electronique pratique n°360 mai 2011

5/9/2018 Electronique Pratique N360 Mai 2011

1/68ivlULTI-EFFI::TS NUMER IQUES


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I;' www.lextronic.frModules el plal ines Arduino'"

A pan;, de 4.78

Ptate-Iorrnas rnlcroeon-trollies "open-source"programmables via unlanga lle proche du "C".F o n ctlo n n e nt C le favonautonorne au en cern-mun lcan t avec un tog l-clel sur orolnateur.

Modules Zig BeeTIAModeles pllotabies viacommandos AT ou en-IIerement programma-b les pour un loncuon-nement autonome. KI1Sde devel0p,pernent etpla(ines d eval u a n ondispcniblespartirde 20

~~,'

Modules mbed et LPC)(pressoPlate-formes microcon-lrolees sur coeur ARMN32 bils a archlleclur9Cor1exM3. Nombrauxperip'heriques In199r9S:12C", SPI"' , UART.CAN. ADC, PWM, DAC,USB, Elhernet...panl r de 24

Kits d'evaluat lon FPGA

A panlrde 71

Klis o ' e ve iuauco . cor-dons JTAG at platinesde test pour developpement sur FPGAXilinx'" Spar1an-3~,Spartan-e'", Vlrtex-IIN,Vlrtex-5~. TarH specialeducalionnEtionnal.

Modules FEZ I GHI electronics

A pari" de 27

Plate-formes r r u c r occ r -tro lees sur base ARM'"pro9rammables sousenvironnsrnent .NETMicro FrameWOrk'",Gestion 12C"', CAN.USB , Ethemet,UART,One Wire'" ...

Modules GSM I GPRS

A pamr de 4< l

Terminal en boi ller preta I'emploi et modulesOEM pour t ransmrss ionGSM I GPRS. Utilisa-tion simple via com-mandes AT. Kil d 'eva-luauon, ptamss de testel antennas GSM.

Boussoles eleclroniques

A panlr de 38 E

Boussoles electroni-ques compensees ounon en incilnaison avecliaison USB, RS232,sene (niveau TIL),12C'" ou PWM. Nom-breuses applicationspour robouque ludique.

Modules de t ransmission videoModules radio rruntl-canaux OEM pourIransmIssIon video eIaudio (stereo) en bande2,4 Ghz ou 5.8 Ghz.Antennes omnidlrec-lionnelles, dlrecllves alantennes paIch,pa rt ir de IS

Anat yseu rs logiques 4 1 13 2 voles

A parlir de 59

Raccordemenl sur PCvia bus USB" Nombreu-ses posslba tes de de-CQdagede signaux aulormat 12C~, SPI~,UART, CAN 2.0B, USB1.1.1 Wire"', OMX512.IRDA, L IN, MODBUS ...

Gordon d'lnterface USB GPIB

A portlr de 179

Fiable, performanl eleconomi~ue. Permet Iepilotage d'un equip."ment GPIB ou Ie rappa-triementde copiesd'ecran via un logicleld'emutatlon de traceuropen source"

Afficheurs graphiques 40 Systems

A pan;, de 28 E

Af1ichsurs graphiquesc o ule u rs T F T ou OLEDavec au sans da lletacli le, p no t ab t es viades commandes ASCIIou prcgrarnmables pourloncl ionner en modeautonome.

Modules de rest itut ions senores

A panlr d" 12

Interfaces CAN

A partir de96

Modules el platines per-r n e u an t I'enreglstnamenlel la resi llut ion de flchiers senores monoou stereo. Pilolage viaentrees loglques au consene, Oispo avec ausans arnpll. audio.

Petits modules d'ioter-laces CAN < " USB o uCAN < > Serie vousperm e n a nt de pilole rd E > S dlspositils CANde puis un PC viaI'ecl1ange de donneesau formal ASCII.

Module de reconnaissance vocate

A parnr de 47 E

Modules OEM pret al 'ernploi et modulesOEM microcontrolesprogrammables per-menant Ie developpe-r ne n l d ' a p p h ca tlo n s dereconnaissance vocatemono o u mUl(iloculaurs

Modules radlofrequences FMModules OEM erne t-leurs, receptsurs, trans-ceivers. modems radioen bande 433 MHz et868 MHz. Type largebande ou banda alrol le.Mono frequance ouA partirde 9,57t multicanaux.

Serveurs Web

A panlrde 53 e

Modules OEM at be i-ners pret a I'emplolInlegranl un se r veo rweb pa,arnetrablepermeltanl de piloterdes sanies, de l ire relallogiClue d'enirees aliavaleur d'entrAes AlN.

Oscilloscopes nurnertques

A par t i r de 4 37 t

Modeles 2 voies : l5 a200 MHz - Ecran cou-leur 640 x 480 pixels-Sorlie USB - Nombreu's e s t on c uo n s Inlegrees- Avec ou sans ana ly-sew logioue 16 \/01 ssintegre.

Modules CUBlOC et PICBASIC

ApartJrdel9

Platelorrne$ microcon-trolees ultra perlorman-te s u til is a b te s v ia uneprogrammation en lan-gage Bas ic evol U e . Do-cumentation en~ere-menl en Francais. Pr iseen main immedlale.

Plale-forme FOXG20

A panlr do 167

Sysl~me mlcroconlroleavec UnUK embarqu6.Coeur AAM9'" Almel~AT9ISAM9G20, Nom-breux perlpMriquesintegr6s: I :lC" , SPI"' .UAAT, PWM. USB.Elhernel...

Programmateurs de composantsModales economlQuesat modeles prolesslon-nels capables de sup'porter plus de 57830comoosants. Avecsupports 21Fou cablelSI'. Nombreux adap-taleurs ophonnels.pan I. de 16

Kits d'evatuatlon Mikroelektronika

A par1i ,de 32

Kits d'evalualions, pre-9rammaleur/debug8r 91compilateurs pour mi-crocontroleurs PIC JdsPIC30I33I PIC24 IPIC32MX IAVA 18051IPSoC IRM el basesGPS/GSM.

Interfaces TCPI!P Serie

A paoir de 21

Modele. en boi lier p reta r amploi au sous talomne de modules OEMpermettanl de dispose.d'une conversion trans-parenle de typeTCP/IP s en e o uWLAN < > serle

PC industriel au lormat raln-dll

A panlr d. 693

PC industr ia l au lormalraIl-din pour environ-nements severes. BaseAla"' '' ' Inlet '" Z530P.Falble consornmation,Faible dlssipalion mer-rniqua. Tres nornbreuxpenpheriques integres.

