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MODULES PHOTOWATTFiable, simple, de plus en plusdes utilisations de plus en plusconversion photovoltaique des'affirme industriellement. En

competitive pournombreuses, la!'energie solairequoi consiste-

t-elle ?

partir de dispositifs ap-pelts cellules solairesou photopiles, onconvertit le rayonne-

ment solaire en electricite. Pour si-tuer l'echelle, rappelons que la Terrerecoit annuellement du Soleil 1,6 mil-liard de milliards de kWh, dont 40uniquement parviennent jusqu'anous, le reste &ant reflechi par leshautes couches de l'atmosphere.L'« infime » partie que nous pour-rions capter et transformer en energieutilisable pour l'homme representeplusieurs centaines de fois la consom-mation energetique mondiale.Fabriquees a partir du silicium, cesphotopiles ont pris leur essor pour lapremiere fois dans les annees 50 pour!'alimentation en energie des satelli-tes.Des 1970, les applications terrestresde ces photopiles se diversifient et semultiplient : telecommunications,micro -electrification rurale (dispen-saires de brousse, ecoles, postes mili-taires isoles, residences), pompage,balisage, protection cathodique, tele-vision communautaire, signalisationferroviaire...Des 1983, la France, avec un chiffred'affaires de 100 millions de francs,fabrique environ 10 % des photopilesdisponibles sur le marche mondial.Dans les deux prochaines decennies,la croissance attendue est considera-ble, avec des efforts extremement im-portants de recherche, d'industriali-sation, de mise en place commercialemen& par Photowatt InternationalSA. a la hauteur de ces enjeux.

L'ENERGIEPHOTOVOLTAIOUE

La conversion photovoltaique est leseul moyen de transformer directe-ment l'energie fournie par le Soleil

sous forme de lumiere en electricite.Cette transformation est realisee aumoyen de cellules photovoltaiquesencore appelees photopiles, faisantappel aux proprietes des materiauxsemi-conducteurs largement utilises

dans l'industrie electronique, transis-tors, diodes, etc.La cellule photovoltaique la plus cou-rante utilise le silicium (Si), elementtres repandu dans la nature sousforme de sable mais qui doit etre hau-

N° 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 29

tement purifie. Le fonctionnement dela cellule repose entierement sur lesproprietes electroniques differentesacquises par le silicium quand desatomes sont places dans ce reseaucristallin (dopage). Si ces atomescontiennent plus d'electrons que le si-licium de base, l'ensemble ainsiforme contiendra des electrons litresen exces et sera dit de type N. A l'in-verse, avec un dopage l'aide d'ato-mes contenant moins d'electrons quele silicium de base, l'ensemble ainsiforme contiendra des « trous » en ex-ces et sera dit de type P. Une cellulephotovoltaique esi constituee par uneplaquette de silicium dopee differem-ment sur chacune des faces, la fron-tiere entre ces deux zones scant appe-lee jonction au voisinage de laquelleles charges positives et negativescreent un champ electrique, et sentseparees.Un photon (particule de lumiere)dont l'energie est suffisante heurtantun atome peut arracher un electron,laissant a sa place un trou. Pres de lajonction, l'electron sera accelere parle champ electrique et pourra parve-nir dans la zone de type N, de memeque la charge positive (trou) acquisepar I'atome se propagera vers la zonede type P. Une tension electrique ap-parait done des deux cotes de la jonc-tion. La collecte du courant se fait enface avant par une grille conductrice(partie non masquee laissant passerde la lumiere) et en face arriere surtoute la surface de la cellule. Si cescoliecteurs sent relies a un circuit ex-terieur, un courant circulera.L'energie des photons est ainsiconvertie en energie electrique.Le silicium utilise actuellement pourla fabrication des cellules photovol-taYques se presente sous deux formes.Jusqu'en 1980, la majorite des cellu-les commercialisees utitisaient le sili-cium monocristailin, resultat des pro-

gres realises dans les methodes decroissance cristalline (tirage Czo-chralsky).Le diametre des plaquettes de sili-cium n'a cesse d'augmenter pour at-teindre la cote de 100 mm. Ce type demateriau, bien qu'offrant l'avantagede procurer les meilleurs rendements,est aussi le plus onereux.A partir de 1981, ont commence a ap-paraitre les premieres cellules utili-sant le materiau multicristallin a grosgrain, pouvant etre obtenu sous laforme de piaquettes carrees de100 mm de cote.Ainsi is difference de surface entreces deux types de plaquettes (environ28 %) permet-elie d'offrir des perfor-mances identiques tout en eliminantune &tape de fabrication coineuse.L'emploi de ce nouveau type de mate-riau va se generaliser au tours desprochaines annees,

PHOTOVOLTAiQUES

Expos& a un flux de photons (pre-sence de lumiere), une cellule photo-voltaIque peut etre considereecomme une source de courant varia-ble et de tension fixe.Au plan electrique, une cellule secomporte comme un generateur decourant monte en parallele avec unediode D et une resistance Rsh (resis-tance shunt) et en serie avec une autreresistance Rs (resistance serie).Les valeurs respectives de ces ele-ments determinent les performancesde la cellule, era particulier la courbetension -courant (I = f (V)). Dans desconditions d'eclairernent et de tempe-rature specifiques, trois points decette courbe definissent les caracteris-tiques normalisees des cellules : Le point de fonctionnement opti-mal, pour lequei une cellule delivre sa

Photons

Collecteur

Grille

Silicium type N Dopage phosphorejonction NPSilicium type P Dopage Bore

puissance maximale (P max). A cepoint correspondent des valeurs detension (tension nominate VL) et decourant (courant nominal IL). Le point oil la tension est nulle et lavaleur de courant maximale (courantde court -circuit Icc). Le point off le courant est nul et lavaleur de tension maximale (tensionen circuit ouvert Yco).Dans le cadre d'une utilisation, lesvaleurs de tension et de courant &bi-tes par les cellules seront dependantesdes conditions d'ensoleillement et detemperature du site consider&

Influence de reclairement

La valeur du courant delivre par lemodule est pratiquement proportion-nelle a la quantite de photons revuepar la cellule, alors que la tension estrelativement constante.

30 N° ¶07 ELECTRONICLUE PRATIQUE

De ce fait, la valeur de la puissancedebitee par la cellule sera elle-memeproportionnelle A la valeur de l'eclai-rement. Cette caracteristique essen-tielle montre que meme pour des va-leurs d'ensoleillement modestes(matin, soir, passage de nuages), unecellule est capable de &biter unepuissance.

Influence de la temperature

Une augmentation de temperaturemodifie les performances des cellules.Pendant que le courant de court -cir-cuit Ice augmente, la tension de cir-cuit ouvert diminue. II en resulte unelegere diminution de la puissancemaximale qui devra etre prise encompte lors d'un calcul de dimen-sionnement.

MODULESPHOTOVOLTAiGUES

La cellule est evidemment le compo-sant essentiel d'un systeme photovol-taIque, mais rares sont les applica-tions directes sous cette forme.En effet, les caracteristiques mecani-ques d'une cellule (fragilite) et de re-

LA GAMMEPHOTOWATT

References BPX47 101

BPX47 201

BPX47 402

PWP402

Puissance maximale (P max) (W) 10 20 40 40Tension nominale batterie (V) 12 12 12 12Type d'encapsulation Bi-verre Verre/TedlarTension a P max (V) 16 16 16 16Courant a P max (A) 0,625 1,25 2,50 2,50Tension en circuit ouvert (V) 20,2 20,2 20,2 20,2Courant de court circuit (A) 0,68 1,37 2,74 2,74

sistance a l'humidite ne pourraientlui garantir la longevite de ses perfor-mances.D'autre part, les caracteristiquesd'une seule cellule (tension unitairevoisine de 0,5 volt, puissance...) nepermettent generalement pas d'ali-menter directement un equipementelectrique dont les tensions de fonc-tionnement sont normalisees (12, 24,48 volts). C'est pourquoi les cellulessont connectees electriquement(montage en serie) et assemblees enmodule pour constituer des systemesresistants, hermetiques, et de tensionsconventionnelles.Les modules developpes et fabriques

par Photowatt International SA ben&ficient d'une technologic eprouveequi s'appuie sur son experience deplus de vingt ans sur le terrain.

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n antivol electroniqueconstitue alors une se-duisante solution, pourpeu que le dispositif de

mise en etat de veille fasse appel a unemetteur code car les autres modeles

interrupteur sont desormais connusde tous ces intrus.Beaucoup moins repandu, le trans-metteur d'appel offre d'autres possi-bilites puisqu'il vous signale a dis-tance toute tentative d'effraction.L'ensemble se compose d'un boitieremetteur et d'un bip-alarme recep-teur. Des contacts de feuillures et dessondes microphones assurent le de-clenchement de l'ensemble.

CARACTERISTIQUES

Transmetteur

Alimentation : 12 V negatif a lamasse.Frequence d'emission : 27 MHz, pi-lote quartz.Puissance de sortie : 4 W sur antenneCB.Port& : plusieurs kilometres suivanttopographie et antenne

Recepteur

Combinaisons : plus de 10 000.Sensibilite : 30 WV.Alimentation : 2 piles 1,5 V baton.Duree des piles : 2 000 heures.

COMPOSITION

1 transmetteur1 recepteur2 piles 1,5 V2 sondes microphonesI plaque support avec vis1 cordon d'antenne1 tube de colle

toumevis de reglage.Cet ensemble est commercialise parElcctrokit (voir annonce dans ce nu-mero).

Toutes les voitures sont equipees conformementau code d'un antivol de direction de serie. Si cetteprecaution minimise le nombre de vols devehicules, it n'en reste pas moins que la hardiessedes chevronnes autorise encore trop d'effractionsdestinees la plupart du temps a la subtilisation del'autoradio.

INSTALLATION

Le « Bip-Bip Alarme » est fourni avecune notice complete et traduite enfrancais, ce qui facilite rinstallationet evite de commettre des erreurs, tel-les que d'oublier de raccorder une an-tenne au moment de la mise sous ten-sion du transmetteur. En effet, sans lacharge d'antenne, les transistors desortie seront detruits.A propos de cette antenne, deux solu-tions s'offrent a vous : l'utilisation del'antenne autoradio existante ou bien

une antenne CB accord& qui autori-sera la plus grande portee.La fixation du transmetteur se reali-sera de preference a cote de l'autora-dio a l'aide du support special.Si vous utilisez l'antenne autoradio,une prise de raccordement marquee« arrivee antenne » sur le transmet-teur facilitera cette tache.Dans le cas d'utilisation d'une an-tenne CB, une prise speciale est &gale-ment prevue, on l'apercoit sur la pho-tographie (prise PL259).La particularite du dispositif reside

32 N° 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

L'inferieur du transmetteur : on apercolt l'embase pour tantenne GB.

Appreciez la miniaturisation du recepteur.

egalement dans l'utilisation de sondesmicrophoniques qui remplacent lestraditionnels contacts de feuillures.Ces derniers se collent soigneusementsur le montant inferieur de la porte.A l'arriere du transmetteur aux bor-nes marquees g Sensor », on raccordele fil blanc a la borne plus et le fil nonisole a la borne mains.Des contacts de feuillures peuventegalement s'utiliser rnais en aucun casceux existant sur le vehicule. Uneborne marquee « Trig » est destineecette utilisation. Une alarme a ultra -sons peut completer l'ensemble enutilisant la borne « Trig » a une sortiede votre centrale donnant un mainsen alarme.

L'utilisation du recepteur se resume al'insertion des deux piles 1,5 V a l'in-terieur du boitier.Le raccordement du transmetteur serealise comme un autoradio au plusde la batterie en intercalant un fusiblede 3 A. Le transmetteur dispose d'unreglage de sensibilite des micropho-nes, operation a effectuer avec letournevis fourni. Une lois cette miseen place faite, it suffit de rnettre letransmetteur sur la position « On »ainsi que le recepteur. Vous entendezalors le bip-bip. En appuyant sur lebouton g Reset n, le bip s'arrete et letransmetteur se trouve en etat deveille.

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141. : 0.00.33.05 - Telex PVC 230 472 F 1986Directeur de la publication : M. SCHOCKDirecteur honoraire . Henri FIGHIERA a Le precedent numemRedacteur en chef : Bernard FIGHIERA a Me tireMaquettes . Jacqueline BRUCE e 130 000 ex.COuvertute : M. Retry. Avec la participation de R. Kneen,G. Isabel, C. Mach, C. Pichon. R. Rateau, P. Patenay,A. Garrigou.La Redaction d'Electronique Pratique decline to utere s p on sa bike guant aux opinions formulees dans lesarticles. cellos -6 n'engagent que leurs auteurs.

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MESUREURDE TEMPERATUREAMBIANTEPlusieurs articles ant cleja ete consacres a larealisation de thermometres dont l'affichage de latemperature s'effectue par le biais de digits ou deLED alignees.Le montage que nous vous proposons ce mois-ci secaracterise essentiellement par la mise en oeuvrede composants courants, tout en presentant unetres bonne fiabilite alliee a une grande simplicite,puisque la connaissance de la temperatureambiante se limite a l'observation de trois LED eta la manoeuvre d'un potentiometre.

I - LE PRINCIPE

a) Rappel sur les CTN

D'une maniere generale, tons lescorps conducteurs d'etectricite reagis-sent a la temperature, en presentant le

plus souvent une resistivite qui yuledans le meme sens que la tempera-ture. Ainsi, si un fil conducteur pre.-sente une resistance Re a la tempera-ture de 0 oC, a une temperature t °C,sa resistance peut s'exprimer par larelation : RI = R0 (1 ÷ at) dans la-

quelle « a » est le coefficient de tem-perature et « t » la temperature expri-mee en degas Celsius.ll existe des semi-conducteurs appeles

CTN » qui se caracterisent par uncoefficient de temperature negatif, cequi se traduit par une diminution de

No 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 49

leur resistance lorsque la temperaturedu milieu ambiant augmente. C'estce type de composant que nous avonseu recours dans la presente realisa-tion.Alors que le coefficient de tempera-ture d'une resistance ohmique pureest une valeur constante, it n'en estmalheureusement pas de meme pourles CTN. En effet, la resistance d'untel semi-conducteur diminue lorsquela temperature augmente, mais de fa-wn non lineaire. La courbe obtenuese caracterise en realite par une allureIogarithmique. Nous verrons dans lemontage decrit ci-apres qu'il est pos-sible de a lineariser }1. cette variationgrace a une resistance montee en pa-rallkle la CTN.

b) Le principede fonctionnement (fig. 1)

La CTN fait partie d'un pont de resis-tances dont le potentiet est comparecelui disponible au curseur d'un po-tentiometre. Pour une temperature

Resistance variable Suiveur Comparateut Suiveur Detection de la[potentiometre I de de temperature OCTfilde

potential-T - potential potentiet - t -

Signatisat ionT[ t Amplification

Trigger

Amptif cation

SignelisationTt

Sipa lisationT > t

donnee, et suivant la position angu-laire du curseur du potentiometre,trois cas peuvent se presenter :- La temperature indiquee par laplage graduee du potentiometre estinferieure a la temperature detect&par is CTN. Une LED signale cette si-tuation.

Fig. S Synoplique.

- La temperature indiquee par le po-tentiometre est superieure a celle quedeckle la CTN. Une autre LED s'al-lume dans ce cas.

BP

® 9 +.0

D2

C1T 01

02

6.5 V

= C2A

Fig. 2 Schema de principe.

R2

L3

T2

-r

C3 R5

R9

R7

R13

1/3 IC3 1

3

R12

4

113,

R14

12 11

Va.

I 1/3 IC3

73

C4_RE

R10

T5

9

t R15

CTN

r - - -1C3 1111

L___J

R4

50 NO 107 ELECTRONIOUE PRATIQUE

Fig. 3 Oscillograrnines caracteristiques.

Entrees1C2

Entries1C1

1C2

7= t Tt +6t

Tit

Tension fie

dechet

Tension de dechet

niic, r----

=IcALlumage L2

u

1C3

1C3

LJ1C3

L

Atturnage L2

ALturnage

Attumage 13

I Un bottler transparent HEILAND abrite la realisation.

- La temperature relevee par le bou-ton du potentiometre coincide avecceIle de la CTN. Tine troisieme LEDconfirme cette situation.II suffit done de lire la temperatureambiante sur la plage graduee du po-tentiometre.Auparavant, it conviendra de tournerle bouton de ce dernier dans le sensconvenable_ Cette operation est gran -dement facilitee grace a la signalisa-tion optique realisee a l'aide des troisLED.

- LE FONCTIONNEMENT(fig. 2 et 3)

a) L'alimentation

Le montage est alimente par une pilede 9 V. L'ensemble est relict a lasource d'energie par l'interrnediaired'un bouton-poussoir. Le dispositifne consomme done du courant quependant Ia duree de sollicitation dubouton-poussoir. Cette consomma-tion est minime &ant donne qu'ellecorrespond simplement a l'allumagede l'une des trois LED de signalisa-tion, c'est dire a une quinzaine de

107 ELECTRONIOUE MATH:10E 51

Le capteur, les trots LED et le potentiometre de reglage.

milliamperes au maximum. De cefait, rappareil se caracterise par unegrande autonomie, ce qui autorisel'utilisation d'une pile de faible capa-cite, done de peu d'encombrement.Afin de disposer d'un potentiel fixe etregule quel que soit retat de &chargede la pile, un transistor regulateur T 1fournit au niveau de son emetteurune tension de I'ordre de 6,5 V. Cetteregulation est obtenue grace a la pola-risation de la base par la diode ZeilerDZ (5,6 V) et des deux diodes Di etD2 (2 x 0,6 V).Notons que cette tension regulee nesert qu'a l'alimentation du dispositifde detection de la temperature et decomparaison des potentiels, le cou-rant necessaire a l'alimentation desLED etant preleve en amont de la re-gulation.

b) La detectionde la temperature

Ainsi que nous le disions déjà plushaut, la courbe de variation de la re-sistance ohmique dela CTN a une al-lure logarithmique. Cela revient adire que le rapport ARA n'est pasconstant et depend de la temperatureelle-meme.A priori, cette caracteristique neconstitue pas une gene en soi, comptetenu du mode de fonctionnement

adopte pour le mesureur de tempera-ture ; neanmoins, et dans le but d'ob-tenir une graduation relativement re-guliere de la plage du potentiometrede mesure, it serait plus interessantque la courbe de variation se rappro-che davantage d'une droite. Pourcette raison, la CTN a ete montee enparallele avec une resistance R3. L'en-semble constitue ainsi Ia branche su-perieure d'un pont diviseur, la bran-che inferieure etant la resistance R4.Le transistor T3 voit sa base relitece pont diviseur. Il est d'ailleursmonte en « collecteur commun D ouencore en « suiveur de potentiel ». Auniveau de l'emetteur de ce transistor,on releve ainsi fidelement le potentielde la base, diminue de 0,6 V, qui cor-respond a la jonction base-emetteur.En definitive, on observe sur remet-teur de T3- une augmentation de potentiellorsque la temperature du milieu am-biant a la CTN, augmente ;- une diminution de potentiel lors-que la temperature diminue.

c) Actiondu potentiometre

Le potentiometre P occupe une posi-tion symetrique par rapport a l'en-semble CTN/R3 dans les composantsperipheriques relies a la base de T2 ;

ce dernier est egalement monte ensuiveur de tension o. Ainsi, lorsque

I'on toume le curseur du potentiome-tre dans le sens de la diminution de Iaresistance, le potentiel disponible surremetteur de T2 augmente. II dimi-nue si la resistance du potentiometreaugmente. L'ajustable A permettrad'encadrer la plage de mesure de tem-perature que l'on se sera fixee, ainsique nous le verrons a la fin de cet arti-cle. La valeur de R2, par rapport acelle de P, permet d'obtenir une plageplus ou mains &endue ; nous en re-parlerons en fin d'article. Enfin, lescapacites C3 et C4 conferent a lien-semble un surcroit de stabilite en em-pechant toute velleite d'entree en os-cillation.

d) Comparaison des potentielsChaque transistor « suiveur o com-parte dans son circuit emetteur deuxresistances montees en serie. La va-leur de R5 est tres faible par rapport acelle de R7 (de l'ordre de 0,5 %} ; it enest de meme en ce qui concerne R6 etRg. Le point commun de R5/R7 est re -lie a rentree directe d'un 0 741 Dmonte en comparateur de potentielIC] ; le point commun de R6/R8 estretie a rentree directe d'un second«741 » (IC2). Les entrees inverseusesde ces deux circuits sont reliees aux

52 N' 107 ELECTRQNIQUE PRA11QUE

emetteurs de T2 et T3, mais de faconcroisee, c'est-i-dire que ]'entree in-verseuse de ICI est en relation avecl'emetteur de T3, tandis que celle deIC2 correspond a l'emetteur de T2.Placons-nous dans l'hypothese del'equilibre, c'est-A-dire dans le cas oules deux potentiels disponibles sur lesemetteurs de 12 et T3 sont egaux aune valeur donnee « u ». II en resultequ'aux points corn muns R5/R7 etR6/R8 on observe un potentiel :

U' =R5R7+ R7

U ?-- 0,995 u

En consequence, du fait que l'on ob-tient u' < u, pour les deux « 741 o lepotentiel de ]'entree directe reste inf.&rieur a celui disponible sur les entréesinverseuses d'une faible valeur : lescircuits ICI et IC2 presentent ainsi unpotentiel bas, de l'ordre de 2 V surleur sortie.Imaginons maintenant que la tempe-rature ambiante dans laquelle est pla-cee la CTN augmente. Le potentielsur l'emetteur de T3 augmente A sontour. Si ce nouveau potentiel atteintune valeur ul telle que :

RgU'i -

R6 + Rg> u

le potentiel sur ]'entree directe de IC2&passe celui de son entree inver-seuse, et Ia sortie de IC2 passe a unetat haut de l'ordre de 5,5 V.En revanche, en ce qui concerne ICI,le potentiel de ]'entree inverseusereste encore davantage superieur a ce-lui de ]'entree directe, la sortie conti-nue donc de presenter un etat bas.Pour atteindre a nouveau la positiond'equilibre, i1 faut tourner le curseurde P dans le sens d'une diminution dela resistance afin d'obtenir une aug-mentation de potentiel sur l'emetteurde T2.A titre d'essai, le lecteur peut verifierla situation inverse dans laquelle latemperature ambiante diminue, etque l'on constate au contraire le pas-sage a un potentiel haut de la sortie deICI. Egalement dans ce cas, it fautagir sur le curseur du potentiometre,mais en augmentant sa resistancepour atteindre a nouveau requilibre.Le rapport :R5 R6R7 R8

determine l'intervalle maximal denon -reaction du dispositif. Il s'agit enfait de la sensibilite du montage. Plusle rapport est faible, plus ]'ensemblereagit pour un faible &art de tempe-rature. Les physiciens designent cette

Le eapteur : une resistance CTN de 10 KO.

caracteristique par le nom savantd'hysteresis, qui est une sorte de de-calage entre un phenomene et saconsequence.Les resistances R9 et Rio introduisentune reaction positive !ors du bascule-ment de ICI ou de IC2 en apportantun surcroit de potentiel ou, aucontraire, une « fuite » de potentielsuivant le sens du basculement. II enresulte un basculement plus franc etune augmentation notable de la stabi-lite du montage.

e) Traitement des potentielsdes sorties des « 741 »

Les circuits ICI et IC2, de par leurconstitution, ne presentent pas desetats hauts et bas purement logiques.Ainsi, un etat haut se traduit en rea-lite par ]'apparition d'un potentiel de5,5 V sur la sortie pour une tensiond'alimentation de 6,5 V. De meme,pour un etat bas, on constate une ten-sion de (Whet de l'ordre de 2 V sur lasortie. II convient done de transfor-mer ces potentiels en veritables ni-veaux logiques on un etat haut estequivalent a Ia tension d'alimenta-tion et oil l'etat bas correspond a unetension nulle. C'est le role des ponesinverseuses I, II, IV et V de IC3. Ellesont ete groupees deux par deux et encascade de maniere a former deuxtriggers de Schmitt. Ce dernier com-pone la double propriete d'augmen-ter la rapidite des basculements et depresenter sur sa sortie des niveaux lo-giques nets. Le niveau logique de lasortie de ICI devient ainsi disponiblesur la sortie de la porte II, tandis quecelui de la sortie dse IC2 correspond acelle de la pone V.Compte tenu des explications four-

nies au paragraphe precedent, troiscas peuvent donc se presenter :1° seul ICI presente un etat haut(t° CTN < to potentiometre) ;20 seul IC2 presente un etat haut(t° CTN > t° potentiometre) ;3° CI et IC2 presentent simultane-ment un etat bas (equilibre).Dans ce dernier cas, ]'entree de laPorte inverseuse IV de IC3 est sou-mise a un etat bas, alors qu'elle etaitsoumise a un etat haut dans les deuxcas precedentes par l'intermediaire deD3 ou de 04. Il en resulte un etat hautsur la sortie de cette porte V.

0 Affichage des resultats

Les trois cas precedemment enume-res se trouvent visualises par I'allu-mage de LED. Ces dernieres sontmontees dans les circuits collecteursde transistors NPN avec une resis-tance de limitation du courant. GraceA ('observation de la LED allumee,l'utilisateur du dispositif sait imme-diatement dans quel sens it convientde tourner le curseur du potentiome-Ire de maniere a obtenir exclusive-ment I'allumage de la LED centraleL3 que l'on a choisi de couleur diffe-rente. Grace a une graduation et unbouton a flechette, on peut aloes rele-ver directement la valeur de la tempe-rature du milieu dans lequel se trouveplac.ee la CTN.

III - LA REALISATIONPRATIQUE

a) Le circuit imprime (fig. 4)

Il est facilement reproductible en uti-lisant les differents produits de trans-fert Mecanorma disponibles sur le

W 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 53

Z C.1C1o

La a.

'r 0

P0.1

Fig. 4 Trace el implantai on grandeuret5 nature.

REM!

