Chapitre 4&Nbsp;: Filtrage Analogique Actif - Types De Filtre
Ce que vous appelez "normal" est un simple filtre RC à deux étages avec une très mauvaise sélectivité (deux pôles réels uniquement). En revanche. la topologie Sallen-Key est capable de produire une réponse passe-bas de second ordre avec une bien meilleure sélectivité (Qp de pôle supérieur) et diverses approximations possibles (Butterworth, Chebyshev, Thomson-Bessel,... ). Cependant, il y a un gros inconvénient de la structure Sallen-Key - par rapport à d'autres topologies de filtres actifs (multi-feedback, filtres GIC, variable d'état,... ): il y a un chemin direct (dans votre exemple: C4) du réseau d'entrée à la sortie opamp. Cela signifie: pour des fréquences beaucoup plus grandes que la fréquence de coupure, la tension de sortie de l'ampli-op est - comme souhaité - très faible. Cependant, un signal provenant directement du chemin C4 crée un signal de sortie à la résistance de sortie finie de l'ampli-op. Et cette résistance augmente avec la fréquence! Filtre actif type sallen et key passe bas le. En conséquence, les caractéristiques d'amortissement de ce filtre ne sont pas aussi bonnes qu'elles devraient / pourraient l'être.
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Aujourd'hui, les transistors (inventés en 1947) ont remplacés les tubes (ceux-ci sont encore utilisés en Hi-Fi haut de gamme). Pour réaliser un amplificateur de tension, la solution la plus simple est d'utiliser un circuit intégré appelé amplificateur linéaire intégré (ou ampli-op). Filtres de Sallen et Kay. Un gain K=1 peut être obtenu avec un montage suiveur: Figure pleine page Pour obtenir un gain supérieur à 1, on utilise le montage amplificateur non-inverseur: Figure pleine page Pour un ampli-op idéal, la fonction de transfert est de la forme suivante ( [2]): H ( ω) = K 1 + m j ω ω c + j ω ω c 2 (2) avec: ω c = 1 R C 1 C 2 (3) m = 2 C 1 C 2 + C 2 C 1 ( 1 - K) (4) La première relation fixe la fréquence de coupure. Le coefficient m est ajusté pour optimiser la réponse fréquentielle du filtre. Une réponse de type Butterworth donne une décroissance uniforme de -40 décibels par décade dans la bande atténuée. Cela est obtenu avec m = 2 (5) Un manière simple d'obtenir cette valeur est de choisir K=1 (amplificateur suiveur) et 2C 1 =C 2.
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En associant en série des filtres comme le précédent, on peut obtenir un filtre de Butterworth d'ordre n=2p, dont le gain a la forme suivante: G ( ω) = 1 1 + ω ω c 2 n (6) La pente dans la bande atténuée est alors de -20n décibels par décade. Cela est obtenu en associant en série p filtres du second ordre, avec les coefficients suivants: m i = 2 sin π n i + 1 2 (7) K i = 3 - m i (8) avec i=0, 1... p-1. Par exemple, pour obtenir un filtre d'ordre 4, on utilise deux filtres d'ordre 2 avec les mêmes valeurs de R et C, le premier avec K=1. 152, le second avec K=2. Filtre actif type sallen et key passe bas des. 235. D'autres types de réponses fréquentielles (Bessel et Tchebychev) peuvent être obtenues avec d'autres valeurs de K ( [3]). 3. Filtre passe-bande La figure suivante montre le schéma d'un filtre passe-bande: Figure pleine page Pour un amplificateur idéal, la fonction de transfert est de la forme suivante ( [2]): H ( ω) = A m j ω ω 0 1 + m j ω ω 0 + j ω ω 0 2 (9) avec: A = K 5 - K (10) ω 0 = 2 R C (11) m = 5 - K 2 (12) ω 0 est la pulsation centrale de la bande passante, correspondant au maximum du gain et à un déphasage nul.
Configuration passe-bas Exemple de filtre passe-bas à gain d'unité: un amplificateur opérationnel Il est utilisé comme tampon, malgré un suiveur d'émetteur est adéquat. En règle générale, la fréquence de coupure et facteur Q suivez ces équations: entre Rapport et il est et le rapport entre et il est, puis: Ainsi, par exemple, le circuit représenté comporte Fc = 15, 9 kHz et Q = 0, 5. son fonction de transfert il est: Configuration passe-haut Ici, un filtre avec Fc = 72 Hz et Q = 0, 5. Ses équations sont: (Comme précédemment), et où passe-bande de configuration un amplificateur opérationnel Il est utilisé comme tampon. La fréquence de crête est: Le diviseur de tension dans le cycle de rétroaction positive commande le gain. Le « gain interne » sol il est: tandis que le gain de l'amplificateur à la fréquence de pic est donnée par: comme vous pouvez être vu le gain sol Il doit rester sous 3 à empêcher l'oscillation. le point optimal est et. Filtre actif type sallen et key passe bas de la. Articles connexes Conception des filtres D'autres projets Wikimedia Commons: Il contient des images ou d'autres fichiers Filtre Sallen-Key liens externes ( FR) conception de filtre applet Analog Devices - Un outil simple en ligne pour la conception de filtres actifs en utilisant des amplificateurs opérationnels tension rétroaction.