Modems radio longue portee

Logic!els de CAOErgonomiques et tintui ti fs - Salsie deschema Logicietssimulation Concede prototype - Co ntlon dElC'IC


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N 360- MAl 2011

Loisirs8 Pour rnuslciens et rnelornanes,bolts stereo multi-effets numeriques19 Modelisrne ferroviaireindicateur permanent et rigoureuxde la vitesse d'un train27 Radar de recul

Micro/Ro,bot/Domotique32 Alimentation controlee du postede travail

Audio36 Crossover actif pseudo-nurneriqusdeux voles49 Egallseur stereophonique a dix bandesde frequences56 Amplifi.cateur Hi-Fi 2 x 70 Weff/8 o

Divers6 Infos / News18 Vente des anciens numeros35 Bulletin d'abonnernent55 Vente des hers-series audio86 Petites annonces

F c nd at au r: J e an -P ie rr e Ve !1 fl lla rd - T RA NS OC EA NIC S AS a u c ap ft ~1 c e 170000 - 3, oo j . J l evard Ney: 75016 P ari S T el . : 01.'44 6 .5 80 8.0 - F ax ": 0 1 4d 65 ao 90In fe rn e l : h l/ p; :J Iw w w. ele i; tr on iq ~e pr at lq oe .c om . . P ri si d& n t : P atric k V erc be r - D lre C l.& ur de la publ ica t ion e t d e ' Is re da ct Io n '; P at ric k V erc he r

S ec re ta lre dar~ dac ~o n: F ern an da M arlin s C o \l.v eJ1 ura , F ern an da M artin s.,P hO lo de c~(luvenure: mon re g a rd - ~Q io ! ia .c om - il lu s tr at io n s lUrsulaBOuley 'ei l \e,$andrsP h o t o g r aphe : J :, ri lc i n i o O e lf im - A ve elil parYc ipatio n de ; fI. Knoerr . Y. !>1eIQY.P.Ogu io . i . I . Th iemesseL aA 6 da ct io n p ,'E le ct m fl iq ue ! ?r lit lq ue d ec lin et ou te f e$ po ns ab JI it 't i q ua nt aw r o pi nio ns ! or m u/ e~ s da n s i eS 'lm i c le$ . " el le s, oi n 'e f) ga ge an t q ua le lJ rs a ut eu rs ,.

D IF F US IO NN EW TE S ; AUX CONSEI L 8 R E SS E "T eL : 0 1 6 4 6 61 6,3 9 - C OM P TAB ll.I li; ; v~ronlque L: j,pr ie8ero.Ud- PU BU GrrE : A Ia iiY~,\a-mail ; pubep@1r,oJeane,CQmI .S.S.N. Q2li34911 -W CommlSc l ! l on paritalre: 0914 T85.322 . DI~bution': M LP - Imprim6an France/Prinl$d In F-rance

lmprimerie : Leonc& D&prez.ZI~ le M ou lin '~ , 6 26 20 R ultz , France D EP OT L EG AL : M Al 2011 - Cap yright2011 - TRANSOCEAN ICABONNEMENTS; 18-24, q u~ 1 d e l a M a rn e . 7 .6 16 4' Pa ri ~, C ed 6, l'. 1 9 T e l . .:01 44 84 8026- F ax : 01 4 2 00 5 11,~ . - Pici se i surl 'e! lvel ,Oppe . Se l: \i ie ;e A b on n em el\ !S "

A TT EN TIO N lS i V.OllS etes:oeJa aQo n n e , yousfa .c i li te r ez no t re l ile ne e n joignant a vo t re regl ,emen t so l tl 'u ne ( le' 1 , 1 < ) $ d e m i e r e s , bandes-adresses; s o it I e J po l rt a in e : 5 ,0 0 '. D OM A vlo n: 6 ,40 e.DOM'SOrface: 5"BO'' TOM: 80 0 XPF' Por tuga l (:OnUnenta.l: 5.90 B e lg iq u e' : 5. ;5 0 E spagn e : 5 : , 9 D e.J3rece 5,90 S ulsse : 10,00 CHF Ma ro c . : .6 0 MAe ' C an ada: 8 ;5 S CA D

. La reeroductlen at I'utilisation meme paiHelte d ", i .o u t ani91.e (oommunl ca t l ons techniques 00 doclJmenlal'ion) extralt de la revue E l e .r : ;! r on lq l ,l e P rgJ ique s en t (igou(eusementIn\microfilm, etc; ibu\e,.demande 's autor;$al1on P,OU!reproduction, que) que soh Ie p'oc~de, do;! elm adre sse e II ta sodel~ TRANSOCEANIC.


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Tubes etectronlques

A uto -tran sfo rm ate ur 230V > 115V & 115V > 230V

~~::::::::::::: ~::~~=::::::::::;;;:12AX7 Tungsd~ 1& E El {j __..,.._.._~ .1


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MJ 11032 -14MJ 11033 -14LME 49810TB - 13UPC1231 - 6Torlqua 2x12150VA - 29:

P ou ss oir te n u o u fugitif me t a l 0 1 8mm a LE D ~ _Poussolr f llglUfavec veyanllED Bleu., 8avec veyan! LED r0\1ge 8E

A=D.4mmB=D,15mm

Station de soudage WELLER WS81"iv.au de , de o le n c he m e nl r 'l '! gl ab le , M p la "e m e n t dy' s igna l au l o ng 'des ,a .es des X et '1 ' : affiohagli DVM,.calcui dO.puissance audio( om s 8 1 p e ak ) en 2,4.8.16' & 32 ohm, mesu res : dBm. dBV .rms ''' ' marqueurs p"ur Is t en sio n B ile lemps, affichage de11Bquence (l/i'lJes matqueurs), lonction,d'enreglstJeme:ol(,,,II mode), mamai,e pour 2 s,gnaux, LCD a hauler e s o lu t io n 1 9 2x 1 1 2 p ix e l s, eq o r 9, rr o -e c la if


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Finaleacademique

desOlympiadesde sciencesde I'ingenieurLanderneau201 1

C e tt a p re mie re e ditio n d e la fin aleacaderniqoe d es O lym pia de s d esc ie n c es de I'in ge n ie ur s'e s lde ro u le e Ie je udi 24 mars auc e n tr e c u lt ure l d e L an d er ne au . La journee ad ebu ts par tro is presentat ions sur le s fo r-m a tio n s d e I 'in g en ie ri e re a lis e es p ar le s t ro ispartenaires de l'e vsn ern en t :- T e le c om Bre tagne- E co le No rma le Supe r ie u re- M a ri ne N at lo n aleE nsu ite , s eiz e e qu ipe s p ro van an t d e diffe-ren ts Iycees d e I'a ca de m ie o nt p re se n ts Ieprojet real ise a ce t te o c ca si o n . C e s p ro je tse taie n t d 'un e grande dive rsrte e t d 'un egra nde qu alite ;- Seme ll e a r e cup e ra ti o n d 'e n e rq ie

- J ard in d 'e au- Speed B oat B io Energie- P an ie r d e b as ke t in te llig en t- C o n d it io n n eme n t de p rodu i t a limen ta i re- M an ipu latio n d e verres ophtalmiques- E o ll e nn e a v it e ss e c o n s ta n te- R ec upe ratio n de I'e au dan s l'hurn id itede I'air- F orm ats d e slo ckage au dio- M a in roootque- P ort e aulomat ique- F us ee a e au (h t tp : / / tpe - {usee-a -e8u. w e b no d e . f r/ )

- V ehic ule s olaire rapide av ec radar ant i-col l is ion

- M aque tte d 'un s ou s-rn srn " SNLE LeIriornphant

Le s p re se n ta tio n s d 'u n e dure e de 15 minse so nt faite s de van t un ju ry compose de10 personnes .L e j ur y a e u be auc oup de m al it departaqerle s m e ille urs p ro ie ts . C h ao ue e qu ip s d ev aitpre se nte r, o ra Je me nt, de ux fo is Ie tra vairealise et Ie resultat o bte nu . Le juryappre cie la c on vic tio n de s e le ve s de premiere e t terminale S .. sc iences de I ' inge-n ie ur " a conva inc re e l a argu me nte r lec ho ix qu 'ils o nt re alise s. D es pro le ss eu rse l de s e leves de s Iye ee s e t c olle ge s vo is in s so nt ve nu s n crn bre ux c ec ou vn r Ie travail de s e qupe s qui o nt san s do ute fa it deerno les.Un e video de F rance 3 e t Q u elq ue s p ho to so nt e te p ris es p ou r l'c c ca slo a.