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0

cc.-r

march& Cependant, avant d'en entre-prendre la confection, it est prudentde se procurer d'abord ]'ensemble descomposants tels que le bouton-pous-soir directement sou& ici sur le cir-cuit imprime ou l'embase femellepour Jack. Au besoin, ii est peut-titrenecessaire de rectifier le circuit im-prime en consequence. Les elementsde transfert peuvent etre directementappliques sur la face prealablementdegraissee de ]'epoxy. Apres attaqueau Bain de perchlorure de fer et unrincage ahondant, on percera les dif-ferents trous a ['aide d'un foret de0,8 mm de diametre. Certains serontpeut-etre a agrandir suivant le diame-tre des connexions des composants aimplanter. Enfin, it est toujours bond'etarner les differentes pistes du cir-cuit directement au fer a souder pourune meilleure tenue mecanique etchimique du cuivre.

b) Implantationdes composants (lig. 7)Apres la mise en place des quelquesstraps de liaison, on soudera les dio-des, les resistances, les capacites et lestransistors. Attention a ]'orientation

des composants polarises. En dernierlieu seulement, on passera a l'implan-tation des circuits integres en faisantattention a ne pas trop les chauffer enmenageant toujours un temps de re-froidissement suffisant entre deuxsoudures consecutives sur memeboitier.Un &coupe circulaire a ete pratiqueedans l'epoxy afin d'y loger le poten-tiornetre. Ce dernier a ensuite ete im-mobilise a l'aide d'un peu de colle dutype Araldite.La CTN a directement ete 'ogee dansun Jack male. Attention egalement aurespect des polarites du coupleur depile. Le rouge correspond A la bornepositive et le noir a la polarite nega-tive. Toute erreur a ce niveau corn-promet totalement le fonetionnernentdu montage et aboutit meme a la des-truction de certains composants.

c) Montage et reglagesLe montage du circuit irnprime dansle coffret Heiland ne pose aucun pro-bleme particulier. Ce type de coffretest Bien pratique du fait de sa trans-parence, ce qui permet de ne pasac sortir les LED. De plus ii a ete

eoncu pour pouvoir loger facilementla pile de 9 V avec son coupleur.Un travail important reste cependantla graduation de la plage de mcsuredu potentiometre. A cet effet, la CTNa eta montee sur les extremites dedeux fils isoles dont les autres boutsont ete raccordes a /a fiche Jack. LaGIN a ensuite ete fixee a l'aide d'unruban isolant sur le corps d'un ther-mometre a mercure. L'ensemble a eteplace dans un manchon en rnatiereplastique de maniere a obtenir uneetancheite. Par la suite, la sonde pro-visoire ainsi confectionnee a ete plon-gee dans l'eau contenue dans unemarmite de capacite importante(quelques litres).En plagant cette derniere dans uncongelateur, on obtient quelques gla-cons flotiants sur la surface de ]'eau,ce qui definit une temperature dezero degra. Ensuite on augmente pro-gressivement la temperature de l'eauen chauffant tres lentement la mar-mite et en graduant ainsi directementla plage du potentiometre par lecturedirecte du thermometre de referenceet en allumant a chaque fois la LEDcentrale.

54 N° 107 ELEGIAC N I QU E PRATIQUE

Auparavant, et en placant la CTNdans une ambiance de 20 V, apresavoir positionne le curseur du paten-tiometre sur sa position mediane, onprovoque l'allumage de la LEDd'equilibre en agissant sur le curseurde l'ajustable A. Ce premier reglage

permet de &fink le point de refe-rence central choisi correspondantla temperature graduee sur la positionmediane du potentiomotre.L'auteur a choisi R2 egal a 2,2 IA soft10 % de la valeur de P. La plage ainsicouverte s'etale de 00C a 60 °C. En

augmentant cette valeur, par exemple4,7 !Ka ou meme 10 Id/ ou 22 kf2, onpeut obtenir une piage plus restreihtemais aussi plus precise comme parexemple de 10 °C a 30 °C si l'on de-sire controler des temperatures d'am-biances chauffees.

IV - L1STEDES COMPOSANTS

4 strapsRi : 220 P (rouge, rouge, marron)R2 : 2,2 Id/ (rouge, rouge, rouge)R3 : 33 (orange, orange, orange)R4 : 22 kit (rouge, rouge, orange)R5 et R6 : 2 x 47 ft (jaune, violet, noir)R, et R8 : 2 x 10 kg (marron, noir,orange)Rg et Rio: 2 x 220 kit (rouge, rouge,jaune)Ri j et R12 : 2 x 10 kit (marron, noir,orange)R13 et R14 : 2 x /00 kit (marron, noir,jaune)Ri5 : 33 Id/ (orange, orange, orange)

R16 a R18 : 3 x 10 kft (marron, noir,orange)R19 a R21: 3 x 330 St (orange, orange,marron)

A : ajustable de 47 kit, pas de 5,08, im-plantation horizontalsP: potentiometre de 22 kO, lineaireCTN: resistance a coefficient de tempe-rature negatif de 10 kit

D2 : diode Zener de 5,6 VDi a D4 : 4 diodes signal (1N4148,1N914)

Li et L2 : 2 LED rouges 0 5 mmL3 : LED verle 0 5 mm

C : 22 ig.F110 V electrolytique

C2. 10 ALF electrolytiqueC3 et C4 2 x 2,2 µF electrolytique

Ti a T6 : 6 transistors NPN BC108, 109,2N2222ICI et IC2: 2 x UA 7411C3 CD4069 (6 portes inverseuses)

Embase pour Jack (soudee sur circuit im-prime)Fiche Jack (mono, 2 polarites)Bouton-poussoir (soude sur circuit im-prime)Bouton a flerhette pour potentiornetrePile 9 V (5o x 25 x 15)Coupleur pour pileCoffret Heiland HE 222 (transparent),141 x 57 x 21

LA TRADITION

DU FORM, [innovation technologique

pour les protessionnelsd'aujourd'hui et de demain

MAW'NUIVItRIQUES

LES SEULS MULTIMETRES

EN BOITIER "CAOUTCHOUC"ANTICHOCS,

POUR ENVIRONNEMENTSEVERE

Lisle des distribuieurs et documentation dOaiiite sur dernande :

MANI 500 2.000 vitals de more

Selection marmite

79 Wilma par commutator unionHPC

20 el en direct orettok

Susqu'e 1.000 1 7 at 20 M

Test semi -conductor.

MANI 520 A

2.13111313.00e et

points I selection

autoMontle

Mentien de la moua se

Entree unique 4- Ere 20 A et7'

proteges RFC

Jostof 1.010011et et 2 IA rt

Test de coatinuiti Wort

Test semi conductor

Tens its MAN1 soot equitiesde tusittes 11PC

de doilies etmans de semi*.

OA: 5 rue du Square Carpeaux 75018 PARISTel.: (11 40.27.52.50 - Telex 772 081

la mesure Irancaise

N. 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 55

CC

2 GRADATEURAUTOMATIQUE

ette realisation n'uti-lise, en outre, que descomposants tres cou-rants.

DU FONCTIONNEMENT

Normalement, c'est a l'utilisateur demanipuler le potentiometre ou detoucher la plaque sensible de son gra-dateur pour obtenir la luminositesouhaitee. Le probleme ici va consis-ter a realiser le reglage d'une manieretotalement automatique. En somme,nous souhaitons que le potentiometre

tourne » lui-meme sans que nousayons a intervenir, et cela tres lente-ment pour que ('attenuation ou t'aug-mentation de la lurnierc soit imper-ceptible a chaque variation. Nousallons d'ailleurs uniquement etudier('extinction, sachant que I'allumageest tres similaire et peu difficile a ob-tenir si necessaire. Une premiere ideevient a ('esprit, c'est d'utiliser la &-charge d'un gros condensateur chimi-que et d'en limiter la vitesse a l'aided'une serie de resistances reguliere-ment eliminees ou inserees. Cette so-lution ne peut convenir pour des du-ties tres longues en raison du manquede precision et des fuites inevitablesque l'on rencontre dans le condensa-teurs de forte valeur.Prenons le probleme a l'envers. Pourfaire varier la puissance dune lampea incandescence, done sa luminosite,it suffit de jouer sur ('instant de de-clenchement du triac utilise. En effet,si en debut d'altemance le triac recoitune breve impulsion sur sa gichette,it conduira de facon permanentejusqu'au prochain passage a zero deI'alternance. Si, done, l'impulsion estpergue plus tard que le debut de

Le reglage de la luminosite dune lampeincandescence a déjà fait l'objet de nombreuxschemas de gradateurs. Pourtant, celui-ci estoriginal, car it dispose d'une variationautomatique sur une plage de temps tres longue.11 pourra convenir pour les passionnes del'aquarium ou encore pour permettre a votre petitdernier de s'endormir avec la lumiere, sachant quecelle-ci s'eteindra tres progressivement selon laduree programmee. Une position manuellepermettra d'utiliser cette maquette comme ungradateur classique.

58 N° 107 ELECTRONIQUE PRATIGUL

Photo 2. - La carte imprimee supporte Zeus

ternance, le triac ne conduit plus quependant une fraction de cette alter-nance.11 sera possible de faire rougir seule-ment le filament de la lampe en don-nant l'ordre sur la gachette le plustard possible. Il convient done d'obte-nir le &placement progressif du si-gnal de commande de la gachette dudebut de l'alternance vers la fin, etd'une maniere automatique, mais treslente. Nous avons prevu deux dureesdifferentes, mais it serait tres aise de«sortir» un potentiometre pour dis-poser d'une multitude de duties tou-tes differentes. La commande parpassage a zero de l'onde secteur nepourra pas etre utilisee ici en raisondu principe precedemment &lance.La construction d'un generateurd'impulsion reglable est chose aiseeon fait souvent appel a un simplecomparateur dont l'une des entreesrecoit une dent de scie synchroniseestir le secteur et l'autre une tension

les elements.

continue variable croissante ou de-croissante, scion I'effet recherche.Cette tension variable est simplementobtenue par un condensateur chimi-que dont le temps de &charge (ou decharge) est dose par une resistance va-riable, ce qui determine bien sin- lapente de la tension de restage.Pour permettre de realiser des tempstres longs, nous nous sommes tournesvers une solution differente quiconsiste en dix paliers judicieusementespaces et obtenus a l'aide d'uncompteur decimal 4017 alimentantdes resistances differentes. Le tempssera done proportionnel a la Ire-qucnce du signal applique sur l'entreehorloge du compteur, qui remplaceici le potentiometre de restage.Un restage manuel sera prevu et met-tra en service un classique potentio-metre en face avant du boltier. Nousdecouvrirons tous les details duschema electronique dans le chapitresuivant.

B - ANALYSE DUSCHEMA ELECTRONIQUE

11 est donne en totalite dans la fi-gure 2. II se compose de nombreuxelements simples que nous allons de-cortiquer en detail. L'alimentationsera bien entendu obtenue a partir dusecteur altematif ; nous trouvons leclassique transformateur suivi d'unpont de Graetz a 4 diodes ou d'unpont rnoule plus pratique a implan-ter. Et une premiere remarque s'im-pose ici car nous aurons besoin de latension non Mir& pour realiser undetecteur de passage a zero. Pourcette raison, la diode de blocage D5isole les condensateurs de filtrage C1,C2 et C3, et permet de disposer pourle reste de la =queue d'une tensionde 12 V parfaitement filtree. Le tran-sistor T3, dont la base est alimenteepar le pont diviseur R26 -R27, delivresur son collecteur une impulsion bienrectangulaire en parfait synchronisme

N° 107 ELECTRONICLUE PRATIQUE 59

ALIMENTATION

ACTION

MARCHE

DETECTION

ZERO

ME MOIRE

BISTABLE

ACTION

R AZ

CHOIX

DUREE

BASE DE TEMPS

GENE RAT EOR

DENTS DE SUE

ETAGE

ADAPTATEUR

GE NERATEUR

PALIEFLS DE TENSION

COMPTEUR

DECIMAL

CGMPARATEUR

SELECTION

MANUEL AUTO

REG_ AGE

MANUEL

MISE EN

FORME

INTERFACE

TRIAC

Fig. 1 Synopttque du montage.

avec le passage a zero de l'onde sec-teur. L'ajustable P2 permet de chargerle condensateur Cg selon une courbeexponentielle. Une charge lineaire au-rait exige un generateur a courantconstant bien inutile ici comme nousle verrons plus loin. A chaque passagea zero, la resistance R29 vient com-mander le transistor T4 dont le roleexact est de &charger le plus brutale-ment possible le condensateur Cg. Aupoint A, on dispose d'un signal res-semblant fort a un signal en dents descie tres regulier puisque synchronisepar le secteur lui-meme. Ce signal esttransmis a travers R24 sur l'entree 3non inverseuse d'un ampli-OP monteen comparateur. Son fonctionnementest bien connu : si le potentiel appli-que a l'entree e+ est superieur a celuidisponible sur l'autre entree e-, alorsla sortie se trouve au potentiel positifde l'alimentation, puisque ce circuitest alimente sous une tension simple(+ et - 12 V entre les bornes 7 et 4).Si, au contraire, l'entree e- est predo-minante, on trouve un niveau prochede la masse sur la sortie 6 de IC4.Nous allons a present nous occuperdu signal applique sur l'entree 2. Sil'inverseur S4 est place sur la position

manuel n, on preleve sur le curseur

du potentiometre P3 une tension de-pendant de la position exacte du cur-seur (reglable entre 0 V et + V de rail-mentation). Cette position permetd'obtenir a la sortie du comparateurIC4 un signal rectangulaire dont lafrequence exacte depend bien de latension affichee par le potentiornetreP3, puisqu'ici le signal en dents descie est parfaitement immuable. Latension reglable « coupe n le signaltriangulaire plus ou moins longtempsapres le debut de l'alternance. Lescomposants C9, R31 et Dg assurentune commande parfaite du transistorT5 charge d'aller provoquer le deblo-cage du triac a travers la resistance degachette R33.Il est possible de cette maniere d'ob-tenir un filament a peine rouge de lalampe ou la luminosite maximale se-lon que l'impulsion de commande ar-rive tres lard ou tres tot apres la de-tection du zero de l'onde secteur.C'est, nous vous l'accordons bien vo-lontiers, une maniere un peu compli-quee de realiser un gradateur, bienque l'on puisse ici profiter d'un anglede dephasage tres vaste, a savoir de 0A 1800 pratiquement.La position (..< automatique n est plusinteressante : it nous faut une tensionen augmentation constante, de pres-que 0 V au maximum de la tension endents de scie. La solution nous vient

une fois de plus du simple compteurdecimal 1C3 (4017), bien connu deslecteurs d'Electronique Pratique. Cecircuit fort pratique valide ses 10 en-trees les ones apres les autres, c'est adire qu'elles passent toutes de l'etat 0a l'etat 1 logique selon le rythme dusignal d'horloge appliqué sur son en-tree 14. Apres quelques tatonne-ments, avouons-le, nous avons trouveles valeurs les plus pratiques a donneraux resistances R10 a R15, qui vont de910 kIl a 100 kn. Nous nous placonsencore une fois dans le cas de l'extinc-tion automatique qui nous importaitle plus. Il va sans dire que l'effetcontraire sera obtenu si vous inversezles valeurs des diverses resistances.Des diodes anti-retour sont montees(Da a D16) et la tension produite titslentement ressemble a un signal enmarches d'escalier, dont les marchessont tout de merne tres longues parrapport a leur hauteurUn &age adaptateur est indispensa-ble avant d'aller rejoindre a travers laresistance R24 l'entree e- du compa-rateur IC4. Le reste du schema n'estqu'une forrnalite. Il est clair que letemps total de l'extinction est directe-ment fonction de la frequence desfronts montants appliques sur l'en-tree horloge 14 du circuit 1C3. Le cir-cuit complexe C.MOS 4060 (IC2) estmis a contribution et sa sortie 3 (Q13

60 N°107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

,C10 R34

220V

on/oft

S5

t5VA

51

marche

R1

R2

.v

9v

R3

14

IC14013

6 7

of

C5

1 I

-a

CL06

D3

041)1

*-1IJP

16 9 1! 1012 3

IC 2

4060

52 RAZ

NW&R4

D7

1)1

R26

R27

R6

013

r..

iiiciT c2T caT

R28

T3

R

829

-u

T1

RB R9

Z1

RST15

0

R3

P2

08 09 D10 D11 012 D13

2sa-A--zza

t!I 1R10 R11 812 813 1114

2 4 7 10

IC3 4017

815

Al

A2G

triaclampe

R33WWh4fr

LR32

VoWt4

D14 D15 016

Ri6 R17 818

R31

auto

R21

CE6 9 11

13

manuel

P3

AMWR23

822

.v

Fig. 2 Schema de principe.

= facteur de division maximal) pro-duira le signal recherché. A noter lapresence du transistor Ti qui assurel'inversion du signal et evite une pre-miere impulsion plus courte de moi-tie.La base de temps depend precisementdes condensateurs C6 ou C7, de la re-sistance R5 et surtout de l'ajustable

1

Selon la position de l'inverseur S3, onpourra avec PI a mi-course obtenirenviron une demi-heure ou une heurepour ]'extinction totale de la lampe. 11sera facile de jouer sur ce alai etl'ajustable P1 peut meme etre rem -place par un potentiometre en faceavant si vous souhaitez des dureestres differentes ou variables. On peutegalement envisager le remplacementpur et simple des condensateurs.L'oscillateur de IC2 ne peut demarrerqu'a condition que son entrée de vali-dation 12 se trouve au niveau bas, ni-veau transmis justement par le der-

nier circuit IC1, jouant le role dememoire bistable. Cette bascule Dtransmet sur la sortie 1 le niveau pre-sent sur sa borne 5 des ]'apparitiond'un signal positif sur son entrée 3. 11suffit done d'une impulsion tresbreve sur le poussoir Si MARCHEpour porter a 0 a la sortie 2 de ICI etpar IA commander la mise en route del'oscillateur suivi de toute sa batteriede diviseurs par 2. La mise au reposde la memoire, c'est-A-dire la RAZ etl'arret du comptage, peut se faire dedeux manieres distinctes :- a la mise sous tension ou lorsque lesecteur vient a se retablir apres unecoupure ; le condensateur C5 se corn-porte comme un bref court -circuit etA travers la diode D5 met a zero laborne 4 de ICI. Il fait d'ailleurs dememe pour le compteur decimal IC3A travers la diode D7 ;- volontairement, et selon le memeprocessus par une action sur le pous-soir S2 note RAZ.Signalons encore que la deniiere sor-tie du compteur decimal est utiliseepour bloquer le circuit en portant a Isa borne 13. Si vous souhaitez blo-

quer I'allumage et non obtenir l'ex-tinction complete comme c'est le cassur notre maquette, it suffira de relierpar une resistance et une diode laborne 11 A la resistance R19, mainte-nant ainsi la tension dorm& sur lecomparateur qui se fige a la dernierevaleur detectee.Toutes les fantaisies sont possiblesce niveau. II peut par exemple etre in-teressant de remplacer les resistancesR Io a R18 par des ajustables en vued'obtenir un signal c< bizarre » en lieuet place de la tension regulierementvariable.La resistance R34 et le condensateurCio jouent ici le role d'antiparasitage,car, comme nous l'avons déjà signale,le principe meme du montage exigeque le triac s'amorce a des momentsdifferents, bien bin (toutes propor-tions gardees) du zero, ce qui peutprovoquer bon nombre de signaux in -desirables sur les ondes radio. Rappe-Ions enfin que le plus de ('alimenta-tion est retie directement au secteurit convient done d'etre tres prudenten montant et en manipulant cetterealisation.

No 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 61

C - REALISATIONPRA TIOUE

Le circuit imprime unique ne pourraguere se realiser rapidement et effica-cement qu'avec la methode photogra-phique. Le trace des pistes est donnea rechelle 1 sur la figure 3. Apres lagravure, et un copieux rincage, tous

Photo 3. - Dissipateur pour le triac.

les trolls seront perces a 1 mm envi-ron et agrandis pour les gros compo-sants, comme les bornes, le transfor-mateur, les ajustables et les 4 trollsde fixation. Un etamage soigne despistes n'est pas inutile et contribuera

unc bonne tenue dans le temps touten facilitant les operations de soudagedes composants_ Implanter les 5

straps en fit nu, puis les nombreusesresistances et les supports des circuitsintegres. Veillez a la bonne orienta-tion des composants polarises commeles transistors, condensateurs chimi-ques, diodes. Le dissipateur du triacn'est pas indispensable si la puissancede la lampe reste inferieure a 100 W.Quelques picots a souder permettrontde raccorder aisement tous les ele-ments exterieurs a I'aide de Ills sou -pies de couleur.

D - REGLAGES=ElUn serieux controIe est souvent tresutile avant la mise sous tension deI'ensemble. Ne manta aucun circuitintegre pour l'instant ; controlez tou-tes les tensions a l'aide d'un multime-tre (entre la masse et les bornes 7, 14et 16 selon le circuit a tester). Atten-tion, le circuit IC3 ne doit disposerque de 10 V en raison de la presencede la diode Zener Z1, ceci pour ne pas&passer le sommet du signal en dentsde scie. Mist en place de IC4 sur son

Suite page 129

MICROMODULATEURDE POCHE

1 n'est plus besoin depresenter les jeux de lu-miere dits « psychedeli-ques », qui animent des

spots de couleur en fonction d'un si-gnal musical ou tout simplement de laparole. Nous voulons proposer a nosjeunes lecteurs une version portablede ce jeu de lumiere a trois canaux,dont les lampes sont plus modeste-ment remplades par quelques LEDde couleur. Le prix de revient raison-nable et surtout la securite (car cemontage fonctionne sur piles ou surla prise de l'allume-cigares de votrevehicule) devraient inciter bon nom-bre de lecteurs a entreprendre cemontage simple quoique tres specta-culaire.Le spectre sonore capte par un petitmicro a electret sera analyse par troisfiltres dont le but de chacun sera dereagir plus particulierement a unebande de frequence tres precise.Ainsi, le filtre des graves sera relative-ment insensible aux frequences ai-gues en raison de la bande passantequ'il lui sera attribue par le choix descomposants. II en est de meme pourles trois canaux (graves-aigus-me-dium), que rien n'empeche d'ailleursde remplacer par un nombre plusgrand pour des effets particuliers. Sila luminosite des LED de couleur nepeut rivaliser avec les éclairs fou-droyants des traditionnels « spots Yfr,retorquons que le faible coin et la se-curite totale sont ici des elementsbien plus determinants a nos yeux.Cette maquette pourra vous accom-pagner partout, ou prendre place dansvotre vehicule pour illuminer votretableau de bard par autre chose que letemoin de starter ou le voyant de ni-veau d'huile ! Le modulateur pourrase monter a proximite d'un quelcon-que recepteur portable a transistor,ou d'un walkman, pourquoi pas.Dans ce dernier cas, I'utilisateur seranon seulement sourd a son environ-nement (casque oblige), mais egale-

Apres le chenillard de poche (ElectroniquePratique no 50, juin 1982), voici un autre montagedestine a creer quelques effets lumineux a partird'une ambiance musicale ou simplement pendantune conversation. Il s'alimente a l'aide dequelques piles et pourra sans peine etre &place ouporte a la boutonniere !...

ment presque aveugle s'il reste fas-eine par la danse rythmee des LED du,montage. Imaginez la tete de vos amiset interlocuteurs lorsque vous arbore-rez a la boutonniere un joli bouquetlumineux pret a s'illuminer sur la

moindre parole de vous ou de votreentourage. La plaquette portant lescomposants et les piles d'alimenta-tion seront aisement dissimules sursoi, dans une poche interieure, ousous les vetements.

66 No 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

MICRO

GAIN

PREAMPLI

SENSIBILITE

E TAGE

DIN TREE

ADAPTATION

LEDS JAUNES

FILTRE

PASSE BANDE

AIGUS

ADAPTATION

LEDS ROUGES

Enfin, signalons que cette realisationpent, en remplacant les LED par desimples coupleurs optiques, comman-der de veritables spots alimentes cettefois sur le secteur, moyennant quel-ques triacs. Mais nous nous eloignonsaussi de rid& de depart.

A - RAPPELSUR LES FILTRESELECTRONIQUES

Un filtre est un ensemble de compo-sants electroniques destine a separercertaines frequences dans un signalcomplexe ou composite, c'est-A-direforme par la superposition de plu-sieurs frequences, comme la musiqueou la parole. On pourrait comparerun filtre electronique a un tamis quirealise la separation des grains de sa-ble selon leur taille. Deux elementssont habituellement utilises dans lesfiltres : le condensateur et la resis-tance.La bande passante d'un filtre est labande de frequence pour laquelle legain du filtre est sensiblementconstant (a 30 % pits). On distingueainsi quatre types de filtres :- le filtre passe -bas (fig. 11)qui eli-mine les hautes frequences. Sa fre-quence de coupure haute est :

fc = 1/2 wRC ;

Fig. la Rappels theoriques sur les filtres.61d

- le filtre passe-haut (fig. lb), qui, al'inverse, elimine les frequences bas-ses. La resistance et le condensateursont inverses ;- le filtre passe-bande (fig. 1c), qui, al'inverse des precedents, laisse passerune bande de frequences tres etroite,mais faiblement attenuee. Il suffitpour la realiser d'associer les compo-sants des filtres precedents ;- le filtre coupe-bande, qui est des-tine A attenuer une bande de ft.&quence. Sa realisation exige de nom-breuses cellules RC.II est possible egalement de realiserdes filtres ties efficaces a partir d'am-plificateurs operationnels ordinairescomme le 741 : on parle dans ce casde filtres actifs.

Fig. 1 Synoptique du montage.

N. 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 67

o+12V

C2

R2 Rs--00000-

9+V2

3

3i R3

C6

Fig. 2 Schema de principe.

Nous ne nous interesserons ici qu'aufiltre passe-bande, puisqu'il s'agit de«trier» le signal capte en trois ban -des de frequence hien distinctes.

Le schema type est donne a la fi-gure M. La resistance R1 agit sur legain du filtre et sur la largueur debande.

Photo 2. - Pour les !litres. on dispose de la meme implantation.

