Calculateur de constante de temps RC et de fréquence de coupure
Constante de temps, temps de charge et fréquence de coupure passe-bas ou passe-haut à partir de R et C, plus réactance et résonance LC
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Calcule la constante de temps RC, le temps de charge jusqu’à une tension cible et la fréquence de coupure d’un filtre RC passe-bas ou passe-haut. L’outil calcule aussi la réactance et la fréquence de résonance LC.
Mode d’emploi
- Dans « Constante de temps », saisissez la « Résistance (R) » et la « Capacité (C) » pour voir τ et la courbe de charge ; ajoutez des tensions pour obtenir le temps nécessaire pour atteindre une cible.
- Dans « Fréquence de coupure », choisissez le « Type de filtre » et saisissez deux valeurs parmi R, C et fc ; la troisième et un diagramme de Bode s’affichent.
- Tapez une valeur dans « Vérifier une fréquence » pour voir le gain en dB et la phase à cette fréquence.
- Dans « Réactance et résonance », calculez de la même façon Xc, XL ou la fréquence de résonance LC.
Fonctionnement
- Les unités se choisissent à côté de chaque case, ou se tapent sous forme de préfixes comme 4k7, 100n ou 2.2u.
- τ = R × C, fc = 1 ÷ (2π × R × C), Xc = 1 ÷ (2π × f × C) et XL = 2π × f × L. Un filtre RC du premier ordre décroît de 20 dB par décade au-delà de la coupure.
- Les composants sont supposés idéaux, sans résistance de source ni charge. Une charge en sortie modifie la fréquence de coupure.
Questions fréquentes
- Comment calculer la constante de temps d’un circuit RC ?
- τ = R × C. Avec 10 kΩ et 100 µF, elle vaut 1 seconde. Après 1τ, le condensateur est chargé à 63,2 %, et après 5τ à plus de 99 %.
- Quelle est la formule de la fréquence de coupure d’un filtre RC ?
- fc = 1 ÷ (2π × R × C). Avec 1 kΩ et 100 nF, elle vaut environ 1,59 kHz ; la sortie y est à −3,01 dB et la phase à ∓45°.
- Combien de temps met un condensateur pour se charger à une tension donnée ?
- t = τ × ln((source − départ) ÷ (source − cible)). Avec τ = 1 seconde et une source de 5 V, la charge de 0 V à 3,3 V prend environ 1,08 seconde.
- Comment trouver la fréquence de résonance d’un circuit LC ?
- f0 = 1 ÷ (2π × √(L × C)). Avec 10 mH et 100 nF, elle vaut environ 5,03 kHz ; à cette fréquence, XL est égale à Xc.