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Les filtres permettent de restreindre une bande de fréquence afin de retirer certaines fréquences dans un circuit.
Lorsqu'on parle de filtres, on parle nécessairement de fréquences. Un signal à courant continu a une fréquence nulle soit 0 Hz. Ainsi, les filtres sont utilisés avec des courants alternatifs seulement où il peut y avoir plusieurs fréquences.
Il y a quatre types de filtres très connus : le filtre passe-bas, le filtre passe-haut, le filtre passe-bande et le filtre coupe-bande. Comme leur noms l'indique, ils servent à laisser passer une certaine partie de fréquences. Pour le filtre passe-bas, les basses fréquences passent sans problème alors que les hautes fréquences sont coupées par le filtre.
Le moyen le plus simple de réaliser un filtre est avec une résistance et un condensateur. Comme le condensateur a une très bonne réponse en fréquence, on peut l'utiliser pour faire un filtre passe-bas ou passe-haut du premier ordre très simplement. Lorsqu'on utilise un condensateur en fréquence, son impédance varie, que l'on appelle réactance, selon la formule suivante :
Ainsi, avec la résistance, le condensateur va créer un diviseur de tension à la sortie.
Lorsqu'on parle de filtres, on parle nécessairement de fréquence de coupure. La fréquence de coupure est la fréquence à laquelle le signal ... Aussi, à la fréquence de coupure, il y a une atténuation de -3 dB et ce, peut importe si c'est un filtre du premier, du deuxième ou du troisième ordre. En tension, -3 dB correspond à 70,7%. Ainsi, lorsque la tension de sortie correspond à 70,7% de la tension d'entrée, la fréquence du signal correspond à la fréquence de coupure du montage électronique.
Parmi les différents montages de filtres, on peut retrouver des filtres de différents ordres. Le filtre le plus simple et le plus connu est celui du premier ordre composé d'une résistance et d'un condensateur. Ce filtre a donc une atténuation de -6 dB/octave ou -20 dB/décade à partir de sa fréquence de coupure. Pour un filtre du deuxième ordre, on parle plutôt d'une atténuation de -12 dB/octave ou -40 dB/décade et pour un filtre du troisième ordre, on parle d'un atténuation de -18 dB/octave ou -60 dB/décade. Un filtre peut avoir dix ordres et plus. Plus le niveau de l'ordre est élevé, plus la coupure de la fréquence est franche. L'idéal est une coupure à 90 degrée, par contre, même un filtre du dixième ordre ne fait pas une coupure aussi directe.
17 окт 2024