Exemple : avec Ri 1kg, R2 -330 kiI, C = 68 nF, on calcule une fre-quence centrale de 100 Hz.II est d'ailleurs commode de ne varierqu'un composant pour faire varier labande passante du filtre. C'est ce quisera Presque fait dans notre ma-quette. Retenez que plus la valeur descondensateurs sera foible et plus lafrequence centrale du filtre serahaute. Ii va de soi qu'il nous faudrarester dans des limites raisonnablestaint dans les basses que dans les ai-gus.

DU SCHEMAEL EC TRON1Q UE

Nous aeons choisi de capter la sourcede modulation a l'aide d'un minus-cule micro a electret, ce qui permetvraiment d'eviter le III a la patteet capte aussi bien l'ambiance musi-

tale que la parole. Le circuit IC/, unsimple ampli-OP du type 741, recoitsur son entree 2 inverseuse et a Ira-vers le condensateur C2 le faible si-gnal alternatif capte par la capsulemicrophonique. L'entree 3 est polari-see A mi-tension d'alimentation parles resistances R2 et R3. Le gain de cepremier etage esi fixe et depend de lavaleur dorm& a la resistance R5. Lesignal quelque peu amplifie est trans-mis a Travers le condensateur C3 versun second etage amplificateur consti-tue par le circuit 1C2 et quelques corn-nosants annexes. On trouve juste-ment I'ajustable Pi qui permettra deregler le gain de l'ensemble. Avantd'attaquer les trois fillies destines atrier les trois frequences, it convientde monter un petit etage adaptateurd'impedance. Le transistor T1 feral'affaire avec R7, R8, R9, R10 et C4,C5. Vous aurez note la presence de

Fig.3 Trace du circuit imprime et im-et 4 plantation a !Whelk.

AIGU S

(13

PILE 12V

PSYCHEDELIC

MEDIUM

rtI

12,11-4

4fTE-C15 C12

<I:0C6

-AR 61-

EP 87

GRAVES

1C7

C

C13,

MICRO

ELECTRET

N° 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 69

l'ajustable P2 qui permettra de doserprecisement la sensibilite du micro.Le condensateur C6 distribue le signalamplifie vers les trois filtres qui, rap-pelons-le, sont strictement identiquesa la valeur des composants pres.Ainsi, le filtre des graves s'articule au -tour de 1C3. Son gain est dose parl'ajustable P3. Les condensateurs C7et Cg correspondent a une bande defrequences voisines de 400 Hz. Lasortie 6 de l'ampli-OP commandetravers le condensateur C9 le transis-tor T2 chargé d'illuminer les LED Liet L2 montees en serie. Elles serontsollicitees surtout par les frequencesbasses du spectre sonore came par lemicro.On trouve de meme le circuit IC4charge de la bande mediane vers2 kHz, et enfin IC5 plus particuliere-ment sensible aux frequences voisinesde 7 kHz. It vous appartient de proce-der a quelques essais pour determinerles bander de frequences les plus int&ressantes scion ('application envisa-ge. II est possible de monter un nom-bre plus important de filtres si celavous tente.La couleur des diverses LED aussi estlaissee a votre entiere appreciation.La source d'energie devra etre suffi-samment puissante pour assurer uneduree de fonctionnement correcte aumontage, sous une tension de 12 Venviron. Ne songez done pas trop a laclassique petite pile de 9 V, trap fai-ble pour cette application !

D - REALISATION

Le circuit imprime est relativementcompact, eu egard aux nombreuxcomposants qu'il compute. Son traceest donne a l'echelle 1 sur la figure 3.Il ne pourra guere se realiser qu'avecla methode photographique. La miseen place des divers elements exigerabeaucoup de soin et d'attention. Veil-lez surtout a la bonne orientation descomposants polarises.Nous vous suggerons de a sortir » lemicro et les LED en une espece debouquet (voir photos). Un diffuseuropaque mettra bien en valeur les di-vers eclats lumineux apres un reglagesoigné.Nous sommes persuades que voussaurez mettre en valeur ce modestejeu de lumiere dont nos jeunes lec-teurs sant habituellement si friands.

Guy ISABEL

Photo 3. - Aspect du jeu de DEL.

LISTE DES COMPOSANTS

1° Semi-conducteurs

IC1, /C2, /C3, IC4, /C5 : ampli OP ALA741 DIL 8T1, T2, T3, T4: transistor NPN BC 337ou equivalentLj, L2 : diodes LED rouges 0 5 mmL3, L4 : diodes LED vertes 0 5 mmL5, L6 : diodes LED jeunes 0 5 mm

2° Resistances(toutes valeurs 1/4 W)

Rj, R6 : 8,2 Ica (gris, rouge, rouge)R2, R3, R8, R9: 10 kft (matron, noir,orange)R4, Rib R15, R19, R23, R27, R31: 1,5 kit(marron, vent, rouge)R5 : 100 Ice (marron, noir. jaune)R7 : 560 (vent, bleu, noir)

R12 : 3900 (orange, Blanc, matron)R13, R14, R21, R22, R29, Rjo : 330 k0(orange, orange, jaune)RI6, R24, R32: 1,2 kit (matron, rouge,rouge)R17, R25, R33 : 1 kit (matron, noir, rouge)R18. R26. R34 : 10 0 (marron, noir, noir)R20. R28 : 470 0 (jaune, violet, matron)

Pt : ajustable horizontal 220 162P2 : ajustable horizontal 10 kitP3, P4, P5 : 4,7 kit ajustable horizontal

3° CondensateursC1: 47 AP 16 V, chimique horizontalC2 : tantale goutte 2,2 u17116 VC3 : tantale goutte 1 uF/16 VC4 : chimique vertical 470 0716 VC5 : tantale goutte 22 1F/16 VC6 : tantak goutte 3,3 07116 VC7 : plastique 15 nFC8 : plastique 22 nFC9 : tantale 10µF115 VC jo :plastique 2,2 nFC11 : plastique 4,7 nFC12 tantak goutte 10 ,F/16 VC13 plastique 1 nF

plastique 1,5 nFC,5 : tantale goutte 10 AlF/16 V

4° Materiel divers

5 supports a souder 8 brochesMicro subminiature a electret2 connecteurs pour 4 piles 1,5 V ba-ton2 coupleurs pression pour piles 9 VFiI souple multicolore, epoxy

Faites-nous part de cos experimentationspersonnelles en nous soumettant une

maquette electronique

ELECTRONIQUE PRATIQUE

2 a 12, rue de Bellevue, 75019 Paris. Tel.: (1) 42 00 33 05

70 W 107 ELECTRON KUM PRATIQUE

NOUVELLES GRAVEUSESVERTICALESPour realiser soi-meme des circuits imprimessimple et double face rapidement, CIF vient detrouver une secluisante solution, la graveuseverticale.

ette nouvelle machineen 100 % PVC est en-tierement soudee (etnon collee). Son bac

transparent assure une visibilite to -tale sur les deux faces. On disposedans ces conditions d'un ensemblecompact, stable, propre et robuste.La machine fait appel a un moteurmembrane etanche, place sous le so-cle et protégé par un capot. Les corn-mandes de pompe et de chauffages'effectuent volontairement a l'aided'un commutateur unique afin d'ac-celerer la circulation du liquide pen-dant la premiere chauffe, d'une part,et pour eviter, d'autre part, d'oublierle chauffage entre deux manipula-tions.L'ensemble de chauffage comprend,un thermoplongeur sous Pyrex avecthermostat et voyant incorpore, ainsiqu'un reglage sur la partie exterieurede la resistance.

L'UTILISATION

Le fabricant recommande l'utilisa-tion de persulfate d'ammonium ou deperchlorure suractive jusqu'au niveaude remplissage (2,5 litres).Le thermoplongeur se regle de la fa -con suivante : tant que le voyant in-corpore dans la resistance est allume,la temperature &sir& n'est pas at-teinte. Pincez entre le pouce et ('indexla tetine en caoutchouc depassant dela tete et tournez la tige de tillagepour obtenir la temperature ideate degravure (35 degres).Une fois la machine remplie de['agent de gravure, attendez la monteeen temperature. Clipsez votre circuitimprime simple ou double face sur lapince multicircuits. Plongez l'ensem-

ble pince + circuit dans le bac de gra-vure.Vous pouvez surveillez l'avance de lagravure. Pour une gravure rapide, uti-lisez uniquement du persulfate d'am-monium ou du perchlorure suractiveC.I.F. N'utilisez jamais de perchlo-rure ordinaire. Le perchlorure de ferC.I.F. est autonettoyant et possedeune courbe de gravure plus constante.Le persulfate d'ammonium est propreet transparent, son pouvoir de gra-vure est inferieur au perchlorure su-ractive.

Option : Vous pouvez ajouter un bacde developpement et un bac de rin-cage junielables sur votre machine.Dans ce cas, vous ne toucherez plus lecircuit avec les doigts depuis l'insola-tion jusqu'apres la gravure et le rin-cage.

ENTRETIEN

Faites simplement fonctionner votremachine avec une solution a 50 %d'acide chlorhydrique et d'eau pen-dant 15 minutes.

72 Pil° 107 ELECTRON IQUE PRATIQUE

Instructions

Nous vous rappelons brievement lesphases d'execution pour la realisationd'un circuit imprime.

Insolations

- Enlevez la protection adhesivenoire de votre plaque photosensiblepositive C.I.F. ;- positionnez votre film ou dessinoriginal sur la couche photo (faites at-tention au sens cote composants oucotes pistes) ;- placez l'ensemble film + plaque survotre machine a insoler ;- insolez votre plaque : de 2 a 2,30minutes si vous utilisez un film ouune grille inactinique ; de 2,30 a 4 mi-nutes si vous utilisez un calque vege-tal.

Developpement

Preparez le developpeur dans le bacvertical (option). Versez le contenudu sachez C.I.F. dans Ie bac et ajoutezun litre d'eau a 20 °C. Attendre la dis-solution complete des cristaux. Im-mediatement apres insolation, pion-gez votre plaque dans le developpeuret agitez le circuit avec la pince multi -circuits. Toute la resine photosensiblequi a etc insolee doit disparaitre enmoins de 2 minutes. Si le developpe-ment ne se fait pas totalement,consulter le tableau en fin de notice.Si vous ne gravez pas immediatementvotre plaque, rincez-li a l'eau cou-rant.

Gravure

Allumez le chauffage avant d'insolervotre circuit, plongez l'ensemblepince + circuit dans le bac de gravure.L'agent de gravure va attaquer le cui-vre qui n'est pas protégé par la resine.Le temps de gravure dolt etre de 6 a 7minutes si l'agent de gravure est neuf.Quand le temps de gravure aura dou-ble, changer l'agent de gravure. Rin-cez dans le bac vertical de rincage(option).

Eliminationde la resine

Avec un tampon et de I'alcool a bill -ter (ou avec un solvant). n peut lais-ser la resine pendant le percage pourproteger le cuivre. Vous pouvez aussireinsoler la plaque gray& et detruirela resine avec les ultraviolets ; replon-gez la plaque dans le developpeur.Votre circuit est fini.

NOUVEAUX

INTERRUPTEURS « MEC g

a touche MEC n'est pasun interrupteur de

plus sur le marcheL'objectif donne au

Service recherche et developpementetait de mettre au point un produitunique qui pourrait a la fois devenirun « standard » international etcomporter plusieurs fonctions decommutation dans le meme module.L'objectif a etc atteint mais la techno-logic evolue constamment. La serie1 500 amelioree est une preuve sup-plementaire de la volonte de MECd'etre toujours a la pointe du progres.La touche peut etre utilisee sur des fa-ces avant ou des circuits imprimes,salt individuellement, soit de ma-niere ordonnee scion les besoins.Dans le monde entier, les dessina-teurs et fabricants d'appareils d'ins-trumentation, d'informatique, de te-lecommunications, etc., utilisent lestouches MEC.Inegalable par la multiplicite de sesutilisations pour les raisons suivan-t es : contact momentane ou a enclen-chement ; possibilite de fonctions multiples ; sensation tactile agreable ; duree de vie.Des capuchons speciaux decorent

d'une maniere attrayante les facesavant des appareils.Rares sont les interrupteurs standardsqui offrent une aussi grande diversite,et done la possibilite de realiser undesign personnalise.Cette serie est offerte en dix couleurset comporte une multitude de combi-naisons de couleurs entre boutons etenjoliveurs.Ce systeme de touches permet unmontage unitaire en ranges horizon -tales ou verticales, en claviers et, danstous les cas, vous obtenez une estheti-que de qualite.Vous pouvez, enfin visualiser vosfonctions. Le systeme offre en effetdes touches avec 1, 2 ou 4 LED, deforme rectangulaire ou a tete d'epin-gle. Ces LED comportent des sortiescoudees pour s'adapter aux grilles deCl standard.Las enjoliveurs pour les LED a teted'epingle sont disponibles dans lesdix couleurs.Ces touches existent en deux inver-seurs, deux contacts travail, deuxcontacts repos, et deux contacts tra-vail et inversion de poiarite.Produit, notamment distribue parSaint -Quentin -Radio6, rue de Saint -Quentin, 75010 ParisTel.: 46.07.86.39.

N. 107 ELECTRON1QUE PRATIQUE 73

ISKRA DM 4510multimetre numerique4 1/2 digits

ourtant, on voit appa-raitre, de temps entemps, des instrumentsa 4 1/2 digits. Avec

leurs 20 000 points de mesure, ilspeuvent naturellement =ceder, aumoins theoriquement, a des preci-sions superieures. Le nouveau mo-dele DM -4510, de chez Iskra, appar-tient a cette classe.

Dans le domaine des multimetres numeriques depoche, les modeles a 3 1/2 digits, c'est-à-dire 2 000points de mesure, constituent de loin la majoritedes appareils proposes sur le march&

LE PROBLEME

DE LA PRECISION

Deux categories de multimetres s'af-frontent maintenant : les appareilsanalogiques, a affichage par aiguille,et les appareils numeriques. Les unscomme les autres comptent des parti-sans et des detracteurs. En realite, leprobleme n'est pas de preferer l'unenu I'autre technique, car elks sontplus complementaires que concurren-tes.Les multimetres numeriques se flat -tent, a juste titre, d'offrir une preci-sion superieure. Certains modeles delaboratoire alignent une impression-nante batterie d'afficheurs, et leursperformances laissent reveur...Dans le domaine des appareils de po-che, et dans les limiter de coots rai-sonnables, les constructeurs demeu-rent tributaires des fabricants decircuits integres, et, notamment, deceux qui concoivent et distribuent lesconvertisseurs analogique/numeri-que, cceurs de ce type de realisation.Dans les premiers temps, seuls exis-taient les convertisseurs a 2 000points (3 1/2 digits, affichant de 0000a 1999). On a done vu proliferer lesmultimetres de cette classe, d'ailleursamplement suffisants pour la majo-rite des applications.

Pourtant, on n'arrete ni le progres, nila concurrence. Ainsi sont nes lesconvertisseurs A/N a 20 000 points,soit 4 1/2 digits, qui affichent de00000 a 19999, et offrent, de ce fait,une resolution dix fois meillcure.Mais qui dit « resolution » ne sous-entend pas automatiquement « preci-sion ». Celle-ci, en effet, resulte ausside la qualite des composants periphe-riques, par exemple des resistancesqui entrent dans Ia composition desdiviseurs de tension, des shunts, etc.L'acquereur doit done, avant de fixerson choix, porter la plus grande atten-tion aux specifications donnees dansla notice. Pour en revenir aux multi -metre Iskra DM -4510, indiquons desmaintenant qu'il s'inscrit dans Ia listedes vrais 20 000 points, avec des pre-cisions de ± 0,05 % pour les mesuresde tensions continues. Nous precise-rons, comme d'habitude, l'ensembledes donnees en fin d'article.

PRESENTATIONDU DM -4510

De forme quasi parallelepipediquetante simple, habille d'un coffret enplastique granite gris anthracite, leDM -4510 plait par sa sobriete, qui luiconfere un 4.< design » professionnel.Un unique commutateur rotatif, de

74 N. 107 ELECTRON1QUE PRATEQUE

Vue internede l'appareil.

grand diametre et facile a prendre enmain, selectionne la totalite des fonc-lions et des calibres. C'est une solu-tion que l'auteur, pour sa part, pre-fere a celle des combinaisons depoussoirs_ Elle evite toute ambiguite,done tout risque d'erreur, et autoriseune utilisation quasi instinctive.Un petit intemipteur a glissiere as-sure la mise sous tension, Landisqu'une autre commande la fonctiono memoire n, sur laquelle nous re-viendrons. En bas a gauche de la fa-cade, on trouve le potentiometre detarage, classiquement utilise dans lafonction ohmmetre.Les chiffres, de 11 mm de hauteur, selisent tres confortablement, grace aun contraste eleve. Le tableau d'affi-chage se complete de l'indication dusigne, et du point decimal. En cas dedepassement de gamme, seul subsistele « 1 ) du digit de plus grand poids,toutes les autres indications dispa-raissant. Un symbole apparait en casd'usure de la pile (autonomie de200 heures pour une pile alcaline de9 V). Enfin, pour les tests de conti-nuite, l'indication « CONTI-NUITY)) s'affiche en haut de l'ecran,et double le signal sonore.

LA MEMOIREDE MESURE

Dans certaines situations, maintenirles pointes de touche sur les points atester, et lire en meme temps les indi-cations de l'appareil, pent constituerune manipulation delicate, sinonacrobatique.Le probleme est ici resolu par la pre-sence d'un commutateur de maintien(o HOLD n). Lorsqu'on le bascule dela position « DATA », qui est la posi-tion normale de lecture, a « HOLD »,

la derniere mesure effectuee estconservee en mernoire, et sa valourmaintenue sur l'afficheur. Afin d'evi-ter toute fausse manoeuvre, la mise enservice de la fonction de maintien estrappelee dans l'afficheur, par l'indica-tion o HOLD » en haut et a droite del'ecran.

DES POINTESDE TOUCHEBIEN ETUDIEES

Comme it est maintenant de tradi-tion, les cordons qui equipent le DM -4510 sont des modeles de securite.Du cote du boitier, les fiches a doubleisolement penetrent profondementdans leurs logements, et interdisenttout contact accidentel. Nous awnsbeaucoup apprecie la qualite des cor-dons, caracterises par une grande sou-plesse.A l'autre extremite, la poignee iso-lante des pointes de touche est &Jul -pee d'un anneau de garde. En empe-chant la main de glisser, celui-cicontribue aussi a la securite de I'utili-sateur.Les pointes de touche longues et finesse revelent commodes pour des suc-cessions de mesures en differentspoints d'un montage compact. Ellespermettent, par exemple, de testersans probieme chaque broche d'uncircuit imprint& Mais it est parfoisnecessaire de fixer les cordons en despoints donnes, pour liberer les mains.Le plus souvent, on introduit alors lespointes de touche dans des pincescrocodiles, avec tous les Was que celacomporte : liaisons branlantes, mau-vais contacts, etc.

Ici, les pinces crocodiles, isoldes pro-fondement par une gaMe couple, fontpartie de requipement. Elks se vis-sent sur un filetage entourant la partiesuperieure de la pointe. II en resulteune fixation rigide, et un excellentcontact.

CARACTERISTIOUESPRINCIPAL ES

DU DM -4510

Tensions continues : 5 calibres, de200 mV a 1 000 V a pleine echelle. Laprecision atteint ± 0,05 % de la lec-ture ± 2 digits (± 0,075 %, ± 2 di-gits sur le calibre 1 000 V). Impe-dance d'entree constante de 10 MO. Tensions alternatives : 5 calibres,de 200 mV a 750 V a pleine echelle.precision de ± 0,5 %, ± 10 digits(± 0,75 % sur le calibre 750 V). Im-pedance d'entree constante de10 MO, en parallele sur 100 pF. Labande passante s'etend de 45 Hz a1 kHz. Courants continns : 4 calibres,2 mA, 20 mA, 200 mA et 10 A apleine echelle. La precision atteint± 0,3 % de la lecture ± 2 digits surles trois premiers calibres, et ± 0,5 %± 3 digits sur le dernier. Courants alternatifs : 4 calibres, les'names qu'en continu. Precision de± 0,75 % de la lecture ± 10 digits surles trois premiers, et de ± 1 % sur ledernier. Resistances : 6 calibres, de 200 St a20 MO a pleine echelle. Precision de± 0,2 % de la lecture ± 2 digits surles quatre premiers, et de ± 0,5 %± 5 digits sur les deux derniers. Test de continuite : it est double, etse manifesto a la fois par un signal so-nore, et par affichage sur l'ecran, pourdes resistances inferieures a 200 0. Essai des jonctions semi-conduct/i-ces : l'appareil affiche la chute de ten-sion aux bornes de la jonction.

NOS CONCLUSIONS

Les 20 000 points de mesure, et la re-solution qui s'y attache, hissent lemultimetre numerique Iskra DM -4510 aux niveaux des plus grandesexigences, bien au-dela des meritesd'un simple 2 000 points. Pour au-tant, it ne sacrifie aucune des commo-dites d'un appareil de poche, et Fee-quereur futur appreciera le rapportprestations/prix, plus qu'attrayant.

R. RATE A U

N.107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 75

LABO 10LUXMETRE A LED

on capteur silicium Lia-ble et sensible lui donnela possibilite d'être uti-lise au labo photo, en

horticulture ou chez les eclairagistes.Ce luxmetre a DEL, referenceLabo 10, s'alimente a I'aide de deuxpiles de 9 Vet autorise une gamme demesure de 1 lux a 15 000 lux.

LE PRINCIPE DES KITSELECTRONIQUE COLLEGE

Dans un but educatif, ElectroniqueCollege offre un choix de deux possi-bilites pour la realisation du montage.

let choix : realisation du circuit im-prime par vous-mernes.Vous trouverez ci-joint un dessin ducircuit imprime, a l'ecbelle 1. Ce-lui-ci, a I'aide d'une des deux metho-des Transpage ou Diaphane, vouspermettra de realiser votre circuit im-prime sur plaque presensibilisee.Nous vous conseillons enfin de l'eta-mer a l'aide d'un produit d'etamagefroid (demandez a votre revendeur).

2e choix : utilisation du circuit im-prime Electronique College.Ce circuit irnprime, fourni en verreepoxy de 161100, est livre cote cuivre

76 N° 107 ELECTRONIQUE PRA11QUE

Cette rubrique entame sa deuxieme armee avec ladescription d'un montage simple et economiquedestine a se familiariser avec la mesure deseclairements.

recouvert d'un vernis appele epargne.Cela presente les avantages suivants :- risques de court -circuit entre pisteslors de ]'operation de soudure recluitsau minimum ;- protection des pistes en cuivrecontre l'oxydation ;- aide au reperage des pastilles graceau quadrillage realise dans le vernisepargne.En outre, ce circuit est etame, cela fa-cilitant le travail lors du soudage descomposants. Que vous ayez choisi lapremiere ou la deuxieme methode, itvous reste a percer le circuit et a sou -der les composants.

a) Percage : 1,3 rum pour les grandespastilles rondes, 0,9 mm pour toutesles autres pastilles.b) Montage : le reperage des compo-sants se fait sur une grille quadrilleeau pas de 2,54 mm. Les ordonneessont reperees en a, a', b, b', c, c', d,d'... Les abscissas en 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8...

LE SCHEMADE PRINCIPE

La figure 1 nous permet de compren-dre le fonctionnement de Labo 10. Lecapteur Cl2 recoit la lumiere a mesu-

rer au travers d'un nitre gris neutre detransmission 10 % environ. Le cou-rant sortant est transmis a Cl2 a l'aidede R1 et des resistances R7 et R9. Lecircuit integre commande alors lesDEL par allumage successif en fonc-tion de l'edairement rep. La resis-tance ajustable permet le reglage del'appareil. L'alimentation est assureepar deux piles de 9 V pour CI I, dontune pour Cl2.

MONTAGE DE LABO 10

Le montage necessite une grande at-tention. Les composants sont placesdu cote non cuivre, le plus pres possi-ble du circuit.Pour les transistors, reserver unegarde d'au mains 5 mm.La figure 2 represente le schema d'im-plantation, tandis que la figure 3 pre-cise le trace du circuit imprime Al'echelle.Le circuit Cl2 &ant fragile, it estconseille de respecter les consignessuivantes :- ne pas exposer a une Iumiere vio-lente (trap pres d'une lampe ou enplein soleil) ;- cambrer les pattes a 1 mm du bord.L'une d'elles possede le repere demontage. Soudez sur le circuit im-prime en percant pres des pastilles audiametre 0,6 mm.

MISE EN ROUTE

DE LABO 10

Le montage des composants est ter -mine. Verifiez une derriere fois l'im-plantation et leur sens (diodes, tran-sistors et condensateurs polarises).Verifier aussi l'etat des soudures etles courts -circuits possibles entre pis-tes. Vous pouvex tester separement lecircuit d'affichage en branchant lesdeux piles 9 V en serie entre ÷ 18 et O.La premiere DEL de gauche doit s'aI-lumer.Pour verifier le fonctionnement glo-bal, relier le point milieu des piles auplot 9 V. Ce sont alors les DEL dedroite qui s'allument.Placer l'ensemble dans un endroitsombre pour observer la variation delurniere.

Fig. 2Details de realisation a techelle.

et 3

-ha

b

f

2 4 6 e 1E1 12 14 18 19 20 22 24 25 28 39s 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 81

k -Luxmetre Si --87230332

9E OS OS TNS SS OS Or ar or Sr ErrC es cs 25 ES 15 er rr Si Er rr e

a o. s2E r

0:;0tIt/C4! 0 0 0

T1

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b

0

_ a30r..i3

N. 107 ELECTRONIQUE PRATI QUE 77

nob) 2. - Gros plan sur le capteur_

REGLAGES

Il nous faut avant tout expliquer ceque represente le lux. En physique, lechapitre « Photometric » definit lesunites employees pour mesurer la lu-miere. Une source lumineuse (fila-ment d'une ampoule, par exemple)&net un rayonnement defini par sonintensite I. On demontre que l'eclai-rement en lux d'une surface situeela distance d d'un point lumineux estegal a I/d2.Connaissant la caracteristique d'uneampoule, it est alors possible de reglervotre luxmetre.Une autre solution simple consisteutiliser un posemetre gradue en luxcomme instrument de comparaison.Dans tous les cas, vous pouvez ajusterla valeur en agissant sur RAI ou sur lefiltre place devant la surface sensible.Pour eviter les entrees de lumiere,nous vous recommandons de monter]'ensemble dans un boitier. Un tubenoir de diametre interieur 8 mm ser-vira a la fois de support au filtre et decanal lumineux.

