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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).