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Identification des filtres d'ordre 2

  • Liste des AAvs concernés: AAv3

Fonctions de Transfert

Formes Canoniques

On rappelle les formes canoniques des fonctions de transfert (TiR, mR+ et ω0R+)

  • Filtre Passe-bas
HLP(s)=Ti1ω02s2+2mω0s+1
  • Filtre Passe-bande
HBP(s)=Tipω01ω02s2+2mω0s+1
  • Filtre Passe-haut
HHP(s)=Tis2ω021ω02s2+2mω0s+1

Propriétés

  • |Ti| représente le point d’intersection des asymptotes,
  • |H(jω0)|=|Ti|2m
  • ω0 est la pulsation de symétrie de la phase

Identification à partir du diagramme des pôles et des zéros

Cas où m>1

  1. Relevé des deux pôles réels p1 et p2
  2. Détermination de ω0:
ω0=p1p2
  1. Détermination du facteur d'amortissement:
m=p1+p22ω0

Cas où m<1

  1. Relevé des deux pôles complexes-conjugués p1 et p2=p1
  2. Détermination de ω0:
ω0=|p1|
  1. Détermination du facteur d'amortissement:
m=e(p1)ω0

Identification à partir du Diagramme de Bode

  1. Détermination de ω0:

    • Identifier le point de symétrie de la phase.
    • Relever la valeur de la pulsation, notée ω0, en ce point.
  2. Détermination Ti

    • Si le filtre est un passe-bas ou un passe-haut, relever tout simplement le module |H(jω)| de l’asymptote basse ou haute fréquence.
    • Si le filtre est un passe-bande, relever la valeur du module H(jω) pour ω=ω0/10 et ω=10ω0 (on doit être dans la zone où la courbe de module suit les asymptotes). En déduire la valeur de |Ti| par prolongement en exploitant la valeur de la pente (+1 ou 1)
  3. Détermination de m à partir du point d'intersection des asymptotes du module :

    • Relever le module de la fonction de transfert en ω0.
    • Utiliser la relation |H(jω0)|=|Ti|2m pour déterminer la valeur de m.
  4. [uniquement pour le filtre passe-bande] Détermination de m à partir de la bande passante à 3 dB:

    • Relever les 2 pulsations délimitant la bande passante à 3 dB c-à-d les fréquences ωc respectant la condition :
    |H(jωc)|=|Tmax|2
    • déterminer m en exploitant le fait que Δω=ωc2ωc1=2mω0.

Identification à partir de la Réponse Indicielle

Approche uniquement applicable si m1

  1. Identification de Ti
    • [passe-bas] Mesurer la valeur du régime permanent y(). Déterminer la valeur de Ti en utilisant le fait que Ti=s()/EE correspond à l'amplitude de l'échelon.
    • [passe-haut] Mesurer le saut de tension en sortie du filtre à t=0+. Déterminer la valeur de Ti en utilisant le fait que Ti=s(0+)/EE correspond à l'amplitude de l'échelon.
  2. Identification de m
    • Mesurer le rapport R de deux dépassements successifs par rapport à la valeur du régime permanent et «distants» d’une pseudo-période (R>1).
    • Determiner la valeur de m en exploitant le fait que mln(R)2π lorsque R1
  3. Identification de ω0
    • Mesurer la pseudo-période Tp des oscillations de la réponse.
    • Déterminer la valeur de ω0 en exploitant le fait que ωp=ω01m2