Étude d'un filtre passe-bas RC et redressement à double alternance

Thèmes abordés

Étude d'un filtre passe-bas RC, redressement à double alternance, fréquence de coupure, filtre passant, filtre bloquant, fréquence d'un signal, isolation galvanique, diagramme théorique, déphasage, diagramme de Bode, fonction de transfert

Résumé du document

Une fréquence de coupure sépare les deux modes de fonctionnement idéaux du filtre : passant ou bloquant. La fréquence de coupure détermine les fréquences du signal qui peuvent passer dans le circuit en subissant une faible atténuation ou une forte atténuation. Une bande passante représente la bande de fréquence dans laquelle le signal n'est pas ou peu atténué et déphasé.

Extraits

[...] La tension de sortie non filtrée Voutnon−f iltre correspond à ce que prévoit la théorie, car on observe que la composante négative du signal est bien redressée. La tension moyenne en sortie relevée au moyen d'un voltmètre en position DC : VoutDC = 478V. Calcul théorique de la tension moyenne en sortie : Pour ce faire nous allons considérer deux hypothèses : — : Pour un redresseur en pont il y a une perte de tension Vdiode = V dans chaque diode. — : La tension à une allure sinusoïdale. (' indique que c'est une valeur prise au secondaire). [...]

[...] La tension Vcc n'est pas mesurable, car la résolution de l'oscilloscope ne le permet pas. En mi-course : La tension de sortie augmente considérablement et le taux d'ondulation En fin de course : La tension de sortie ne varie plus autant et le taux d'ondulation est relativement faible. [...]

[...] L'écart entre les deux valeurs est acceptable % d'écart relatif). Fréquence de la tension de sortie : Vu que les alternances redressées se répètent deux fois plus en sortie qu'à l'entrée, la fréquence de la tension de sortie est égale au double de la fréquence d'entrée qui alimente le redresseur double alternance. fout = 2∗100 = 200Hz Redressement deux alternances filtrées Allure du signal d'entrée et de sortie filtré. Table 2 – Tensions mesurées en variant la résistance de la charge (filtrage et non-filtrage) On constate que le filtrage associé à une grande résistance permet d'améliorer considérablement le taux d'ondulation de 2,03 (avec filtrage) à 0,14 (sans filtrage). [...]

[...] En réalité, si nous avions relevé une infinité de mesures, nous aurions eu un diagramme expérimental plus ou moins semblable au diagramme théorique. Redressement deux alternances Mesure du rapport de transformation : Après avoir connecté une source de tension sinusoïdale de 5V d'amplitude et de fréquence 100 Hz au primaire du transformateur, nous avons mesuré : — une tension au primaire du transformateur : Vin = V — une tension au secondaire du transformateur : Vout = 4 V ⇒ Le rapport de transformation Le transformateur permet, non seulement, d'abaisser la tension secteur, mais il a aussi un rôle d'isolation galvanique entre le primaire et le secondaire afin d'assurer notre sécurité (et celle des équipements) durant le laboratoire. [...]

[...] Détermination de la fréquence de coupure pratique : fcpratique = 3142,84Hz La théorie nous dit que le déphasage sur une fonction de transfert du premier ordre, de type intégrateur, amènerait le signal de sortie à -90° dans le diagramme de Bode. Nous constatons effectivement cette tendance dans les mesures de déphasage φ. Selon la théorie le point à la fréquence de coupure (fc = 5894,6Hz) devrait avoir un déphasage ce qui ne correspond pas avec nos résultats expérimentaux. En considérant le circuit comme linéaire (en basse fréquence f [...]