Ainsi: et soit En introduisant cette dernière expression dans la première, on obtient finalement: On obtient un passe-bas, passe-haut, passe-bande ou coupe-bande par un choix judicieux de résistances et condensateurs pour les admittances à. La fonction de transfert canonique d'un filtre passe-haut du second ordre est: A présent qu'il est clair et bien assimilé que les admittances sont des quantités complexes, nous abandonnons la notation spécifique avec le souligné en dessous de la quantité pour alléger la notation. Il vient immédiatement que et doivent être des condensateurs. Au dénominateur, la seule chance pour avoir le terme réel (1 dans le polynôme duu second degré en p) réside dans le produit: il est donc clair que ces deux admittances seront des résistances. Nous choisissons: La cellule de Sallen-Key correspondante est représentée en figure ci-dessous dans laquelle l'amplificateur est un suiveur donc de gain unité. Moyennant le choix des composants ci-dessus introduit dans la fonction de transfert générique de la cellule, on trouve après calculs: puis, par identification assez directe,, et.
Filtres de Rauch Schma Gain Phase Fmax kHz Les filtres de Rauch sont des filtres à contre-réaction multiple et utilisent un amplificateur opérationnel associé à des cellules RC. La structure de base d'ordre 2 comporte 5 impédances et un amplificateur. Pour les cellules d'ordre 3, on ajoute une cellule RC avant une cellule d'ordre 2. Le calcul de la fonction de transfert pour les filtres d'ordre 2 est indiqué dans la page Filtres de Rauch. Attention: Cette fonction de transfert suppose un amplificateur opérationnel idéal. Si cette hypothèse n'est pas vérifiée, l'expression des fonctions de transfert est bien plus complexe. En utilisant pour nommer les admittances la notation du schéma du filtre passe-bas d'ordre 2, on peut aussi montrer que l'expression de la fonction de transfert est: H(p) = S(p) / E(p) = − Y1. Y3 / [ Y3. Y4 + Y5(Y1 + Y2 + Y3 + Y4)]. Pour la cellule passe-bas, on retient en général la configuration [Z1 = R, Z2 = C, Z3 = R, Z4 = R, Z5 = C]. On obtient une cellule passe-haut en permutant résistances et condensateurs de la cellule passe-bas ce qui donne la configuration [Z1 = C, Z2 = R, Z3 = C, Z4 = C, Z5 = R].
Filtres de Rauch Commentaires: Consultez la page Filtres de Rauch pour obtenir des informations complmentaires sur la fonction de transfert des filtres. Dans tous les cas, on suppose que l'amplificateur utilis est idal. Si cette hypothse n'est pas vrifie, l'expression des fonctions de transfert est bien plus complexe. Utilisation: Il faut valider chaque entre dans les boites de saisie. Slectionnez un filtre dans la liste. Affichez soit la courbe de gain soit celle de phase. En cliquant avec la souris en un point du graphique, on affiche les valeurs du gain ou de la phase et celle de la frquence. Filtres passe-bas Etudier le cas ou toutes les rsistances sont gales et C 2 = 4, 5. C 5. Filtres de bande du second ordre. On pose C 1 = C 5 /n. Faire varier n entre 1/100 et 100. Filtres passe-haut Attention dans ce cas, la fonction de transfert doit-tre corrige par celle de l'amplificateur. Retour au menu "lectronique".
En utilisant les coefficients de Bessel, on obtient une coupure douce mais une variation régulière de la phase. Les coefficients de Tchebyscheff donnent une pente raide avec une ondulation et une variation de phase non linéaire. Les coefficients de Butterworth donnent un compromis entre les deux. Détermination des composants Passe-bas: On prend Z1 = Z3 = Z4 = R. On pose C 0 = 1 / R ω 0 avec ω 0 la pulsation de coupure. Ensuite on prend C 1 = K1. C 0, C 2 = K2. C 0, C 3 = K3. C 0. Les valeurs des Ki sont fonction du type de filtre choisi. Passe-haut: On prend C1 = C2 = C3 = C. On pose R 0 = 1 / C ω 0 avec ω 0 la pulsation de coupure. Ensuite on prend R 1 = R 0 / K1, R 2 = R 0 / K2, R 3 = R 0 / K3. Les valeurs des Ki sont fonction du type de filtre choisi. Utilisation: La liste de gauche permet la sélection d'un type de filtre. Les boutons radio permettent d'afficher le schéma du filtre, sa courbe de gain ou sa courbe de phase. La liste de droite permet le choix du type de courbe de réponse.
Le lien ci-dessous permet de télécharger le schéma PSice d'un filter à structure de Sallen Key.
Le programme calcule les valeurs des composants en fonction de ce choix. La position "utilisateur" de la liste de droite permet de modifier les valeurs des coefficient Ki. Les boites de saisie permettent de modifier les valeurs de R et de C. Il faut valider les entrées dans les boites de saisie. Pour les filtres de bande du second ordre poser C1 = C5 / n et faire varier n entre 1/100 et 100.
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