Nolo 3. - Le circuit irnprime.

NOMENCLATURE

Resistances 1/4 W

RI, R5 : 1 /GO (marron, noir, rouge)R2, R3 : 100 kit (marron, noir, jaune)R4 : 10 ic11 (marron, noir, orange)R6, R9: 1 ft (marron, noir, or)R7: 10011(marron, noir, marron)R8 : 10 S1 (marron, noir, noir)RAI a/us/able : 100 162

Circuits integres

CIj: UAA 170C12: TFA 1001 W

Transistors

Tj : BC177A a faibie gain

Diodes

Di a Dt6 : DEL de diametre 3

Divers

I contacteur, 12 positions1 double inverseur2 cordons pile 9 VI support circuit integre4 picots

.

In. ,a- IYJ. /1-7, 11. 7 -CM a.P2 F.F. :3;3

,4arem-- -;r-

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conception et de realisation des cir-cuits imprimes a usage amateur ouprofessionnel, des plus rudimentairesaux plus elaborees, a rassemble pourvous, dans cc livre, son experience.

Apres une analyse rigoureuse des be-soins, l'auteur expose en terrnes sim-ples les principales notions d'optiqueet de photochimie necessaires pourveritablement comprendre ce quel'on fail.

I] passe ensuite en revue tous les pro-duits et materiels existants afin depermettre au lecteur de choisir libre-ment ceux qu'il devra acheter ou fa-briquer lui-meme, a mains qu'il n'endispose déjà sans s'en douter (mate-riel photo, photocopieuse, etc.) !

Il traite ensuite les cas reels les pluscourants a l'aide d'exemples expli-ques pas a pas et abondamment illus-tres.

Que vous soyez novice on non, passeza ]'action et vous constaterez imme-diatement que, grace a cc livre, reus-sir ses circuits n'est ni complique nicotiteux.

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LE LOVELED

a realisation decrite af-fiche successivementles lettres des mots u Jet'aime » en commen-

cant par la lettre J jusqu'a ce que tou-tes les lettres soient allumees, puis iteteint successivement ces memes let -ties en commencant egatement par lalettre J jusqu'a ce que toutes les let-tres soient eteintes. Cela constitue uncycle qui recommence sans cesse.

PRINCIPE DEFONCTIONNEMENT

Ce montage fait essentiellement appela un cornpteur de Johnson dont nousdonnons le schema pour 4 sorties a lafigure la. Except& fa dentiere bas-cule qui a sa sortie Q reline a l'en-tree D de la premiere bascule, toutesles autres bascules ont leur sortie Qreliee a l'entree D de la bascule sui-vante. La table de erite de la fi-gure lb explique le fonctionnementd'un tel compteur. Le signal RZ sertinitialiser a o toutes les sorties desbascules qui le composent.

Que diriez-vous d'un montage a offrir a votrebien-aimee ? Celui que nous vous proposonspermettra de declarer votre flamme si vous n'avezdéjà ose le faire ou si vous voulez vous fairepardonner les heures consacrees a votre passion del'electronique sans vous occuper d'elle.

01 42 03 4

Fig. 1 Compteur Johnson a trornes.

H RZ 01 02 03 04

X 1 0 0 0 0

_( 1 0 0

s 0 / 1 0 0

s 0 1 1 1

1 0 1 1 1 1

4- 0 0 1 1 1

1 0 0 1 1

1 0 0 0 0 1

_4- 0 0

Table de rerite du cymrpteur. Fig.1 bis

te 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 79

ALIMENTATION

I I+24V 4 15 V

REMISE A ZERO A LAMBE SOUS TENSION

OSCILLATEUR

RZ

COMPTEUR DE JOHNSON01 02 03 04 05

H

06 07

fr Tr

AMPLIFICATION DES SORTIES Oi

r V V V /

,_1ET'A I ME

Fig, 2 Synoplique.

Le schema de Principe du montageest donne a la figure 2. Nous aeons iciun compteur de Johnson a 7 sortiesqui est initialise a Ia mise sous ten-sion du montage. Les sorties Qi a Q7sont amplifiees pour attaquer 7 affi-cheurs. Chaque afficheur est consti-tue certain nombre de diodesLEE) montees en serie et forme unedes lettres des mots ,x JE TAIME b.L'alimentation delivre deux ten-sions : l'une de 24 V pour les affi-cheurs, l'autre de 15 V pour le restantdu montage.

SCHEMAELECTRONIQUE(fig. 3a, 3b et 3c)

Figure 3b : Le compteur de Johnsonest constitue a l'aide du circuit integreIC2 qui est un double registre a deca-lage CD4015. Ce circuit a ete decriten detail dans le numero 100 d'Elec-tronique Pratique. Les deux registresdecalage qui le constituent sont man-tes en serie, la sortie S4 du premier re-gistre a decalage Omit connect& al'entree DB du second registre a &ea-lage. Pour constituer un compteur deJohnson a 7 sorties, it ne reste alorsplus qu'a relier la sortie Q3 du second

220V

.15V

R16IV

Ca

6 14

R15

TC7

11 III

1/6 ICI 1/6 IC

«15V

RZ A RZEI

IC 2

01A 02A 03A 04A Dfi 01s 0 2 El 038

HA HE

DA

5 4

I R9

3 10

I R11

13 12

R12 I R-13

11

I R14

0 0T2 T3 T4 15 876

I

111110 too

registre a dCcalage a l'entree DA dupremier registre A decalage via un in-verseur ; celui-ci estconstituC par Iaporte I de ICI. Ce circuit integre estun 0340106 ou CD4584 qui contient6 inverseurs triggers de Schmitt. A lamise sous tension du montage, Ia sor-tie de l'inverseur IV de ICI passe a 1,cc qui remet a 0 toutes les sorties deIC2 ; le condensateur C8 se charge en -suite progressivement a travers R16 etfinalement, au bout d'une duree de-termines par les valeurs de R 16 et CS,la sortie de l'inverseur IV de ICIpasse a 0 ce qui permet au compteurde Johnson de prendre ses difierents

7

-1- -Fr 1 _ .24V

.24V

d'un des 7 ancheurs; la lettre

Item RI

Fig. 3 Schema de principe.

80 W 107 ELECTFIONIOUE PRATIQUE

mc 40 maliefacp. Ff87100 e 8613

Photo Z. - Les deux cartes prznapales avec I

Mats successifs. Celui-ci passe par sesdifferents dais au rythrne de l'oscilla-teur constitue par le trigger de Sch-mitt de ICI associe a la resistance R15et au condensateur C7 . Les valeurs deR15 et C7 determinent la frequence del'oscillateur. La porte III de ICI nesert que de tampon entre l'oscillateuret IC2. Les pones V et VI de ICI res-tent inutilisees. Les sorties de IC2 neddivrant pas suffisamment de cou-rant pour attaquer directement les af-ficheurs a diodes LED, elles sont am-plifies par les transistors Ti a T7 quicommandent ces afficheurs. Ceux-cis'allument et s'eteignent comme nousPavans indique au debut de la des-cription de cette realisation. Les resis-tances R 1 a R7 limitent le courantdans les LED a une valeur compriseentre 15 mA et 16 mA.

Figure 3a : L'alimentation est ClaSSi-gut On trouve tout d'abord un trans-formateur TR qui delivre une tensionalternative de 24 V sur son enroule-ment secondaire. Cette tension est re-dress& par le pont de diodes formepar les diodes Di a D4, filtree par lecondensateur electrochimique CI,puis appliquee au regulateur de ten-sion IC3 qui foumit 24 V regules a sasortie. C3 filtre cette tension et D5permet eventuellement de &chargerce condensateur sans passer par IC3.

La tension de 24 V regulee sert a ali-

)mplarualion des DEL.

menter les 7 afficheurs a LED et atta-que l'entree du reguleur de tension1C4 ; celui-ci delivre 15 V qui alimen-tent le reste du montage et en particu-tier ICI et IC2. Les condensateurs C2,C4 et C5 permettent le decouplage del'alimentation.

Photo 4. - Montage de regimentation.

REALISATIONPRATIOUE

Le montage comporte 3 circuits im-primes. Le circuit imprime I supporteles diodes Di a D4 et Ie condensateur

No 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 81

C1. Le circuit imprime Ill supportetoutes les LED des afficheurs. Le cir-cuit imprime II supporte le restantdes composants et en particulier ICI,IC2, IC3 et IC4.

On procedera successivement aux&apes suivantes :- Realisation des 3 circuits imprimesde preference par la methode photo-graphique, bien que la methode di-recte consistant a poser des transfertsdirectement sur la plaque cuivree soitpossible, notamment pour le circuitimprime 1. Les traces des circuits im-primes I, H et III sont donnes respec-tivement aux figures 4a, 4b et 4c.- Percage : les trous de fixation se-ront perces avec un foret de 3 mm.- Etamage eventuellement.- Implantation des composants sui-vant les figures 5a, 5b et 5c. Les liai-sons A, B et C que l'on observe sur lafigure 5b seront realisees avec du filsouple.Veillez a la bonne orientation descomposants en vous aidant de la fi-gure 6. Munisscz IC3 et IC4 de petitsradiateurs ; ce seront de petites pla-ques en aluminium de 22 mmx 33 mm pour IC3 et de 20 mmx 24 mm pour IC4. Utilisez des sup-ports pour les deux circuits integres1C1 et IC2. Procedez au soudage puisnettoyez les circuits imprimes avec de!'acetone. Reliez entre eux les pointsnumerotes de 1 a 8 des circuits impri-mes II et 111 A l'aide de fils souples dedifferentes couleurs. Protegez les cir-cuits imprimes avec un vernis specialafin d'eviter toute oxydation ulte-rieure.- Mise en boite : le circuit imprime Iainsi que le transformateur TR, l'in-terrupteur I et deux fiches bananes fe-melles pour chassis (points FB+ etFB- de la fig. 5a) seront monies dansun coffret Teko 3B. On s'inspirera dela photo montrant l'interieur de ceboitier pour la disposition de ces ele-ments. Les circuits imprimes II et IIIont ete introduits dans un boitier rea-lise par nous-memes avec de l'alumi-nium de 8/10 mm d'epaisseur ; lepliage de l'aluminium a ete effectuesuivant la methode decrite parM. F. Thobois dans son ouvrageConstruction d'ensemble de radio-commande le boitier a ete construitsur le modele du coffret Teko 3B etses dimensions sont de 265 x 55 x 40.On pourra aussi realiser un boitieravec des plaques de plastique Styron,materiau facile a decouper et A assem-bler par collage, ou eventuellementtrouver un boitier du commerce qui

82 Nn 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

convienne. Dans tons les cas, &con-pez dans ce bailer une fenetre quipermettra de voir les afficheurs etderriere laquelle on collera un mar-ceau de rhoddid rouge destine a ante-liorer le contraste. Les circuits impri-mis H et III seront tout d'abordassembles a ]'aide de deux entretoi-ses, leer cote soudure se faisant face ;ensuite cet ensemble circuit imprimeI plus circuit imprime II sera fixe]'aide de deux autres entretoises dansle boitier decrit plus haul. On s'aiderades photos pour mieux comprendretout cela.

CONCLUSION

Si vous aimez quelqu'un, dites-leavec des LED !

Christian MACH

Fig.5 Implantations des cartes impri-?trees.

Fe- FB +

0

1

7-1-0311-4041J -

A

Photo 3. - Utilisation de circuits integres classiques.

C3-1R7 1- .1C

IC 2

I IR

+064R9 ir 13

R 1 j-

0

cs

'011313 +w-n

mw

. mc14io6BcPe G 8E312A,-- -7-- -7

r 0 1

O 0 Q 0 0ca

0000000000

0e0

00000-1

00000000o0O 000000

0000000000

0

O 0 0O 00000000000

00

LISTE DES COMFOSANTS

R j : 820 51 1/4 W (gris, rouge, marron)R2 el R7 : 2 x 390 SI 1/4 W (orange,blanc, marron)R3 : 510 It 114 W (vert, marron, marron)R4: 300 ft 114 W (orange, noir, marron)R5: 1 ke 1/4 W (marron, noir, rouge)R6: 200 ft 1/4 W (rouge, noir, marron)R8 a Ri4 : 7 x 47 kg 1/4 W (jaune, violet,orange)R15: 150 at 114 W (marron, vent, jaune)R16 : 330 Ica 1/4 W (orange, orange,jaune)

C : 2 200µF 63 Y chimiqueC2 et C5: 220 nF Mylar (MM)C3: 100 µF40 V chimiqueC4: 10 nF Mylor (M1C11) ou ceramiqueC6: 1 uF 25 V tantaleC7: 4,7 AF 25 V tantaleC8: 15 AtF 25 V tantale

Di a 1)5: 5 x 1N4004 ou 1N4007

Ato

CO 4015 double registre a decalage 4 bits

Q1A 02A 03A 04A Ole 02B 03e 045

5 4 3 10 13 12 11 2

T, a T7: x 2N2222A

ICI : CD4584 ou CD401061C2: CD4015IC3: 7824IC4: 7815

1 support 14 broches pour circuit integre1 support 16 broches pour circuit integre69 LED rouge 05TR : transforrnateur 220 V/24 V 5 VAI: interrupteur unipolaire2 douilles bananes femelles 2 mm parchassis2 fiches bananes males 2 mmVis, ecrous, entretoises de 3 mmCoffret Teko 3BFils souples de differentes couleurs (fil ennappe)Fil secteurRhodoid rougeAluminium de 2 mm d'epaisseur pour Msradiateurs

REGISTRE ADECALAGE 4 BiTS

REGLAGE A

CECALAGE 4 SITS

15 14

DA HA RZA

CO 4584 ou CD40106

+V

6 inverseors trigger de Schmitt

Fig, 6 Brochages des elesments.

De Hu Rat

ENTREES SORTIES

H 0 RZ 01 On

. ri 0 0 0

k

n_ 1

1 1 0 1 On_ 1

01 OnX 0

saris changement

X X 1 0 0

+V De RZB Ole 02B 03 04A HA

2 N 2222 A

Ai3C

CO 4015

regulateur de

tension 7815 ou 7824

0

EMS

A C$18NrnepiatA

led

-1 11 -anode cathode

diode 1N 4007

84 N° 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

JEU DE REFLEXESe montage simpleconstruit autour d'unclassique 4011 servirade jeu de reflexes. Deux

temoins lumineux, deux touches sen-sitives, et seule la premiere informa-tion se trouve prise en compte.Quelques secondes apres, le systemese rearme pour une autre tentative.

La figure 1 propose le schema de prin-cipe retenu. Les deux touches sensiti-ves sons haptisees TS1 et TS2.Comme vous voyez, le 4011 renfermequatre portes NAND a deux entrees.Au repos, la resistance R3 polarise ne-gativement ]'entree de N2, nous trou-vons alors un etat logique haut a lasortie qui a pour consequence demaintenir a travers R5 la LEDIeteinte et d'amener rentree (a) de Nia un etat logique haut. L'entree (b) deNI etant déjà a 1 par R 1, la sortie setrouve a l'etat 0 et le condensateur Cine supporte aucune charge. Le memeraisonnement peut etre tenu pour N3et N4 puisque le montage est symetri-que.En plagant le doigt, par exemple, surla touche TS1, on cite avec Ri un di-viseur de tension qui modifie ]'entree(b) de NI, qui change d'etat.La sortie passe a Petal haul et Ci vadone se charger.Lorsque le point (c) de N2 atteint latension de basculement, la sortie deN2 passe a zero et commande l'allu-mage de LED1 a travers R5.Le point (c) de N2 ne peut se mainte-nir longtemps a l'etat haut (dechargea travers R3), et, au bout d'un certaintemps, N2 bascule de nouveau, la sor-tie passe a 1, et la diode s'eteint.Le raisonnement est le meme evidem-ment pour la partie symetrique dumontage (N3 -N4).Une partie de la tension presente A lasortie de N2 est prelevee et appliqueea ['entree (g) de N4, ce qui a pour effetde bloquer la sortie de N4 a. un niveauhaut, rendant cette partie du montageinsensible a tout declenchement.Ainsi done, le monostable qui bascu-lera le premier allumera « sa » LED,et inhibera toute action sur l'autremonostable.

Peu de composants, mais un trace de circuit unpeu plus &heat, voila ce qui vous attend ccmois-ci avec Circuigraph.

REALISATION

Bien que toutes les methodes tradi-tionnelles de realisation d'un circuitimprime puissent s'appliquer a cemontage, l'utilisation du stylo a calerCircuigraph constitue un excellentexercice.On choisira un support rigide quel-conque &coupe aux dimensions de]'implantation des elements. On col-lera la photocopie de l'implantationsur ce support et I'on fera de meme,en parfaite coincidence du trace, surl'autre face.A l'aide du perforateur, glut; du cotetrace, on percera l'ensembte. La miseen place des composants se fera touteseule conformement a l'implantation.Apres avoir coupe Ies connexions, oncablera a ['aide du stylo. Au lieu depasser entre les broches du circuit in-tegre, on disposera un adhesif quiconstituera un pont isolant pour plusde facilite.Enfin ]'ensemble s'alimentera a l'aided'une pile 9 V mais, cornme au reposla consommation reste insignifiante,it ne sera pas necessaire de disposerd'un interrupteur.

LISTE DES COMPOSANTS

Rj,R2,R3, R4 : 4,7 a 10 MCR5, R6. 1 at (marron, noir, rouge)Cr, C2 : I a 4,7 WIN VICI : CD40112 LED rouge 0 5 rnm4 picots pour les touches.

1

.:1,

1

--rp1 I

Nit

...

. r) q,

...

= pVetn -cc cc rt { R 4

Q,t =

Lj

pm.....

(-Icc

-.pi

0L2

IONEIs 152

v

86 N 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

SYNTHETISEURDE MAREES

e montage sera realiseavec des composantstres classiques, done fa-cilement disponibles

chez votre revendeur habitue!. Deplus, aucun appareil de mesure n'estnecessaire a sa realisation. Seul, unreglage est a effectuer a l'oreille.

CONSIDERATIONSGENERALESSUR LES MAREES

Sans vouloir remplacer Alain Gillot-Pare, on petit expliquer brievennentque la maree est un mouvement ascii-latoire du niveau de la mer, du aux ef-fets de ]'attraction de la lune et du so -lei! sur les particules liquides.Sur les cotes francaises de ]'oceanAtlantique et de la Manche, les ma-rees sant du type semi-diurne, car onobserve deux pleines mers (P.M.)ainsi quo deux basses mers (B.M.)pour chaque jour lunaire.Pour les mers fermees ou encercleespar les continents, telle la Mediterra-née, les marees sont tres faibles ouinexistantes.

PRINCIPEDE FONCTIONNEMENT

Soit deux signaux Si et S2. SI, d'am-plitude constante, sera appeIe la por-teuse. S2, d'amplitude variable, seraappele la modulation. SI sera moduleen amplitude par S2 (fig. 1). Le prin-cipe a un rapport indirect avec l'A.M.(modulation d'amplitude).La porteuse sera la tension donnant lebruit des vagues et la modulation,une dent de scie tres basse frequence,permettant d'augmenter au de dimi-nuer l'amplitude du son obtenu. C'estainsi que l'on arrive a recreer le bruitdes vagues.

FONCTIONNEMENT

On donne le synoptique du montage ala figure 2. Afin d'etre plus Clair, nousallons decomposer l'ensemble en dif-ferentes parties.

Finies les vacances, et bientot l'automne ! 11 fautpresent, pour chacun d'entre nous, reprendre letravail, la tete pleine de merveilleux souvenirs, telle dernier ete aux Baleares.Mer calme, drapeau vert, 21 0C dans l'eau, 24 °Csur la plage, ciel bleu, vent de sud-ouest, force 2 aforce 3, c'est ce que nous vous proposons derevivre ce mois-ci, grace a ce synthetiseur demarees qui simulera a s'y meprendre le flux et lereflux de la mer.Gare a tous ceux qui n'ont pas le pied marin,mieux vaut rester a quai !

1° Realisation dubruit de reau

Elle est confiee a un generateur debruit Ham.

Qu'est-ee qu'un generateurde bruit blow ?C'est un montage fabriquant un

composite on toutes les frequen-ces possedent la meme energie.

Ce signal presente a l'oreille le bruitcaracteristique d'une chute d'eau.

Comment peut-on l'obtenir ?a) A l'aide de G.P.A. ou generateurspseudo-aleatoiresLe bruit est ici genere de fawn num&rique, a l'aide d'un oscillateur, de re-gistres a decaIage et de portes OU Ex-clusif. Le signal de sortie est ensuitetraite par un filtre passe -bas.

N.107 ELECTRONIQUE PRAT1QUE 95

177

S2

Ilk t

51 est module per S2

t

Fig. i Principe d'obtention du son.

On utilise le tenrne t pseudo » car ladistribution aleatoire n'est qu'appa-rente. Elle est en fait regie par desequations mathematiques pouvant semettre sous forme de polynames.

b) A !'aide de semi-conducteursOn polarise un semi-conducteur ensens inverse.-Ce peut etre une dioderegulatrice de tension, de preferencedu type avalanche car eIle possede uncoude plus franc par rapport a uneZener, done le bruit est alors plus im-

Ouile page! 15

Fig. 2 Synoplique.

12V

12V

AJ 1

412V

TC 16.72V

TC 4

6

C14

R3

R11

R13WAN.

R14

VMS ENTREE AMPLIFICATEUR

.-12V

.12V

R19

Fig. 3 Schema de principe.

R20

6

R16

*12V

r.C12

SOURCE CE

BRUIT BLANC.-11.- AMPLIFICATION

REFERENCE DE

TENSION REGLABLE

REGLAGE DU

VOLUME

ALIMENTATION

STABILISEE 1-12V/.12V

1DECALAGE

EN TENSION

" MELANGEUR

AMPLIFICATEUR

DE SORTIE

OSCILLATEUR

TBF n -I MODULE

DECALAGE

EN TENSION

OSCILLATEUR

TBF n'2

SIGNALISATION

DE MAREES

96 N.107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

TELULTRASONIQUEDecidement, l'electronique comporte de multiplesfacettes. Le sujet aborde dans cet article est uneapplication directe des ultrasons dans un domaineparticulier : celui de la mesure de la distanceseparant deux points.Notre realisation est capable de determiner ainsides longueurs allant jusqu'a 10 metres, et cela avecune resolution egale au centimetre.Grace a sa commodite d'utilisation, lesapplications de cette veritable chaine d'arpentageeleetronique sont evidemment nombreuses.

N° 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 97

Carte imprimee du huffier de mesure.

I - PRINCIPE

a) Rappel sur les ultrasons(fig. 1)

D'une maniere generale, les sons secaracterisent par une suite de pres-sions et de depressions qui se trans-

mettent dans un milieu donne, deproche en proche, a l'image des ondescirculaires que genere la chute d'uncaillou dans une eau calme.Lorsque la frequence de cette suite deperturbations cycliques vehiculeespar Pair est comprise entre quelqueshertz et une vingtaine de kilohertz, les

aEa

X = VT

8,5 mm ( a 20°C)

1

F - = 40 KHz

Propagation dans lair

( longueurd'onde )

I Coefficient d'elasticiti du milieu I pour ['air :1,4

R Constants physique des gaz parfaits (281.8 J/Kg )

I 1 Temperature du milieu en degres Kelvin ( T t + 273 )

Boitier demesure

Principe de la mesure

Signal de commands ( infra -rouge )

t c V m/s Par: rapport

0 328 -3,5%10 334 -1,8 %20 340 0

30 348 +2,4%

Signal de mesure ( ultrason )

F

d k. t

Cible

sons qui en resultent restent dans ledomaine audible par roreille hu-maine. Au-dela de cette valeur, letympan de notre oreille n'est plus ca-pable de vibrer mecaniquement enphase avec de telles periodes. Lessons deviennent inaudibles pournous : c'est le domaine des ultrasons.Certaines especes, telles que leschiens et surtout les chauves-souris,sont capables d'entendre ces ultra -sons ; en particulier, la chauve-sourisse sert de ces frequences pour se diri-ger, par remission d'ultrasons dontelle mesure la duree de reception de!Who de retour, apres reflexion surun obstacle, pour apprecier la dis-tance qui to separe de celui-ci.Les ultrasons que nous utiliseronsdans la presente application se carac-terisent par une periode de 251a, cequi correspond a une frequence de40 kHz. En ce qui concerne leur vi-tesse de &placement dans l'air, onpeut noter qu'elle est la meme quecelle des autres sons : elle est done in-dependante de la frequence.Par contre, cette vitesse est fonctiondu milieu ; elle est nettement plus im-portante dans un liquide ou un solide.On notera que les sons ne peuvent passe transmettre dans le vide : it fautobligatoirement un milieu servant devehicule.Mais revenons a la vitesse des sonsdans l'air. Elle s'exprime par la rela-tion : V = V 7RT, dans laquelle- V est la vitesse du son exprimee enm/s ;- 7 est le coefficient d'elasticite dumilieu (1,4 pour Pair) ;- T est la temperature du milieu endegres Kelvin (T = t (° Celsius)+ 273) ;- R est la constante physique des gazparfaits (281,8 J/kg).Ainsi, a 0 °C, cette vitesse est de320 m/s et, a 20 0C, elle est de340 m/s. Cette vitesse de transmis-sion du son est quelquefois appelee

mur du son » ; c'est la vitessea Mach 1 », du nom d'un physicienautrichien.Etant donne que le temps separantdeux memes niveaux consecutifsd'amplitude, autrement dit la periodeT, est de 25 As, la distance correspon-dante, encore appelee longueurd'onde, est done de X = V x T, soit8,5 mm a 20 °C.

d; distancet . temps de par -

tours de ['soda Fi_ . Quelques rappels sur les ultrasonsuttrasonique 9. i et prineipe de la telemetric..

