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Niveau maths sup
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Filtrage linéaire

Posté par
Weverne
09-01-19 à 18:45

Bonsoir ! Je bloque énormément sur ce chapitre !



On souhaite réaliser un moyennateur pour un signal de fréquence fe=300Hz. On envisage deux filtres passe-bas de meme pulsation de coupure w0=628rad/s et de fonction de transfert :

H1(jw)=\frac{1}{1+j*(w/w0)} et H2(jw)=\large \frac{1}{1+j*sqrt(2)*(w/w0)-(w/w0)^2}

1) vérifier que w0 est bien la pulsation de coupure à -3dB de chacun des deux filtres

2) Le signal d'entrée est : e(t)=E0(1+cost(2fet)) avec E0=2. Exprimer le signal de sortie pour les deux filtres. Quel est le meilleur moyennateur

Voila. Je n'ai vraiment pas d'idée solide de ce que je dois faire, est-ce que c'est une étude amplitude et de phase puis un tableau de variations ? ou bien je peux calculer omega directement avec la fréquence fe et montrer que le rapport de w/w0=1 ?

Merci de me donner des pistes s'il vous plait !

Posté par
vanoise
re : Filtrage linéaire 09-01-19 à 18:57

Bonsoir
Le signal dont tu cherches à obtenir la valeur moyenne en sortie a pour fréquence :
fe=3fo.
En dehors de la bande passante, le diagramme de Bode du gain est assimilable à une droite de pente -20dB/décade pour le filtre du premier ordre et à une droite de pente -40dB/décade pour le filtre du deuxième ordre. Tu as donc intérêt à choisir le passe-bas du deuxième ordre : c'est lui qui va le plus atténuer les composantes (ou la composante) sinusoïdale(s) du signal en conservant la composante continue qui est égale à la valeur moyenne.

Posté par
Weverne
re : Filtrage linéaire 09-01-19 à 19:05

Citation :
Le signal dont tu cherches à obtenir la valeur moyenne en sortie a pour fréquence :
fe=3fo.
Pourquoi ? je ne le vois pas direcment

ça ne résoud pas mon problème puisque si omega est la pulsation de coupure alors je devrais pouvoir l'observer sur le diagramme de bode juste avant la pente de -20dB

Posté par
vanoise
re : Filtrage linéaire 09-01-19 à 19:18

Tu dois bien connaître tout de même la relation entre pulsation et fréquence !
Pour la suite, si tu n'es pas convaincu, calcule le module de H pour w=3wo. Tu verras bien lequel des deux filtres atténue le plus  !

Posté par
Weverne
re : Filtrage linéaire 09-01-19 à 19:21

AHHH MINCE bah enfaite je l'avais fais dans ma tete ce calcul mais JE PENSAIS que c'etait égal à 300 tout comme f0 .. honte à moi prochaine fois j'utilise la calculette, ça marche merci de vos conseil !

Posté par
Weverne
re : Filtrage linéaire 09-01-19 à 19:32

Du coup pour le module du premier je trouve 1/10 et le deuxieme je trouve 1/82

Posté par
Weverne
re : Filtrage linéaire 09-01-19 à 19:42

Mais après je vois toujours pas pourquoi c'est la pulsation de coupure à -3dB

Posté par
vanoise
re : Filtrage linéaire 09-01-19 à 21:42

Ok pour tes calculs qui sont bien en accord avec les généralités de mon premier message.
Pour ton dernier message tu peux vérifier que pour w=wo, on obtient pour les deux filtres  :
H=Hmax/2 avec Hmax=1

Posté par
vanoise
re : Filtrage linéaire 10-01-19 à 13:17

Pour illustrer les propos précédents, voici dans le même repère, les diagrammes de Bode du gain pour les deux filtres passe-bas : en bleu : le filtre du premier ordre ; en rouge : le filtre du deuxième ordre.
On voit bien que le filtre du deuxième ordre a un comportement plus proche du comportement idéal qui correspondrait à G=OdB pour w<wo et à G - pour w>wo
On voit bien que pour w=3wo :
G=-10dB pour le premier ordre ;
G=-19dB pour le deuxième ordre.

Filtrage linéaire



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