follenne a vitesse cons tante Recupera tion de l'eeu dans I 'hum id ite de Psir

V e hlc ule s ola ir e r ap id e a ve c r ad ar a nti- co llis io n Semel le iJ r ec u pe ra ti on d 'e n er gi en 360 VWV\'V.slecrronlquepra[lql.Je.c;orn ELECTAONIQUE PRATlQUE


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En fin , le s can didats an t recu de n om-b re u s e s r e compe n se s suivant l e ur c l as s e -m en t..; :La ma rin e n a tio n a le a o ffe rt :- un e jo urne e v is ite de la base de I'l ieL on gu e e t d 'u n s o us -ma ri n n u c le a ir e l an-c eur d'e ngin s, pre vue Ie lun di 16 rna; e tdest inee au x 3 p rem ie r e s e q u ip e s ;

- 1 8 liv re s de 20 0 pages , i ll u s tr ~s , re tracantI'h ls to ir e d e I 'lie l on gu e , a chaque laureatde s 6 p re m ie re s e qu ip es :

T e le c om B re ta gn e a o ffe rt :- un e joo rnee v is ite de so n e co le(ave c de co uve rte de s pro je ts d'e levesi n gen i eu rs ) p r evue Ie lu nd i 2 7 j uin , e t d es -t ;nee a tous le s e le ves a t e ns eign an ts :

- de s m eda ille s at plaques commemora-t iv es a ux 3 p rem ie r e s e q u ip e s .

L 'E c o le N o rm a le Super ieure a o He rt un ede USB a . chaque e leve ,La mairie de Lande rn e au a offert un tro-phee it la 1t~ equipe .

Le s Ed it io n s D un o d p on t o H e rt d es liv re s.L 'e cltte ur de la revue ElaetroniquePrat ique J> a o ffe rt 15 a bo n ne m en ls d 'u nan (po ur un m on tan t de 60 /chacun) .L 'e dite ur de la re vue " E te ctro nique S " aoffer t 10 abonnemen t s nurne r iques de 6m ois (p ou r u n m on ta nt de 75 /c ha cu n).L'edi teur de la re vue ~ J 'au1o matise " aoHer t 10 abo n n emen ts de 6 m ois (p ou r u nm o nta nl d e 6 0 /c ha cu n).L 'ed l teur de la re vue " Pour la sc i e n c e "a o ffe rt 15 abo nn eme nts de 6 mo ts (pouru n m o nt an l de 37 /chacun) .L 'M iteur de la revue E le ctro nique " aoffer t 7 abo n nemen ls d'un an (po ur unm o n ta n l d e 3 0 /c ha c un ).L 'e dite ur de [a revue De co uve rte " aoffer t 32 revues.L 'e dlte ur de la re vue " Sc ie n c es e tA ve n lr " a offer t 1 abo nn em en t d'un an(po ur un m on tan t de 48 e).L'e dite ur de la re vue " S cie nc e & V ie " a

S/ cel l i VOUi t tenta !I o r, ; ; , l 'ann6e proch{) jne ILesQiganisateuTS d es O ly m pia de s A c ad am iq ua s d e S c ie n c es de I ' IngeniBlJr:P h il ip pe F ic ho v - LA /P R - Academia d e R tm n esPatrice Soum is - C he f da t " 'I I I! 1UX - . L yc o o d e I 'E lo m J .; 9 nd eme avS t ephana G e no u~ 1 ~ fnseigmini e rr CPGE - L . yc e e C h B te ll ub ri an a RennesUSfl.S v e n ; I e s ir e . a c a c tem i rt u e reiat9nt la joumoo;~t t p : IJespacoodut t l t j f. ac rennes . f rl jBh ja I J8h; ! 1 l s lt e IB5pac~ducaUKJ /cache lbypass /p id I182571ent l ' jl ddS77O' .Sht t p : // esp8Ceeduca l i f. ~ renooS, f r IJah i . I J9h i8 Is i l e /esPacooduca t i t3 / . cacheIb ' Jpass /p id / l 8257?enl l' j ld~L Ien VlJ{S Ie s it e d e s o/ ympiades de s/ (mc~ de l'ing9n;eur: http://Www,olympi iJoossi ,orgt-NB : La v/dilo dl)Fnmoo 3 BretagMles! surles/ ie Nat i ona l II !Ue n v e l' Sl a s it e de I 'UPSTf. : htlp:/Iwww.upslUriserv41

o ffe rt 1 abo n n emen t de 6 mo is (po ur unm on ta nt de 2 5 , 2 ) .L e s t ro is e qu ip e s l au re a te s p art rc io e ro n t ala fin ale n atio n a le Ie m ere re di 11 m ai p ro -chain it Poissy chez P SA P eu ge o t C i t r oenou ils rspresenteront l'acadernie deR en ne s ave c la rnerne lo rc e d e c o n vic tio nqu e lo rs de la fin ale acadern ique.

Maq ue ff e d 'u n sous-mennSNLE L e I tt omp t um t Carte "Panda l i n et Mod ule l ITinyBeeII Lextronic

Car t e de oolle!oppement " [Panda if"Concoe su r la ba se d'u n p uis sa nt p ro -

c e sse ur ARM71M, cadence a72 MHz, la p la tin e F E Z "PANDAII' e st un de s sys temes de

de ve lo pp em en t e mbar-q u e ( c apabl e d'etre pro-gramm e s ou s e n viro n ne -

r ne n t M ic ro s o ft1M .N ET M ic roF rame w ork TM ) p arm i le s p lu s p etits

le s p lus e co n om icue s du rn arche ,pre sen tan t so us la fo rme d'un e plat in e

(do n t Ie bro chage est c ompatib le avec le s" c ele bre s" A rdu io o ), la P AND A II b en e fic ia d 'u ne lib ra irie d elo nc tio ns e te ndue lu i pe nn ettan t de ge re r Ire s fac ile me nt de se ntre es/so rt ie s to ut o u rie n , de s e ntre es de co nve rs io n an alc -giqu e/n um erique , u ne s ortie a na lo glqu e. de s s ign aux P WM , de spo rts de c om mun ic at io n U ART , SppM, 1 2 C ) t . " C AN, O ne W ire m ais e ga le me nt la le ctu re e l I 'e nre gis tre me nt de do nn ee s s ur de sc arte s m em oire s S DH "/M M CT M. Le s u tilisate urs po urro nt a in side ve lo p pe r le urs applic atio ns so us e nv iro nn em en t .N ET M ic roF ra me wo rk e t e crire le ur c ode e n C ~ ~ a ve c u ne Ire s gran de s irn -p lic iie . U n c on ne cte ur m in i U SB p erm et de re lie r la c arte a un PCalin de po uvo ir te le charge r st de bugge r vo s pro gramme s. La PA ND A II " e st c orn rn erc elle ee a ux a le nto urs de 37 nco