98 N° 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

b) Principe de la mesure(fig. 1 et 2)

Le dispositif de telemetrie se com-pose de deux bothers : le battier demesure et le boitier « cible ». Cesdeux boitiers sont done separes parune distance d» que l'on cherche amesurer. En appuyant sur le bouton-poussoir alimentant le boitier de me -sure, on genere un signal infrarouge,qui, apres amplification, aboutit surdes diodes infrarouges. Les ondes in-frarouges sont revues par les photo -diodes de reception de la cible. Apresamplification, ce signal commandeune breve emission d'un signal ultra-sonique emis par le battier cible.L'onde ultrasonique est a son tour re -cue par l'element piezoelectrique re-cepteur du boitier de mesure. Au mo-ment de l'emission du signalinfrarouge, un compteur a pris sondepart dans le boitier de mesure. Lareception du signal ultrasonique ar-rete ce compteur. Ii suffit done de re -lever a ce moment la position ducompteur pour apprecier is duree duparcours de l'onde ultrasonique.Comme celle-ci est proportionnellela distance parcourue, si la frequencede comptage est calibree en conse-quence, on obtient directement lalongueur exprimee en centimetres.

Dans notre montage, on pent ainsimesurer des distances allant jusqu'a999 cm. Au debut de chaque emis-sion du signal infrarouge de corn-mande, le compteur est prealable-ment remis a zero. La frequence desuccession des mesures est de 2 Hz :le dispositif effectue done une mesuretoutes les demi-secondes.On notera que la vitesse d'achemine-ment du rayonnement infrarouge estinfiniment plus elevee que celle del'onde ultrasonique. En effet, rappe-lons que la vitesse de &placement dela lumiere est de 300 000 km/s, c'est-a-dire 1 million de fois superieur. IIest done inutile d'en tenir compte.

II - LE FONCTIONNEMENTELECTRONIOUE

l° Boitier de mesure

a) Alimentation (fig. 3)

Le dispositif etant portatif, l'energienecessaire sera fournie par une pile de9 V. Le montage ne consomme del'energie que lorsque l'on appuie surle bouton-poussoir. La capacite CI ef-fectue un lissage compte tenu desconsommations variables dans letemps vu le mode de fonctionnement

cyclique adopt& La capacite C2 stabi-lise l'ensemble en eliminant Ins diver-ses frequences parasites, ainsi que lesvelleites d'entree en oscillations.Au niveau de la conception du mon-tage, un effort particulier a ete faitdans le domaine de la consommation.Cette derniere represente pour 90 %la seule alimentation des afficheurs.Suivant la valeur affichCe, la consom-mation relevee se situe entre 50 et80 mA, ce qui reste raisonnable pourune utilisation non continue de mon-tage.

b) Base de temps (fig. 3)

Les portes NOR I et II de ICI consti-tuent un multivibrateur astable donton peut rappeler ties brievement lefonctionnement. Placons-nous en unpoint du cycle oil la sortie de laporte II presente un etat haut, et donccelle de la porte I un etat bas. La ca-pacite Cl se charge done a travers R2.On releve ainsi, aux entrées reuniesde la porte I, un potentiel progressive-ment &croissant. Lorsque ce dernieratteint une valeur environ egale a lademi-tension d'alimentation, laporte I bascule : sa sortie passe a l'etat

Fig. 2 Synoptique de fonetionnement.

Base de temps

Commandeperiodigue de

temission infra -rouge

Neutralisationperiodigue et

momentan ee dela reception

Remisezero periodidue

do compteur

Ampli ication I

Amplification

Mise en forme]du signal

Base detemps tiorloge

-el compteur

Boilier de mesure

Infra -rougeEmission

_21Commande

Vde allumagede Val ficnage

Detection dedepassement deta capacite de

comptage

at. rage P

Cilia

Reception 1infra -rouge

Commandede remissionultrasonique

5,gnal,sati on 1L urn ,Prl.i5t

Neutra isalionprovisoire dela reception

W 10 ELECTRONIQUE PRATIQIJE 99

Carte imprimee du modellelY CIBLE

haut, tandis que la sortie de la porte IIpresente un etat bas.La capacite C3 se &charge, puis secharge en sens contraire par rapport ala charge precedente, toujours par R2.Aux entrées de la parte I, le potentielaugmente progressivement jusqu'a at-teindre la demi-tension d'alimenta-tion. A ce moment, la parte I basculeencore : sa sortie passe a l'etat has,tandis que la sortie de la pone II pre-sente a nouveau un kat haut. H seproduit la decharge, puis la charge acontresens de C3, et le cycle se pour -suit ainsi. Au niveau de la sortie de labascule, on obtient ainsi des creneauxdont la periode s'exprime par la rela-tion : T = 2,2 . R2. C3.Dans le cas present et compte tenudes valeurs des cornposants utilises,cette periode est environ egale a lademi-seconde. Notons egalement quela capacite employee dans un telmontage est obligatoirement du typenon polarise, &ant donne son modede solicitation. La resistance R1 n'in-tervient pas dans le calcul de la pe-riode ; sa presence assure une meil-leure stabilite au multivibrateur.

Generalement, on la choisit de s a 10fois superieure a R2.La porte AND I de IC2 est montee entrigger de Schmitt. Un tel montageconfere aux creneaux des fronts mon-tants et descendants bien verticaux etnettement structures. En effet, torsdes basculements, dans un sens udans l'autre, la resistance R4 introduitune reaction positive qui accelere lavitesse du changement d'etat.

e) Generation du rayonnementinfrarouge (fig. 3)

Lors de chaque front ascendant enprovenance du trigger de Schmitt, onenregistre une breve impulsion posi-tive sur l'armature de C4 reliee a R5.Cette impulsion correspond en fait ala charge rapide de la capacite C4travers R5. L'ensemble R5/C5 consti-tue un circuit derivateur. Cette im-pulsion positive aboutit sur rentreed'une bascule monostable constitueepar les pontes NOR III et IV de ICI.Une telle bascule presente, a son etade repos, un niveau logique zero sursa sortie, tandis que la sortie de la

porte III ainsi que les entrees reuniesde la pone IV scot a l'etat haul. Lacapacite C5, dont les armatures sootsoumises au meme potentiel, est donetotalement dechargee. Des que l'en-tree de commande 13 est soumiseun &at haut, la sortie de la porte IIIpasse a un kat has. 11 en est de memeen ce qui concerne les entrees reuniesde la pone IV etant donne que, dansun premier temps, C5 se comportecomme un simple court -circuit. Par lasuite, au fur et a mesure de la chargede C5 a travers R6, le potentiel des en-trees de la porte IV croft progressive -men, alors que la sortie de cette portecontinue pour l'instant de presenterson eat haut actif. Lorsque le paten-tiel en question atteint une valeur en-viron egale a la demi-tension d'ali-mentation, la pone IV bascule et sasortie presente de nouveau son kathas de repos. La porte III, quant aelle, presente a son tour son am hautde repos, et le dispositif est revenudans sa position initiale, ce qui per -met d'ailleurs a C5 de se &chargerpour etre porte lors de la sollicitationsuivante.

100 N. 107 ELECTRON ICLUE PRATIQUE

5

V

1/21c3

+V

C7

4

I 1/2 IC3L____J

f.280ps

1,5ms

I 1/2 1C4L___J

2

li DiRC9 r 1

DIR7

DIR3

R11

Tc 8

12

En definitive, une telle bascule deli-vre a sa sortie une impulsion positivedont la duree est entierernent inde-pendante de celle de l'impulsion decornmande. Compte tenu des valeursdes composants R6 et C5 employes, la

duree de cette impulsion est calibreea environ 280 As.Les pones NAND I et II de IC4 for-ment encore un multivibrateur asta-ble. Mais a la difference de celui quenous avons examine au paragraphe

Fig. 3Boitier de mesure signal infra -rouge.

Battier de mesure signal uhrasoni-que. Fig. 4

R15

e -

"ciaR14

C11

3e*

R16

R17

R13

C12

R12

IC 5

R19

R20

e3

7

4

4

R21

R22

C13

106L ___J

1

R23

R24

T3

R20

R25C14

+V

R30

-"WV^

4

C17""'

R

C15

8

rl IC4- - -

1/21C8

12

10

13

12

)R30

13

11

1/41C2 i 1/6 IC7 I

III

9 4

8

D2

14 ® ®D1

R28

6

I 1/2 1C7

R27

N. 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 101

14 14 14 14 14 14 1403 D4 D5 05 D7 D8 D9

11 I 1/4 102

AF3

a c d

7

9

abIc de f g

+V

S R35

P

+V--0--

1.

AF 2 I

1/6,

10 4

a b c

b

10 12 13 9 11 6 7 16 CLCfd 16 126

5

IC11 I

15 3 2

RES RBI

precedent, celui-ci est du type com-mand& En effet, tant que l'entree 6reste soumise a un etat bas, la sortiede la porte II presente un etat haut deblocage, et la sortie de la porte I un&tat bas permanent. Par contre, desque l'entree 6 se trouve reliee a unetat haut et aussi longtemps que durecet etat haut, le multivibrateur entreun oscillation et presente sur sa sortiedes creneaux dont la periode est del'ordre de 40 Hz, ce qui correspond aune frequence de 25 kHz.Ces impulsions sant acheminees versla base d'un transistor NPN T1 qui,avec un second transistor T2, formeun montage dit en « Darlington ». Cedernier realise une importante ampli-fication en puissance. Dans le circuitcollecteur de ces deux transistors antete montees deux chaines de troisdiodes infrarouges. Lors des periodesde non-sollicitation du multivibra-teur (qui stint ties longues par rapportaux 280 As actives 500 ms- 0,280 ms = 499,72 ms, soit 99,9 %),is capacite Cg se charge a travers R12.Cette energie est brusquement resti-tit& pendant les phases actives. Il enresulte que l'on dispose de cc fait dupotentiel maximum au moment

102 N. 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

14 8

CI ILT

RBO

RBI3

13 9 11

IC10 I

15 2 14

9

AF1L J

+V

16CL CO

RBO

RES ICI ILT

voulu, tout en limitant la consomma-fion grace a R12. Pendant cette faibleduree d'emission infrarouge, l'inten-site dans les diodes IR est extreme-ment elevee : de l'ordre de l'arnpere,ce qui assure une portee importante,tout en ne leur portant pas prejudicevu la brievete de la solicitation. Desmesures ont d'ailleurs fait apparaitreque la port& obtenue depassait large-ment la quinzaine de metres.Notons egalement que le nombred'oscillations du signal infrarouge estrelativement Iimite : en fait, etantdonne que la periode est de 40 AS etque la duree d'emission est de 280 As,on produit sept oscillations, ce qui estamplement suffisant pour etre percuau niveau de la cible receptrice.

d) Reception des ultrasons(fig. 3 et 4)

Nous verrons le fonctionnement de lacible receptrice et emettrice clans unsous-chapitre qui lui sera entierementconsacre. Cette cible renvoie done,vers le bottler de mesure, un signal ul-trasonique egalement de courte duree(de l'ordre de 280 As) qui frappe l'ele-ment piezoelectronique d'une capsule

RBI

10

a

a

1/6

C

C

d

d

e

0 12 13 9 11

0C9L _ _ _ J

15 2 14

RES Cl ILT

Boitier de mesure comptage et affi-chage.

receptrice. Par l'intermediaire de Cii,ce signal est achemine sur l'entree in-verseuse d'un « 741 », IC5. Ce der-nier effectue une premiere amplifica-tion dont la valeur peut s'exprimerpar le rapport R 17/R14, dans lequelR17 est la resistance de contre-reac-tion. Dans le present montage, cecoefficient de preamplific,ation est de100. Notons que ce premier &age am-plificateur est entierement &coupledu restant du montage, grace a R13 etCio, pour eviter toute possibilite d'ac-crochage. Un second « 741 », noteIC6, effectue une seconde amplifica-tion, egalement caracterisee par uncoefficient de 100. Le signal ainsi dis-ponible aboutit en definitive sur labase d'un transistor PNP T3, dont lapolarisation est telle qu'il presente,son &tat de repos, un potentiel nul auniveau de son collecteur. Par contre,des qu'un signal ultrasonique estcapte par le recepteur piezoelectri-que, on constate sur le collecteur unebreve impulsion positive, dont les pe-riodes elementaires de 25 As (40 kHzdes ultrasons) sont integrees par la ca-pacite C14.Les pones NOR III et IV de IC7 sontmontees en trigger de Schmitt corn -

man& En effet, ce demier est actifuniquement a la condition que l'en-tree de controle 8 soit soumise a unetat bas. Par contre, si cette entree re-coil un etat haut, la sortie du triggerpresente un etat bas permament.A chaque fois que le circuit deriva-teur Rs/C4 delivre une impulsionpositive de commande du signal in-frarouge, une seconde bascule monos-table, constituee par les portesNOR III et IV de IC3, prend son de-part. Celle-ci genere une impulsionpositive de 1,5 ms qui neutralise pen-dant le mane temps le trigger de re-ception des ultrasons. La raison estque, au moment on le boitier de me -sure genere le rayonnement infra -rouge, A cause des fortes intensitescirculant dans les diodes infrarouges,it se produit des courants induits im-portants, qui risquent d'être amplifiespar IC5 et IC6.Ces signaux parasites seraient doneinterpret& comme representant IAAun retour des signaux ultrasoniques,alors que ces derniers se trouventjuste en partance de la cible. Ainsi,grace a la neutralisation momentaneede la reception ultrasonique, ce risquese trouve &mine.Remarquons toutefois que cette pre-caution introduit un cote negatifnotre dispositif, qui se trouve renduopaque A toute reception ultrasoni-que pendant ies premieres 1,5 ms. Aune temperature de 20 0C, cela re-vient a limiter la capacite minimalede mesure de l'appareil a 340 m/sx 0,0015 s = 0,51 m, soit une cin-quantaine de centimetres.

e) Mise en forme ettraitement du signalultrasonique (fig. 3 et 4)

Le signal issu du trigger est acheminesur l'une des entrees d'une porteNOR II de IC7. Nous verrons plusloin que l'autre entree est reliee a undispositif detectant un eventuel de-passement de 1a capacite de comp-tage. En regle generale, cette autre en-trée est soumise a un eta bas. Ainsi,en position de repos du trigger, la sor-tie de la porte NOR II de IC7 presenteun etat haut. Par contre, a chaque foisque le trigger presente un etat haut, lasortie de cette porte NOR passe al'etat has.La porte AND III de IC2 constitueune porte de memorisation, dont l'en-tree 9 est reliee a Ia sortie de Ia porteNOR evoquee ci-dessus. De ce fait,cette entrée est generalement soumisea un etat haut. Lors de chaque emis-

2

C

111I C1

ICI

'Cl10

1C4

0C9

"u" DIR

106

a Emission infra -rouge

0

-

F

0,5s

1---[

f.28"- n nI -

It ND

b ) Reception uLtrasonique Retoursignal

it US

parasites duesremission OR

1A-Wr

Duree de paccoursdu signal US

Ae--11M

Cotlecteur73

Neutralisation

IC7 de la reception

1C7

IC7

IC3

DuCe'e proportionnellea La distance

IC3

I I\ 1 'k

1:11C2

L L

0 El

F #29K1-12

TT/ Ision d'une impulsion positive par lecircuit derivateur Rs/Ca, autrementdit lors du debut de chaque emissioninfrarouge, une troisieme bascule mo-nostable, constituee par les portesNOR I et II de IC3, delivre a sa sortieune breve impulsion positive de 25 gsqui se trouve, entre autres, achernineesur ?entree 8 de la pone de memori-sation AND III de IC2, par l'interme-

Fig, 6 Rainier mesure: oscillogrammes.

diaire de la diode D2. Aussited, la sor-tie de la pone AND passe a l'etathaut. Elle reste dans cette positionmeme lorsque ?impulsion positive de25 is acheminee par D2 a disparu,grace au verrouillage qu'effectue ladiode DI.

un 117 w crTLirtRIITII IF PIZeirini IF 1 fl2-

R6RS R10

1-01W-"C4 R7

ICi

R9

2

n .4114

13 6jC5

-aR29

H 256C15

R20,1.

1C2

viR22

C7

II AW

..,. 1R11

1

C5 C6

= C11

5

1/2 IC5

4

R12

R13

e-

R15

IC3 I

+V

R21

11/2 ic 4

R16

lip IC 4L__

11

R20

R18

$2

13

R17

C9

R19

Cet etat haut disparait des que ren-tree de contthle 9 de la porte de me-morisation se trouve soumis a uneimpulsion negative, meme ties breve.Cette derniere peut avoir deux origi-nes :- la detection du signal ultrasoniqueachemine par rintermediaire du trig-ger NOR III et IV de IC7 : c'est lefonctionnement normal du disposi-tif ;- la presentation d'un etat haul surPena& 6 de la porte NOR H de I07,ce qui se produit en cas de &passe-ment de la capacite de comptage_En definitive, lors de chaque debutd'emission infrarouge, la porte dememorisation presente un etat ham.Cet etat haul subsiste jusqu'au mo-ment oil le montage recoil en retour lesignal ultrasonique, en provenance dela cible.

I) Comptage (fig. 3, 4 et 5)

Pendant la duree on la porte de me-morisation precedemment evoqueepresente un etat haut, le multivibra-teur astable constitue par les ponesNAND III et IV de IC4 entre en ascii-

lation. En fait, iI fournit les creneauxde comptage, dont les fronts mon-tants et descendants soft « verticali-ses » par le trigger AND II et IC2.Etant donne que ces oscillations cor-respondent en fait a des centimetresde parcours de ronde ultrasonique, etque la vitesse de cette derniere est de340 m/s, la frequence des impulsionsde comptage dolt done etre de34 kHz, ce qui correspond a une pe-riode de l'ordre de 29 is. L'ajustableA permet d'obtenir ie calibrage voulu.Les impulsions de comptage atta-quent rentree « Horloge » d'un pre-mier compteur decimal IC9. La sortiede report de celui-ci est red& a ren-tree tx Horloge » d'un second comp-teur du meme type, IC Jo, Enfin, ICI°est relict suivant ce mettle principe aICH. De ce fait, IC9 « compte » lescentimetres, ICI0 les decimetres etICH les metres. Les compteurs utili-ses sont des CD 4033. Ce sont des cir-cuits integres relativement elabores etextremement interessants. La figure 9en rappelle Ie brochage et le fonction-nement. Au niveau du comptage pur,ces compteurs ne peuvent function-

Cible rkeptrice IR el EmettriceUS.

ner que dans la mesure ou leur entréeCI (Carry in) se trouve soumise a unOat bas. Si cette entrée recoil un etathaul, le compteur se bloque sur la po-sition qu'iI occupait a ce moment,meme si les impulsions de comptagese poursuivent sur rentree « Hor-loge ».Notons egalement qu'un tel compteuravance au rythme des fronts ascen-dants des creneaux de comptage.L'entree RAZ on RESET est norma-lement soumise a un etat has. Si onrelic cette derniere a un etat haut, lecompteur se remet a zero. Cette ope-ration se realise meme si l'impulsionpositive est tres breve. C'est ce qui seproduit au debut de chaque emissioninfrarouge par l'impulsion positive de25 A delivree par la bascule mono -stable NOR I et II de CI3.La sortie Co (Carry out) presente unetat bas pour les positions decimales5, 6, 7, 8 et 9 ; elle passe a retat hautpour les positions 0, I, 2, 3 et 4. C'est

104 No 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

la sortie dite de report ; elle permet laliaison avec l'entree « Horloge » d'uncompteur aval.La sortie Co de ICH est reliee a unebascule monostable constituee par lespones NOR I et II de ICE. Celle-cifournit a sa sortie une impulsion posi-tive tits breve de 5 )43 a chaque thisque la sortie Co de IC' I passe a unetat haut. Ce phenomene peut se pro-duire dans deux cas :- lors du comptage, le compteur IC11depasse la position decimale c< 9 »,par exemple parse que la cible est pla-cee trop loin du boitier de mesure(distance superieure a 9,99 metres),ou encore parse que la cible n'est pasoperationnefie (si on ne l'a pas misesous tension, par exemple) ;- a chaque commande de l'opera-lion, « remise a zero s' des compteurs.Seul le premier cas dolt etre detecte ;c'est la raison pour laquelle l'etat hautde 5 gs ne se trouve transmis sur lasortie de is pone AND IV de IC2 quesi l'entree 12 se trouve a un etat haut,c'est-a-dire si les entrees RESET descompteurs sont A l'etat bas, &antdonne 'Inversion apportee par laporte NOR I et IC7.Ainsi que nous l'avons vu au paragra-phs precedent, cette impulsion posi-tive, caracteristique d'un &passe-ment de eapacite de comptage, a poureffet le deverrouillage de la porte dememorisation, et done l'arret provo-que du comptage. Les compteurs res-tent bloques dans ce cas sur leur posi-tion zero.

g) Affiehage de la distance(fig. 4 et 5)

Les CD 4033 component encored'autres_. raffinements_ En effet, in-dependamment de leur aptitude aucomptage, as sant F#n meme tempsdes decodeurs 7 segmbts, De plus, ascomponent leur propre systeme de li-mitation de courant pour alimenterles segments des afficheurs a cathodecommune. Point n'est besoin d'inter-poser des resistances entre les sortiesa, b, c, d, et et let les segments corres-pondants de l'afficheur. De plus, lecompteur-decodeur CD 4033 possedeune entree RBI (Ripple blanking in)et RBO (Ripple blanking out). Le ta-bleau de fonctionnement de la fi-gure 9 indique la logique de ces en-trees -sorties. Grace a ekes, lesafficheurs n'indiquent que les valeursutiles. Par exemple, une distance de0,93 metre est indiquee par l'affi-chage de la valeur .97. En particulier,

EJ1C3

CoLtecteurT1

to

IC4

1C4

ElL5

EJ105

10

IC5

0C4

u L

11

ICS

Reception I 1 I Pc -fur -batten

IR emission US

9

--Di40 ms

rreitterALV tion

ti

" Rash "

K_

40 KHz

10

1 _El

ErnetteurUS 18V

Fig 8 Cible :oscillogrammes.

la valeur 0.00 se caraeterise par l'ex-tinction totale de tous les segments,said lc point du premier afficheur, ali-ments de fawn independante par isresistance de limitation R35.Ces dispositions ont egalement pourconsequence une economic deconsommation. Enfin, le CD 4033comporte une entree « LT » (Lamptest) ; cette derniere est normalementreliee a un etat bas pour un fonction-nement normal. Si on la relic a unetat haut, tous les sept segments del'afficheur s'allument, ce qui permetde tester leur bon fonctionnement,quelle que soit la position occupeepar le compteur.

Les polarites negatives des trois affi-cheurs sont reliees au circuit collec-teur d'un transistor Nii(N T4. De plus,sept diodes ont etc inserees dans lememe circuit ; cette disposition apour effet de diminuer encore davan-tage la consommation de l'affichagetout en maintenant un degre de lumi-nosite suffisant.Remarquons que I'affichage ne se rea-lise que dans la mesure ou la junctionbase-emetteur de T4 se trouve etablie,ce qui est le cas general grace a l'etathaut disponible sur la sortie de lapone NOR IV de ICE. Cependant,cette sortie passe a l'etat bas, en pro-voquant de ce fait l'ex*nction de I'af-fichage, darts les deux cas suivants :

Lars de la mise sous tension dumontage, lorsque l'on appuie sur lebouton-poussoir, la capacite C15 se

NO 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 105

Fig. 9 Brochages.

CO 4033 Compteur - decodeur 7 segments

V RES LT

Ie9ende

b

0 Etat bas1 Etat hautX Etat indifferentNC Ne change pas

a d

Atticheur 7 segments it cathode commune

(type MAN 78A 445C)

14- - ENTREES -it SORTIES

CL Cl RES LT RBI a b cde f g RBO CO

01000111111 101115000101100001 1

2 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1

3 5 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1

41 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1

5 _f 0 0 0 1 1 0 1 10111 01000110111111 ahe f000i 11100001 aVIII

8 1000171111111 o1000117110111 o

010000 0000000 0 1

X 5 1 0 0 1 NC NC NC NC NC NC NC NC NC

XXXI 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1

XXXX 1 X 1 1 1 1 1 1 1 NC NC

Photo - diode BP 104 ou equivalent

R epe r e

(le "plus' estrelier au "moins"de l'atimentation

Sens passant

Sens de montage

charge a travers R29. II en resulte uneimpulsion positive sur la sortie de laporte NOR III de ICs, pendant uneduree de l'ordre de la seconde. Cetteimpulsion positive passagere provo-que un kat bas sur la sortie de laporte NOR IV de commande de l'af-fichage. Cette disposition evite des af-fichages errones lors de la periode dequelques dixiemes de seconde quisuit la mise sous tension, et qui se ca-racterise par des instabilites dues audemarrage de l'ensemble.- Pendant la periode de comptage,&ant donne la presence d'un kathaut sur la sortie de la porte de me-morisation. Cette precaution evitel'observateur de subir le defilementdes compteurs qui, a la vitesse ou it seproduit, se traduirait en fait par l'ap-parition de o 8 », &ant donne la per-sistance retinienne de I'oeil.Notons que ces breves periodes d'ex-tinction sont minimes par rapport ala duree globale de l'allumage. Dansle pire des cas, c'est-a-dire si la dis-tance affichee est de 9,99 metres, laduree de cette extinction n'excede pas9,99 m : 340 m/s = 0,029 seconde soit

29 ms. Sur une periodicite des affi-chages successifs de 500 ms, cette ex-tinction reste donc inferieure a 5,8 %,ce qui passe pratiquement inapercu.

