1. Étape de découverte (30 min)

Ressources à consulter :

À faire :

  • Définir les termes filtre actif et filtre passif.

  • Identifier les avantages de l’un par rapport à l’autre.

  • Associer les composants de filtrage aux éléments typiques d’une guitare (potentiomètre, condensateur, pédale).

2. Mise en pratique sur Tinkercad (1h30)

Accès à Tinkercad Circuits :
https://www.tinkercad.com/circuits

Mode opératoire :

A. Filtre passif RC (passe-bas)

  1. Ajouter les composants suivants :

    • 1 générateur de signaux

    • 1 résistance de 10 kΩ

    • 1 condensateur de 100 nF

    • 1 oscilloscope

  2. Connecter le montage :

    • Entrée → résistance → condensateur → masse

    • Sortie mesurée aux bornes du condensateur

  3. Faire varier la fréquence du générateur (500 Hz à 10 kHz).

  4. Observer la tension de sortie.

À noter : Calculer la fréquence de coupure :
fc=12πRCf_c = \frac{1}{2\pi RC}

B. Filtre actif passe-bas (AOP LM741)

  1. Ajouter :

    • 1 AOP LM741

    • 2 résistances (10 kΩ), 2 condensateurs (100 nF)

    • Alimentation ±9 V (2 piles 9 V)

    • 1 générateur de signal (1 kHz, amplitude 1 V)

  2. Réaliser un montage Sallen-Key (voir modèle ci-dessous) :

    • Entrée → R1 → AOP

    • C1 et C2 à la masse

    • R2 en contre-réaction

  3. Observer sur l’oscilloscope :

    • Forme du signal de sortie

    • Décalage de phase et gain

  4. Comparer la fréquence de coupure avec la version passive.

3. Analyse et synthèse (1h)

Répondez sur votre cahier ou Moodle :

  • Quelle différence principale entre les deux filtres ?

  • Quelles sont les limites du montage RC passif ?

  • Quel type de filtre offre une meilleure précision sonore ?

  • Quelle fréquence de coupure est adaptée à un son « chaud » ou « brillant » ?

Production attendue :

  • Schéma propre du circuit simulé.

  • Captures d’écran de la simulation Tinkercad (oscilloscope + montage).

  • Une conclusion de 5 à 6 lignes justifiant le choix du filtre le plus adapté pour une guitare DMS.

4. Auto-évaluation (30 min)

Critères :

  • Clarté des schémas et des captures d’écran.

  • Rigueur dans l’interprétation des signaux.

  • Argumentation du choix du type de filtre.

  • Autonomie et progression dans Tinkercad.

Ressources d’aide :

5. Pour aller plus loin (facultatif)

  • Simulez un filtre passe-bande audio avec deux cellules RC.

  • Appliquez ce principe à une pédale d’effet (simulation de son guitare).

  • Réalisez une courte vidéo expliquant les résultats obtenus sur Tinkercad.