Electronique > Réalisations > Correcteurs > Filtre BF 007

Dernière mise à jour : 12/05/2009

Présentation

Le filtre actif décrit ici est un filtre passe-bande de type paramétrique, on peut régler :
- son facteur d'amplification ou d'atténuation, +/-20 dB
- sa fréquence centrale, entre 40 Hz et 1,4 KHz ou entre 440 Hz et 15 KHz (autres plages possibles, voir texte qui suit)
- sa largeur de bande.

Le schéma

Deux circuits intégrés courant de type TL082 et TL084 assurent le rôle d'activité principale du filtre.

filtre_bf_007

Le schéma peut être décomposé en deux parties :
- section d'entrée et de sortie
- section de filtrage.

Section d'entrée et de sortie
Cette partie est centrée sur le circuit intégré U1, double AOP de type TL082. Le premier AOP contenu dans U1 (U1:A) permet de disposer d'une entrée en haute impédance et une sortie en basse impédance, il est câblé en suiveur de tension (signal BF applqiué sur l'entrée non-inverseuse et entrée inverseuse directement reliée à la sortie).

Section de filtrage
Cette partie est centrée sur le circuit intégré U2, quadruple AOP de type TL084. En réalité, seuls 3 AOP contribuent activement au filtrage, le premier (U2:A) ne jouant qu'un rôle d'adaptation / d'amplification légère. Le second AOP U2:B se voit confier le réglage de la largeur de bande du filtre. Cette largeur de bande est d'autant plus grande que le curseur du potentiomètre RV2 se trouve du côté de R8 (potentiomètre "pleine valeur"). Quand le curseur du potentiomètre RV2 se trouve du côté de U2:B (potentiomètre complètement court-circuité), la largeur de bande est à son minimum, donc étroite. L'ajustage de la fréquence centrale du filtre est assurée par les deux AOP restant U2:C et U2:D, au travers des condensateurs C2, C3, C4, C5 et des résistances fixes et variables RV3, R11, R12, R13 et R15. Le potentiomètre RV3 est de type double car la valeur des deux résistances RV3A et RV3B doit évoluer en même temps. Les condensateur C2 et C3 doivent eux aussi avoir des valeurs identiques, et il en est de même pour les condensateur C4 et C5 qui sont mis en circuit quand l'interrupteur double SW1 est actionné. Quand SW1 est fermé, C2 se retrouve en parallèle avec C4, et C3 se retrouve en parallèle avec C5, ce qui provoque un glissement de la fréquence centrale à une valeur 11 fois moindre (11 nF quand SW1 est fermé, contre 1 nF quand SW1 est ouvert). C'est cet interrupteur qui permet de couvrir la quasi-totalité de la bande audio. Pour permettre une couverture de la plage de réglage de 20 Hz à 20 KHz, vous pouvez remplacer SW1 par un inverseur double à trois positions (inverseur ON-OFF-ON par exemple), lequel met en service un condensateur d'une valeur X sur sa première position ON, met en service un deuxième condensateur d'une valeur Y sur sa seconde position ON, et ne met aucun condensateur en service sur sa position centrale OFF.

Modification de la plage de réglage de la fréquence centrale
Afin de disposer d'une précision de réglage accrue et plus souple, vous pouvez limiter la plage de réglage à des extrêmes plus rapprochés. Par exemple, avec le schéma actuel et quand SW1 est ouvert, la plage de réglage va de 440 Hz à 15 KHz. Cette plage peut être restreinte entre 880 Hz et 15 KHz, simplement en adoptant pour RV3 un potentiomètre double de 2 x 47 KO au lieu d'un modèle 2 x 100 KO. Bien sûr, la plage couverte quand SW1 est fermé est réduite dans le même rapport, ce qui correspondrait à une nouvelle plage de 80 Hz à 1,4 KHz dans cette position. Notez qu'en procédant ainsi, les deux plages basse et haute se recouvrent toujours, la fin de la première étant toujours inférieure au début de la seconde. L'usage d'un potentiomètre de 2 x 22 KO poserait un problème de recouvrement car la valeur minimale de la plage haute serait alors de 1,7 KHz. En connaissance de cause, et si la plage à couvrir n'est pas très étendue, vous pouvez parfaitement vous passer de SW1 et donner à C2 et C3, des valeurs qui permettent d'obtenir la plage désirée, l'étendue de réglage étant toujours liée à la valeur maximale de RV3. Globalement, donner une valeur comprise entre 470 pF et 22 nF pour C2 et C3, et une valeur comprise entre 10 KO et 33 KO aux résistances R13 et R15. Pour RV3, valeur comprise entre 2 x 47 KO et 2 x 220 KO (attention cependant avec des valeurs élevées pour RV3, souplesse moindre).

Réponse amplitude / fréquence du filtre

Vous trouverez ci-après quelques courbes représentatives de la réponse en fréquence que l'on peut obtenir avec ce filtre, en fonction des réglages adoptés.

Neutre - ni amplification, ni atténuation
SW1 fermé, pot RV1 (amplitude) au centre, pot RV2 (largeur de bande) au centre, et RV3 (fréquence) au centre.

filtre_bf_007_graphe_001a

Amplification maximale (+20 dB) centrée sur 540 Hz, largeur de bande moyenne
SW1 fermé, pot RV1 (amplitude) à fond côté amplification, pot RV2 (largeur de bande) au centre, et RV3 (fréquence) au centre.

filtre_bf_007_graphe_001b

Atténuation maximale (-20 dB) centrée sur 540 Hz, largeur de bande moyenne
SW1 fermé, pot RV1 (amplitude) à fond côté atténuation, pot RV2 (largeur de bande) au centre, et RV3 (fréquence) au centre.

filtre_bf_007_graphe_001c

Atténuation maximale (-20 dB) centrée sur 540 Hz, largeur de bande étendue
SW1 fermé, pot RV1 (amplitude) à fond côté atténuation, pot RV2 (largeur de bande) à fond côté R8, et RV3 (fréquence) au centre.

filtre_bf_007_graphe_001d

Atténuation maximale (-20 dB) centrée sur 540 Hz, largeur de bande étroite
SW1 fermé, pot RV1 (amplitude) à fond côté atténuation, pot RV2 (largeur de bande) à fond côté U2:B, et RV3 (fréquence) au centre.

filtre_bf_007_graphe_001e

Amplification modérée (+6 dB) centrée sur 10 KHz, largeur de bande moyenne
SW1 ouvert, pot RV1 (amplitude) légerement tourné côté amplification, pot RV2 (largeur de bande) plutôt tourné côté U2:B, et RV3 (fréquence) plutôt tourné côté U2:B/U2:C.

filtre_bf_007_graphe_001f

Alimentation

L'alimentation du montage doit être de type symétrique, telle que l'alimentation symétrique 001 ou l'alimentation symétrique 002. Moyennant quelques modification de câblage, il est normalement possible d'utiliser une alimentation simple (tous les composants reliés à la masse devant dans ce cas être reliés à un potentiel continu égal à la moitié de la tension d'alim générale, par exemple +12 V si l'alimentation simple délivre 24 V).