2. Cible (fig. 7)

a) Alimentation

Elle est assuree par une pile miniaturede 9 V. Cette disposition a pu etre ob-tenue grace a une consommation ex-tremement faible du montage. En ef-fet, en etat de veille, c'est-a-direlorsque aucun rayonnement infra -rouge ne vient frapper les photodio-des receptrices, et que par consequentla cible n'a pas a produire de signauxultrasoniques, la consommation n'estque de 2,5 mA. En periode de sollici-tation, cette consommation passe a5,5 mA, ce qui garantit a l'ensembledu montage une ties belle autonomiepour peu que l'on n'oublie pasd'eteindre l'interrupteur de mise soustension. Signalons en effet que l'au-teur n'a pas prevu l'allumage d'uneLED ternoin, par exemple, etantdonne que la moindre LED

consomme allegrement a elle touteseule une quinzaine de milliamperes.Par contre, et comme nous le verronsun peu plus loin, la cible est munied'une LED a haute luminosite, qui&net des « flash » dans les periodesde sollicitations et qui constitue de cefait un ternoin de bonne reception.

b) Receptiondu rayonnement infrarouge

Le rayonnement infrarouge vientfrapper la surface sensible de troisphotodiodes montees en parallele,avec une resistance R2 placee en serieavec l'ensemble. Il est a noter que cesdiodes sont a monter dans le sens in-verse a leur sens passant dotectel'ohmmetre : le « plus » est done relieau « moths » de l'alimentation.Les o 741 » ICI et IC2 effectuent unepreamplification. Its sont d'ailleurs&couples du restant du montage parla resistance RI et la capacite C 6 . Le« 741 » note IC3 realise l'amplifica-tion finale ; on peut remarquer que legain de cette amplification est regla-ble grace a la presence de l'ajustableAi. Nous verrons que ce dernier seraa positionner dans une position telleque le gain obtenu reste le plus faiblepossible tout en garantissant unebonne port& ; c'est ainsi que l'on ob-tient la meilleure stabilite. Les si-gnaux ainsi delivres sont acheminessur la base d'un transistor PNP Tidont la polarisation est reglee de fa -con telle qu'au niveau de son collec-teur on releve un potentiel nul en pe-riode de non -reception de signauxinfrarouges.Les signaux infrarouges captes par lesphotodiodes et apres amplification seretrouvent ainsi sous la forme d'im-pulsions positives, les oscillations de25 kHz &ant integrees par la capaciteC 9 .

c) Traitement du signal

Les portes NOR III et IV de IC4 sontmontees en trigger de Schmitt, quifournit a sa sortie des impulsions afronts bien verticaux. Notons qu'ils'agit d'un trigger de type com-man& ; en effet, it est operationnelseulement si l'entree de controle 9 estsoumise a un etat bas. Si cette entreeest tell& a un etat haut, la sortie pre-sente tin etat bas permanent de blo-cage.

106 N° 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

No 107 ELECTRONIQUE PRAT1QUE 107

BAS

HAUT

DIR DIR6 5 4

0+ 0 0

co

-r

alcvT

T

[ 1

cp

-1. R7 1 -

-cc cc-T'r

2

rw

ry

CC

`T'

DIR DIP DIR1 2 3

0 0

Straps de liaisonetame rigide )

1-1 --1 Ft 201- I

-1 A27 1-

-r[ C7 1 R3 1- 4 R 4

-1

C1 -I_-I R56 1-

-{

ry rir.r)

ccEl El

CC

C3 -r

1 2 3 4 5 6Liaisons inter -modules ( fils nappe)

th

R361 --

R29}-

Moduleinfra -rouge et US

Modulemesure

LIP

Pile 9 V

Les pontes NOR I et H de IC4 fermentune bascule monestable ; pour cha-que impulsion positive acheminee surson entree de commande 5, elle deli-vre une impulsion positive de 280 usde duree. Des le debut de ce signal, et

par l'intermediaire du circuit deriva-teur R22/Ci 1, une impulsion positiveest acheminee sur l'entree de corn-mande d'une seconde bascule mono -stable NOR I et II de IC5. Cette der-niere &byre sur sa sortie un kat haut

d'une duree de 40 ms, qui neutralisejustement le fonctionnement du trig-ger des les premiers instants de la re-ception du signal infrarouge. Cettedisposition evite en fait la prise encompte de perturbations generees par

10E1 No 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

,11111M. AF3 AF2 AF1II II IILII I i Li

44Lt

_I 711919.IR 11

I

C51 11- j"

CV

-r

Rio

ti

L.c.aJ1041

-1 R9 I-4 R19) -

PILE 9 VOLTS

Implantations des elements.

remission ultrasonique qui vient deprendre son depart et dont les cou-rants induits affectent les etages am-plificateurs a gain eleve.

d) Signalisation visuelle

Le meme circuit derivateur R22/C itattaque rentree de commande d'une

Module-affichage

Module

cible

-I R5 1B-

troisieme bascule monostable formeepar les portes NOR III et IV de IC5.Celle-ci delivre, lors de chaque sollici-tation, une impulsion positive de120 ms, qui sature le transistor NPNT2 par rintermediaire de R25. Dans lecircuit colkcteur de ce transistor estmontee une LED de haute Iumino-

site, qui s'allume ainsi pendant uncourt instant grace a la &charge bru-tale de C14; toutefois, la resistanceR26 limite ce courant afin de ne pasdeteriorer la LED. Cette derniere pro-duit ainsi un eclair bien visible,meme en plein jour. Pendant la dureede non-sollicitation de T2, la capaciteC14 se charge... tranquillement, a Ira-vers R27. Notons que cette duree decharge est relativernent importantepar rapport a l'allumage (500 ms120 ms - 380 ms). Il en resulte doncune consummation regulee et reduitede ]'ensemble, tout en obtenant unesignalisation optique suffisannmentvisible a longue distance.

e) Emission du sigual ultrasonique

L'etat haut de 280 gs &byre par labascule monostable NOR I et II deIC4 est achemine sur rentree de corn-mande d'un multivibrateur astableque foment les portes NAND 1 et IIde 106. Ce multivibrateur delivreainsi, a sa sortie, des creneaux de pe-riode 25 As, ce qui correspond a unefrequence de 40 kHz. Grace a l'ajus-table A2, ii est possible de calibrer lemultivibrateur a la bonne valcur. Laparse NAND IV inverse ce signal, quela porte ill inverse a son tour. L'ele-ment piezoelectronique emetteur estbranche sur la sortie de la porte IIIpour une polarite et sur la sortie de laporte IV pour I'autre polarite. Gracea cette disposition, ]'amplitude entreles minima et les maxima atteint18 V ; la puissance emise se trouvemultipliee par 4 par rapport a celleque l'on obtiendrait si on reliait seule-ment une polarite du transmetteur ala sortie d'une porte, et l'autre auo moins x. de !'alimentation. Etantdonne la duree d'emission du signalet de sa periode, on releve, pour cha-que emission se produisant, rappe-lons le, les 500 ms, un nombred'oscillations de 280/25 # 11. La ci-ble renvoie ainsi vers le boitier de me -sure une perturbation ultrasonique del'air de 11 X (X = longueur d'onde, soit8,5 mm), ce qui represente un traind'ondes d'une longueur de I'ordre de100 mm.

- REALISATIONPRATIOUE

a) Circuits imprirrt6s(fig. 10)

Leur realisation n'appelle aucune re -marque particuliere. Plusieursmoyens de reproduction peuvent etre

N.107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 109

La carte d'af fichage.

tation, et un respect absolu desUric seule remarque : pas de

orien-tationsprecipi-des composants polarises.Toute erreur a ce niveau est fatalepour le fonctionnement du montage.Lors de 'Implantation des circuits in-tegres, on veillera surtout a menagerun temps de refroidissement suffisantentre deux soudures consecutives surun meme boitier. Attention egale-ment a l'orientation des diodes infra -rouges. Les ajustables seront moniescurseur place en position mediane. 11convient de bien veiller egalementla bonne implantation des trois pho-todiodes ; la borne positive, generale-ment reperee, est a monter vers le basdu module destine a la cible (voir

-11kor fig. 9).

Enfin, it faut egalement Bien faire at -( e inc dr)rdinaire. preNellre de strain. v tention aux polantes de l'alimenta-

mis en oeuvre. Le premier est ''appli-cation directe, sur le cuivre prealable-ment degraisse de ''epoxy, des diffe-rents elements de transfertdisponibles darts le commerce : pas-tilles et bandelettes adhesives. En -suite, on plongera le tout dans unBain de perchlorure de fer pour gra-vure. Cette derniere etant achevee, onrincera le circuit dans de l'eau tiedeen abondance.Un second moyen est la confectiond'un mylar, toujours en se servant desmemes elements de transfert que l'onappliquera sur le corps transparent.Ensuite, on disposera le mylar sur laface de !Waxy presensibilise. Apresrevelation, le circuit peut egalementetre grave au perchlorure de fer.Enfin, la troisieme solution est la re-production par le biais de la methodephotographique, que pratiquent cer-tains revendeurs.Par la suite, toutes les pastilles serontpercees a ''aide d'un foret de 0,8 mmde diametre. Certains trous serontagrandir, suivant le diametre desconnexions des composants a implan-ter. Enfin, pour terminer, l'ensembledes pistes peut etre etame, afin dedonner au circuit imprime une meil-leure tenue mecanique et surtoutchimique.

b) Implantation descomposants (fig. 11)

D'une maniere generale, on implan-tera en premier lieu les differentsstraps de liaison ; ensuite, ce sera letour des diodes, des resistances et descapacites. Par la suite, on implanterales transistors et les circuits integres.

110 Pen 107 ELECTRONIOUE PRATIQUE

ilkMontage des diodes IR el do transdlicreur rkepreur.

'rr

Collage de 6 coupteursde \ piles baton 1,5Y

BP Decouperectangulaire

PLexitass rouge

%. ,,,,,.10 %%%%% ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,401

82

TRAVAIL DU COUVERCLE

42

3 affioheurs 7 segments

4 vis totes fraisiescolletsl'Aratdite

Face avant

2.3 diodesinfra- rouges

Capsule USreceptrice

Moduleinfra -rouge

et US

BP

30

14

1.x (voir texte )

Faye arum du module de mesure

lion. Un bon moyen consiste a utili-ser le fil souple isole de couleur rougepour le « plus et le fil noir pour leo mains o.

c) Montages dans les boitiers

On montera d'abord le boitier « ci-ble ». Sur le couvercle de ce dernier, itfaut pratiquer plusieurs &coupes :une pour le passage de la LED de si-gnalisation, une autre pour le trans-metteur ultrasonique, une troisierneen regard des photodiodes. Sur cettederniere, on pourra colter, du cote in-terieur, une lamelle de plexiglas rouge

J

pour mettre le montage a l'abri despoussieres. Enfin, on pratiquera unederniere &coupe pour lager Pinter-rupteur a glissiere, que l'on colleral'Araldite.

La pile de 9 V et son coupleur a etelogee dans la &coupe pratiquee a ceteffet dans le circuit imprime.Ensuite, on montera le boitier de me -sure. Le module principal est fixe surle fond du boitier, comme indique enfigure 12. Le module US + infrarougeest fixe en arriere de la face avant,soil par Pintermediaire de vis entre-toises on par collage des diodes infra -

Fig. 12 Schima de Inontage du boitier demesure.

rouges et de la capsule receptrice US.Les diodes infrarouges peuvent egale-ment etre 'ogees dans des reflecteursparaboliques fixes sur la face avant.Le module affichage est monte sous kcouvercle a l'aide de quatre vis entre-toises collees a ''aide de colic du typet< Araldite o. Les modules sont a re -her entre eux a l'aide de fils en nappe,comme indique sur le schema demontage (attention au respect de lacorrespondance des liaisons a reali-ser !)La partie superieure du couvercle esta travailler de facon a pouvoir lire lestrois afficheurs et y lager le bouton-poussoir. Sous la decoupe rectangu-laire, on petit egalement coller uneplaquette de plexiglas rouge.

d) Reglages et mist au point

On peut verifier dans un premiertemps le fonctionnement sommairede is cible. En plaeant devant cawderniere une Lampe de poche que l'onallume et que ran eteint, on doitconstater, a chaque fois, ''emissiond'un eclair par la LED de signalisa-tion. Un autre moyen consiste a utili-ser le boitier de telecommande du te-leviseur. Dans ce cas, on constateraun clignotement de Ia LED. Cette me -*bode offre l'avantage de verifier lebon cablage du curseur de l'ajustableAi qui regle Ia sensibilite de la recep-tion. On peut ainsi placer la ciblejusqu'a une quinzaine de metres duboitier de telecommande et regier lecurseur de Ai de fawn a obtenir unereaction de la cible avec le minimumde sensibilite. Celle-ci augmente si ontoume le curseur dans le sens des ai-guilles d'une montre. On laisserapour l'instant le curseur de A2 en po-sition mediane.Par la suite, on peut passer au boitierde mesure, l'ajustable A &ant egale-ment place en position mediane. Ons'eloigne ensuite de plus en plus loinde la cible, tout en verifiant :- que la LED temoin de la cible rea-git ; au besoin en retouchant le re-glage de l'ajustable Al de la cible ;- que rafficheur indique une valeurd'affichage, ce qui prouve que le si-gnal ultrasonique est bien recu par leboitier de mesure. La portee ultraso-nique peut etre amelioree en agissantsur le curseur de l'ajustable A2 de lacible, afin de se positionner le mieuxpossible sur la frequence de 40 kHz,

N.1 07 ELECTRON !ME PRATIQUE 111

qui correspond au rendement maxi-mal de Pelement piezoelectriqueemetteur.Si on approche de la valeur affichee9,99 metres alors qu'en realite la dis-tance reelle est nettement inferieure,on tournera carrement l'ajustable Adans le sens inverse des aiguillesd'une montre pour obtenir un affi-chage exagerement plus faible que larealite, ce qui permet en toute tran-quillite de poursuivre les tests de por-tee ultrasonique. Cette demiere doltetre nettement superieure a 12 me-tres.Enfin, lorsque toes ces regiages sontoptimises, on passe au reglagequi est celui de la coherence de Ia va-leur affichee. Dans un premier temps,on placera la cible a quelques metresdu battier de mesure ; on mesure ladistance separant les deux elementspiezoelectriques, et ceci au centime-tre pres.A l'aide du curseur de l'ajustable A,on fait apparaitre la valeur convena-ble au niveau de l'affichage.11 reste a faire une demiere mise aupoint. En effet, en realite, tors de Par-rivee du signal infrarouge, it existedes retards mecaniques de mise en os-cillation de Pelement piezoelectrique.Tout se passe comme si la distancereelle a parcourir etait legerementplus grande que celle qui separe lesdeux elements piezoelectriques. Onpent determiner cette correction demaniere relativement simple. Soit« d » la distance reelle separant lesdeux elements piezoelectriques. Soit(d x) la distance separant Ies deuxpoints correspondant aux originestheoriques de la mesure dans Iaquellese represente la valeur a ajouter enguise de correction. Enfin, soil « a »la valeur affichee par les afficheurs.En ptacant une premiere fois la cibledu boitier de mesure a une distance

Les deux homers du telemeire.

« di », entre elements piezoelectri-ques, on releve un affichage « a I ».Par la suite, on augmente la distancea une valeur cc d2» et on effectue unelecture « a2 ».On pent done ecrire la relation :

dl+x ald2+x=a2que Pon pelt transformer successive-ment : a2 (d I x) = a 1 (d2 x).Puis on tire x :

d2 a2 - di a2a2 al

En prenant di environ egale au metreet d2 proche de 8 ou de 9 metres, onobtient ainsi

x # 0,081 m, soit 8 cm.

Par exemple, en partant de la faceavant du boitier de mesure, on peutainsi tracer une ligne zero a 8 cm der-riere l'element piezotlectronique re-cepteur. On peut egalement integrerPepaisseur du boitier cible en consi-&rant que Ia face arriere (que l'on ap-plique generalement contre un murpar exemple) est le point zero de la ci-ble. Dans ce cas, la ligne de referencea tracer sur le couvercle du boitier demesure verra sa distance par rapportA la face avant diminuer de Ia valeurde Pepaisseur du boitier « cible ».Dans l'exemple de la realisation (M-crae, l'epaisseur du boitier « cible »&ant de 2,5 cm, la ligne de referencea done ate tracee a 5,5 cm en arrierede Pelement piezoelectronique recep-teur du boitier de mesure.Enfin, cette determination etantachevee, on effectue une derniere re-touche sur l'ajustable A en prenantune distance quelconque entre lesdeux lignes de reference ainsi definieset en faisant apparaitre l'affichagecorrespondant.

Robert KNOERR

ILMEI7DEs

10 Boltier < mesure

a) Module principal

12 straps (10 horizontaux, 2 vernalize)R : 470 /di amine, violet, jaune)R2: 100 kit (marron, noir, jaune)R3: 10 id2 (marron, noir, orange)R4 : 100 kit (marron, noir, jaune)Rs: 33 162 (orange, orange, orange)R6 : 22 kit (rouge, rouge, orange)R7 : 47 kit (jaune, violet, orange)R8: 10 kSt (marron, noir, orange)Rg : 100 kit (marron, noir, jaune)R10: 12 kit (marron, rouge, orange)R11 : 3,3 All (orange, orange, rouge)R12 : 470 ft (jaune, violet, marron)R13, R14 : 2 x 1 kft (marron, noir, rouge)R15, R16 : 2 x 33 kit (orange, orange,orange)R17 : 100 kit (marron, noir, jaune)R18 : I kft (marron, noir, rouge)R19, R29: 2 x 33 kit (orange, orangorange)R21: 100 id-2(marron, noir, jaune)R22: 3,3 kit (orange, orange, rouge)R23 : 100 id2 (matron, noir, jaune)R24 : 220 St (rouge, rouge, marron)Res : 33 162 (orange, orange, orange)R26 : 10 kit (marron, noir, orange)R27 : 100 k t (marron, noir, jaune)R28, R29: 2 x 33 icf2 (orange, orange,orange)R30 : 470 kit (jaune, violet, jaune)R3i : 4,7 kit (jaune, violet, rouge)R32 : 10 kit (matron, noir, orange)R33 : 100 kit (marron, noir, jaune)R34 : 10 Id2 (marron, noir, orange)R36: 4,71dt (jaune, violet, rouge)A : ajustable de 100 1d2(implantation harizontale, pas de 5,08)D1, D2 : 2 diodes signal (1N 4148, 914)Dia D9: 7 diodes IN 4004 ou 4007C1 : 470 0710 V electrolytiqueC2: 0,1 uF MilfeuilC3 : 2,2 µF MICR polyesterC4: 0,1 uF MilfeuilCs : 22 nFMilfeuilC6: 47 nFMilfeuilC7: 4,7 nFMilfeuilC8: I nFnFMilfeuilCy : 470 0710 V electrolytiqueC10 : 47 µF110 V electrolytiqueCH : 2,2 nFMilfeuilC12 : 4,7 nFMilfeuilC33 : 22 nFMilfeuil

10 nFMilfeuilCis : 22 AF110 V electrolytiqueC16: 0,22 nF (220 pF) ceramiqueC17 : 2,2 nFMilfeuilC18: 1 nFMilfeuil

112 N0107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

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T1: transistor NPN 2N 1711, 1613T7: transistor NPN BD 13573:transistor PNP 2N 290774: transistor NPN 2N 1711, 16131C1: CD 4001 (4 portes NOR a 2 entrees)IC1: CD 4081 (4 portes AND a 2 entrees)[C3: CD 4001 (4 portes NOR a 2 entrees)IC4: CD 4011 (4 portes NAND a 2 en-trees)

fC5, IC6: 2 x ALA 741

1C8: 2 x CD 4001 (4 pones NOR h2entrees)

6picots

i) Module a Affichage

25 straps (8 horizontaux, 17 verticaux)RE: 3302 (orange, orange, marron)4P1 a AF3 : 3 afficheurs 7 segments a ca-thode commune (MAN 78A -445C)1C9h ICjj : 3 x CD 4033 (compteur de-codeur 7 segments)

c) Module a Infrarouge et US r.)

DI& a DIR6: 6 diodes infrarouges 5(LD 27, CQY77)R: capsule ultrasonique receptrice40 kHz (SQ40R)

20 Boitier tc Cible »

5 straps (1 horizontal, 4 verticaux)RI: )d) (marron, noir,rouge)R1: 100 kit (marron, noir, jaune)R3: / 14)(marron, noir, rouge)

R4, R5 : 2 x 33 kg (orange, orange,orange)R6: 100 kg (matron, noir, jaune)R7: 1 kg (marron, noir, rouge)Rg, R9: 2 x 33 kit (orange, orange,orange)R10: 100 kg (matron, noir, jaune)RI] : 1 kft (marron, noir, rouge)R12, RI3: 2 x 33 kg (orange, orange,orange)R14 : 10 kg (marron, noir, orange)RI5 : 3,3 Id/ (orange, orange, rouge)Ri6 : 100 kit (marron, noir, jaune)Ri7 : 220 it (rouge, rouge, marron)R38 : 33 /d2 (orange, orange, orange)R19: 10 kg (matron, noir, orange)R20 : 100 kg (matron, noir, jaune)R2, : 22 kg (rouge, rouge, orange)R22 a R24: 3 x 33 kit (orange, orange,orange)R25 : 3,3 162 (orange, orange, rouge)R26: 100 i2 (matron, noir, jaune)R27: 1 kg (matron, noir, rouge)R28: 220 kg (rouge, rouge, jaune)R29: 2,2 kC/ (rouge, rouge, rouge)Ai: ajustable 1 Mil (implantation hori-zontale, pas de 5,08)A2: ajustable 22 kg (implantation hori-zontale, puts de 5,08)L : LED verte a haute luminosite as 5PHD) a PHD3 : 3 photodiodes BP 104 ouequivalentCl: 470 uF/10 V electrolytiqueC2: 0,1 AF Milfeuil

C3: 2,2 nF MilfeuilC4: 10 nF MilfeuilCs: 1 nFC6: 47 uF/10 V electrolytiqueC7 a Ci0 : 4 x 22 nF MilfeuilCI : 0,1 uF MilfeuilC12 : 2,2 0710 V electrolytiqueC13 : 4, 7 W80 V electrolytiqueC14: 150 ALF110 V electrolytiqueC15 : 0,68 nF (680 pF) ceramiqueTI : transistor PNP 2N 2907T2 : transistor NPN 2N 1711, 1613ICI a 1C3 : 3 x 7411C4, IC5 : 2 x CD 4001 (4 portes NOR a2 entrees)106: CD 4011 (4 portes NAND a 2 en-trees)E : capsule ultrasonique emettrice40 kHz (SQ-40T)

3° Divers

1 bouton-poussoir a contact travail1 interrupleur a glissiere1 pile 9 V1 coupleur de pile 9 VBolder coupleur pour 6 piles 1,5 V baton6 piles 1,5 V baton6 rejlecteurs paraboliques pour diodes in-frarouges (facultatij)Fil isoM en nappeBoitiers a La tolerie plastique- 190 x 125 x 45 (bonier de mesure)

125 x 90 x 25 (bottler a able »)

No 107 EtECTRONIQ1JE PRATIQUE 113

LE SP 30, DOUBLE TRANSCODEUR PAL/SECAM

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formatiques, annonce la prochainecommercialisation d'un double trans-codeur Secam/PAL, PAL/Secam, pre-sente sous forme de boitier metalli-que (taille basse : 245 mm x 245 mmx 50 mm poids : 1,9 kg).Ce transcodeur comporte en optionune sortie RF au standard L-BG-K(scion la demande). Les entrees/sor-ties se font sur Peritel ou sur prisesRCA normalisee.Ses performances sont les suivantes : Secam vers PAL- Entree Secam : 1 Vcc ± 20 % sur75a- Sortie PAL : 1 Vcc sur 1 k11 ;bande passante : 3,4 mgH. Section PAL/Secam- 1 Vcc ± 20 % sur 75 tt.- Sortie Secam : 1 Vcc ; bande pas-sante : 3,4 mgH. Option RF

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194 1000 f 670 10,IN F 448001940604051

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SYNTHETISEUR DE MAREES

Taus les elements sant places sur la cane imprirnee, abritee par un coffrel Hetex.

portant, ou, comme nous l'avons fait,la jonction d'un transistor. ntravaille alors dans la zone d'avalan-che. Le signal de bruit apparaissantaux bornes de la jonction P -N est du al'agitation electronique dans le cris-tal.Notre generateur de bruit blanc estidentique a celui utilise par G. Isabelpour sa chandelle electronique (E.P.no 88).La jonction b -e du transistor TRI estpolariste sous une tension inverse parrapport a son fonctionnement habi-tuel. RI, R2 et Ci constituent un filtrepasse -has dont la frequence de cou-pure est de l'ordre de 15 Hz. TR2 joueici le role d'amplificateur et a pour re-sistance de charge, dans son collec-teur, R2.Le signal recueilli est alors transmisl'etage suivant a travers C2, qui jouedeux roles : le premier est ifeliminerla coniposante continue et le secondde limiter la bande de frequencetransmise.Malheureusement, l'amplitude du si-gnal de sortie n'est que de quelquesdizaines de millivolts.

Il est alors irnperatif d'effectuer uneserieuse amplification. Nous utilisonsici CI I, un A.O.P. monte en amplifi-cateur inverseur dont le gain estdonne par is relation A = - (R4/R3).Vu les valeurs choisies pour les resis-tances, l'amplification sera de 2 2001

20 Generation de l'enveloppe

Nous utiliserons la tension disponibleaux bornes d'un condensateur utilisedans un oscillateur a 555 (Cu). Onobtient une sorte de dent de scie, faitede bouts d'exponentielles,La tension disponible est ensuite ap-pliquee a rentree d'un montage sous-tracteur construit autour de l'amplifi-cateur operationnelSon role est de translater la tension.En effet, lorsque Uc = 0 V, la sortiefournira 12 V. Au contraire, lorsqueUc -8 V, U a.o.p. -4 V. Cet &age estnecessaire pour assurer le bon fonc-tionnement du g melangeur u quisuit. On trouvera le montage et la re-lation le regissant en fin d'article, enfigure 9.

Lors de In panic ascendante de la ten-sion Uc, on simulera le flux des va-gues. Lors de la partie descendante,on obtiendra au contraire le reflux.L'oscillateur a une periode d'environ8 secondes. Vous pourrez, si vous ledesire; changer les valeurs de R5, R6et C3 afin d'ajuster les temps a votreconversance.

3° Le inelangeur

Cette partie du montage est realiseepar Cl4, un A.O.P. monte en addi-tionneur inverseur. I1 permet d'effec-tuer la modulation d'amplitude dubruit blanc par la dent de scie. II tientcompte aussi de Ia reference de ten-sion ajustable fournie par le multi -tour Al I, qui vous permettra de reglera votre gout le son obtenu.

