Plan des séances. ERII3 2011/12 - Electronique - Filtrage analogique

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Raphael Bernier
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1 EII3 / Electronique Filtrage analogique Polytech Montellier Déartement Electronique, obotique & Informatique Industrielle 3 ème année Plan des séances

2 EII3 / Electronique Filtrage analogique Plan de la séance 3 Plan de la séance 4

3 EII3 / Electronique Filtrage analogique 6 Introduction Signal S fhz 5 ts ts 6.5 ts.5 ts Introduction 6 6 Signal S ts.5 6 fhz fhz fhz

4 EII3 / Electronique Filtrage analogique Introduction 7 Introduction 8 4

5 EII3 / Electronique Filtrage analogique Introduction 9 Objectifs du cours 5

6 EII3 / Electronique Filtrage analogique Plan de la séance Transformation de Lalace dout t in t out t dt in out out F j out in j j in F out in j out 6

7 EII3 / Electronique Filtrage analogique erésentations d une fonction de transfert 3 F a a k b b F k... a... b n m n m z i n m j erésentations d une fonction de transfert 4 F j log F j db db jb a b F / G log F log G db a F G log F log G b Φ a jb Arctg a définie dans l intervalle [9 ;9 ] modulo 8 Φ Φ F G Φ F Φ G F / G Φ F Φ G 7

8 EII3 / Electronique Filtrage analogique Filtres assifs du er ordre TDexo 5 in out in out F j out in j j j F j out in j j j j Diagrammes asymtotiques de Bode? Passebas du er ordre 6 Diagramme de Bode d'un assebas du er ordre 3dB 5,7 db/décade Gain db Phase /décade 84,9 F j j,e,e,e,e,e,e3 8

9 EII3 / Electronique Filtrage analogique Passehaut du er ordre 7 Diagramme de Bode d'un assehaut du er ordre db/décade 84,9 3dB j F j j /décade Gain db Phase 5,7,E3,E,E,E,E,E 5 Fonctions de transfert du nd ordre 8 out k k k F Av m in Diagrammes asymtotiques de Bode? 9

10 EII3 / Electronique Filtrage analogique Passebas du nd ordre 9.logA v Diagramme de gain d'un second ordre PB F j Av m Gain db m, 4dB/décade m,3 m,5 3 m,7 m 4,,,,, u Pulsation réduite u Passebas du nd ordre Diagramme de hase d'un second ordre PB 4 6 Phase m, m,4 m,7 m m 9 /m/décade 8,,,,, Pulsation réduite u

11 EII3 / Electronique Filtrage analogique Passebande du nd ordre.loga v.m.log6db 5 5.logA v m, m, m,5 m Gain db log,48dB mju F u Av mju u m 4,,,,, Pulsation réduite u Plan de la séance

12 EII3 / Electronique Filtrage analogique Sectre et filtrage 3 Sectre et filtrage 4 f,5f f f,5,5, ,5,5,5

13 EII3 / Electronique Filtrage analogique Sectre et filtrage 5,5,5,5,5, , ,5,5,5f f f f,5f f f f Sectre et filtrage 6,5,5,5,5, , ,5,5,5,5,5, ,5,5,5f f f,5f f f,5,5 3

14 EII3 / Electronique Filtrage analogique Sectre et filtrage 7 Intérêt des filtres actifs TDexo 8 s e e s s s3 e e s e3 s3 e out s A e s A e s3 A3 e out? e A out e A A A 3? 4

15 EII3 / Electronique Filtrage analogique Intérêt des filtres actifs TDexo3 9 in c out Z Z out in τ τ τ Solution? F F τ? τ τ Intérêt des filtres actifs 3 in F F F n n out F out in Π F n i 5

16 EII3 / Electronique Filtrage analogique Intérêt des filtres actifs 3 Plan de la séance 3 6

17 EII3 / Electronique Filtrage analogique aels : l AO idéal 33 S A s s aels : systèmes bouclés 34 β e A s A G β A dg da G βa A 7

18 EII3 / Electronique Filtrage analogique 35 Polytech Montellier Déartement Electronique, obotique & Informatique Industrielle 3 ème année Plan de la séance 36 8

