Courbe de réponse d'un filtre RC
La manip consiste à relever la courbe de réponse d'un filtre composé d'une résistance et d'un condensateur en mesurant l'amplitude du signal sinusoïdal à l'aide d'un oscilloscope.
Filtres RC et CR
Il est facile de réaliser un filtre avec simplement une résistance et un condensateur.
Le principe est celui d'un diviseur potentiomètrique : R et C sont en série à la sortie d'un générateur et on prélève le signal utile aux bornes de l'élément le plus proche de la masse.
Deux solutions :
- CR : le signal est prélevé aux bornes de R, c'est un filtre passe-haut.
- RC : le signal est prélevé aux bornes de C, c'est un filtre passe-bas.
Montage d'essais
Un générateur BF fournit un signal sinusoïdal d'amplitude constante et de fréquence variable. Les valeurs de R et C sont choisies de façon à ce que la fréquence de coupure du filtre soit comprise entre 300 et 2000 Hz. On pourrait faire cette manip en HF mais les risques de perturbation de l'expérience par les selfs et capacités parasites du montage sont d'autant plus grands que la fréquence est haute.
La tension du signal à la sortie du filtre est mesurée à l'aide de l'oscilloscope. La précision est moins bonne qu'avec un instrument à aiguille ou numérique mais suffisante pour nous. L'oscilloscope est plus commun que le voltmètre BF.
On mesure la tension crête à crête
Résultat des mesures pour le filtre passe-bas RC
Courant de réponse du filtre passe-bas RC
La variation de Us en fonction de la fréquence est représentée par la courbe ci-contre.
Les deux axes ont des échelles linéaires, ce qui n'est pas la meilleure façon de représenter les variations des deux grandeurs. Des échelles logarithmiques conviendraient mieux pour mettre en évidence le phénomène.
La manip consiste à relever la courbe de réponse d'un filtre composé d'une résistance et d'un condensateur en mesurant l'amplitude du signal sinusoïdal à l'aide d'un oscilloscope.
Filtres RC et CR
Il est facile de réaliser un filtre avec simplement une résistance et un condensateur. Le principe est celui d'un diviseur potentiomètrique : R et C sont en série à la sortie d'un générateur et on prélève le signal utile aux bornes de l'élément le plus proche de la masse.
Deux solutions :
- CR : le signal est prélevé aux bornes de R, c'est un filtre passe-haut.
- RC : le signal est prélevé aux bornes de C, c'est un filtre passe-bas.
Montage d'essais
Un générateur BF fournit un signal sinusoïdal d'amplitude constante et de fréquence variable. Les valeurs de R et C sont choisies de façon à ce que la fréquence de coupure du filtre soit comprise entre 300 et 2000 Hz. On pourrait faire cette manip en HF mais les risques de perturbation de l'expérience par les selfs et capacités parasites du montage sont d'autant plus grands que la fréquence est haute.La tension du signal à la sortie du filtre est mesurée à l'aide de l'oscilloscope. La précision est moins bonne qu'avec un instrument à aiguille ou numérique mais suffisante pour nous. L'oscilloscope est plus commun que le voltmètre BF.
On mesure la tension crête à crête
Résultat des mesures pour le filtre passe-bas RC
| Les composants ont les valeurs suivantes : - Résistance R = 3300 ohms (entre 1000 et 4700) - Condensateur C = 330nF (entre 100nF et 1µF) L'amplitude du signal d'entrée est de 5,5 volts crête-à-crête. L'impédance présentée par l'oscilloscope peut être considérée comme infinie. On remarque qu'à partir de 320 hertz la tension de sortie est divisée par 2 à chaque fois que la fréquence double. | <table cellSpacing=1 cellPadding=0 width=114 border=2><tr><td align=middle width=63 bgColor=#bccb8d height=44> f (Hz)</TD> <td align=middle width=47 bgColor=#dadb9d> Us (V)</TD></TR> <tr><td width=63 bgColor=#bccb8d height=25> 10</TD> <td width=47 bgColor=#dadb9d> 5,5</TD></TR> <tr><td width=63 bgColor=#bccb8d height=25> 20</TD> <td width=47 bgColor=#dadb9d> 5,5</TD></TR> <tr><td width=63 bgColor=#bccb8d height=25> 40</TD> <td width=47 bgColor=#dadb9d>5,3</TD></TR> <tr><td width=63 bgColor=#bccb8d height=24>160</TD> <td width=47 bgColor=#dadb9d>3,0</TD></TR> <tr><td width=63 bgColor=#bccb8d height=25> 320</TD> <td width=47 bgColor=#dadb9d> 1,8</TD></TR> <tr><td width=63 bgColor=#bccb8d height=24> 640</TD> <td width=47 bgColor=#dadb9d> 0,9</TD></TR> <tr><td width=63 bgColor=#bccb8d height=25> 1200</TD> <td width=47 bgColor=#dadb9d> 0,5</TD></TR> <tr><td width=63 bgColor=#bccb8d height=25> 2400</TD> <td width=47 bgColor=#dadb9d> 0,25</TD></TR> <tr><td width=63 bgColor=#bccb8d height=25> 4800</TD> <td width=47 bgColor=#dadb9d> 0,12</TD></TR></TABLE> | |
Courant de réponse du filtre passe-bas RCLa variation de Us en fonction de la fréquence est représentée par la courbe ci-contre.
Les deux axes ont des échelles linéaires, ce qui n'est pas la meilleure façon de représenter les variations des deux grandeurs. Des échelles logarithmiques conviendraient mieux pour mettre en évidence le phénomène.
