisée du THD Le taux de distorsion harmonique (THD, de l'anglais Total Harmonic Distortion) quantifie la déformation d'un signal par rapport à une sinusoïde pure : Formule normalisée par rapport au fondamental : THD = _n=2^+ U_n,eff^2U_1,eff = _n=2^+ c_n^2c_1 Il s'exprime en pourcentage (\%) ou sans unité. Interprétation physique : THD = 0\% : sinusoïde parfaite (pureté absolue, aucune harmonique). THD Quelques \% : déformation tolérée selon l'usage (pour la tension du réseau électrique, la norme impose THD 8\%). THD > 10\% : déformation sévère (saturation, non-linéarités). Distorsion harmonique et amplification Lorsqu'un amplificateur opérationnel ou un capteur sature (écrêtage), des harmoniques de rangs élevés apparaissent, ce qui fait bondir le THD.
Dans ce chapitre
- Fonctions sinus, cosinus, période et amplitude de Première STL
- Période, fréquence et pulsation d'un phénomène cyclique de Première STL
- Représentation temporelle et lecture d'oscillogrammes de Première STL
- Analyse harmonique, signaux alternatifs et composantes spectrales (STL)
- Signal sinusoïdal généralisé : amplitude, phase à l'origine et déphasage
- Valeur moyenne et valeur efficace d'un signal périodique : relations fondamentales
- Décomposition en série de Fourier : fondamental et harmoniques de rang supérieur
- Spectre en amplitude d'un signal périodique : représentation fréquentielle en bâtons
- Taux de distorsion harmonique (THD) et pureté d'un signal de mesure
- Filtrage analogique passe-bas du 1er ordre et fréquence de coupure à -3 dB
- Filtrage analogique passe-haut du 1er ordre et réjection des composantes continues
- Diagramme de Bode : tracé asymptotique du gain en décibels
- Échantillonnage d'un signal continu et théorème de Shannon-Nyquist
- Bilan : Synthèse et méthode sur l'analyse harmonique et le traitement de signaux périodiques