Modu l es de comm\JTl ica1io.n"TInyl !ee TM"le s T in yB ee so n t id ea le rn e nt c o nc u s pou ra jo ute r ra pid em e nt e l s im ple m en t u ne c o mm un i-cat io n Z igBe e avo s svste me s em barque s, Sepre se ntan t so us la fo rm e de pe tits m odu le s aulo rm at O IL (20.54 x 27,7 x 9. 4 mm), le sT in y Be e s o n t d e s t ra n sc e iv e rs Z ig Be e2.4 G Hz a ve c a nte nn e in te gre e o u a nte n-n e d ep o rt e e. F a c il em e n l p e ram et ra ble s .ils pe rm ettro nt la c on st itu tio n de re se aux dec omm un ic at io n s m aille s (M E SH ) tre s p etio rm an tsou chaque modu le pourra e ire c o n figure e n modeC o o rd in a to r, R o ut er o u E n d-d e vic e (I aib le c o n sommat io nave c 3 mo de s po ssib le s). Le s T in yBe e dispo se nt de 8 po rtso 'e n ir ee s /s o rt ie s t ou t- ou -rie n . d 'u n e e n tre e d e c o n ve rs io n


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Pour lT1usiciens et rnelctnanesboite , ,stereo

Volume N i v e au d'efFc!

multieffets , .numerlques

MULTI-EFFETS NUMERIQUES

Nous avons Ie plaisir de vous proposer la realisation d'une bolte d'effets nurneriques,tres complete et stereophonique. Cet appareil, de haute qualite sonore,tres prise par taus les musiciens, mais egalement par beaucoup de melornanes,

permet d'obtenir la plupart des traitements sonores tels quereverberations, echo, tremolo, phasing, flanger, etc .

n tout, seize effels selec-tionnables sont disco-nlbles, avec un feglageindividueldu niveau et unaffichage en temps ree l sur un scran

LCD de .quatre lignes. La mise horsservice, par r'interrupteurenfacade,permetde. retrouver Ie son originalsans intervenirsur les raccordementsfilaires. Meme dans ce cas, )'ajustagedu volume estactif : La section analo-gique et traitement sonoreest confieeit un module tres sophistique o ispc -nible aupres de ta t res serieuse societe.anglaise : Profusion plc (l ien vers Iesite Internet en f i l 1 d'arf ic le). Un micro-controleur PICAXEdederniere generation gere lescommandeset I'affichage.Nos fideles lecteurs connaissent bienceux-ei, souvent uttllseset decrits au filde nos pages. Les realisations de notremagazine se veulent ausst edueatlves.de ce fail, nous vous ferons dscccvnrles principeset la programmation d'unencodeur rotatif. Ce composant evitel'ernploi d'un commutateur onereux etoffre un nornbre pratiquement ill imite

de positions. L'utilisalion de materielsde haute technoIogie rend ce montage,techniquement accessible a . taus.Le c ou t d'un appareil siml laire dans Iecommercejustinea lui seulle fait d'eo-treprendre. cette realisation.Ajoulons qu'efle s'integre facilsmentdans un ampllficateur ou une enceinteasservie car routes les commandestiennent sur une facade.Elle ne necessite qu'une tension d'all-mentation alternative ou continueapproxlmativement egale a 9 v .Caracleristiques Seize eftets n u me rto u es s ele c tio n -nables. Reglage du niveau de chaque effe!. Commande par un encodeur rbtatifincremental.

. . G e s tr o n par mlcroconrroleurPICAXE de derniere generation.

Effets bipasses par relais. a la misehors tension.

AHichage sur un ecran LCD dequatre lignes.

nO ;360 lA!VV\N_ele


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sable avec d'autres instruments etr neme pourquoi pas, sur un~ installa-lion Hi-Fi.la figure 1montre sa photo ainsl queIe brochage du connecteur qui ce rme tIe raccordement a la carte mere etu-dlee par nos so i ns .Le choix de I'eftet est dicta par leniveau logique Impose aux quatreentrees PGM1 a PGM4 (code deGray). L'ajustage numer tque des para-metres s'effectue au moyen d'unpotentlometre, par prelevement d'unefraction de la tension de reference.L'alimentatlon sous 5 V doit etre par-faltement propre, depourvue de toutparasite. II est imperalif de bien sepa-rer et traiter differemment les massesanalogiques et digitales : en etoilepour les premieres et en plan demasse pour les secondes.En respectant ces consignes, la quali-16 sonore est au rendez-vous, comptetenu des performances du convertis-seur digital / analogique a 24 bits (voirci-dessus).La tableau 1 donne la liste des seizeef fe ts , les modifications obtenues aI'aide du po ten t l o r ne t r e de parametra-ge et Ie code a programmer sur leslignes PGM1 a PGM4.L'encodeur rotati fincrementalComme precise lars de l'enumerationdes caracteristlques, nous faisonsappel a un ancodeur rotalif pour selec-tionner le type d'effet desire.Compare a un commutateur, cet orga-na de commande est plus co r np l ex e amettre en ceuvre, rn a is offre una plusgrande soup/esse d'utilisation at seretrouve actuellement dans la plupart

EIT ab le au 1a

N' CODAGEPGM EFFET2 ! 41 1 I 12 0 13 0 0 14 0 15 1 0 06 0 0 I) 1 E&ho IM!C .6verbo6rnt ion7 0 1 0 1 Chorus.6 0 1 C tlo rus Il'o'eC reverbera l i on9 1 0 0 Ran10 0 1 0 0l' 0 0 0 0 .~.'2 1 0 0 013 1 0 1 014 0 0 1 0 touman!15 o 0 um Ioumanl 91rtverNrallon16 1 odes appareils de technologie avances .Voyons comment il f onc t i onne at seprogramme.Nous avons employe un modele demarque Bourns ref. a PEC11 ., a vingtquatre impulsions, mais un Piher ref.CI-11 a quinze impulsions convientparfailement.Exterieurement, ce composant sapresente comme un petit potentio-metre de tableau avec un axe oftrantune rotation angulalre sur 3600 (sansfin). L a m an o eu vre fait ressentir descrans correspondant au nombred'impulsions.De plus, en appuyant verticalementsur l'axe, un contact travail (normale-ment ouvert) est actionne, VerifiezI'existence de cette 1onction lors deI'approvisionnement.La figure 2 montre I'encodeur et sessept broches : les deux laterales sontreliees au boitier, re s deux a l'arrisreservent au contact vertical at les troisdernieres concernent les impulsions.Voyons I'aspect e l ec t r on i que . Hormisfa touche dont nous venons de parler,I'encodeur renferme deux contacts (A )et (B)dont l 'etat change durant la rota-tion de l 'axe. L'ecart entre les eta tslogiques de (A) et de (B) determine la

PARA M IITRAGE

Tauxd etafle\.!an er ~TIIUlI00 I'effel -..naT8tJlIde l'effa! tr6tnolo

IIiIesse de relle! de rGlallon des HP

vitesse et Ie sens de rotation. Nouso bte no ns u n dsc alaqe de 90' das bits(A ) et (8) sur uncycle complet. La figu-re 3donne la diagramme de fonction-nement de I'encodeur en fonction desimpulsions. La position marquee (D )indique la " detente " ou Ie cran deI'impulsion. Le diagramme peut diffe-rer sur certains encodeurs, rna is Ieprincipe reste identique. Si vous optezpour un modele different, examinez lanotice pour approcher au mieux denos caracteristlques. La nombre d'im-puls ions importa peu, l'e s se n tle l e ta n tque la u detente .. se produise lorsque(A) at (8) sont au niveau " haut ",rnerne sl eHe a egalement lieu auniveau bas" un peu plus tard.La programmation de ce composantrequiert trois entrees nurneriques surIe rnicrocontroleur.Une pour la touche et deux pour lescontacts (A ) el (8). Una etude du pro-gramme fourni, largement cornmente,peut alder a mieux comprendre lesexplications c l -dessous.II faut tester si les bi ts (A l at (8) sonl a1 (e ta t logique .. haut au + 5 \/ ). Dansee cas, II suffit d'observer lequel desdeux, passe au niveau 0 en premier.La resultat de ce test penmet de

n 360vvww.eIElcl:ronlquepICIClque.com ELECTROI'!IQUE PRATIQUE


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R 6PROG

+5V

~---470

CI1PICAXE ~8X2

"SVolts ~o----------____~-

LEDt

NUMERJ OUES [>0----;::::=======ANALOGIQUES [>0-----+

S ch ema de p rincip eeterminer dans quel sens I'axe a e t ernancsuvre, puis d'lncrernenter ou dedecrernenter una variable. Si c'est Iecontact (8), I'axe tourne dans Ie senshoraire, la variable est lncrsrnentee.SI c'est (A), \a rotation est antlhoralre,la variable est decrernentee. Le testde la touche en bout d'axe est simpleet n'appelle pas de developpernent,

