Les filtres BF et HF, quelques notions
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Voir aussi : Filtre RC passe-haut et passe-bas - la réactance - Signaux sinusoïdaux - Le circuit RLC à la résonance -


Les filtres sont des circuits omniprésents dans les appareils : alimentations, circuits de réception, boîtes d'accord d'antenne, liaison entre étages amplificateurs...

Quelques définitions

Quadripôle : c'est un élément de circuit qui comporte quatre bornes : deux pour l'entrée, deux pour la sortie. Les filtres que nous avons étudiés sont des quadripôles dont la borne de masse est commune à l'entrée et à la sortie.
Filtre : circuit utilisé particulièrement pour sélectionner ou éliminer des signaux en fonction de leur fréquence.
Courbe de réponse d'un filtre : c'est la courbe qui permet de prédire l'atténuation que subira un signal traversant ce filtre.
Filtre passif : un filtre passif ne comporte que des composants passifs comme résistances, condensateurs ou bobines. Il ne fait qu'atténuer le signal.
Filtre actif : il utilise des composants qui peuvent permettre d'amplifier le signal (transistors, amplis opérationnels...)
Octave : écart entre deux fréquences f1 et f2 tel que f2 est le double de f1. Entre 440 et 880 Hz il y a une octave, comme entre deux notes de même nom en musique.
Décade : écart entre deux fréquences f1 et f2 tel que f2 est égale à 10 fois f1. Entre 440 et 4400 Hz il y a une décade. On parle aussi de décades de résistances, de condensateurs.
Décibel : unité utilisée pour exprimer un afaiblissement ou une amplification basée sur l'utilisation des logarithmes.

Les différents types de filtres

Les filtres, BF ou HF, peuvent être classés en quatre grandes familles selon la portion de bande de fréquence sur laquelle ils agissent. On distingue :
Filtre passe-haut : nous l'avons expérimenté le mois dernier et constaté qu'il atténuait d'autant plus fortement le signal que la fréquence de celui-ci est faible. Le circuit de liaison entre deux étages amplificateurs peut être considéré comme un filtre passe-haut.
Filtre passe-bas : il fait le contraire du filtre passe-haut puisqu'il affaiblit les fréquences élevées. On le rencontre aussi bien dans les alimentations secteurs, pour le filtrage de la tension redressée qu'à la sortie d'un émetteur pour éliminer les harmoniques du signal émis.
Filtre passe-bande ou filtre de bande : il atténue les signaux de fréquences extérieures à sa "bande passante" BP. C'est le type de filtre chargé d'améliorer la sélectivité d'un récepteur.
Filtre réjecteur de fréquence : Encore appelé filtre "crevasse" quand la bande de fréquence qu'il atténue est très étroite. Il peut être utilisé pour éliminer un signal gênant.
 
 filtre passe-bas    filtre passe-haut
 
 filtre de bande    filtre réjecteur


La réalisation des filtres

Les filtres que nous avons étudiés jusqu'à maintenant étaient réalisés à l'aide de résistances et de condensateurs. En hautes fréquences on utilise plutôt des bobines et des condensateurs. Les filtres très sélectifs sont réalisés à l'aide de quartz ; un quartz peut être considéré comme un élément de filtre composé d'une self de très grande inductance et de condensateurs de très faibles capacités.
Pour améliorer les performances d'un filtre RC il est fréquent que l'on utilise plusieurs cellules RC comme le filtre passe-haut de la figure ci-contre qui en utilise 2.

 

 

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