Filtre LC : résonance et impédance caractéristique

Fréquence de résonance (propre) et impédance caractéristique d'un filtre LC, calculées en une étape à partir de l'inductance L et de la capacité C.

Fréquence propre (de résonance) f₀
159.155
Impédance caractéristique √(L/C)
10

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Exemple de calcul

Entrée: Inductance L 10 µH, Capacité C 100 nF
Résultat: Fréquence propre (de résonance) f₀ 159.155 kHz, Impédance caractéristique √(L/C) 10 Ω

Formule

f₀ = 1 / (2π·√(LC))
Z₀ = √(L / C)

Explication

La fréquence propre d'un filtre passe-bas LC est f₀ = 1/(2π√(LC)) et son impédance caractéristique √(L/C). Au-dessus de f₀, c'est un filtre du second ordre qui atténue de 40 dB par décade. Utile pour un premier dimensionnement des filtres de convertisseurs DC-DC et des filtres EMI secteur.

Conseil pratiquef₀ est la fréquence propre (de résonance) ; le point à −3 dB dépend de la charge et du Q. Près de la résonance, le filtre amplifie (surtension liée au Q) et peut interagir avec l'impédance de source jusqu'à devenir instable. Comparez l'impédance caractéristique à l'impédance de charge et ajoutez un amortissement résistif si nécessaire.

Questions fréquentes

Que saisir, et que signifient les deux résultats ?

Saisissez L en µH et C en nF ; pour un condensateur en µF, multipliez par 1000. f₀ s'affiche en kHz et Z₀ = √(L/C) en ohms. Comparez Z₀ aux impédances de source et de charge pour juger du besoin d'amortissement. Exemple : L = 10 µH et C = 100 nF donnent f₀ = 159.15 kHz et Z₀ = 10 Ω.

Exemple chiffré : 4.7 µH avec 10 µF

C = 10 µF = 10000 nF. f₀ = 1/(2π√(4.7×10⁻⁶ × 10×10⁻⁶)) = 23.2 kHz. Z₀ = √(4.7×10⁻⁶ / 10×10⁻⁶) = 0.686 Ω. L'atténuation idéale du second ordre à 500 kHz est 40·log₁₀(500/23.2) = 53.3 dB ; un filtre réel reste en dessous à cause des éléments parasites et de la charge.

Pourquoi la résonance réelle diffère-t-elle de la valeur calculée ?

Les condensateurs céramiques perdent de la capacité sous polarisation continue. Si ce composant de 10 µF ne donne en réalité que 4 µF (4000 nF) à la tension de service, f₀ passe de 23.2 kHz à 36.7 kHz et Z₀ de 0.686 Ω à 1.08 Ω. Les inductances perdent aussi de l'inductance près de la saturation. Saisissez les valeurs effectives en circuit, pas les valeurs nominales.

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Les résultats et résumés sont fournis à titre indicatif. Pour la certification et les rapports d'essai, utilisez le texte officiel en vigueur de la norme et les données d'instruments étalonnés. Dernière mise à jour: 2026-11-04