Ordre d'un filtre

L'ordre d'un filtre détermine sa capacité à atténuer les signaux fréquentiels.

Dans le cas d'un filtre du premier ordre, l'atténuation est de 6dB/octave ou 20dB/décade.

Courbe de gain d'un filtre passe-bas du 1° ordre

Application :

Le filtre ci-dessus présente une atténuation à -3dB pour 700Hz.

Supposons Ve=1V à 100Hz.

Fréquence de coupure

Sa fréquence de coupure est de 700Hz

Si à 100Hz Ve=1V alors à 100Hz Vs=1V car 20.log(Vs/Ve)=0 ⇔ log(Vs/Ve)=0 ⇔ Vs/Ve=100=1

Calcul de Vs à la fréquence de coupure

A la fréquence de coupure, l'atténuation est de 3dB

Donc 20.log(Vs/Ve)=-3 ⇔ log(Vs/Ve)=-0,15 ⇔ Vs/Ve = 10-0.15 ⇔ Vs = 0,707.Ve = 0,707V

Calcul de la tension à 10kHz

Pour un filtre de cet type (Appelons le un 1° ordre) l'atténuation est de 20dB/décade.

Donc à 7000Hz l'atténuation sera de 20dB par rapport à 700Hz. A 10kHz elle sera de 20dB x 10000/7000 soit 28,6dB.

20.log(Vs/Ve) = -28,6 ⇔ log (Vs/Ve) = -1,43 ⇔ Vs/Ve = 10-1.43 = 0,037 ⇔ Vs = 0,707 x 0,037 = 26mV

Filtre d'ordre n

Si le signal de sortie d'un filtre du premier ordre est injecté sur un deuxième filtre du premier ordre, l'atténuation sera de deux fois 20dB/décade soit -40dB/décade. On aura réalisé un filtre du 2° ordre.

Exemple de filtre passe bas d'ordre 1, 2 et 3

Utiliser le simulateur en ligne et modifier l'ordre du filtre pour expérimenter :

Menu : circuits/Larger passive filter/# of poles