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Etude de filtres

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Animation Flash
Manipuler pour comprendre
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Manipulons la figure...

Cette animation permet de créer des filtres et d'en visualiser les comportements temporel et fréquentiel en régime sinusoïdal.

Mode d'emploi :

Il faut d'abord compléter le circuit. Pour cela, prendre en cliquant avec la souris un composant parmi les cinq proposés dans la boîte de composants, et le déposer sur le circuit, sur l'un des emplacements prévus. Lorsqu'il est placé, relâcher le pointeur ou cliquer à nouveau afin de le fixer. Un curseur apparaît alors, qui permet de choisir sa valeur.

Pour changer un composant, il suffit d'en placer un autre à sa place : la boîte est inépuisable...

Placer ainsi tous les composants, qui peuvent éventuellement être des fils ou des interrupteurs ouverts, et choisir la fréquence du générateur.applet

L'oscillogramme montre les tensions à l'entrée (Ve) et à la sortie (Vs) du filtre.

Un bouton permet de basculer entre le représentation temporelle et la représentation fréquentielle (gain et phase).applet

Un second bouton permet de choisir Vs entre deux possibilités. On peut obtenir ainsi un très grand nombre de filtres.

Etude de quelques filtres simples :

Prévoir le rôle du filtre et vérifier son comportement en haute et basse fréquence.
  • Les filtres d'ordre 1 (RC ou RL). Réaliser les deux configurations : passe-bas et passe-haut. Etudier l'influence de R et C.applet
  • Les filtres RLC classiques d'ordre 2. On peut ainsi observer les 4 configurations : passe-haut, passe-bas, passe-bande, et coupe-bande. Etudier l'influence des différents composants.applet
  • Le filtre de Wien, en plaçant R et C dans la branche horizontale, et les mêmes R et C dans les branches verticales. On obtient un filtre passe-bande de gain maximum égal à 1/3.applet
  • etc...etc...

Compléments :

Voir aussi quelques analogies électromécaniques :

Et aussi l'animation de l'équation différentielle d'ordre 2, avec excitation sinusoïdale.