Filtres passe-bande passifspeut être réalisé en connectant ensemble un filtre passe-bas avec un filtre passe-haut
Le filtre passe-bande passif permet d'isoler ou de filtrer certaines fréquences situées dans une bande ou une plage de fréquences particulière. La fréquence de coupure, ou point ƒc, d'un filtre passif RC simple peut être contrôlée avec précision à l'aide d'une simple résistance en série avec un condensateur non polarisé. Selon le sens de connexion, on obtient un filtre passe-bas ou passe-haut.
Ces types de filtres passifs sont particulièrement utiles dans les applications ou circuits d'amplification audio, comme les filtres de croisement de haut-parleurs ou les commandes de tonalité de préamplificateurs. Il est parfois nécessaire de ne laisser passer qu'une certaine plage de fréquences qui ne commence pas à 0 Hz (continu) ou ne se termine pas à un point de fréquence supérieure, mais qui se situe dans une plage ou bande de fréquences précise, étroite ou large.
En connectant ou en « cascadant » un circuit de filtre passe-bas avec un circuit de filtre passe-haut, on peut produire un autre type de filtre RC passif qui laisse passer une plage de fréquences sélectionnée, étroite ou large, tout en atténuant celles situées en dehors de cette plage. Ce nouveau type de filtre passif produit un filtre sélectif en fréquence, communément appelé filtre passe-bande (BPF).
Contrairement au filtre passe-bas, qui ne laisse passer que les signaux de basses fréquences, ou au filtre passe-haut, qui laisse passer les signaux de fréquences plus élevées, un filtre passe-bande laisse passer les signaux dans une certaine bande de fréquences, sans déformer le signal d'entrée ni introduire de bruit supplémentaire. Cette bande de fréquences, de largeur variable, est communément appelée « bande passante » du filtre.
La bande passante est généralement définie comme la plage de fréquences qui existe entre deux points de coupure de fréquence spécifiés ( ƒc ), qui sont 3 dB en dessous du centre maximal ou du pic de résonance tout en atténuant ou en affaiblissant les autres en dehors de ces deux points.
Pour des fréquences largement réparties, on peut simplement définir la « bande passante », BW, comme la différence entre la fréquence de coupure inférieure (ƒcLOWER) et la fréquence de coupure supérieure (ƒcHIGHER). Autrement dit, BW = ƒH – ƒL. Pour qu'un filtre passe-bande fonctionne correctement, la fréquence de coupure du filtre passe-bas doit être supérieure à celle du filtre passe-haut.
Le filtre passe-bande « idéal » peut également servir à isoler ou à filtrer certaines fréquences situées dans une bande de fréquences particulière, par exemple pour la suppression du bruit. Les filtres passe-bande sont généralement appelés filtres du second ordre (bipolaires) car ils comportent deux composants réactifs, les condensateurs, dans leur circuit. Un condensateur dans le circuit passe-bas et un autre dans le circuit passe-haut.
Le diagramme de Bode, ou courbe de réponse en fréquence, ci-dessus illustre les caractéristiques du filtre passe-bande. Le signal est alors atténué aux basses fréquences, la sortie augmentant avec une pente de +20 dB/décade (6 dB/octave) jusqu'à atteindre le point de coupure inférieur ƒL. À cette fréquence, la tension de sortie est à nouveau égale à 1/√2 = 70,7 % de la valeur du signal d'entrée, soit -3 dB (20*log(VOUT/VIN)) de l'entrée.
Le gain de sortie reste maximal jusqu'à atteindre le point de coupure supérieur ƒH, où il diminue de -20 dB/décade (6 dB/octave), atténuant ainsi les signaux haute fréquence. Le point de gain de sortie maximal correspond généralement à la moyenne géométrique des deux valeurs de -3 dB entre les points de coupure inférieur et supérieur ; il est appelé « fréquence centrale » ou « crête de résonance » ƒr. Cette moyenne géométrique est calculée comme suit : ƒr ² = ƒ(SUPÉRIEUR) x ƒ(INFÉRIEUR).
Afiltre passe-bandeConsidéré comme un filtre de second ordre (bipolaire) car il possède deux composants réactifs, son angle de phase est alors deux fois supérieur à celui des filtres de premier ordre précédemment observés, soit 180°. L'angle de phase du signal de sortie est en avance de +90° sur celui de l'entrée jusqu'à la fréquence centrale ou de résonance, point où il atteint zéro degré (0°) ou est en phase, puis se décale de -90° par rapport à l'entrée à mesure que la fréquence de sortie augmente.
Les points de fréquence de coupure supérieure et inférieure d'un filtre passe-bande peuvent être trouvés en utilisant la même formule que celle des filtres passe-bas et passe-haut, par exemple.
Les unités sont livrées en standard avec des connecteurs femelles SMA ou N, ou des connecteurs de 2,92 mm, 2,40 mm et 1,85 mm pour les composants haute fréquence.
Nous pouvons également personnaliser le filtre passe-bande selon vos besoins. Accédez à la page de personnalisation pour fournir les spécifications souhaitées.
Date de publication : 6 septembre 2022
