Filtre passe Bande

00:06:45
https://www.youtube.com/watch?v=hTqJxjqPdpo

Résumé

TLDRLa vidéo explique comment concevoir et simuler un filtre passe-bande en utilisant une résistance, une inductance (bobine) et un condensateur. Le processus implique de connecter ces composants de manière spécifique, puis de déterminer la fréquence centrale du filtre, qui est d'environ 15,7 kHz, par simulation. Les fréquences F1 et F2 aident à calculer la largeur de bande passante du filtre. La simulation montre que les signaux à la fréquence centrale passent sans atténuation, validant le fonctionnement du filtre. Des outils comme l'oscilloscope sont utilisés pour illustrer cela en visualisant la tension d'entrée et de sortie.

A retenir

  • 🔧 Design a band-pass filter with resistors, inductors, and capacitors.
  • 📏 Determine the filter's central frequency through simulation.
  • 🚦 Understand the signal behavior within and outside the passband.
  • 🧮 Calculate the bandwidth using frequencies F1 and F2.
  • 👀 Use an oscilloscope for visual analysis of input and output signals.
  • 🎛 Set specific frequencies to illustrate the filter's function.
  • 🔍 Validate filter effectiveness by ensuring central frequency signals pass through.
  • 📉 Analyze signal attenuation for out-of-band frequencies.
  • 🛠 Tools include simulation software and measurement devices.
  • 📡 Adjust time base in simulation to view signal superposition.

Chronologie

  • 00:00:00 - 00:06:45

    In this segment, the focus is on designing a band-pass filter using three components: a resistor, an inductor (inductance L1), and a capacitor in parallel with the inductor. The components are connected in a specific manner. The inductor value is 100 nano, the resistor value is 100 Ohms, and a sinusoidal input voltage of 0.5 Hz is applied. The gain versus frequency graph is plotted, and simulation is run. The central frequency is around 15.7 kHz, and -3 dB bandwidth is calculated by finding F1 and F2, around 9.84 kHz and 28.8 kHz respectively, demonstrating the filter's functionality. By simulating with an out-of-pass band frequency (100 Hz), no output is observed, validating the filter's operation.

Carte mentale

Vidéo Q&R

  • What components are needed for the band-pass filter?

    You need a resistor, an inductor, and a capacitor.

  • What is the purpose of the band-pass filter?

    It allows signals within a certain frequency range to pass while attenuating frequencies outside that range.

  • How is the central frequency of the filter determined?

    It's determined through simulation and is highlighted as approximately 15.7 kHz.

  • What are F1 and F2 in the filter design?

    F1 and F2 are frequencies used to determine the filter's bandwidth.

  • What happens when a signal is outside the passband?

    The signal is highly attenuated, resulting in no visible output.

  • What simulation tools are used in the process?

    An oscilloscope and simulation software are used to display and calculate frequencies and voltages.

  • How does the filter validate its function?

    By showing that a signal within the center frequency passes through unaffected, while signals outside are attenuated.