L'emploi du module " RA-FX16G "simplifie grandement Ie schema deprincipe de la figure 4.II se charge de toute la productiondes effets musicaux.Cependant, l'etude de I'alimentation,des circuits .. audio d'entree et sor-

...- 31.,0 wwvv.el",t:uulllqu",pnou;lqu.,.t:crll ELECTRONIQUE PRAllQUE

t ie, de la commande et du oarametra-ge du module, puis bien s ur, la ges-tion de I'affichage nous lncornbent.La tension d'allmentation est issued'un bloc secteur ou d'une quel-conque source alternative ou conti-nue comprise entre 8 V at 9 V.L'interruptaur S1 perm at d'isoler Iecircuit. Le redressem ent est contie


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9V

02' tN>lOO7D S lN4007

' \N400_7

f;7 ... 2200~F

aux diodes-D1 a D4. La tension obte-nus est efficacernant Iiltree par Iecondsnsatsur C7,.Le regulateur CI3 donne las +5 Vnecessaires a notre montage.Les condensateurs G4 e t C5 oecou-plant las tensions d\entree a t 'de sor-tie au plus pres de Gl3.Les diodes D5 et D6 assurent une

CI4'AFFICHEUR

EI

I f 'r

~ H > I ~ H > I ~ I ( H

protection cen t re les r e t ours , lors deta decharqe du condensateur de filtrage final C8.Enfin, la led1 l irn lte e e n courant par laresistance R9 visualise Ie bo n fone-tionnement general.Important! Le potentlel 0 V de I'alimenta t i on e s t independant, i l donnenaissanceau plan de masse a digital;,'e t au point " etoile" des 'masses ana -logiques.ces separations assurent la bonnequalite musicale de notre apparell,Les clrcuits.d'entree, gauche et droit,permettent Ie reglage du volume viaPi : uri potenttcmetre double a cour-be logarithmigue d'une valeur corn-prise entre 10 !ill. et 47 kQ.Les condensateurs 013et C14assu-rent la liaison avec Ie module d'effets.Les resistances R1 Oet R1 t proteqentles sorties du module.Les c ondense t s u r s Cga C12 evitentlas perturbations HELars de la mse. hers tension vial'lnterrupteur 81, Ie: coupfage desentrees, ,aI:JXsortie's est ,effectue parles contacts .. rspos ,.du relais RE1.Celui-ci etant directementalimentepar Ie+5 V general. les contacts s'ou-went des la mise' en service et la'bo1'ted'effetsest active.Le microcontroleur CI1gere las com-rnandes et I'affichags"Nous avons opte pour un PICAXE28X2., Les mlcrocontroleurs de lafamille " PICAXE .. ont deja fait

l'oblet d 'e tudes dans notre magazine(voir bibliographie en fin d'artlcla).Ce cho lx est dO a leur faible c oO t , leursimpl icitEi de mise enceuvre at leursperformances.La . programmation s'effectue sansapparel! s up pl er ne n ta lre , o n e re u x etdelicat a utlliser.Dans sa version optimale, ce circuituti lise trois resistances (R1, R2 at R3)et deux diodes (07 et 08).L'embase est un " jack .. 3,5 feme!lestereo pour circuit lrnprirne.Les lignes " A.O ,. a" A2 ", configu-rees enentrees nurneriques, '.ge(eotI'encodeur rotaUt incremental.La broche AO lit la touche enboutd'axe, "A.1 .. lit Ie bit" A" et .. A.2 se charge de B , Les resistancesR4, AS et R 6 se rve nt a renvoyer unetat logique haut ,> au repos.Lcrs de la fermeture d'un contact,l 'entree correspondante est forcee ala masse (n j\t ea u 0 ).tes hurt lignes du port " B et deuxdu port" C '" toutes confiqurees an" sort ies" dirigent I 'aff icheur LCD... B.O " a B.7 " envoient les don-n~s. La sortie C.6 , raccordee a,. RS n, indique s'il s'agi t d'une don-nee ou d'une instruction.La broche " C.7", rellee a" EN ", vall-de les transmissions.La resistance aJustable AJ1 permetde regler Ie contraste.de l'ecran, laposit ion du curseur dolt se situer trespres de OV(masse).

n360WVvW.elec [ronlqLJepraclqWE'.cam El_ECTRONIOUE PRATIQUE


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Le condansateur C6 decouple la ten-sion au plus pres de I'afficheur at deC11. La valeur de la resistance R7 deretroeclairaqe est dictee par Ie tabri-cant. Certains I'integrent a I'afficheur,vous pouvez done ta - remplacer parun pont de liaison, d'autres cornptentsur les composants externes.Consultez la notice pour prendrecette decision.Dans Ie doute, commencez par unevaleur de 100 Q et abaissez-Ia even-tuellement.Les !ignes de programmation dumodule, PGM1" a " PGM4 per-mettent, nous l'avons vu, de selec-bonner I'eftet musical voulu.Elles sont re l t ees aux sorties cc C .O ~ a" C.3 " du rnlcrocontroleur.Le perametraqe. ou dosage, deseftels s'effectue par I'injection d'unefraction de la tension de reference :broche 12 A-Ref raccordee au+5V, sur la broche 14 (Edit-A) aumoyen du potentiornetra P2.La resistance R8 ser t de butse. Lescondensateurs C1, C2 et C3 decou-plent les tensions au plus pres dumodule.La lecture de la position du curseurdu potentiornetre P2, en vue de I 'aff i-chage du niveau, est confiee a labroche cc C.4 ~ du PICAXE confiqureeen entree analogique sur 8 bits.Rea lisa tion prati queTaus les composants et modulesprennent place sur une seule platinede dimensions 240 x 92 mm sansaucun raccordemenl externe.Les organes de commande et devisualisation SOl1t soudes du c6te cui-vre, Reproduisez irnperatlvernent Iecircuit i r no r tme selon la methodephotographique afin de respecter Ietrace des pistes et plans de masse.Nous donnons Ie dessin du typon enfigure 5.Gravez-Ie circuit traditlonnellementau perchlorure de fer at ebavurez sol-gneusement les bords. Avant t'ooera-tion de pen;:age, procurez-vous lesdifferentes pieces at compos ants afinde connaitre oreetsernent les eta-metres des trous. Commencez tou-[ours avec un foret de 0,8 rnrn et ale-sez ensuite. si necessaire.