40 Modulation de l'enveloppe

La linearite du cycle obtenu fait qu'iln'est pas agreable d'ecouter trop long -temps. Pour pallier ce probleme au-tant que pour ajouter plus de rea-lisme, on modulera l'enveloppe

No 107 ELECTRONIME PRATIQUE 115

fournie par Cl2 par un second oscilla-teur tres basse frequence (CT5), quiaura une periode d'environ 230 se-condes. Ainsi, on obtient la simula-tion (non en temps reel) des marees.Cette modulation est effectuee enjouant sur la frequence de Cl2.On retrouve a nouveau un stageadaptateur forme autour d'un sous-tracteur (CIO.Lorsque la tension Vc5 augmentera,la mute sera descendante. Aucontraire, lorsque Vc5 diminuera, lamares sera montante. Une signalisa-tion par DEL a ete prevue, grace a D3et D4. II est a noter que, lors de lamise sous tension de la maquette, onsimule une mer pleine, et I'on estainsi a maree descendante.De plus, si I'on desire suppiimer lesmarees, it soffit simplement de ne pasenficher sur leurs supports CI5 et Cl.6

5° Vamplificateur de sortie(fig. 4)

On utilise un amplificateur integre enboltier pentawatt, donne sous la refe-rence TDA 2030. Il fonctionne enclasse AB. Certains diront que c'estdu luxe d'utiliser une Rolls-Roycepour transporter des porn Ines deterre 11 est vrai, mais nous avonsvoulu fournir ce schema afin que lelecteur puisse le reutiliser pour ses be-soins personnels. En effet, cette petitemerveille peut fournir jusqu'a 14 Wsous une tension d'alimentation sy-metrique de ± 18 V. II est evidentque, ne desirant pas assurer la sonori-sation d'une kermesse, nous avonsquelque peu 'Unite ses possibilites enle i( bridant N grace a R23. Si vous de-sirez augmenter la puissance de sor-tie, ii faudra agir en consequence,c'est-a-dire diminuer R23, ajouter unradiateur de taille plus importante,<4 museler r> l'alimentation et prevoirla puissance du haut-parleur.Son fonctionnement est asset simple.Cet amplificateur est en fait unA.O.P. de puissance monte en amplinon inverseur. Son gain est donne parla relation : Vsortie = Ventre. 11+ (R26/R251. Le potentiornetre Pi, quisera monte en facade, permettra deregler le volume de sortie.

6° L'alimentation (fig. 5)

Le lecteur reconnaitra ce montage,auquel nous faisons souvent appellorsque nous avons besoin d'une ali-mentation symetrique. Alliant simpli-cite, fiabilite, seeurite et faible prix,

116 N0107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

duit une surintensite superieure ahuit fois l'intensite nominale. II fautdone laisser passer cette Pointe sansdeclencher.Les 30 V disponibles au secondaireseront redresses par le pont de diodesPT]. Ce type de montage redresseurest appcle pont de Graetz ou encorePD2 p.ut les electrotechniciens et nepeut etre affuble d'autres noms,comme on pent parfois le tire, mal-heureusement.Le filtrage est assure tout d'abord par

Fig. 4et 5

Schimas de principe alimentationet amplification.

les regulateurs a trois broches sont ex-eellents pour ce genre d'application.Un transforrnateur a point milieuabaisse la tension 220 V du rescau2 x 15 V. Le primaire de ce derrtierest protege par un fusible du typetemporise. En effet, a la muse soustension d'un circuit selfique (circuitcomportant des bobinages), it se pro -

Le circuit integre BF de sortie.

e 4111: ..ri -'1. ' '.6000...........V"P11. 411. 1 , V

C10, C11. On stabilise ensuite a + 12 Vgrace a CI8 et a - 12 V, grace a 09.Les condensateurs Cg, C9 et C12, C13permettent d'assurer le decouplage del'alimentation.

D7 et Dg pour finir, permettent de &-charger les condensateurs a l'arret,sans passer par les circuits intemesdes regulateurs, qui risqueraientd'être deteriores. Tract; du circuit imprime

rechelle.

N° 107 ELECTRON1QUE PRAT1QUE 119

REALISATION 555

PRATIQUE

a) Le circuit imprimeSon trace est donne a la figure 6. IIpourra titre realise soit par la methodephotographique, pour toils ceux quiont la chance de disposer du materielnecessaire, soit a l'aide de transferts.Avant de proceder a la reproductiondu CI, it serait preferable de verifierque le transformateur dont vous dis-posez ait un entraxe identique a ce-lui utilise par l'auteur. Dans le cascontraire, il sera nec,essaire de modi-fier le trace.On procedera ensuite a la gravurechimique a l'aide de perchlorure defer tiede puis, apres rincage abondanta l'cau claire, on effectuera les perca-ges :

- 0,8 ou 1 mm suivant les compo-sants ;- 1,3 mm pour les cosses pour circuitimprime ;- 3 mm pour les trous de fixation ducircuit imprime.

b) L'implantationElle est dorm& a la figure 7. On mon-tera tout d'abord les straps, au nom-bre de sept, puis les resistances, lescondensateurs, les diodes et les tran-sistors. Viendra ensuite le tour dessupports de circuits integres, puis lereste des composants. On finira par lemontage du transformateur, plus vo-Iumineux.Il faudra imperativement, lors dumontage du TDA 2030, &after deli-catement ses broches avant de rinse-rer sur le circuit imprime. A ce pro-pos, it n'est pas inutile de rappelerque la douleur ressentie par un com-posant que l'on soude est directementproportionnelle a celle ressentie parl'operateur tenant le composant enquestion. Aussi, ayez pitie de lui, si cen'est de vous Faites des soudures ra-pides.Le cablage, pour finir, est indique enfigure 8. 11 est fres simple et ne poseraaucun probleme. Nous avons choisi lecoffret Abox RA.1 de Retex, pour yloger la maquette. Il conviendra par-faitement pour contenir l'ensemble. IIne faudra pas oublier, lors de l'assem-blage, de percer les trous necessairesau passage du son emis par le haut-parleur.

Plan de calage.Rappels theariques.

Fig. 8et 9

Ve

0 V

DECLENCHEMENT

SAPS DIODE :

SORTIE

t 1 0,693 ( Ra+Rb).0t 2 0,693. Rb.0

1

0693.(Ra+2 Rb).0

AVEC DIODE :

11 0,693 .Ra.02 0,693. Rb.0

I_ 1

0.693 . Mar Rh) C

R1

R2

R3

V2 V3

Vs = _11.4.r111.E. V3LR1 R2 R311

SOMMATEUR INVERSEUR

R1 R2

RAZ

+V cc

AMPLIFICATELIR INVERSEUR

0D3

D

Haul parlour

Oc

220v

+Vcc

DECHARGE

SEUIL

REFERENCE

Rb

6

25 1

3

10nF

R4

Vs

Vs R1

R2 veV1

S

OFFSET

o Vcc

V2

PONT DE DIODES

R1

4

t1 .12

TL. 081 ,,A741

SOUSTRACTEUR

7812

IIIE m s

N.0

*Vcc

SORTIE

OFFSET

R2

si R1= R3 et R2 R4

Vs r ( V2 V1)R1

0

7815

IIIM E S

REGULATE + 12 V REGULATEUR -12V

E

TRANSISTOR

sue de dessous

isC

IqKA

DEL:

120 N° 107 ELECTROPOQUE PRATIQUE

REGLAGE

Best a effectuer a l'oreille en ajustantA.11.

Alimenter la maquette a partir du sec-teur, puts &outer attentivement enlaissant passer au mains un ou deuxcycles complets. L'ideal est d'obtenirun leger silence entre deux vagues,lorsque Pon arrive a la Halite mareedescendante/maree montante.

EN CONCLUSION

Nous tenons ici a formuler deux re -marques. Tout d'abord, it sera neces-saire d'utiliser, pour recueillir un

bruit de souffle suffisant, des transis-tors posseclant un grand gain. Peut-etre sera-t-il utile d'effectuer plu-sieurs essais.De plus, le haut-parleur choisi devraavoir un grand diametre ou, mieux,une forme elliptique. On obtiendraainsi une meilleure restitution du son.Avec l'aide de quelques ampli-opera-tionnels et d'une toilette de bruitblanc, vous pourrez vous souvenir devas vacances en ecoutant langoureu-sement le bruit des vagues. Ce mon-tage nous aidera quelque peu a pa-tienter, car it ne faut pas oublier queles prochaines grandes vacances nesent que dans un an...

Christophe NCI -ION

IMODERIEL

R): 100 kD (marron, noir, jaune)R2: 2,7 kit (rouge, violet, rouge)R3: 1 kit (marron, noir, rouge)R4: 2,2 tl4f (rouge, rouge, vert)R5: 75 kit (violet, vent, orange)R4:100 kit (matron, noir, jaune)R7, R8, Rq, R10 : 470 kit (jaune,jaune)Rif : 22 kit (rouge, rouge, orange)Ru, R11 10 kit (marron, noir, orange)Ru : 12 kit (marron, rouge, orange)R)5, RI6 : 75 kit (violet, vert, orange)R17 470 kit (jaune, violet, jaune)R18 : 220 kit (rouge, rouge, jaune)R1, R20 : 470 kit attune, violet, jaune)R21: 1 kit (Marron, noir, rouge)R22 : 820 it (gris, rouge, matron)1(23: 56 kit (vert. bleu, orange)Ri4: 22 kit (rouge, rouge, orange)Res : 680 it (bleu, gril, matron)R26: 22 Aft (rouge, rouge, orange)A11: multitour vertical 1 kit

potentiornetre lineaire 1 kit: 100 nF

Q: 100 nFC3: 68 uF/15 V tantaleC4: 100 uF/16 V radial

: 2 200 0725 V radialC6:1,5 uF non polarise axialC7:47 uF/16 V radialC8, C9 : 220 tiFC10, C 11 : 2 200 uF/25 V radialCu, C13 : 120 nFCj4, C15 : 4,7 nF

.C11: TL 081 amplificateur operationnelbifetC13, CI4, C16 : ALA 741, arnplificateuroperationnel bipolaire02, 05 : 555 multivibrateur astableC17: TDA 2030 arnplificateur de puis-sanceC18 : 7812 regulateur de tension + 12 VC19 : 7912 regulateur de tension - 12 VTR), TR2 : BC 548 transistor petits si-gnauxDr, D2 : IN 4148 diode signalD3 : diode electroluminescente rouge dia-metre 5 mmD4: diode Electroluminescente verse dia-metre 5 mmDs, D6, D7, .138: IN 4007 diode de redres-semen,PT1 : pont de diodes moule rectangulaire100 V. 2A1 transformateur 220 V 2 x 15 V, 3 a5 VA pour circuit imprime1 fusible temporise 50 mA, 250 V1 interrupteur 250 V, 1 A1 cordon elearique secteurI support de fusible pour circuit imprimeI haut-parleur 8 it, 0,5 W6 supports de circuit integre 8 broches2 cabochons de LED diametre 5 mm1 plaque d'epoxy format Europe100 mm x 160 mm simple face1 boitier Retex reference Abox RA.112 cosses pour circuit imprime1 bouton pour potentiometre1 radiateurConducteurs electriques en nappe, sou-dure, etc.

LE CENTRE DU COFFRETe meme qu'en Francel'usage veut que tout fi-nisse par des chansons,en electronique tout fi-

nk par un coffret !Cette verite route simple se trans -forme vite en casse-tete pour celui quitermine une realisation electronique :dans quel boitier la loger ? Pasd'echappatoire possible Du gadget aune LED au montage le plus sophisti-que, le probleme est la, et incontour-nable !Pour y repondre efficacement, Perla r -Radio* a developpe un departementspecialise dans ce domaine. Concrete-ment, c'est une gamme de plus de 350modeles de coffret en stock perma-nent que ce revendeur propose dare-navant.En un seul point de vente, vous pour-rez done trouver :- mutes les grandes marques, propo-sees dans la quasi-integralite de leurcatalogue : Boss, EEE, ESM, Hobby -box, Iskra, La Tolerie plastique,MMP, Retex, Strapu et Teko ;- 40 modeles de petits coffrets(somme des trois dimensions infe-rieure a 200 millimetres) ;- 30 coffrets tout plastique ;- 20 coffrets plastique avec facesavant et arriere demontables- 20 coffrets plastique avec face su-perieure metallique- 20 coffrets plastique avec facesavant et arriere metalliques- 5 coffrets plastique de grandes di-mensions ;- 110 coffrets tout metal ;- 20 racks 19 ponces (une a cinq uni-tes, quatre profondeurs) ;- 60 coffrets pupitre ou banquette ;- 13 coffrets plastique avec logementpour pile 9 volts ;- divers coffrets speciaux (poursonde, pour bloc secteur, en fonted'aluminium, pour affichage digital,pour montage HF...).De plus, Perlor-Radio edite un cata-logue « Le Centre du coffret ). Lescoffrets y sont decrits par marque etpar type. Il propose egalement des lis-tes de selection tres pratiques qui per-mettent de determiner rapidement leou les coffrets repondant aux criteresde choix. Les coffrets y sont classespar famille (touter marques confon-dues) et, a Pinterieur de chaque fa -milk, par ordre croissant de leur di-mension principale.* Perlor-Radio, 25, rue Herold, 75001Paris. T61. : 42.36.65.50

No 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 121

L

LE NOUVEAU MULTIMETRE NUMERIQUE

MAN'X 520 ACDA

e MAN'X 520A perpe-tue la tradition de To-bustesse et de securiteinauguree avec le

MAN'X 02 (appareil analogique in-troduit en 1984).Le sixieme multimetre de la serieMAN'X confirme a plus d'un titrel'originalite de leur conception.Le MAN'X 520A offre la simplicited'utilisation de la selection automati-que de gammes et une lecture jusqu'a3 000 points en manuel. Le raccorde-ment se fait sur une entrée uniquepour les mesures courantes et sur uneborne separte pour le calibre 20 Aprotege par fusible HPC. Il disposed'un test de continuite sonore, d'untest semi-conducteur et d'un ohmme-tre a deux tensions de mesure.La tradition MAN'X, c'est un mon-tage en battier caoutchouc nervure etune fixation semi-rigide des circuitsqui conferent a l'appareil une excep-tionnelle resistance aux cbocs. La fer-meture souple du boitier rend celui-citotalement etanche aux poussieres.L'affichage est tres compiet ; ii donneautomatiquement ('indication de famesure (2 000/3 000 points), du sym-bole de ('unite de mesure, de la vir-gule, de la polarite, du fonctionne-ment automatique/manuel, du modede mesure */-, de la tension de me -sure en ohmmetre (0/L0 Si), deI'usure de la pile et du depassement.Un bouton poussoir permet la memo-risation de I'affichage pour faciliterles releves de mesure.La securite electrique du MAN'X estoptimale.

Un fusible I 6 A HPC protege les cali-bres 20 A et -. Un fusible 315 mAHPC protege tons les autres calibres.En outre, un circuit a thermistanceCTP protege les calibres ohrnmetrescontre les surcharges accidentellesjusqu'a 380 V-.Comme tons les MAN'X, le MAN'X520A est equipe de douilles et cor-dons de securite.En conclusion, la precision, les pro-tections mecaniques et electriques,('ergonomic associees a la rechercheautomatique de gammes font duMAN'X 520A un multimetre numeri-que polyvalent, meme dans desconditions d'environnement severe.Cet appareil est destine a tons les see-teurs ou la qualite des mesures, la ra-pidite d'intervention et la protectionsont recherchees : maintenance, ins-tallations electriques, services apres-vente, laboratoires, plates -formes...Sa fabrication totalement autornati-see, les controles rigoureux auquelest soumis font de cet appareil de fa-brication francaise « le champion »

de sa categoric. Le MAN'X 520A be-neficie d'une garantie de 3 ans.

I1=1LES CARACTERISTIOUES

Impedance d'entree : 10 Mft. Tension : 0-200 mV a 1 000 V(5 calibres) ; precision : ± 0,5 %± 2 pt. Tension - : 0-2 V a 1 000 V (4 ca-libres) ; precision : ± 1 % ± 4 pt. Intensite : 0-20 mA a 20 A (3 ca-libres) ; precision : ± 1 % ± 2 pt. Intensite : 0-20 mA a 20 A (3 ca-libres) ; precision : ± 1,5 % ± 4 pt. Resistances : 0-200 Q a 2 Mi1 (5 ca-libres) ; precision : ± 0,7 % ± 3 pt.Comme pour tons les autres modelesde MAN'X, une importante gammed'accessoires ou d'extensions permetau MAN'X 520A d'etendre conside-rablement ses possibilites de mesure :temperature, luxmetrie, courantscantinas et alternatifs jusqu'a3 000 A, tensions jusqu'a 30 kV...

122 file 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

APPLICATIONSDESREGULATEURSA partir de ce numero, nous nous interesseronsla mise en oeuvre de regulateurs integres. Cepremier article presentera les types les pluscouramment employes et des montagesd'application. Auparavant, quelques petitsrappels...

omme son nom l'indi-que, it se place en serieavec la charge. En serapportant sur le

schema equivalent (deux resistances),it est aise de comprendre le principe.Soit RL la charge, R5 une resistancevariable et VIN une tension continuenon regulee ; la regulation agira enfaisant varier Rs pour conserverVOUT a la valeur desiree. Si VIN aug-mente, Rs augment et vice -versa.Mais si RL diminue, R5 diminueraaussi, toujours pour conserver la va-leur correcte de VoLr. Le courant IL

est celui consomme par la charge etest identique a celui fourni par VIN.Rs sera remplacee par le transistor T.Pour faire varier sa conduction (et saresistance equivalente), on utilise uncomparateur. Celui-ci agira sur letransistor pour obtenir l'egalite entrela tension de reference et la tensionde sortie divisee par RI et R2. D'ofirequation : VouT = V REF., .(1 + ROn verifie : si VOUT diminue, l'entree(-) du comparateur est inferieure a]'entree (+), sa sortie est donc a l'etathaut, le transistor T conduit mieux etla tension de sortie augmente . et

vice -versa. La tension Your est doneregulee scion les variations de sortiedues a la charge. Si VIN varie, lecomparateur agira de meme car latension de reference est stable. II y adonc aussi regulation par rapport a latension d'entree.

PRINCIPEDU REGULATEURSHUNT (fig. 2)

Cette fois, le schema equivalent asso-cie une resistance supplementaire enparallele sur la charge. La resistanceRc en serie avec la charge sera fixe.Pour compenser les variations de RLet de VIN, R5 variera en derivant uncourant Is qui se traduira par unechute de tension dans Rc qui lui seraproportionnelle. Le courant fourniVIN sera variable mais toujours supe-rieur A IL !Rs sera remplacee par un transistorT, associe a un comparateur, une ten-sion de reference et un pont diviseurresistif. Ainsi si Voin augmente, e(+)sera superieure a e(-), la sortie seradonc a l'etat haut, T conduira plus, lecourant dans Rc sera plus eleve, lachute de tension aux bornes de Rcaugmentera et \four diminuera' Larelation sera la meme que precedem-ment.II faudra noter Rc qui devra dissiperune puissance proportionnelle aucourant consommé par la charge, a laplage de regulation et a sa valeur.C'est pour cette raison que, dans desapplications de puissance, ce mon-tage est peu utilise.

N° 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 123

lOgulateurTension de sortie

is courantde sortie max.

Puissancebonier

Regulateurcomplementaire

7805 + 5 V q, 1.5 A 2-15 W/TO 220 AB 7905(7952 - -5.2 VI

7806 * 6 V (q I,5 A 2-15 W/T0220 AB 7906 CD7808 + 8 V (i./. i,5 A 2-15 W/TO 220 AB 79087885 + 8,5 V (g. 1,5 A 2.15 WiTO 220 AB7810 + 10 V @, 1,5 A 2-15 WiTO 220 AB IT7812 + 12 V (,/, ,5 A 2-15 W/TO 220 AB 7912 NOP87815 + 15 V (2. 1,5 A 2.15 W/TO 220 AB 79157818 + 18 V q.. I ,5 A 2-15 W/TO 220 AB 7918

II7822 + 22 V (s .5 A 2-15 W/TO 220 AB f li7824 + 24 V V. 1.S A 2-15 WiTO 220 AB 7924

78L02 + 2.6 V 0. 100 mA 0.77-1,6 W/TO 226 AA78L05 + 5 V (.( 100 mA 0,77-1,6 W/TO 226 AA 79L05 ell'78L06 + 6,2 V q 100 mA 0,77-1,6 W/TO 226 AA78L08 + 8 V L. 100 mA 0,77-1.6 W/TO 226 AA 11078L09 + 9 V a 100 mA 0,77-1,6 W/TO 226 AA78L10 + 10 V Ot 100 mA 037-1,6 W/TO 226 AA78L12 + 12 V C4 100 mA 0,77-1.6 W'/TO 226 AA 791.1278L15 + 15 V (i.2. 100 mA 0,77-1,6 W/TO 226 AA 79L15

78M05 + 5 V 0/. 500 mA ' 0.6-5 WITO 5 79M0578M06 + 6 V 500 mA 0,6-5 W/TO 5 79M06 TO578M12 + 12 VO:500 mA 0.6-5 W/TO 5 79M12781%115 + 15 V (i 500 mA 0,6-5 W/TO 5 79Mi578M20 + 20 V 4 500 mA 0,6-5 W/TO 5 79M2078M22 + 22 V 0: 500 mA 0,6-5 W/TO 5 .

78M24 + 24 V (% 500 mA 0.6-5 W/TO 5 79M2478M08 + 8 V (s 500 mA 0,6-5 W/TO 5 79M08

Figure 3 : regulateurs s6rie courante.

C °maw

r VOUt

Commun

Fig. 4

- Void

Common

ITYPES COURANTSDE REGULATEURS

Maintenant, it est tres aise de realisersimplement une alimentation reguleecorrespondant aux principes evoques.Les reguiateurs integres sont desor-mais tires avantageux et pratiques.Le tableau de la figure 3 presente lestypes de regulateurs fixes que voustrouverez partout. Il faudra noterl'existence de modeles fort courants,non mentionnes ici, tels le LM309IC...Mais ils sont chers et on prefere !es

remplacer par une alimentation a de-coupage ou par les montages decrits.On fera extremement attention auxbrochages qui different selon les bol-tiers et la polarite des regulateurs. Lafigure 4 vous eviwra bien des debol-res

ICONFIGURATIONCON VEN TIONNELLE

OrlC'est le montage le plus simple. Il suf-fit de choisir les tensions approprieeset de cabler les regulateurs de la ma-

niere indiquee. VIN, to tension d'en-tree non regulee est reliee a la brocheIN, la broche COMMUN est felt& ala masse et la tension de sortie est dis-ponible sur la broche OUT.

I12:5123CONFIGURATIONS

(fig. 6)

Parfois, on preferera utiliser un rep-lateur cornplementaire, pour utiliserdes fonds de theirs ou pour une faci-lite d'approvisionnernent On utili-sera les montages de la figure 6.

Fig. 5

In

.VEn

V In

REGU L ATEUR

POSI T IF

Out

Cornmun

Cornmun

REGULATEUANEGATIF

Ou

,Vout

Vout

Fig. 6 In

Vin!kit tant

REGULATEUR

POSIT IF

OutI.

Continuo

V in

I ottant

In

OMMUrl

REGULATEUFl

NEGATIF

Out

Vout

+V out

..1 Ies, CI ...... 11,11C an ATIefil IC

II faudra voter alors la necessited'avoir la tension d'entree VIN flot-tante, c'est-i-dire non references parrapport a la masse.

OBTENTiONDE VIN (fig- 7)

11 est utile de rappeler les moyensd'obtention de VIN et les caracteristi-ques des differentes configurations.Fig. 7a : redressement simple alter-nance. La tension alternative, obit-nue aux bornes d'un transformateurabaisseur, est redress& par une sim-

Fig. 7c : redressement double alter-nance. On utilise un pont de 4 diodes,nornme pont de Graetz ). Scionl'alternance, deux diodes seront blo-quees et les deux autres conduiront.On pensera done a une chute de ten-sion double dans les diodes lors ducalcul des elements. Vfreq = 14d Hz.En utilisant un transformateur apoint milieu, on pourra disposer dedeux tensions V symetriques. mais,attention, ce montage est un dedou-blement de celui de la lig. 7h.Fig. 7d pour obtenir deux tensionssymetriques avec un transformateur

V

a) demi-ahernance

h)s.vmetrique

c) pont de Graetz

V

vjTv

V

e) a piles

ti

d) double a un seul enroulement

*V

.1) symetrique a une seule pile

Fig. 7

ple diode. Seule l'aternance positivesera disponible, la negative etant blo-quee par la diode. Ce montage est va-table pour de faibles consommations.Vrreci = 50 Hz.Fig. 713: redressement symetrique.Necessite un transformateur a pointmilieu. Le principe precedent est res-pects, chaque diode conduisant pourune alternance, celle pour laquellel'autre diode est bloquee. lifreg= 100 Hz.

un seul enroulement, it existe cette as-tuce : le premier pont de diodes estconnects a l'enroulement. Mais le se-cond est connects sur le meme enrou-lement a travers deux capacites d'iso-lement. On a done recre une tensionalternative flottante. On dispose ainsid'une sortie -V. A voter que la capa-cite des condensateurs sera propor-tionnelle au courant &bite sur -V.On reservera done ce montage a desapplications faible courant, ou un

transfo double en disproportionneraitle coin.Fig. 7e un montage a piles tres sim-ple, car iI ne faut pas oublier qu'on estsouvent amens a realiser un montagebeneficiant de cette autonomie (piles,accumulateurs...).Fig. 7f : mais parfois, it est necessairede disposer de tensions symetriquesl'aide de piles. Pim& que d'utiliserdeux piles, on utilisera ce montagedéjà dealt dans les applications desAOP's. On s'y reportera done pour re-trouver les variantes.

