TP5 Groupe 1-3

Ecole Polytechnique de Ouagadougou Burkina Faso
Unité-Progrès-Justice
Rapport du TP 5: Filtres actifs
Membres du groupe
• HARO H. Eleazar
• KAFANDO T. Maimounata
• KAMBIRE Éric
Date : 09/06/2024
I.But / Objectifs
L’objectif de cette manipulation est l’étude de la réponse (signal de sortie) d’un
filtre actif soumis à une excitation sinusoïdale (signal d’entrée) suivant la
fréquence de cette excitation. L’étude expérimentale est atteinte par:
- La courbe de réponse en amplitude et en phase du filtre.
- La mesure de fréquence de coupure.
- L’action du filtre sur le spectre d’un signal périodique.
II. Matériels utilisés

Le matériel utilisé lors de cette manipulation est constitué de :
1. Oscilloscope
2. Multimètre numérique
3. Générateur BF
4. Alimentation AO +15 V
5. Plaquette AO
6. Fils de connexion
7. Résistances et Condensateurs
III. Manipulation
1. Courbe caractéristique de l’AO
Cette manipulation consistera à réaliser le montage de la figure ci-après.
i=0
ε=0
Ve C VS
Schéma du montage
Ensuite, pour visualiser à l'oscilloscope la relation Vs = f(Ve), alimentons l'entrée
par une tension sinusoïdale d'amplitude maximale pour le GBF (10 V) et une
fréquence de 100 Hz. Visualiser Vs et Ve sur l'oscilloscope puis passons en mode
XY.
Enfin, traçons le graphe expérimental Vs = f (Ve) (pour -Vsat≤Vs ≤+Vsat où Vsat
est la tension de saturation) et discuter la courbe affichée sur l'oscilloscope.
Courbe de la tension de sortie Vs en fonction de

tension d'entrée Ve
12
Tension de sortie Vs en volt
10
0
0 2 4 6 8 10 12
Tension d'entrée Ve en volt
Discutons la courbe affichée sur l’oscilloscope

On constate que la courbe affichée par l’oscilloscope est une droite. Ce qui est
caractéristique à un amplificateur opérationnel linéaire
2. Filtre actif passe-bas de premier ordre
a) Réalisons le montage suivant :
Ensuite, réglons le GBF de façon à ce qu'il délivre un signal sinusoïdal de tension

Ve(t) ; puis fixons l'amplitude à 3V et la fréquence à 1 kHz. Il faut par ailleurs
régler l'oscilloscope afin d'observer correctement les signaux Ve(t) et Vs(t) des
deux voies. Et enfin complétons le tableau
f(kHz) Ue(V) Us(V) Φ g= Us/Ue G= 20log(g)(dB)
0.2 2.61 1 0 0.381 -8.32

0.6 2.03 1 0 0.49 -6.19
fc 2.12 1.05 0.48 -6.38
500 1.56 0.076 90 0.0496 -26.09
1000 1.50 0. 110 0.0108 0.00195 -54.2
b) Traçons le diagramme de Bode

FONCTION DE TRANSFERT DU DISPOSITIF
𝑈𝑠 1
𝐻(𝑗𝜔) = = où:
𝑈𝑒 1+𝑗𝑅𝐶𝜔
• Ue est la tension d’entrée

• Us est la tension de sortie
• R la résistance
• C est la capacité
• 𝜔=2πf est la fréquence angulaire
Diagramme de Bode
Le gain est donné par:
1
𝐺(𝑗𝜔) = 20𝑙𝑜𝑔|𝐻(𝑗𝜔)| = 20log⁡( )
√1 + (𝑅𝐶𝜔)2
La phase est donné par:
𝜑(𝑗𝜔) = −arctan⁡(𝑅𝐶𝜔)
Diagramme de Bode
Mag
nitud
e(dB)
Diagramme de phase
Phas
e
(degr
és)
c) Donnons la valeur de la fréquence de coupure :

1
𝑓𝑐 = où: R=1KΩ et C=1,5µF
2𝜋𝑅𝐶
AN: 𝑓𝑐 = 10613⁡𝐻𝑧
3. Filtre actif passe-haut de second ordre

a) Pour cette manipulation, nous utiliserons le montage ci-après :
Ensuite, réglons le GBF de façon à ce qu'il délivre un signal sinusoïdal de tension
Ve(t) ; puis fixons l'amplitude à 3V et la fréquence à 1 kHz. Il faut par ailleurs
régler l'oscilloscope afin d'observer correctement les signaux Ve(t) et Vs(t) des
deux voies. Et enfin complétons le document B (avec P= UE et Q= US ).
b) Remplissons le tableau :
f (kHz) Ue(V) Us(V) 𝜑= g=𝑃⁄𝑄 G=20logg(dB)
0,2 3.45 1.65 0 2.09 6.4
0,6 3.39 1.551 0 2.185 6.78
fc
500 0.006 0.003 0 2 6.02
1000 0.006 1.638 0 3.6610−3 -48.7
c) Traçons le diagramme de Bode
d) Donnons l’expression de la fréquence de coupure

𝜔𝑐
𝑓𝑐 =
2𝜋
1
𝜔𝑐 =
√𝑅1 𝑅2 𝐶1 𝐶2
Conclusion
Nos différentes manipulations nous ont permis d’étudier le comportement d’un
filtre actif. En effet nos mesures ont permis de repérer le point de résonnance et de
tracer la courbe de tension de sortie en fonction de la tension d’entrée. Cependant,
à travers notre étude nous n’avons pas pu tracer avec fiabilité et bien interpréter les
différents diagrammes de Bode pour faute de maitrise des différents éléments du
circuit et de non maitrise des appareils lors de la manipulation.

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II. Matériels utilisés

Courbe de la tension de sortie Vs en fonction de

Discutons la courbe affichée sur l’oscilloscope

Ensuite, réglons le GBF de façon à ce qu'il délivre un signal sinusoïdal de tension

f(kHz) Ue(V) Us(V) Φ g= Us/Ue G= 20log(g)(dB)

0.2 2.61 1 0 0.381 -8.32

b) Traçons le diagramme de Bode

• Ue est la tension d’entrée

c) Donnons la valeur de la fréquence de coupure :

3. Filtre actif passe-haut de second ordre

d) Donnons l’expression de la fréquence de coupure

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