n" 360 \MNW.ele.c:tronlqu(;!pr12ltlque.colTl ELECTRONIQUE PRAllQUE


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Nomenclature Resistances '5 "!o(ou 1 %) - 0,5 WR 1 : 2 2 k ll (rc:il!ge,muge,orang~)R2 : 180 n (marron, \ : l r is, marrori)R3 Ii . R6 : 10 kn (rnarron, nair , orange)R7 : 1 n . a 100 n (voir texte) ,R8 : 220.n (rouge, rouge, marron)R9: 330 (l.(orange,.orange, rnarroo)R10, R11 : 470 n Q


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L'implantati'on des composants sur laface normale (epposse au cuivre) estdictee par la figure 6et la photo A.En premier lieu, soudez les hult pontsde liaisons (straps).Poursuivez par le e resistances, lesdiodes, Ie support de circuit integra,la resistance ajustable AJ1, Issccndensateurs cerarniques et au

mylar (C1 et C2 se positlonnent Co.U-ches sous Ie module), Ie connecteurdu module ( RA-FX16G " constltuede deux ranqees oaralleles de hultbroches de barrettes secab tes SILfemeifes, I'embase jack 3,5 " deproqrammation, l'ernbase d'alirnenta-tipn, les quatreembases " RCA " Q .UI.Cinch ", les condensateurs au poly-

ester, les condensateurs chimiques,Ie relais .et enf in, les deux potentio-metres, prealablement vtsses a leuremplacement respectif et raccordespar des fils ou broches males les pluscourtes possible.Les orqanes de commands et devisual isation prennenl p la ce su r la faced es p is te s c uiv re e s selon la f igure 7 et


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------ .. . ---~

la photo B. Attention ! Les souduressont un peu plus del i ca tes a r eause r etdemandant plus de soin.L'aff icheur LCD est monte sur quatreentretoises filetees de 10 mm de lon-gueur (photo C ). II convient de l'equi-per p rea lab l emen t , sur sa face inta-rieure, de broches males de barre t teseeable s'enftchant sur les femelles detype " tulipe . De cette manie re IIdeviant demon t ab l e .Commencez ensuite I'implantationpar son connecteur constitue deseize broches de barrette seeable detype tulipe ,Continuez par I'interrupteur unipolai-re 81, I 'encodeur rotatif (verifiez sonbrochage a l'ohrnrnetre avant de Iesouder posltionne contormement auxphotos 0 at E) et enfin, la led, even-tuellement rnontee sur deux brochesde barrette secaole de type tulipe ,VeiUez a aligner cas composants enhauteur afin de pouvoir y acceder oules voir convenablement sur la futureface avant.La realisation de votre boite d'effetsmusicaux S8 termine. mais avant re spremiers essals, il manque deuxe ta oe s : les verifications at la program-mation du microcontr6leur.Contr61ez attentivement les pistes .cu iv rees pour traquer Ie court-circuitou ta m!crocoupure.Observez egalement te sens at lavaleur des composants. Effectuezune premiere mise sous tension, sansin se re r le s circuits et modules, afin demesurer la presence de I'allmentation(+5 V) en divers paints.S i, comme nous vous Ie souhaitons,tout sa passe bien, HORS TENSION.i n se r ez Ie PICAXE 28X2 sur son sup-port, placez et vissez Ie module RA-FX16G net I'afficheur LCD.II est temps d'appliquer la faca avantdont nous donnons Ie dessin al'eohelle 1:1 sur la figure 8.II suffit de la photocopier et de la col-Ier a I'aide d'une colle repositionnableen bombs sur une plaque d'alumi-nium, de Lexan, au de plastique.Una protection avec une couche deplastique incolore adhesif (pour cou-vrir les llvres) est la bienvenue.Vissez la facade ainsi contectlonnee.placez las boutons at passez a l'etapede la programmation (photo F) .

n~ 360 1NIMN.E!I~=nlquepratlque.com ELECTRONIQUE PRAT1QUE


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Programmat ionet ut il isat ionLa programmat ionNous ne decrirons pas ta methoded'installation du logiciel de program-mation et d'edition des PICAXE, elles'effectue simplement en sa referanaux informations fournies sur Ie siteInternet ou en suivant nos precedentsarticles (voir la bibliographie).Sur Ie site Internet du magazine, teJechargez Ie programme " Eftets_Musicaux.bas nNous l'avons specialernent develop-pe pour faire fonctionner au mieuxcette boite d'effets musicaux.Le code source est tres largementcommente afin que chacun puisse Ieeomprendre et s'en inspirer.Meme s'i ls deviennent rares. les leeteurs n'ayant pas l'opportunlte dese connecter a Internet peuvent obte-nir notre fichier en envoyant a laredact ion un CDROM sous envelop-pe auto-adressee suffisammentaffranchie.La programmation s'etfectue ensuiteIres simplemenl par Ie port ,. serial ou USB. selon Ie cordon et votre ordi-nateur.Lancez Ie logiciel d'edition", PICAXEProgramming Editor ,Dans la fenetre d'options qui s'ouvre,seiectlonnsz Ie microcontr61eur" PICAXE - 28)(21 40X2 et sur I'on-glet suvant : Ie port " seriel " utilise(meme s'il est ernule it partir du portUSB).II suffit maintenant de relier Ie cordonavec la prise .. jack entre votre realisation at votre ordinateur, d'ouvrirIe programme" Etfets_Musicaux.basat de lancer la compilation suiviedu chargement (derniere rcone..Program sous la barre des menus)L'util isationL'utilisation de cet appareil est ren-due intuitive par les indications deI'afficheur LCD at les inscriptions dela face avant. Voici malgre tout la pro-cedure a suivre.11A la mise en service, Ie son mequelques secondes avant de sefaire entendre, ceei est normal(stabilisation de la tension ememorisation du signal).


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2/ Raccordez les entrees a un e sour-ce (instrument. table de mixage,prearnpti, platine CD, etc.).

3/ Reliez les sorties a un amplificateur(sortie gauche si la source est enmono).

4/ Ajustez Ie volume assez bas audepart (sur I'appareil et / ou surI'ampli).

5/ Selectionnez I'effet musical desireen tournant doucement Ie boutonde I'encodeur dans un sens oudans l'autre.

6/ Validez en appuyant durant unepetite seconde sur Ie bouton deI'encodeur.

7/ Reglez Ie niveau de I'eftet en tour-nant Ie bouton du potentlornetreP2 dans un s ens ou dans l'autre.

8/ Commencez en general par Ieminimum, puis augmentez.

9/ Lars du reglage du niveau del'echo, il se produil un bruit parasi-te dO a la memorisation du Signal,apparemment normal!

