filtres

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  • passe-haut - laisse passer les hautes fréquences,
  • passe-bas - laisse passer les basses fréquences,
  • bloque bande - laisse passer tous les courants sauf ceux proche d'une fréquence,
  • passe bande - ne laisse passer que les courants proches d'une fréquence

circuit RL

circuit RC



 

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titre.gif (1044 octets)

le filtre bloque bande

 

 

Comme on le voit sur la courbe ci-contre, le courant est maximum pour une fréquence basse ou élevée.

Par contre, il devient minimum à une fréquence intermédiaire. On obtient une telle courbe lorsqu'on place en parallèle un condensateur, une self et une résistance (voir l'impédance RLC)


La fréquence à laquelle le courant est minimum s'appelle fréquence de résonance et elle se note f0.


à f0 le courant vaut U / R car Z =R

Sur le graphique, sont représentés Z, R, Xl, et Xc.

On constate que la valeur de l'impédance est au minimum pour une fréquence basse ou élevée. Par contre, elle devient maximale à la fréquence de résonance.

On remarque que les valeurs des réactances sont identiques à f0, donc elles s'annulent à cette fréquence.

 

 

Ce qui nous permet de donner les définitions suivantes:

 

à f0 :

  • Xl = Xc
  • Z = R
  • P = S
  • le déphasage courant-tension est nul
  • Q = 0 [var]
  • Ql = Qc

ici, je détermine la fréquence de résonance :

entrez C = mF

entrez L = mH

f0 = Hz


 

le filtre passe bande


 

Comme on le voit sur la courbe ci-contre, le courant est minimum pour une fréquence basse ou élevée.

Par contre, il devient maximum à une fréquence intermédiaire. On obtient une telle courbe lorsqu'on place en série un condensateur, une self et une résistance (voir l'impédance RLC)

La fréquence à laquelle le courant est maximum se nomme: fréquence de résonance et elle se note f0.

à f0 le courant vaut U / R

Sur le graphique, sont représentés Z, R, Xl, et Xc.

On constate que la valeur de l'impédance Z est infinie pour une fréquence nulle (le condensateur bloque le courant) ou une fréquence infinie (la self bloque le courant).

Par contre, elle devient minimum à la fréquence de résonance. On remarque que les valeurs des réactances sont identiques à f0, donc elles s'annulent à cette fréquence.

 

 

Ce qui nous permet de donner la définition suivante:

 

à f0 :

  • Xl = Xc
  • Z = R
  • P = S
  • le déphasage courant-tension est nul
  • Q = 0 [var]
  • Ql = Qc
 

ici. je détermine la fréquence de résonance :

entrez C = mF

entrez L = mH

f0 = Hz

 

 

le filtre passe-bas

 

Un filtre passe-bas atténues les courants de fréquences élevées ("laisse passer les basses fréquences").

Filtrepblr.gif (1801 octets)

Ce filtre peut être constitué d'un circuit RL série ou d'un circuit RC série.

 

Dans les 2 cas nous avons un diviseur de tension - même si elle ne sont pas en phase.

La répartition des tensions est fonction des valeurs ohmiques des éléments.

 

Filtrepbrc.gif (1760 octets)

Dans le cas RL

lorsque la fréquence augmente,

la réactance d'induction Xl augmente,

la tension Ul augmente alors que la tension Ur, aussi tension de sortie Us diminue.

Dans le cas RC

lorsque la fréquence augmente,

la réactance de capacité Xc diminue,

la tension Uc et donc la tension de sortie Us diminue.

 

La fréquence à laquelle on estime que le filtre fonctionne ( fréquence de coupure  fc ou quadrantale) est la fréquence qui produit une atténuation de 3 dB par rapport au signal d'entrée.  Cette fréquence est celle où soit  Xl =R  soit  Xc = R.

fc = R / (2.p.L)    ou  fc = 1 / (2.p.R.C)    [Hz]

 

 

A fc ,la tension de sortie est donc 0,707 fois plus petite que celle d'entrée ( soit -3 dB)

 

 

ici, je détermine la fréquence de coupure pour un RL :

entrez R = ohms

entrez L = mH

fc = Hz

ici, je détermine la fréquence de coupure pour un RC :

entrez R = ohms

entrez C = µF

fc = Hz

 

le filtre passe-haut

 

Un filtre passe-haut atténue les courants de basses fréquences  ("laisse passer les hautes fréquences").

Filtrephrl.gif (1847 octets)

Ce filtre peut être constitué d'un circuit RL série ou d'un circuit RC série.

 

Dans les 2 cas nous avons un diviseur de tension - même si elle ne sont pas en phase.

 

La répartition des tensions est fonction des valeurs ohmiques des éléments.

 

Filtrephcr.gif (1810 octets)

Dans le cas RL

lorsque la fréquence augmente,

la réactance d'induction Xl augmente,

la tension Ul et donc la tension de sortie Us augmente.

Dans le cas RC

lorsque la fréquence augmente,

la réactance de capacité Xc diminue,

la tension Uc diminue alors que la tension Ur, aussi tension de sortie Us augmente.

 

La fréquence à laquelle on estime que le filtre fonctionne ( fréquence de coupure   fc ou quadrantale) est la fréquence qui produit une atténuation de 3 dB par rapport au signal d'entrée.  Cette fréquence est celle où soit XlR soit  Xc = R.

 

fc = R / (2.p.L)    ou  fc = 1 / (2.p.R.C)  [Hz]

 

A  fc ,la tension de sortie est donc 0,707 fois plus petite que celle d'entrée ( soit -3 dB)

 

 

ici, je détermine la fréquence de coupure pour un RL :

entrez R = ohms

entrez L = mH

fc = Hz

ici, je détermine la fréquence de coupure pour un RC :

entrez R = ohms

entrez C = µF

fc = Hz

 

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dsdem.gif (1088 octets)