Fonction filtrage : filtre passif d'ordre 1
- Etudier l’évolution et le déphasage en fonction de la fréquence pour les filtres R-C et C-R,
- Préciser les fonctions réalisées par le circuit en basse et en haute fréquence.
- Carte d’acquisition+PC,
- Oscilloscope numérique,
- GBF,
- Boites à décades de résistances,
- Boite à décades de capacités,
- Fils électriques.
1. Circuit R-C On se place en régime sinusoïdal forcé.\begin{eqnarray*}\left\{\begin{gathered}V_e=Ri+V_s ;\quad i=C\frac{dV_s}{dt}\Downarrow\\\underline V_e=j\omega RC\underline V_s+\underline V_s\end{gathered}\right.\Rightarrow \left\{\begin{gathered}\underline H=\frac{\underline V_s}{\underline V_e}=\frac{1}{1+j\frac{\omega}{\omega_c}} ;\quad \omega_cRC=1\\\omega\ll \omega_c\Rightarrow \underbrace{V_s=V_e}_{\text{passe-bas}}\\\omega\gg \omega_c ;\quad\underline V_s=\frac{\omega_c}{j\omega}\underline V_e\Rightarrow \underbrace{V_s(t)=\int V_e(t)\omega_cdt}_{\text{comportement integrateur}}\end{gathered}\right.\end{eqnarray*}
2. Circuit C-R On se place en régime sinusoïdal forcé.\begin{eqnarray*}\left\{\begin{gathered}V_s=Ri ;\quad i=C\frac{d(V_e-V_s)}{dt}\Downarrow\\\underline V_s+j\omega RC\underline V_s=j\omega RC\underline V_e\end{gathered}\right.\Rightarrow \left\{\begin{gathered}\underline H=\frac{\underline V_s}{\underline V_e}=\frac{j\frac{\omega}{\omega_c}}{1+j\frac{\omega}{\omega_c}} ;\quad \omega_cRC=1\\\omega\ll \omega_c\Rightarrow \underline V_s=j\frac{\omega}{\omega_c}V_e\Rightarrow \underbrace{V_s(t)=\frac{1}{\omega_c}\frac{dV_e}{dt}}_{\text{fonction derivation}}\\\omega\gg \omega_c ;\quad\underline V_s=\underline V_e\Rightarrow \underbrace{V_s(t)=V_e(t)}_{\text{passe-haut}}\end{gathered}\right.\end{eqnarray*}
Expérience en vidéo
Filtre passif passe-bas
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Filtre passif passe-bas
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Filtre passif passe-haut
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Filtre passif passe-haut
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Simulation LTSPICE
Filtre passe-bas (Circuit R-C)
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Filtre passe-bas (Circuit R-C)