I. But du filtrage : Trier les spectres II. Rappels sur les fonctions de transfert III. Classements des filtres

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1 11ème leçon : Les Filtres I. But du filtrage : Trier les spectres II. Rappels sur les fonctions de transfert III. Classements des filtres Suivant leur effet sur les amplitudes des harmoniques Suivant leur ordre IV. Conception de filtres V. Les filtres du 2ème ordre 1

2 Le filtrage C'est un domaine essentiel de l'électronique. Connaître la terminologie est nécessaire. Connaître les différents types de filtres est indispensable. L'action d'un filtre est représentée graphiquement par différentes méthodes, dont le diagramme de Bode. Filtre T(j ) u 1 u 2 Un filtre est représenté suivant la convention quadrupôlaire. 2

3 Action d'un filtre Le signal d'entrée u 1 (t) est une somme d'harmoniques. Le plus souvent, une partie seulement de ces signaux sinusoïdaux est utile (Par exemple les graves à l'entrée d'un boomer) Le filtre atténue les harmoniques inutiles et les rends négligeables. La bande passante (BP) du filtre est choisie de telle sorte que la sortie u 2 (t) ne contienne que les sinus utiles. Un filtre agit sur : La phase L'amplitude Le temps de groupe 3

4 Exemple : Soit le spectre de u 1 (t) dbv 5 Hz Signal Parasites k 1k f (Hz) 4

5 dbv Résultat du filtrage : Spectre de u 2 (t) Signal k 1k f (Hz) 5

6 dbv k 1k f (Hz) 6

7 Filtre passe-bande 1 db/dec (3 db/oct) -6 db/dec (-18 db/oct) 7

8 Filtre Passe-Bas Réjecteur de Bande 5 Hz -6 db/dec (-18 db/oct) 8

9 Association de deux filtres Passe-Haut Ordre 5 (1 db/dec) Passe-Bas Ordre3 (-6 db/dec) 9

10 Passe-bas Classement des filtres Suivant leur action sur l'amplitude Laisse passer les fréquences en dessous de f c, la fréquence de coupure Passe-haut Laisse passer les fréquences au dessus de f c, Passe-Bande, ou sélecteur de bande ou de fréquence Laisse passer les fréquences comprises entre f c1 et f c2, les deux fréquences de coupure. La Bande Passante est f c2 - f c1 Coupe-Bande, ou réjecteur de bande ou de fréquence Elimine les fréquences comprises entre f c1 et f c2, les deux fréquences de coupure. La Bande coupée est f c2 - f c1 1

11 Passe-Bas Laisse passer les basses fréquences Intégrateur à haute fréquence G (db) f c f (Hz) 11

12 Passe-Haut Laisse passer les hautes fréquences Dérivateur à basse fréquence G (db) f c f (Hz) 12

13 Passe-Bande Atténue hautes et basses fréquences Ne laisse passer qu'une bande de freq. G (db) f c1 f c2 f (Hz) 13

14 Coupe-Bande Atténue une bande limitée de fréquences G (db) f c1 f c2 f (Hz) 14

15 1 db Conception de filtre Gabarit d'un passe-bas du 3 ème ordre Résumé du cahier des charges du filtre Les filtres d'ordre élevé ont souvent des caractéristiques "ondulées" f/f 15

16 Gabarit d'un passe-haut du 3 ème ordre 1 db f/f 16

17 Passe-Bas du 2ème Ordre Courbe de GAIN Filtre actif db m = 1 m = 1 m = db/dec db/dec -12 db/oct f/f 17

18 Passe-Bas du 2ème Ordre Courbe de PHASE ( ) m =.1 m = 1 m = f/f 18

19 Passe-Haut du 2ème ordre Courbe de GAIN db m = 1 m =.1 m = 1 2 db/dec db/dec f/f 19

20 ( ) Passe-Haut du 2ème ordre Courbe de PHASE m = 1 m = 1 m = f/f 2

21 2 1 db Passe-Bande du 2ème ordre Courbe de GAIN m = Filtre actif m =.1 m = db/dec -2 db/dec f/f 21

22 ( ) Passe-Bande du 2ème ordre Courbe de PHASE m = 1 m = 1 m = f/f 22

23 1 db Coupe-Bande du 2ème ordre Courbe de GAIN m = 1 m = m = f/f 23

24 ( ) Coupe-Bande du 2ème ordre Courbe de PHASE m = 1 m = 1 m = f/f 24

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