Filtres passe-bande
Comment créer un filtre passe-bande
Il existe des applications dans lesquelles une bande, un étalement ou des fréquences particulières doivent être filtrés à partir d'une gamme plus large de signaux mélangés. Les circuits de filtrage peuvent être conçus pour accomplir cette tâche en combinant les propriétés passe-bas et passe-haut en un seul filtre. Le résultat s'appelle un passe-bande filtre.
La création d'un filtre passe-bande à partir d'un filtre passe-bas et passe-haut peut être illustrée à l'aide de schémas fonctionnels :
Schéma fonctionnel au niveau système d'un filtre passe-bande.
Concevoir un filtre passe-bande à l'aide de condensateurs
Ce qui ressort de la combinaison en série de ces deux circuits de filtrage est un circuit qui ne laissera passer que les fréquences qui ne sont ni trop hautes ni trop basses. En utilisant des composants réels, voici à quoi pourrait ressembler un schéma typique. La réponse du filtre passe-bande est indiquée dans.
Filtre passe-bande capacitif.
La réponse d'un filtre passe-bande capacitif atteint son maximum dans une plage de fréquences étroite.
Concevoir un filtre passe-bande à l'aide d'inducteurs
Les filtres passe-bande peuvent également être construits à l'aide d'inducteurs, mais comme mentionné précédemment, la « pureté » réactive des condensateurs leur donne un avantage de conception. Si nous devions concevoir un filtre passe-bande à l'aide d'inducteurs, cela pourrait ressembler à quelque chose comme :
Filtre passe-bande inductif.
Le fait que la section passe-haut vient « en premier » dans cette conception au lieu de la section passe-bas ne fait aucune différence dans son fonctionnement global. Il filtrera toujours toutes les fréquences trop hautes ou trop basses.
Bien que l'idée générale de combiner des filtres passe-bas et passe-haut pour créer un filtre passe-bande soit valable, elle n'est pas sans certaines limitations.
Parce que ce type de filtre passe-bande fonctionne en s'appuyant sur l'une ou l'autre des sections pour bloquer fréquences indésirables, il peut être difficile de concevoir un tel filtre pour permettre un passage sans entrave dans la plage de fréquences souhaitée.
Les sections passe-bas et passe-haut bloqueront toujours les signaux dans une certaine mesure, et leur effort combiné produit au mieux un signal atténué (amplitude réduite), même au sommet de la plage de fréquences « bande passante ».
Remarquez le pic de courbe sur l'analyse SPICE précédente :la tension de charge de ce filtre ne dépasse jamais 0,59 volt, bien que la tension de source soit un volt complet. Cette atténuation du signal devient plus prononcée si le filtre est conçu pour être plus sélectif (courbe plus raide, bande de fréquences passables plus étroite).
Il existe d'autres méthodes pour obtenir un fonctionnement passe-bande sans sacrifier la force du signal dans la bande passante. Nous discuterons de ces méthodes un peu plus loin dans ce chapitre.
AVIS :
- Un passe-bande le filtre fonctionne pour filtrer les fréquences trop basses ou trop élevées, permettant un passage facile uniquement aux fréquences comprises dans une certaine plage.
- Les filtres passe-bande peuvent être créés en empilant un filtre passe-bas à l'extrémité d'un filtre passe-haut, ou vice versa.
- « Atténuer » signifie réduire ou diminuer l'amplitude. Lorsque vous baissez le contrôle du volume de votre chaîne stéréo, vous « atténuez » le signal envoyé aux haut-parleurs.
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