Les Selfs Sont-Elles Utilisées dans les Filtres Actifs ? Oui, Mais Rarement — Voici Pourquoi
Mythe et Réalité
On dit souvent « les filtres actifs évitent les selfs ». Vrai pour la plupart des filtres actifs RC à AOP, mais faux en absolu. Les selfs apparaissent dans les filtres actifs quand leurs propriétés uniques justifient le coût.
Pourquoi les Selfs Sont Généralement Évitées
- Encombrement & Poids : Noyau air : volumineuses. Ferromagnétique : lourdes, saturées, non-linéaires.
- Coût : 0,50–50 $ vs 0,01–0,10 $ pour condensateur/résistance de précision.
- Parasites : Résistance série (DCR), capacitance inter-spires → auto-résonance (SRF), Q non-idéal.
- Intégration : Impossible sur CMOS/BiCMOS standard (sauf spirales on-chip minuscules Q<10).
- Synergie AOP : Les AOP sont des dispositifs tension ; les condensateurs fournissent l'adaptation d'impédance naturellement (Z = 1/sC).
Où les Selfs Sont Utilisées dans les Filtres Actifs
| Application | Pourquoi Self ? | Exemple |
|---|---|---|
| Passe-bande / Rejecteur Haut Q | Q self (50–200) >> Q actif RC (limité par GBW AOP) | Filtres FI, boucles PLL, égaliseur audio paramétrique |
| Basse Fréquence (<< 1 kHz) | Condensateurs deviennent énormes (µF–F) ; selfs (Henries) plus compactes | Sismique, bio-potentiel, préampli géophone |
| Gyrateur / Self Active | AOP + RC émule self (pas de magnétique) | Filtres intégrés, passe-bande compact |
| Filtres Actifs Puissance (FAP) | Filtre LCL côté réseau — self physique obligatoire | Filtre actif shunt, onduleur |
| RF / Micro-ondes | L/C discrets ou distribués — dispositifs actifs (HEMT/HBT) avec adaptation L | LNA, mélangeur, adaptation PA |
Alternatives aux Selfs Actives
- Gyrateur : AOP + RC → simule self à la masse. Q, puissance, amplitude limités.
- FDNR (Résistance Négative Dépendante Fréquence) : Simule condensateur/self pour synthèse échelle.
- Condensateurs Commutés : Condensateurs horlogés émulent résistances/selfs — entièrement intégrables.
Conclusion
Pour le traitement signal audio à bas-MHz : filtres actifs RC (Sallen-Key, MFB, biquad) dominent. Pour haut Q, basse fréquence, puissance, ou RF : vraies selfs (ou gyrators) utilisées. La règle « pas de selfs » s'applique aux filtres actifs intégrés chaîne signal, pas à tous les filtres actifs.