MEM=SUR LE REDRESSEMENT(fig. 8)

On a precise comment creer V, maisit est necessaire de filtrer cette tensionavant de Ia connecter aux regulateurs.le filgrage se fera a l'aide d'une capa-cite. A vide, la tension a ses bornessera egale a la tension crete du signalalternatif. Si un courant est &bite, latension &croft comme l'indique la fi-gure. Cette chute de tension A Vm estl'ondulation residuelle et est propor-tionnelle au courant debit& Une rela-tion approchee permet de la definir,ainsi que le transformateur et lecondensateur.

V

VINVat

T10mg-

lcV

1AVm

t

VM (Lk _ 2V

6Vm 1.TC

Vm VM _ 8Vm Fig. 8

Exemple : on desire obtenir 14 V,sous 2A, au minimum. La tensioncrete minimum fournie par le transfosera donc, avec un pont de Graetz,12 V + (2.Vd) = 14 V. Le transforma-teur devra done fournir au minimum14 V/V2 = 9,9 V. Un transformateurde 12 \re ff conviendra done :U = 12 V. VI = 16,9 V. AVm vaudradone au maximum 2,9 V. Il suffit decalculer C :

W 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 125

C = I.T/aVm = 2A.10 mS/2,9 V= 2.10E-3/2,9 = 6 800 aF au mini-mum.Ce sera dons la valeur minimum de Cpour satisfaire une tension minimumde 12 V sous 2A. Lors du calcul d'unealimentation, on procede de merne :la tension minimum est fix& par celledu regulateur + 3 V (4x drop -out »), lecourant par celui desire en sortie. At-tention, la tension crete (VIN pour'OUT = 0) ne dolt pas exceder la ten-sion maximum autorisee par le regu-lateur

MI SE EN CEUVRE

DES REGULATEURSINTEGRES (fig. 9)

Cette figure s'apparente a celle de lafigure 5. On y decouvre deux capaci-tes supplementaires, C1 et C2. C1 seracablee pres du regulateur, unique-ment si ce dernier est eloigne de plusde 10 cm de la source VIN. Une va-leur courante. est 0,1µF a 0,22 aF(mylar ou plastique) ou 1µF tantale.C2, place aux bornes de sortie, effec-the un filtrage final pour eliminerl'ondulation residuelle en sortie duregulateur (tres faible) et les parasitesinduis par les liaisons. Une valeurcourante, 1 a. 10µF, tantale de prefe-rence.

_V inin

C1

.Vin

Vin

C2

+Vout

v out

Fig. 9

79 XXX

D1

out

D1

+Vout

PROTECTIONS...(fig. 10)

DI protegera le regulateur si une ten-sion est appliquee par erreur, enVOUT. Elle le protegera aussi si unecapacite eievee est disposee en sortie(C2). D2 protegera le regulateur si unetension inverse est appliquee en sor-tie.La serie 78xx/79xx autorise un cou-rant de 1,5 A a condition de respecterla dissipation. Elle est de 2 W sans ra-diateur et de 15 W avec radiateur in-fini. La puissance dissipee est egaleau produit (VIN-VouT),Ica.rr E fan-dra en tenir compte lors du choix deVIN et du radiateur. Sans radiateur, lecourant sera limite a 400 mA pourune chute de tension de 5 V (mini-mum 3 V = K drop -out P) et avec ra-diateur, on pourra tenir la plage encourant pour une chute de tension al-lant jusqu'a 10 V.

le:031034r( BOOSTE » (fig. 11)

Tani que la tension aux homes de R1est inferieure a 0,6 V, le montage estequivalent au regulateur en serie avecRI. La limite de courant sera egale0,6 VIR1. Au-dela de cette limite, TIconduira et T2 aussi (montage « faux-darlington s). Ce dernier fournira lapuissance et le regulateur agira sur RIpour la regulation. 11 faudra done di-mensionner correctement RI. Il fau-dra modifier le montage selon la va-riante pour l'utiliser avec unregulateur negatif ! Les transistors se-ront choisis dans vos fonds de tiroirsen respectant la poiarite et les caracte-ristiques desirees (courant, puis-sance...).

I =DE PUISSANCE (fi . 12)

Un moyen plus simple est d'attaquerla base d'un transistor de puissancepar un regulateur. Aux variations deVbe pres, la sortie sera stable. C'cst

Vin

_Vin

126 W 107 ELECTRONIQUE PRA-fit:WE

un montage un peu batard, maisconvenant parfois tres bien. Pourcompenser le Vbe, des diodes sont ca.blees en serie sur la brocheCOMMUN. R sera calculee pour unepolarisation correcte de ces diodes.On choisira un transistor de puis-sance on un darlington de puissance,scion la puissance du regulateur.L'auteur a experiment& avec succes,une alimentation 12 V 15A pourmini-chaine automobile avec2N 3055 associe a un 7812 et uneIN 4001.

MODIFICATIONDE LA TENSIONDE SORTIE f fI . 13)

II est possible de modifier la tensionde sortie par l'emploi de deux resis-tances. La tension de sortie ne pourraqu'etre superieure a celle du regula-teur. On retrouve la tension du regu-lateur aux homes de RI. Si R1 et R2sant suffisamment faibles, le courantde polarisation est negligeable et lecourant traversant R2 vaut done envi-ron VREG/R1 l'equation :Voirr = VREG.(RI + R2)/RI.

Vast

IGENERATEUR DECOURANT CONSTANT

De rid& precedente, it apparait quele courant I est constant et egaiVREG/R a condition que I > Ip. Latension maximum disponible en sor-tie sera egale a VIN - 3 V - VREG,avant la saturation du regulateur (3 V= tension de « drop -out »). La tensionminimum pourra etre OV, a condi-tion que le regulateur puisse dissiperla puissance (VIN.I). II est done tresaise de realiser un chargeur de batte-rie a courant constant comme sug-Ore.

+V in 78 X X Xout

R

Fig. 14

Ri4.401W-

R2

ip

1N 40Q7. 02

100n 2W 10An

pi

220V -k,D1

1H4007

Fig. 15

in

V

78 X X Xout

_L

I

+Vaut

ALIMENTATION

=2:1112MallUn montage a reserver dans des casparticuliers avec les precautionsd'usage necessitees par la presence dusecteur (masse = neutre !), Le reseauattenuateur est compose principale-ment par C. Ce condensateur joue lerole d'attenuateur u reactif », car c'estson impedance qui la caracterise

11(6,28. 50 Hz . C) et, a l'opposed'une resistance, ii ne dissipe aucunepuissance. Par exemple, un condensa-teur de 2,2 pf aura une impedance de :

1

(6,28 . 50 . 2,2 E-6)- 20 k9,

R1 limitera le pic de courant dans Cla mise sous -tension et R2 dechargeraC a la mise hors -tension. Di annuleral'altemance negative et D2 isoleral'aiternance positive (redressement).Cette tension attaquera le regulateur,protege eventuellement par one VDRde tension adequate. Z., sera calculepour obtenir une chute de tensionsuffisante pour assurer un fonction-nement correct du regulateur, suivantle courant &bite. Si le regulateur estmuni d'une capacite de filtrage surson entree, it devra etre limite en en-tree par une zener car on a alors af-faire a un pont diviseur capacitif. Aexperimenter done prudemment...

PREREGULATION(fig. 16)

Si la tension d'entree est elevee, it estnecessaire d'effectuer une chute detension en amont pour limiter la puis-sance dissipee par le regulateur a saplage autorisee. L'astuce est d'utiliserun regulateur en montage flottant,REG1. Comme it est cable, it limiterala tension entrée -sortie de REG2 a satension VizEG I, choisie inferieure aPmaxREG2/Iovr. La tension d'entreeYIN sera toutefois limitee a VOUT2

VOUT I + Vi, V1 etant limit& parPmaxaEG I/lour. Par exemple, pourune sortie de 12 V sous 500 mA,VREGI < 30 V d'oU VREG I = 24 V, etVIN sera limite a 12 + 24 + 30=66 V!

1REGULATIONSYMETRiaUE (fig. 17)

On se basera sur un exemple prati-que, en l'occurrence une alimentation+/-12 V. Le regulateur IC2 est cablenormalement hormis R1, R2 et R3 quipermettent d'ajuster preeisement savaleur a -12 V en rajoutant une faibletension positive ou negative selon lereglage de Ri. ICI est cable normale-ment, hormis la masse fictive recreeepar IC3 et le pont R3 Ra, ce qui per -

Fri

V

Fig. 16

REG 1out

Vout 1

In

V1

REG 2out

Vart 2

NO 107 ELECTRONICWE PRAT1QUE 127

V gn

in

Fig.17

IC 1

IC 2

1N 4001C2 02

12V

Von.

ex. Rp 1.2n I relahmte a 0,5A

R z 0.2n 3/3.

semi I - Imax

T2 agrE au decor cewil rireleemoir par

Ip = I polarma regui

T2

TIP 24

1,F

RP1p

.Voir1

Fig. 18

met de recopier precisement la ten-sion negative au signe pres. CI et C2decouplent les sorties et Di et D2 lesprotegent. Un transformateur a pointmilieu, un pant de diodes (fig. 7c) etdeux condensateurs de filtrage vien-nent completer le montage.

LIMITATIONDE COURANT (fig. 18)

Des que I'on associe un etage de puis-sance a un regulateur pour augmenter

son courant de sortie, it devient utilede le pourvoir d'une limitation encourant. L'etage de puissance ressem-ble I celui de la figure 11, hormis lefaux darlington rempIace par T2.Unction de retage de puissance inter-viendra au -dell du scull determinepar Rp (Iseuil = 0,6 V/Rp).

Le reseau de protection R - Ti blo-quera T2 en annulant son Vbe si latension aux bornes de R depasse0,6 V, done pour un courant

0,6 V/R. Le courant de sortie sera

limite uniquement par celui fournipar le regulateur. Exemple R = 0,2 SIRp = 1,252, reap de puissance i nter-viendra au-dessus de 500 mA et seo coupera » au -dell de 3A.

Voici deja decrites la plupart des ap-plications associant des regulateursfixes. Le mois prochain, on s'interes-sera aux regulateurs variables, tel leLM317, qui n'aura alors plus de se-crets pour vous...

P. WALLERICH

SOUDAGE ET DESSOUDAGE A L'ETAIN SANS CONTACTavec l'appareil a air chaud LBSTER-LABOR « S»Reglage de la temperature par electro-nique de 20 a 600 °C.Reglage du debit d'air par electroni-que de 1 a 150 litres par minute.- Pour souder et dessouder sanscontact des composants CMS et DIPen 2 a 4 secondes.- Pour tester des composants elec-tron iques.- Pour retracter des gaines et des pie-ces -en -forme thermoretraetables.- Pour souder les thermoplastigues.

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128 N., 107 ELECTRONIClUE PRATIQUE

(suite de la page 62)

cc

support, inverseur en position ma-nuel. La lampe branch& sur les bor-nes de sortie dolt s'allumer fidele-ment scion la position dupotentiornetre P3. Verifiez bien lemini et le maxi.Pour l'essai en automatique, rempla-eez run des condensateurs C6 01.1 C7par une plus petite valeur, par exem-ple 100 pF. Cette astuce permettrad'obtenir un signal variant plus rapi-dement eta ajuster l'aide de Pi.Sans cette precaution, it vous faudraitattendre tres iongtemps pour tester lavariation effective. Un oscilloscopeest souhaitable et praiique pour met-tre en evidence les signaux en diverspoints du montage. Il est heureuse-ment possible de s'en passer en proce-dant par tatonnernents.Montez a present les autres circuitsintegres. Donnez a P1 et a P2 une po-sition mediane. Une action sur RAZallume la lampe si ce n'est déjà fait,une autre action sur MARCHE de -

N

rx

41

z

!LI

Ix

_L,

CI;

Trace du circuit imprime et im-'Agawam'.

via}f oar

Fig 3et 4

marre le processus d'extinction, sitoutefois l'inverseur S3 est bascule ducote de la petite capacite de 100 pF.La lampe doit s'eteindre par palierstres rapproches ; elle reste totalement&elute en fin de cycle. Jouez sur P2pour obtenir la luminosite la plus fai-ble juste avant l'extinction. I1 ne resteplus qu'a regler la base de temps, sa-chant que la sortie utilisee sur IC2opere une division de 213 sur le si-gnal. A vos chromes, c'est un jeu d'en-fant. Consultez a ce propos Particleconsacre au circuit 4060 dans Electra-nique Pratique n° 94 page 28.

[1 est possible de passer du mode au-tomatique au mode manuel sans per-turber le cycle en cours. Par exemplea mi-puissance de la lampe on peutrnanueilement lui appliquer la ten-sion maximale, puis reprendre lasuite du cycle.Nous ne doutons pas que vous saurezexploiter au mieux les multiplesavantages de ce montage sommetoute tres simple. Rien n'interditd'ailleurs de l'utiliser pour comman-der de petits moteurs monophasesla place de la lampe.

Guy ISABEL

r

I ME. LiPOSANTS

Semi-conducteurs

iCi : double bascule D C. MOS 40131C2 : oscillateur + diviseur CMOS 40601C3 : compteur decimal CMOS 4017

ampli OP DM, 8 741Triac BTA 8/400T1, T3, T4, T5: transistor NPN BC 337ou equivalentTz : transistor NPN 2N2222Di, D2, Dj, D4 : pont mule ou 4 diodes1N4001D5: diode 1N4001D6a D; : diode 1N4148les croquis comportent 2 x D8Z1 diode 'Loner 10 VResistances

(tout es valeurs 1/4 IV)R1: 330 it (orange, orange, bruit)R2: 6,8 irtl (bleu, gris, rouge)R3: 10 it (marron, noir, noir)R4: 47 kit (jaune, violet, orange)R5: 220 ktt (rouge, rouge, jaune)R6: 1,5 Idt (marron. vert, rouge)

R7: 10 ldt (matron, noir, orange)R8: 22 kit (rouge, rouge, orange)R9: 1 kit (marron, noir, rouge)R10: 910 id2 (blanc, marron, jaune)R : 820 kit (gris, rouge, jaune)R12: 620 kit (bleu, rouge, jaune)

: 510 kfl (vert, marron, jaune)R14 : 470 kit [jaune, violet, jaune)R : 3301S1 (orange, orange, jaune)Rio : 270 kit {rouge, violet, jaune)R17: 220 kit (rouge, rouge, jaune)RI8 : 100 kit (marron, noir, jaune)Rig : 47 kit (jaune, violet, orange)R20. 100 St (marron, noir, marron)R23 : 1,5 kit (marron, vent, rouge)R22 : 47 kit [jaune, violet, orange)R23: 47 kit (jaune, violet, orange)R24: 330 St (orange, orange, marron)R25: 100 S1 (marron, noir, marron)R26: 10 kt2 (matron, noir, orange)R27: 10 kit (marron, noir, orange)R28: 10152 (matron. noir, orange)R2g : 3,3 kit (orange, orange, rouge)R30 820 (gris, rouge, marron)Ril : 10 kit (gris, rouge, marron)R32 : 6,8 Idt (bleu, gris, rouge)R33: 150 St (matron, vent, marron)R34: 330 SI (orange, orange, marron)

Potentiometres: 1 Mit ajustable horizontal

P2: 470 kit ajustable horizontalPi: potentiometre 220 kfZA + bouton

CondensateursCI, C2: chimique vertical 470 ALF 16 VC3, C5, C7 : plastique 47 nF,C4, C8: plastique 120 nFC6: plastique 22 nFCg: plastique 100 nFC10 : condensateur 22 nF 400 V

Materiel divers

Coffret La Mei* Plastique D30Transformateur a picots 220/9 V 1,5 VABonnier 4 plots visse-soude2 supports esouder 16 broches1 support a souder 14 broches1 support a souder 8 broches3 inverseurs miniatures2 poussoirs a fermetureRadiateur pour triac 4- visserie (facultatif)2 bornes isoleesFil soupk multicolorePicots a souderCordon secteur + posse-fil

REPERTOIRE

PERSONNEL

PD -8000e repertoire personnelPD -8000 se presentesous la forme d'une mi-nicalculatrice de la

taille d'une carte de credit.L'illustration grandeur nature vous leprouve. Cc repertoire regroupe troisfonctions :- un registre d'adresses personnelles,comme. par exempie, une liste de nu-meros de telephone, un calendrier oubloc -notes ;- une calculatrice avec les touchesclassiques, y compris les pourcenta-ges ;- one conversion monetaire a huitprogrammes individuals.

CARACTERISTIQUES

Registre d'adresses personnelles :- affichage sur cristaux liquides avec40 positions decimales, alphanurneri-que- capacite de memoire 8 0I0 caracte-res- longueur de fichier variable ;

riitertfri y.

ftri-Fvoiris_

AL fliV

'LVo 7 8 9

DAY 4 5

1 2 3

0

X

CE CAL;

- touche de commutation de lignes ;- Display Cursor ;- recherche sequentielle de fichiers,recherche alphabetique de fichiers ;- code de securne systerne.

Calculateur- 4 functions standard sur exacte-ment 8 positions decimales- position deci male courante ;- 1 indication de mernoire nonvola-tile sur le Display.

Calculateur monetaire :- 8 calculs monetaires programma-bles individueilement ;- conversion inverse.

Autres :- touchenore ;- arret automatique A 1 min ;- duree de vie de la batterie : 2 ans ;- poids : 27 g.Un code conftdentieI a trois chiffresassure l'acces au fichier. L'ensemblese presente sous la forme d'un clavieralphanumerique de 45 touches doted'un ecran pourvu de deux lignesd'affichage a cristaux liquides.Un dispositif d'arret automatique in-tervient au bout d'une minute si au-cune information n'est transmise.Vente par correspondance 490 Ffranca, LSF, D.P. 03, 75560 ParisCedex 12.

d'entree avec signal so -

130 W 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE

CONNAITRE ET COMPRENDRELES CIRCUITS INTEGRES

Cette fiche technique est consacree a l'examend'un circuit integre pouvant presenter trois etatsau niveau de ses sorties. Il peut ainsi sedesaccoupler entierement d'un circuit, ce qui offredes possibilites interessantes. De plus, ses sortiessont capables de fournir un courant relativementplus important que les boitiers MOS classiques.

1 s'agit d'un boitiercomportant six portesinverseuses indepen-dantes, dont les sorties

component des « buffers », c'est-a-dire des u tampons » amplificateursd'intensite. II en resulte la possibilited'alimenter directement jusqu'a deuxentrees de circuits TTL. Le courantde sortie peut monter jusqu'a 20 mAsous une tension d'alimentation de10 V.

Le circuit est muni d'unc commandepermettant d'obtenir le 3e etat sur lessorties : a savoir la haute impedance.

autre commande est destinee a laneutralisation des portes. Alimenta-tion : 3 a 18 V.

1- BROCHAGE

Le boitier comporte 16 broches« dual in line » (2 x 8 broches). Le« plus » est a relier a la broche no 16tandis que le « moins » correspond aIa broche n° 8. On releve six entrees(Dn) de portes et six sorties (Q0). Leboitier comporte egalement une en -

Fig. 2

V

6

VALIDATION 4

SORTIES3 ETATS

INHIBIT12

501

D13

0202

fi

032 03

9 0404

115

0513

14 0606

15

6

tree « INHIBIT 0 permettant de neu-traliser le fonctionnement de mutesles pones.Enfin, une entrée « Validation dessorties 3 etats » permet de couper si-muitanement toutes les sorties descircuits monies en aval.

11- FONCTiONNEMENT

En fonctionnement normal, les en-trées 0 INHIBIT (.< et as Validationsorties 3 etats» sont soumises a unetat bas. Dans ce cas, tout niveau lo -gigue presente sur une entree Dn don -

née se trouve inverse par la porte con-respondante et se presertte ainsi sur lasortie Qn.Lorsque t'on relie l'entree « INHI-BIT 0 a un etat ham, toutes les sorties

VALIDATIONSORTIES

3 ETATSINHIBIT On 0n

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 X 0

1 x x 1

N. 107 ELECTRONIQUE PRATIQUE 131

C LA

C LB

RES

DA

+v

DB

D116 15 5 Ck1

0.2 A D7

44 03 A D3

al. A D4

01 A. 150.2 B 06

B VAL

SOR

+V

3 16 5

6

' 4110 4502 913 11

1.11

Alai

14

13CD

4015

0-

A

COMMANDO X

defilement gauche -droite 1

00ai

005 6

®C*11C)Cd8 9V

10 12

06

+ V

02 115

03 0 4

04 3

05 02

Q6

INN livw Twir

IJTILISAT I ON DE PUISSANCE

I transistors, thyristorsat trines

6

0544

133

2

01

14 16 15

7

12

13

4C50D 7

6

3

06 04DS B 0.3

04 B 02D3 B0102 0 4401 A 03VAL A

SOR

r',o4;

INN

16 15

14

91 CD

94502

2

13

10

1

6

3

12 6 41141-1

D6 02

D5 A 01

04

A

DB

+V

2 15 14

11

12

13

10

3 CD

4015

6

7 6 14

_OA I -

4

CLA

(LEI

RES

A

RES

RES

D3

02A 03

A0201 A01VAL

SOR

A

11

12

13

1/2 14

4 015CD Le

8 1

A

COMMANDO T

1 clitilement d roite gauche 1

07=DB

CLOCK RESET DATA

Qn presentent simultanement un etatbas, quel que soit le niveau presentsaux entrees Dn ; c'est la neutralisationdu fonctionnement des portes.Enfin, si on soumet l'entree u Valida-tion sorties 3 etats o a un etat haut,toutes les sorties Qn se placent dansl'etat de « haute impedance ». En fait,tout se passe comme si on avait coupeces dernieres de l'interieur du boitieravec des interrupteurs. Ce troisiemeMat se realise quel que soil le niveaulogique present sur « INHIBIT o etles entrees Dn.

III - UTILISATION

La figure 4 represente un exempled'utilisation de quatre boitiersCD 4502 et de trois boitiers CD 4015(voir la fiche technique n° 11, dans le

numero 100 d'EP). Le montage est unchenillard bidirectionne] a decalagedouze sorties dont les effets obtenussont veritahlement esthetiques. Lesboitiers CD 4502 inversent les etatsrecus par les registres a decalage. Cesderniers fonctionnent en sens inversel'un par rapport a l'autre. Ainsi, enpresentant un etat bas sur la com-mande X el un etat haut sur la corn-mande Y, les sorties du chenillardreagissent suivant les registres a &ea-lage gauches. Elks obeissent aux sor-ties des registres droits si on soumetl'entree Y a l'etat has et l'entree X al'etat haut.Rappelons que les registres a decalageont leur fonctionnement base sur leprincipe du transfert d'un niveau lo-gique d'une sortie sur la sortie sui-vante au rythme des fronts montants

des creneaux de commande presentessur les entrees CLOCK. L'entree ge-nerale des niveaux est le point note« DATA » sur le schema. C'est ce ni-veau logique qui se trouve transfers etc'est son inverse qui se manifesteraau niveau du chenillard.

Toutes sortes de possibilites existentainsi ; par exemple, le defilement de1, 2, 3 ou plus sorties illuminees, ouencore un defilement alterne par le&placement d'un niveau haut surdeux, Enfin, on peut meme obtenir si-multanement le defilement dans lesdeux sens, en soumettant les deuxcommandes X et Y a un etat has.

132 N" 107 £LECTRONIQl1E PR ATIQUE

La page du courtierLe service du Courrier des Lecteurs d'Electronique Pratique est ouvert a taus et

est entierement gratuit. Les questions d'ff interat common feront (`objet dunereponse par l'intermediaire de la revue. II sera repondu aux autres questions par desreponses directes et personnelles dans lee limiter du temps qui nous est imparti.COLLABORATION DES LECTEURS

Tous les lecteurs ont Ia possibilite de collaborer a a Electronique Pratique n. II

suffit pour cela de nous faire parvenir Ia description technique et surtout pratique d'unmontage personnel ou bien de nous communiquer les resultats de ('amelioration quovous aver apportee a un montage deji nubile par nos soins (fournir schema de principeet realisation pratique dessines au crEvon a main levee). Les articles publics serontretribues au tarif en vigueur de la revue.PET(TES ANNONCES33 Fla ligne de 33 lettres, signea ou espaces, taxes comprises.Supplement de 30 F pour dornicilietion § le Revue.

Toutes les annonces doivent parvenir avant le 5 de cheque mossa Ia Ste AUXILIAIRE DE PUBLICITE (See EL Pratique), 70. rue Cornpans, 75019 ParisC.C.P. Paris 3793-60. Prier° de joindre le montant en cheque C.P. ou mandat paste.

MISES AU POINTTHERMOMETRE MAXI -DIGITS

N° 105, Nouvelle Serie, p. 56

Dans le texte, a la deuxierne ligne, troisieme colonne, itfallait lire 2,87 V et non 3,87 V.Le schema de principe de la figure 1 presente deux loisCI ; en fait, it s'agit de CI! et de C12. En figure 2, lasonde se branche en R4.A titre de complement, nous publions le brochage de Iasonde LM 135.

2

SYMBOLE 3

IA 135

BOITIERVU DE DESSOUS

1

REGULATION FER A SOUDERN° 106, Nouvelle Serie, p. 58

La liste des composants comporte une erreur. Il fallaitlire, pour T1, 2N2907 (PNP) et non 2N2222. Par ail-leurs, dans le texte page 57, dans le paragraphe a Mise aupoint », it faut lire 741 et non Thl,

SIRENE AMERICAINEN° 104, Nouvelle Serie, p. 65

L'article comportait un rappel theorique sur le 555 enpage 65, les formules precisees pour le calcul de la fre-quence ant Me inversees.

Composition

PhotocompositionALGAPRtNT, 75020 PARIS

DistributionS.A.E.M. TRANSPORTS PRESSE

Le Directeur de is publication :M. SCHOCK

Depot legal :SEPTEMBRE 1987 N° 1018

Copyright 7 1987Socibtb des PUBLICATIONS

RADICIELECTRIQUES et SCIF.NTIFIQUES

La reproduction et 1'u:11W:ion meme partielles de rout article (commu-nications techniques ou documentation) extrait de la revue er Elearoni-que Prarique .4) sant rigoureusemem interdires ainsi qua tout pro,,elle dereproduction mecanique, graphique, chirnique, optique, pholographi-que cirrematographique au electronique, photostat swage. photographic.microfilm, etc.

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