Diagramme de Bode

(d'après CCINP)

On considère un filtre dont le diagramme de Bode (en amplitude et en phase) est donné ci-dessous :

Diagramme de Bode
  1. Quelle est la nature du filtre ?

  2. Quel est son ordre ?

  3. En entrée du filtre, \(e(t) = E\cos(2\pi ft)\) avec \(E=5 \si V\). Donner la tension de sortie pour \(f = 10 \si{Hz}\), \(f = 100 \si{Hz}\), \(f = 10^4 \si{Hz}\).

Savoir-faire :

  • Détermination de la nature et de l'ordre d'un fitre à partir de son diagramme de Bode.
  • Exploitation de la définition de la fonction de transfert pour déduire les caractéristiques (amplitude et phase/déphasage) de la tension de sortie connaissant la tension d'entrée et le diagramme de Bode.
  1. Nature du filtre
  2. Filtre passe-bas.


    Ordre du filtre
  3. La différence des pentes des asymptotes vaut 40 dB/décade en valeur absolue donc second ordre.



  4. Tension de sortie
  5. Le diagramme de Bode permet de déterminer amplitude et phase de la tension de sortie :
    Pour un signal \(e(t) = E\cos(2\pi ft)\) sinusoïdal, \(s(t)=|\underline H(f)| E \cos\left(2\pi f t + arg(\underline H(f))\right)\).
    f = 10 Hz, \(|\underline H(f)| \simeq 1\) et \(\varphi \simeq 0\) d'où \(s(t)=E \cos\left(2\pi f t \right)\).
    f = 100 Hz, \(|\underline H(f)| = 10^{-6/20}\) et \(\varphi \simeq -90 °\) d'où \(s(t)=2,5 \sin\left(2\pi f t \right)\).
    f = 10 kHz, \(|\underline H(f)| = 10^{-80/20}\) et \(\varphi \simeq -180 °\) d'où \(s(t)=-5\,10^{-4} \cos\left(2\pi f t \right)\).