Y . M E R GYAdresse Internet de I'auteur :Margy Yves - Electronique, Projals.l.oisirs, Eludes el [email protected]:Electronique Pratique N"340/342/357/358

Les liens Internet utlles pour ce sujet :Mema si vous le connalssez. voici Ie sitedu magazine:hHp:/ /www.eiecironiquepralique.comSite Internet de telecharqernent l ibra dulogieiel de programmation el d'editionpour Iss PICAXE ;http://www.rev-ed.co.uklp/caxe/Site lmernet du dlst ributeur anglais dumodule d'effets RA-F X16G " :http://www.profusionplc.comlprolgexlprodGen.hlml?prdtyp=reverbSite Internel du distr ibuteur desPICAXE en France:hHp:/Iwww.gotronie.trlcatalog/acllfJmicro.htmll25200

ROSOT I'ICAXE aOT120N INTERFACE PHIOGET 1\114Chassi.s. eQt.J[pede 2 moteurs ilid4pendants e t corn- Sc fl J! IQn.S imple e t prat ique pou r co rn-mande par une carte .ccruro lee par un PICAXt.20X2 muter 4 retals dep l iissancedirectemen.lprogr ammable eo B. s;~. Assemblage facil e l rapi ds a parf lr d'un pen USB do vcue PC. 9sans scueure. L lv tl l ,d"E-C deux reds, un bUlle" un lang'd:ges de pT09cammatlof1 posslblesmo d If:l(l s Ulv eu r de ~ gn e, u n s up po rt de s tyro , u n c on ne e- Applrca ro n s : comma ne e de tamoe s ,!el l( pour servornoteur e t ore detecfjcn oobstaeies SUf fn.QlelJfs, etc. llvree avec clbr~USB.l 'ava nt. Opt,ons possibles : pack optc BOTr21 ,cetecte u MocIu l pr~ l "u lt rasorucue SRF05 servomoteurs. I~Mcommarlde in- l'emplol Plus!",rouge lVR010. Nambreu. e&l. . r ll... Cot to P,Lxtt cPICAl \E .08MPIGAl


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D.-.~..3;'~'S';O;\;" ill"U S B : Ie IXmmenIQW_'I '~ " " m , < , " i n 'n _ fonclionntl (pi"li~v e ur l nl er f, ,, ,b lc la tion de s p anncaux BO i)eocsledcpone~.~~ ~:~.:;"~!~~n~,~cL~,"' ' ' '>J"_'GrJdua(eu, It thvri s to r B,\"nu'e mo rc eu r G c n l i r n l ( o u r p o u r [ ( " ' I . 1 . _ , ,, , , ,, , , ,, , , ,nd 'ampl if i car cur s - nudionon a retourner a Transoceanic - Electronique Pratique 3, boulevard Ney 75018 Pads - France

Sommaires de t a il e s et autres n u m er o s disponiblesCOD sui t ern 0 t res j t ewe b II t tp://WIV IV. e le e I r 0 IZ i q II e p rat; q 1Ie. com

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321 322 3 2 4 3 2 53 2 6 3 2 7 3 2 8 3 3 03 3 2 3 3 3 3 3 5 3 3 63 3 7 3 3 8 3 3 9 3 4 0341 3 4 2 3 4 3 3443 5 1 3 5 2 3 5 3 3 5 53 5 7 3 5 8 3 5 9

Z J'rNnIQUE MESCOQRDONNEES ETJ'ENVOIE MON REGLEMENTo pa r cheque juint a l'ordre de Eiectronique Pratique . kfJoipmnl Dar .},fUII? eS/ ffi


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MadtilismeIndicateurde laLa vitesse des convois estun parametre determinantdu rsalisme en matierede modelisrne ferroviaire,Generalement, les enginsmoteurs filent a une allurelargement superieure acelie des vrais , une foisla conversion de l'echelleeffectuee. II n'est pas rare,en eftet, de voir un train demarchandises, sur certainsreseaux, avancer a presde 240 km/h ,"

e present montage devraitresoudre catte erreur o 'ao -preciation par une indica-tion permanents et rigou-

reuse de la vitesse de I'engin pilote.La mesure de la vitesse repose surl'appreciaticn de la tension alimentantI'engin moteur et prise aux barnes desrails. L'examen a I 'oscil loscope decette tension fait apparailre un courantredresse generalement non i isse, II estdone necsssaire de tralter cette ten-sion instable, pour la transformer enune tension continue stabllisee.La schema de la cellule de filtrage RCde lafigure 1 fait etat de ce traitement.A noter que, grace a la mise en ceuvred'un pont de diodes, Iedispositif fonc-tlonne pour les deux sens de marchedu convoi.Un autre problerne qui se pose est deverifier la llneartte de la courbe repre-sentative liant la vltesse Ii la tensiond'alimentation. Parmi les differentsengins moteurs testes, deux ont eteretenus pour des mesures plus pre-cises. Le premier, une automotrice,pour une tension d'allmentation don-nee, avar i ce a une vitesse plut6trnoderee. La second, una locomotivedu type BB ", pour la rnerns tension,

ferroviairepermanentvitesse d'unet rigoureuxtrain

S8 oeotace a une allure nel1ement plusimportante. Ces deux types de mate-riels se situent en quelque sorte auxdeux extrernites des performancesdes engins moteurs d'un pare dequelque dix machines.Le test consiste a . chronometrer Ietemps necessaire pour parcourir 1 met de noter ta tension (U) correspon-dante, pour une position rnediane ducurseur de I'ajustable de sortie.Si (t) est la duree, exprirnee ensecondes, la vitesse (v), exprirnee enkrn/h, se dedult alors par l'interrne-diaire de la relation:

0,001 3,6v=--x3600 =--t tS'agissant de materiel a l'echelle" HO .. (1/87), la vitesse M, transposeea ta realite est alors deterrninee par tarelation:

3,6 313,2V=-- )(87 =--tLe tableau I fait etat des resultatsabtenus.Apres transposition sur Iegraphe de Jafigure 1, il apparait una parfaite linead-te antre tension rnesuree apres tralte-rnent du signal et vitesse. Toutefols,d'un engln a l'autre, les eourbes repre-sentatives ne sont pas Idsntiques. IIsera done necessaire de rattacher I'in-

dication de la vilesse au materielc o n c e r n e par la mesure.Par ai lleurs, des tests ont egalementrnis en evidence qu'une tension mini-male etait necessa i r e pour obtenir Iedernarraqe de I'engin.La chute de tension introduite par lesjonctions propres aux diodes du pont,aioutee a . celie de tadiode additionnel-Ie (soit 0,6 V x 3) a pour effet de fairepasser, a peu de choses pres, iesdroites par I'origine du graphe.Le fonctionnem entAlimentationL'enerqle provient du secteur 230 V,par l 'intermediaire d'un transtorrna-

Tab le au I U IV) T (s)1,25 14 22

Automotrloe 4,05 4 78

7,95 2 156

1,3 9 35

Loeo 689000 3,8 2,.7 116

7,7 1,28 245

n 360 "OM/w.J.el~ct;f"onlq~ll2prE!:lque.=m ELECTRONIOUE PRAIIGUE:


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V.esse (Im/II)

10k 10k

2SO - ..

200 ... 1 ; -_- - { - __

150 _. -.-.-- . . - - - -- - - _ - , , _ _ _~ - _ 1 . , , ,

100 . __. _- _ _...... __~_. __._. __.. _ _. __

o

100k

ChaIne dernesure

IIIu

- - - , __ .

