Voiceband filter : un exercice pour LTSpice
Lorsque l’on souhaite amplifier un signal audio en ne conservant que la bande passante nécessaire à la parole, on peut mettre en oeuvre le montage ci-contre à base d’un unique amplificateur opérationnel. Ce montage d’application quelque peu modifié (valeurs des composants pour répondre aux besoins de l’exercice) par rapport à la documentation originale du circuit MC33502 peut faire l’objet d’un exercice avec autocorrection grâce au logiciel de simulation LTSpice. Je vous propose donc de répondre aux questions suivantes et de les vérifier en utilisant le fichier de simulation LTSpice à compléter.
- Quelle est l’expression et la valeur de la fréquence de coupure basse fL ?
- Quelle est l’expression et la valeur de la fréquence de coupure haute fH ?
- Quelle est l’expression et la valeur du gain G dans la bande passante ?
- Télécharger le fichier de simulation voicebandfilter.asc et compléter le schéma (source et type d’analyse) afin de vérifier vos résultats.
Il faudrait noter qu’il y a une troisième fréquence de coupure égale à G*fH que l’on néglige car très au dessus des deux autres. Parce que lorsqu’on pose les calculs on arrive à une fonction de transfert avec trois constantes de temps et on ne sait plus qui correspond à qui =)
La troisième fréquence n’est pas une fréquence de coupure au sens strict du terme (F tel que Gain=Gmax-3dB)..En posant les calculs et compte tenu des applications numériques il n’y a aucun doute possible !
Je m’interroge tout de même sur le fonctionnement de ce montage. On voit bien qu’on amplifie le signal d’entrée de 33dB sur la plage désiré, mais si on prend les fréquences plus basse ou plus grande que cette plage, le signal est tout de même amplifié ? On est toujours dans la partie positive du Bode. Ne souhaite t on pas justement atténuer ces fréquences ?
Ah et je me demandais aussi si le déphasage intervenait aussi ? parce qu’on déphase d’environ 40° sur la plage de la parole.
Pour un signal de parole monophonique, l’oreille humaine n’est pas sensible au déphasage des différentes composantes fréquentielles…Vous pouvez faire l’expérience avec le logiciel de simulation LTSpice qui permet d’injecter et récupérer des fichiers WAV.
Ce qui importe c’est la différence de gain….
Bonjour,
la structure de ce filtre est bizarre car il n’y a pas de contre-réaction apparente, les entrées + et – ne sont pas inversées ?
Merci, effectivement il y avait une inversion… Je viens de rectifier le schéma ! On peut prévenir ONsemi de l’erreur dans cette note d’application http://www.intusoft.com/onsemipdfs/mc33502.rev5.pdf