FILTRES_A_CAPACITÉ_COMMUTÉE

7/30/2019 FILTRES_A_CAPACIT_COMMUTE

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FILTRES A CAPACIT COMMUTE

1- Principe:

2- Exemples simples:

3- Ralisation pratique:

4- Application:

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1- Principe:

Ide: raliser des filtres dont la frquence de coupure (oucentrale pour un filtre slectif) est programmable par une

frquence dhorloge.Permet de rduire les sensibilits aux lments

Dans le cas o le calcul des filtres conduit des composants

impossibles

Changement des paramtres du filtre

Peu de programme pour la conception



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K passe de gauche (1) droite (2) avec une priodicit Th. (priode de lhorloge).

On suppose e(t)=E durant Th.

K est en 1pendant : Th/2

r et r sont petites, ce qui entrane Th

/2 >> 5.

K en position 1,

le condensateur prend la charge

Q1 = CE. (i1(Th/2) = 0)

K en position 2,

le condensateur se dchargeQ2 = 0. (i2(Th) = 0).

Rsistance commande en

frquence

1- Principe:



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4

T/2

T

t

t

1 1 1

2 2 2

0

Vc

1 2

C1V1 V2R

Fonctionnement:



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PC

Cf

CpRE

Sh

11 1=

=



Constante de temps:

ajustable en jouant sur fh

dpend dun rapport de

capacits

=> prcision accrue



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S1 ferm, S2 ouvert, le condensateur C1 se charge Ve.

Puis S1 ouvert, S2 ferm, le condensateur C1 se dcharge dans C2.Nouvelle fonction de transfert :

T(p) =




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Cellules biquadratiques variables dtat dont on peutmodifier la FT par lajout de rsistances externes

(frquence de coupure rglable en jouant sur fCLK)

Ex: MF10 (National Semiconductor)

Filtres configurs pour raliser une fonction de rponsedonne (pas de cblage externe)

Ex: MF4 (Butterworth passe-bas dordre 4)

Circuits spcifiques (ASIC)

Trois catgories dimplmentation:




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MF10:




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Circuit intgr MF10 :




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Capacits dans des rapports prcis

Faibles capacits parasites (entre armatures et substrat)

Amplificateurs suffisamment rapides et peu bruyants

Interrupteurs prsentant des rsistances directes etcapacits parasites de faibles valeurs

Conditions requises pour obtenir des filtres performants:

Avantages des filtres capacits commutes:

Frquence de coupure programmable (filtres prconfigurs )

Forme intgre (faible encombrement, cot rduit)

Rglages simples, prcis et stables (applications grandpublic)

Performances



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Inconvnients des filtres capacits commutes:

Ncessitent parfois lusage dun FAR

Limitation aux frquences basses (maximum quelques MHz)

Problmes doffset

Bruit (rsistance quivalente leve)

Clock feedthrough



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Cas du filtre passe-bas.Le gabarit dun filtre est caractris par :

sa frquence de coupure fc GcdB dcibels

son attnuation minimale GadB dans la bande rejeter.

4- Application: ralisation dun filtre de ordre n



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Normalisation dun filtre :Nous posons x = /c, pulsation normalise. x est

sans dimension



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Rponse de BUTTERWORTH

n est lordre du filtre.

dpend de lattnuation la frquence de coupure.

Pour-3dB la frquence de coupure, =1.



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dBn

dB Ga

x

xG

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