19 EII3 / Electronique Filtrage analogique Filtres actifs assebas du er ordre 37 e e S S F τ! A v F A.! e /A S F!A.! Filtres actifs assehaut du er ordre 38 e e S S τ F τ! A v! F A!! e A. S! F!A "! 9

20 EII3 / Electronique Filtrage analogique Intégrateur ur 39 e f S! F!! F! f f à à à Intégrateur : réonse en fréquence 4 G db log f Intégrateur ur db/décade db π f π f Hz Intégrateur HF

21 EII3 / Electronique Filtrage analogique Dérivateur ur 4! e F!! g S F! g g g à à Dérivateurs : réonse en fréquence 4 G db Dérivateur ur db/décade! log $ # " & g % db π! g GBW de l AOP db/décade f Hz Dérivateur BF

22 EII3 / Electronique Filtrage analogique 43 Décaleurs de hase e s τ τ τ τ τ j j j j e s e s s e e c e s e s e s f f Arctg j j Arctg Arctg j j j j ϕ τ τ ϕ τ τ 44 Décaleurs de hase e S e s e s

23 EII3 / Electronique Filtrage analogique 45 Polytech Montellier Déartement Electronique, obotique & Informatique Industrielle 3 ème année Limitation d un filtre du nd ordre réalisé avec deux filtres du er ordre 46 H H F τ τ m! " " et m " " " " dont l'extremum est donné ar!m!" m ττ τ τ 4τ τ τ τ τ τ m minimum 3

24 EII3 / Electronique Filtrage analogique Filtres analogiques actifs du nd ordre 47 ael 48 H k Av. k k 4

25 EII3 / Electronique Filtrage analogique 5 49 ellule assebas de SallenKey S A v E et m A v A v e s A v m 3 et v v v A A A A A v v e s 5 ellule assehaut de SallenKey A v e s et m A v A v m 3 et S A v E A A A v v e s

26 EII3 / Electronique Filtrage analogique 5 Polytech Montellier Déartement Electronique, obotique & Informatique Industrielle 3 ème année Filtre assebande de SallenKey 5 E A A v S τ s G e! et m 3! A v G A v 3! A v A v 6

27 EII3 / Electronique Filtrage analogique Filtre réjecteur de SallenKey 53 s Av e E A B / S s Av e τ τ A,5 A f v 4 Av v π τ 54 Polytech Montellier Déartement Electronique, obotique & Informatique Industrielle 3 ème année 7

28 EII3 / Electronique Filtrage analogique Filtres PasseBande du nd ordre 55 GdB Diagramme de Bode d'un assebande du nd ordre 3dB Bande assante db/décade db/décade c c. c c rad/s Filtres PasseBande du nd ordre 56 τ τ F τ τ τ τ τ τ τ τ F 8

29 EII3 / Electronique Filtrage analogique Filtres PasseBande du nd ordre 57 G. τ F τ τ ττ m G < τ τ m τ τ τ τ τ G τ τ Filtres PasseBande du nd ordre 58 GdB ττ à 3 ττ à ττ à,, rad/s 9

30 EII3 / Electronique Filtrage analogique Filtre PasseBande à retours multiles 59 s E e S A s Av e A v m Filtre PasseBande à retours multiles 6 A v ¼ 6 4 /8 8 5 m ¼ 5 3

31 EII3 / Electronique Filtrage analogique Filtre PasseBande à retours multiles 6 in 3 A S th in 3 3 th 3 3 S! " S! # 3! th th in th 3! th 3 m th 3 Filtre PasseBande à retours multiles 6 E 3. S E ctrl. S 3

32 EII3 / Electronique Filtrage analogique 3 kω 63 3 kω 3 Ω 64 Polytech Montellier Déartement Electronique, obotique & Informatique Industrielle 3 ème année 3

33 EII3 / Electronique Filtrage analogique ael 65 H A. k k k!!!!! Filtre biquadratique du nd ordre K A BP!K. A LP!K 3 3 BW π f 66 π 3 3 E BP 3 int 4 4 LP 33

34 EII3 / Electronique Filtrage analogique 9,54dB 67 BW334 Hz Ω Ω Ω Filtre à variable d état du nd ordre 68! 3 $ # & " % f π A BP A LP A HP! E HP LP BP 34

35 EII3 / Electronique Filtrage analogique Filtre à variable d état du nd ordre 69 9,54dB Ω Filtrage analogique : ésumé 7 35

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