RCHighPassFilter -- Overview OBJECTIFS MATÉRIEL

RCHighPassFilter -- Overview
OBJECTIFS
Après cet exercice de travaux pratiques, l'étudiant pourra :
• Concevoir et construire un filtre passe-haut de 1er ordre en
utilisant une combinaison R / C
• Utiliser le déclencheur de l'oscilloscope numérique pour capturer
et afficher le signal
• Mesurer l'amplitude (crête/crête) du signal d'entrée et de sortie
• Vérifier le fonctionnement du filtre passe-haut RC et estimer la
fréquence de coupure
MATÉRIEL
Pour réaliser cette expérience, vous avez besoin de :
• TBS1KB - Oscilloscope numérique Tektronix
• Résistance et condensateur
• Générateur de signaux (AFG3K ou 2K)
• Sonde de tension (fournie avec l'oscilloscope) / câbles BNC
• Platine d'essai et fils de connexion
THÉORIE
Principaux concepts :
• Un filtre est un circuit qui laisse passer certaines fréquences et en
bloque d'autres.
• La plage de fréquences de l'entrée qui passe sans atténuation
porte le nom de passe-bande.
• La plage de fréquences du signal d'entrée qui est bloquée ou
fortement atténuée porte le nom de bande d'arrêt.
• La transition de la bande d'arrêt au passe-bande ou inversement
porte le nom de fréquence de coupure. Il s'agit de la fréquence à
laquelle la puissance de sortie est de 3 dB (ou l'amplitude est égale
à 70.7 %) inférieure à la puissance (ou l'amplitude) en passe-bande.
• Un filtre passe-haut laisse passer les fréquences supérieures à la
fréquence de coupure et bloque les fréquences inférieures.
• La fréquence de coupure d'un filtre passe-haut RC est donnée par
la formule :
RCHighPassFilter -- Procedures
Step 1
PRÉPARATION DE L'APPAREIL EN TEST /
CIRCUIT
• Procédez comme suit pour construire le circuit : R = 10K, C = 1nF
• Réglez la sortie du générateur de signaux sur V_in (entrée) du
circuit
• Sélectionnez un signal sinusoïdal de 2 Vcrête/crête, fréquence =
100 Hz
Step 2
PRÉPARATION DE L'EXPÉRIENCE
• Allumez l'oscilloscope
• Connectez la sonde de la Voie 1 de l'oscilloscope à V_in
• Connectez la sonde de la Voie 2 pour mesurer la tension de sortie
V_out
• Faites l'acquisition sur l'oscilloscope des signaux provenant du
circuit
Step 3
Activez la fonction Autoset sur l'oscilloscope pour capturer et
afficher efficacement le signal
• Si la fonction de réglage automatique AUTOSET n'est pas activée,
réglez manuellement l'échelle horizontale et verticale et la condition
de déclenchement pour afficher 3-4 cycles de signal sans écrêtage.
Step 4
AJOUT DE MESURES
• Appuyez sur le bouton MEASURE (Mesure) sur la face avant de
l'oscilloscope pour atteindre le menu des mesures
• Appuyez sur CH1 (Voie1 - voie à mesurer) et sélectionnez PEAKPEAK (C-C) et FREQUENCY (Fréquence) en utilisant le bouton
d'usage général (MPK)
• Sélectionnez également la mesure PEAK-PEAK (C-C) pour CH2
Step 5
• A la fréquence d'entrée de 100 Hz, notez l'amplitude crête/crête de
l'entrée et de la sortie.
Step 6
• En conservant l'amplitude constante (2 Vcrête/crête), modifiez la
fréquence d'entrée (fréquence du signal du générateur de signaux
arbitraires) avec 200 Hz. Notez l'amplitude crête/crête de l'entrée et
de la sortie.
• Continuez à augmenter la fréquence d'entrée (fréquence du signal
du générateur de signaux arbitraires) par incréments de 100 Hz
(jusqu'à 10 kHz) et à noter l'amplitude crête/crête de la sortie.
Step 7
• Calculez le gain = 20 x log (V_out / V_in). Tracez le gain par
rapport à la fréquence.
• Estimez la fréquence de coupure du circuit en recherchant un
point où le gain est égal à -3 dB.
Step 8
• Comparez la fréquence de coupure calculée à partir de la valeur
RC au résultat obtenu à partir de la mesure réelle
Step 9
POUVEZ-VOUS RÉPONDRE ?
• Lorsque la résistance diminue, quel est l'effet sur la fréquence de
coupure du filtre ?