Calculateur de filtre passe-bas

Un filtre passe-bas laisse passer les signaux variant lentement tout en réduisant les composantes au-dessus d'une fréquence choisie. La transition se décrit par la fréquence de coupure, le gain, l'atténuation et le déphasage. À la coupure d'un filtre RC ou RL standard du premier ordre, le gain en tension vaut environ 0.707 et l'atténuation 3.01 décibels. Les fréquences bien inférieures passent avec peu de pertes, tandis que les fréquences bien supérieures sont de plus en plus atténuées. Ces réseaux servent à réduire le bruit, conditionner les capteurs, corriger le son, éviter le repliement spectral, filtrer les alimentations et réaliser des systèmes de commande. Un passe-bas RC utilise une résistance en série et un condensateur à la masse, la sortie étant prise aux bornes du condensateur. Sa coupure vaut un divisé par deux pi fois résistance fois capacité. Un passe-bas RL utilise résistance et inductance avec une sortie disposée pour laisser passer les basses fréquences ; sa coupure vaut la résistance divisée par deux pi fois l'inductance. Le calculateur convertit les microfarads et millihenrys en unités SI de base. Dans les deux modes du premier ordre, le gain vaut un divisé par la racine carrée de un plus le carré du rapport des fréquences, et la phase est l'opposé de l'arc tangente de ce rapport. Le mode LC utilise la fréquence de résonance idéale : un divisé par deux pi fois la racine carrée du produit inductance-capacité. Un filtre LC réel comporte toujours une résistance de source, une résistance de charge et des pertes, qui fixent l'amortissement et peuvent créer un pic de résonance. Pour une estimation générale stable, ce calculateur affiche une réponse passe-bas normalisée du second ordre sans pic. Elle donne un repère, mais ne remplace pas une fonction de transfert RLC propre à la topologie, avec des impédances de source et de charge connues. L'atténuation vaut moins vingt fois le logarithme décimal du gain en tension. Plus la valeur positive en décibels est élevée, plus la sortie est faible. La phase est exprimée en degrés et indique le retard de sortie selon cette convention passe-bas. Tolérance, résistance série équivalente du condensateur, résistance du bobinage, capacité parasite, température et charge modifient la réponse réelle. Aux radiofréquences, l'implantation et les lignes de transmission peuvent dominer le modèle simple à éléments localisés. Utilisez le résultat pour choisir des composants normalisés initiaux et situer la fréquence d'essai par rapport à la coupure. Vérifiez ensuite le circuit avec les modèles d'impédance du fabricant, la simulation et des mesures sur banc avec la source et la charge réelles. Contrôlez les valeurs admissibles de tension, courant, puissance, fréquence d'autorésonance et tolérance. Les filtres actifs et réseaux passifs d'ordre supérieur nécessitent des équations supplémentaires pour le facteur de qualité et l'interaction des étages, mais coupure, gain, atténuation et phase restent essentiels.