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Sous-titres
fr
Défilement automatique:
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    bonjour tout le monde donc là on va se
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    lancer dans la conception d'un filtre
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    passebande donc cette fois-ci ça sera ce
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    filtre là donc on aura besoin de trois
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    composants donc une résistance donc là
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    la résistance elle est là donc là une
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    résistance une inductance ou plutôt une
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    bobineinductance L1 voilà et puis là on
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    va prendre un condensateur en parallèle
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    avec la bobie donc
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    voilà et donc là on va relier entre les
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    différents composants de cette
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    manière-là
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    voilà là je vais zoomer un petit
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    peu là je vais placer par la
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    suite la masse c'est
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    là voilà donc 100 nano 1 mil donc là on
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    va prendre 100
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    nano et puis là on va prendre 100 Ohm
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    comm un comme résistance et là je vais
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    prendre une tension à l'entrée donc
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    c'est là ça va être sin suidale bien sûr
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    régime toujours harmonique là je vais
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    changer le nom je vais l'appeler
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    ve là je je prendre 5 là je vais prendre
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    0,5 kg
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    0,5 k d'accord et puis là je vais placer
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    je vais placer un prob
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    voltage je vais prendre la tension
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    vs
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    voilà là je peux définir un titre mon
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    projet bon là je peux l'appeler
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    filtre Pass
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    B je augmenter la taille ici je prend
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    02
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    voilà donc ça c'est un filtre
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    passband et là je vais placer graph mode
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    je vais placer la figure du gain en
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    fonction de la
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    fréquence
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    voilà là je vais glisser la tension vs
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    clic droit et des propriété je vais
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    définir la tension de référence et là je
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    vais prendre 100 pour augmenter le
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    nombre de steps et là je lance la
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    simulation donc on a bien regardé donc
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    on a bien un filtre passe bande donc la
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    fréquence centrale à peu près ici est
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    autour de 15 ,7 kg regardez en bas ici
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    et là je peux descendre ici vers - 3 dB
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    pour déterminer la tension donc regardez
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    à peu près pour déterminer la la
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    fréquence pardon la fréquence F1 c'est
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    9,84 kg et puis de l'autre côté je vais
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    déterminer bien sûr F2 pour pouvoir
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    déterminer la largeur de bande de bande
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    passante donc à peu près ici
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    28,8 qui donc f2- F1 ça va me donner la
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    bande passante à Mo- 3 dcibel de ce
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    filtre passe bande et puis si je veux
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    calculer la bande relative donc c'est
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    f2- F1 divisé par la fréquence centrale
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    donc voilà donc si par exemple vous
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    souhaitez lancer la simulation pour une
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    fréquence en dehors de la bande passante
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    par exemple je vais prendre pour 100 Hz
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    donc là normalement on a une grande
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    atténuation ça veut dire en sortie on
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    doit rien se voir donc là je vais
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    prendre un oscilloscope pour simuler ce
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    cas-là
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    voilà là je vais prendre la fréquence de
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    signal c'est 100 100 c'est dans la bande
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    rejeté ou bien attenuer et là je vais
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    relier regardez je vais relier la voie
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    a pour prélever la tension pour prélever
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    la tension ve la même chose là je
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    souhaite par exemple prélever la tension
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    vs sur la voie B je fais comme ça donc
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    là je lance la simulation donc regardez
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    donc pour la voie C la voie d je
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    jeutilise pas donc là je vais faire un
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    off je vais sélectionner off donc je
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    vais avoir que les deux signaux jaunes
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    qui est la tension d'entrée et puis là
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    en bleu c'est la tension de de sortie
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    donc là je descends vers Z0 pour centrer
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    mon signal d'entrée la même chose ici je
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    descends vers 0 pour centrer le signal
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    de sortie donc on constate ici que le de
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    sortie est égal à 0 il est nul parce que
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    tout simplement j'ai pris une fréquence
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    qui est de l'ordre de 100 Hz regardez
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    ici en dehors en dehors de la bande de
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    la bande passante donc ce qui est tout à
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    fait normal donc là je récupère un
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    signal en sorti qui est nul ce qui
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    valide le fonctionnement de ce circuit
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    qui joue le rôle d'un filtre
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    passbande donc maintenant si je prends
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    une fréquence C
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    je prends la fréquence centrale comm
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    fréquence du signal d'entrée donc là par
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    exemple je prendre
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    155 15,5 kHz donc là par exemple là je
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    vais
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    prendre
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    155 kHz donc là logiquement je dois
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    récupérer le même signal en sortie
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    presque donc je lance la simulation
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    donc là c'est normal la fréquence est
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    élevée je vais changer la base du temps
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    de cette manière là donc regardez donc
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    là on voit les deux signaux qui sont
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    superposés donc là comment on sait ça
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    donc je peux déplacer voilà la position
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    du signal de sortie regardez donc on a
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    le même signal en sortier on récupère le
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    signal d'entrée est égal au signal de
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    sortie donc on a le même signal d'entrée
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    en sortie d'accord pourquoi parce que le
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    signal d'entrée il une fréquence qui est
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    la fréquence centrale tout simplement on
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    est dans la bande passante donc ce qui
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    valide le fonctionnement de ce filtre
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    passb donc voilà merci pour votre
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    attention
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