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Concept
Fréquence de coupure
Résumé
La fréquence de coupure d'un circuit électronique est la fréquence limite de fonctionnement utile d'un circuit électronique. La pulsation de coupure est la pulsation correspondante.
Les fréquences de coupure basse et haute définissent la bande passante.
Conventionnellement, cette limite est souvent fixée à la fréquence pour laquelle la puissance de sortie est réduite de moitié, pour un signal d'entrée de même amplitude, par rapport à la puissance de sortie à la fréquence de référence.
Dans un circuit électronique linéaire, tout signal peut se décomposer en une somme de signaux appartenant à une bande de fréquence arbitrairement étroite.
Tout circuit peut se décomposer en éléments abstraits, dont les fonctions sont indifférentes à la fréquence du signal, sauf un qui est un filtre électronique qui détermine la proportion transmise en fonction de la fréquence.
La fréquence de coupure d'un circuit est celle de ce filtre.
Un filtre passe-bande parfait, idéal, laisserait passer intactes toutes les composantes du signal de toutes les fréquences entre fmin et fmax, et aucune en dehors de cette plage. Inversement, un filtre coupe-bande parfait supprimerait toutes les fréquences de la plage, laissant intactes les autres composantes du signal.
Pour ces filtres idéaux, les fréquences de coupure, basse et hautes, sont facilement repérables : ce sont fmin et fmax.
Les circuits réels ne connaissent pas de limite précise à leur fonctionnement. On établit des gabarits pour définir les zones utiles.
On définit la bande passante d'une chaîne de transmission par
un niveau d'entrée, d'amplitude Ue quelle que soit la fréquence ;
une fréquence de référence fref donnant un niveau de sortie Uref pour le niveau d'entrée Ue ;
une tolérance ou gabarit pour le signal en sortie : + et - n % ou décibels.
Les fréquences auxquelles le signal en sortie sort de la tolérance sont les fréquences de coupure.
Une spécification de fréquence de coupure ou de bande passante devrait indiquer la tolérance ou le gabarit utilisés.
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