Types de filtres - Un guide complet

Généralement, les filtres sont des processus ou des dispositifs qui éliminent les caractéristiques/composants inutiles d'un signal de fréquence pendant le traitement du signal. Ils sont courants dans l'infographie, le traitement d'images, les systèmes de contrôle, les radars, les télécommunications, etc. De plus, il existe différents types de filtres que nous allons découvrir aujourd'hui.

Types de filtres linéaires électroniques

Qu'est-ce qu'un filtre ?

Un filtre est un circuit qui élimine les composants indésirables tels que les signaux électroniques, la saleté, etc., lorsqu'ils traversent des dispositifs/médias de filtrage.

Une autre définition se concentre sur l'atténuation de fréquences spécifiques tout en amplifiant ou en permettant le passage d'autres fréquences. Ainsi, les filtres électroniques récupèrent les fréquences des signaux avec des fréquences non pertinentes ou non requises.

Types de filtres

Les fabricants classent plusieurs filtres en fonction de leur méthode de construction et de leur méthode de fréquence.

Selon leur construction

Deux types de filtres relèvent de la fonction de construction.

• Filtres passifs

Un filtre passif est un type de filtre doté de composants passifs, notamment des inductances, des condensateurs et des résistances.

Un filtre passe-bande passif

Ensuite, comme ils ne nécessitent aucune source d'énergie externe, les filtres n'auront pas de gain de tension. Cela signifie également que vous recevrez toujours une tension de sortie inférieure à la tension d'entrée.

De plus, bien qu'ils ne traitent pas les basses fréquences, les filtres passifs peuvent facilement filtrer les signaux haute fréquence.

Enfin, les filtres passifs ont des conceptions simples. Cependant, une fois que vous connectez une charge au filtre, vous affecterez ses caractéristiques. De plus, vous pouvez avoir un impact sur ses éléments en cascadant le filtre pour un filtre d'ordre supérieur.

• Filtre actif

Contrairement aux filtres passifs, les filtres actifs ont des composants actifs comme des transistors, des amplificateurs opérationnels, des condensateurs et des résistances.

Filtre actif

Malheureusement, il fonctionne avec une source d'alimentation externe, bien qu'il génère un gain de tension élevé. Le gain de tension amplifie davantage les signaux d'entrée faibles. De plus, il ne traitera pas les signaux extrêmement haute fréquence, mais il filtrera les signaux exceptionnellement basse fréquence.

De plus, les filtres actifs ont une conception complexe mais peuvent fournir une faible sortie et une haute impédance d'entrée. Cela explique pourquoi toute impédance de charge n'aura pas d'impact sur les caractéristiques du filtre.

Enfin, si vous souhaitez augmenter l'ordre du filtre, utilisez des filtres actifs dans des configurations en cascade. Vous n'aurez pas à vous soucier de perdre la puissance du signal d'entrée.

Selon leur réponse en fréquence

La deuxième classification des filtres dépend des types ci-dessous ;

Filtre passe-bas

Un filtre passe-bas autorise les signaux à basse fréquence sans diminuer leur puissance mais rejette les signaux à haute fréquence.

Filtre passe-bas

Le filtre comprend un composant réactif qui provoque une variation avec la fréquence d'entrée. Ainsi, la variation de réactance provoque une diminution ou une augmentation de la chute de tension du circuit. Ensuite, une chute de tension importante en sortie permettra au signal de passer. Si la chute est plus faible, le filtre bloquera le signal.

Filtre passe-haut

Un filtre passe-haut rejette/bloque un signal basse fréquence tout en permettant le passage des signaux haute fréquence sans atténuer leur amplitude.

Filtre passe-haut

Un signal de fréquence plus élevée (par rapport à la fréquence de coupure) peut passer avec une amplitude complète. A l'inverse, le filtre bloque un signal de fréquence inférieure à la fréquence de coupure.

Filtre passe-bande

Le filtre bloque les fréquences supérieures ou inférieures aux fréquences de la bande passante mais autorise une bande de fréquences particulière.

Filtre de basse de bande

De plus, il se compose de deux fréquences de coupure, une fréquence de coupure supérieure et inférieure. Par conséquent, le filtre bloquera les hautes et basses fréquences tout en autorisant les fréquences de la bande passante (fréquences intermédiaires) sans aucune atténuation.

Si vous combinez un filtre passe-haut et un filtre passe-bas dans une configuration en cascade, vous obtiendrez un filtre passe-bande. Le filtre passe-haut bloquera les basses fréquences, tandis que le filtre passe-bas bloquera les hautes fréquences.

Filtre de rejet de bande/Filtre coupe-bande/Filtre d'arrêt de bande 

Un filtre coupe-bande réduit ou limite les fréquences du signal dans une bande de fréquences fixe.

Filtre coupe-bande/rejet de bande

Son fonctionnement est tout le contraire d'un filtre passe-bande. Un filtre coupe-bande autorise les signaux haute fréquence et basse fréquence mais limite la bande fixe de fréquences entre les signaux.

De plus, il a des fréquences de coupure supérieure et inférieure. Cependant, si les fréquences de coupure reçoivent des fréquences de signal entre elles, le filtre rejette les signaux.

Courbes de réponse

Généralement, les courbes de réponse affichent le comportement d'un filtre. Un exemple comprend le diagramme ci-dessous avec une variété de filtres.

Modèle de formulaire de bande

Applications des filtres

Souvent, des filtres seront appliqués dans les domaines suivants :

(TV)

(Fabrication automobile)

Conclusion

En résumé, vous pouvez appliquer des filtres dans les projets qui nécessitent des signaux non perturbés. De plus, les différents filtres servent de guide pour l'utilisation spécifique de l'appareil.

Si vous avez des questions concernant les filtres de fréquence, n'hésitez pas à nous contacter.