FILTRAGE
Remarque préliminaire : On présente dans un premier temps plusieurs exemples de filtres électriques avec des application possibles. Les manipulation sont nombreuses et il faut faire des choix. On aborde ensuite des exemples en optique car le filtrage ne se limite pas au domaine de l’électricité. Il paraît donc souhaitable d’aborder d’autres domaines. Il faut aussi savoir que des opérations de filtrage peuvent être réalisées dans d’autres domaines comme la mécanique (suppression des vibrations par exemple). I FILTRE PASSE BAS C’est le filtre le plus simple ; sa fonction de transfert est donnée par la relation : VE 1 = VS 1 + jRCω

La fréquence de coupure vaut f C =

1 ; le gain chute de – 20 dB/décade en haute 2πRC π π fréquence ; le déphasage évolue entre 0 et − et vaut − à la fréquence de coupure. 2 4 1.1 Montage On propose d’étudier le filtre suivant : VE R = 1 kΩ VS

C = 10nF GBF

Mesure de la phase : La mesure de la phase peut se faire à l'oscillo s’il le permet (oscillo numérique) ou en utilisant un phasemètre (FI 6640 A à Rennes). Attention, l’oscilloscope permet une mesure algébrique de la phase ce qui n’est pas le cas du phasemètre (la phase affichée est toujours positive mais le signal en avance est repéré par la LED allumée). Mesure du gain La méthode la plus précise consiste à mesurer pour différentes fréquences les tensions d’entrées et de sortie du filtre à l’aide de multimètres. On en déduit ainsi la valeur du gain. Le principal problème de cette méthode est le comportement en fréquence des multimètres. Il faut consulter leur notice pour savoir quelle est leur bande passante. Une méthode plus simple consiste à utiliser un oscillo numérique à curseurs : il suffit de mesurer les tensions VE et VS avec les mesures automatiques pour

différentes fréquences. Dans ce cas, on a pas de problème de bande passante mais les mesures sont un peu moins précises (consulter la documentation technique de l’oscillo). En revanche on peut effectuer