_ L . ,

2 4U(II)s 8

teur comportant deux enroulementssecondaires de 12 V (figure 2). II esten effe1 necessaire de cresr la refe-rence masse au niveau du raccor-dement de ces deux enroulements,etant donne que Ie montage est sou-mis a une alimentation syrnetrique,Cette dern ie re est essentiellementmotivee par I'uti lisation d'un amplifi-cateur c oe r a t l o nne l (IC1), a ins i quenOU$ Ie ve r r ons ulterieurerrent.Un pont de diodes redresse les deuxaltemances auxquelles les conden-sateurs C1 at C2 impriment un pre-mier lissage, tandls que le s regula-teurs, respectivement posit if (REG1)et negatif (REG2), deiivrent sur leurssorties des tensions continues e t sta-bll i sees a 12 V par rapport a la refe-renee" masse ,Las condensateurs C3 et C4 eftec-

tuent un complement de tiltrage, C5et C6 faisait office de capac i t es dedecouplaqe.B ase de te mpsLas portes NOR (I) et ( 1 1 ) de IC2 for-ment un oscillateur permanent deli-vrant des c r eneaux de forme cam3eet caracterises par une periods (T )deterrninee par la relation :T = 2,2 x R18 x C12Le lecteur vsrlflera que cette penodecorrespond a un peu plus de 100 ms.Les fronts montants sont pris encompte par Ie dispositif derivateurcompose de C13, R3 el D 2. Grace ata charge rapide de C13, de valeurrelativement faible, a travers R3, I'en-tree 13 de la bascule monostableconstltuee des portes NOR (III)et (IV)

nD 360 """""".E:lec:


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R210k R110 k . 01

REG 2

IC 2C O 4 00 1

R214.7 k

ISSCb4516

+ 12V

re s' CD . 4 5 1 811 01B12 OlB13 QSS

:;i."[~. . .:0 C9O,l IJF18

n 360www.Elecunnll::juepra[JquE!.com ELECTRONIQUE f"R"TlQUE


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(12 V -1 ,8 V ) , soit 10,2 V, etant donnela presence des trois diodes D3 a D5.L'emetteur de ce ma r n e transistor estdone egalement soumis a un poten-tiel fixe de (10,2 V + 0,6 V ), soit 10,8 V .Quelle que soit la valeur du potentielau niveau du co IIecteur, Ie courantpassant par I'ajustable A5 est doneconstant. Pour une position rnedianedu eurseur, ce courant est egal a :(12 V -10,8 V)(11 x 103) kn

= 0,11 x 10-~soit 0,11 rnAEtant donne Ie gain de T1 (au moinsegal a 400), ce courant constant estegalement celul qui transite par soncollecteur.La charge de C15 s'effectue done ain t e n s it e c o n s t an t s . A un stade donnede la charge, Ie potentiel (u) de I'arma-ture posit ive de C15 paut s'exprimerpar la relation fondamentale :

q (C )u=---C15(F)q atant la charge de C15 exprlmeeen coulombs Ie )Une autre expression de (q ) consistea ecrire :q = itA) x t (s)D'ou en definitive:

itA)uM=-- xt(s)C15(F)soit tis) x . valeur constanteII en dacoule une proprtete essentielle :la charge d'un eondensateur a inten-site con stante se traduit par uneaugmentation llneaire du potentiel ases barnes en fonction du temps.Nous avons vu, precedemrnent, queC15 etait oerlodtquernent etrapide-ment decharqee a travers T2 at laresistance de faible valeur R19 .Pour una position rnedlane du cur-seur de I'ajustable A5, IIest possibleda calculer la valeur de (u) au bout de100 ms. Le lecteur veriflera que celle-ci est d'environ 11 V.En definitive, au nlveau du colleeteurde T1, un signal en dent de sele estdisponible comme I'!ndiquent lasoscll\ogrammes de la figure 3.

Sortie Jsdllateu, IC2~~----~====~----~==~-----

~ ~~s ta bte IC21 ~J ~ = . t e d e s c o m p t e = ! - . ' = = J =-1 1

100 ms

8rochellde IC 2

--~. ~ --.~----~ -- ~ 'I"~ . .Comparate-urICl

Comptage

Entrees "R"r c s e u cs

Prise e n c om pte de la te ns io nen p r o v e nan ce du r e seauL'entree inverseuse du compara-teur IC1 est soumise au signal en" dent de seie " evoque ci-dessus.Quant a l'antree a non inverseuse ",elle est connectee a la tension issuede la chaine de mesure que nousavons explicltee au chapitre consaorea u principe. En nous reportant auxoscillogrammes de la f igure 3, en uneperi ode de 100 ms caractensant labase de temps, deux phases se dis-tinguent nettement : l 'entree .. inverseuse se trouve aun potentiel inferieur a eelul de l'en-tree" non inverseuse " : la sortie ducomparateur presents une tensionproche de + 12 V .

l'entree Inverseuse est a unpotentlel superieur a celul de I'en-tree" non Inverseuse .. : Is sortie ducomparateur presents un potentialproche de - 12 V;

n 311:10 www.elec:t:ronIQuepro~Que.com. ELECTAONIQUE PRATlOUE

Dans Ie premier cas, Ie transistor T3est sa ture . Son potentiel ~ c o l l e c -teur est egal a V (masse de refe-rence). La sort ie de la porte NAND (IIIde IC3 presente alors un etat haut .La consequence est l 'entree en oscil-lation de le7, qui est un LM 555,etant donne que son entree de remi-se a zero (R ) est soumise a un etat" haut D Nous reparlerons ulterieure-ment de la periode du signal gen!rIpar la sortie (S)de cet oscltlateur;Dans Ie second cas. la janetlonbase/ernetteur de T3 se polarise eninverse. II est done en situation debloeage. Son potentiel collecteurs'etabllt a + 12 V. II en resulte un etatbas" sur la sortie de la porte NAND(III) de IC3. Cette fois IC? est bloqueet ne genera aucun signal.Toujours en examinant les oscillo-grammes de la figure 3, II est simplede com prendre que, plus la valeur dela tension en provenance du rsseau


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IQ10GEl45.f1

5 .

Cenlalnes Unlles

LE

. .' ~.' ~_ ~ ~. _. t

13

est alevee, plus longue sera la oureeeffective des oscillations Issues deIC7. De plus, cette duree est directe-ment proportionnelle a la tension enprovenance du reseau,Periode du s ig nalis su de 1 C7Un signal en forme de ereneau estdisponible sur la sortie (S), aussilongtemps que l'sntree (R) de IC7 estsoumise a un etat " haut ,La perlode de ce .signal dependessentiellement de la position du cur-seur de I'ajustable A1 (A2 ou A3).D'une maniere generale, la periode (t )s'exprime pa r la relation:t = 0,7 x (An + 2xR21) x C16Pour una position rnedlane du cur-seur de J'ajustable concerne, cetteperiode est d'environ 40 us, Nousverrons ulterieurernent ce que cettevaleur irnplique.La mise en service de I'un des troisajustables evoques s'effectue enappuyant sur I'un des boutons-pous-soirs BP1, BP2 au BP3. Examinons, atitre d'exemple, quelles sont lesconsequences d'un appui sur BP1,appui qui concerne Iegroupement desportes NAND (I) et (II)de IC3. L'entree2 est soumise a un etar " haut parl'interm9dlaire de 09. l.'entree 1, quant

a' B ' ,b ,~. 'PAF 2

IC9C(;)4511

. ,. '" ..~~-~ ~ -:Dizalnss

a elle, est generalement sournise a unetat haut -. ainsi que nous Ieverronsinterleurement. La sortie de cette portepasse done a I'etat c bas" landis quecelie de la porte NAND (II) du mernebortier passe a I'etat haut , Mais unetois Ie bouton-poussoir relache, I'en-tree 2 de la porte (I) reste sournise a unetat haut .. grace au verrouillage rea -lise par la diode D12. La situation estalors stable. Par l'lntermediaire de015, c'est I'ajustable A1 qui est a labase de la periode du signal generepar IC7.La sortie de la porte NAND (I) de IC3etant a I'etat bas .., la led rouge L1,doni Ie courant est limIte par R22,s'illumine.En debut d'appui sur BP1, par I' inter-rnedlaire de 06, Iefronl montant qui enresulte est pris en compte par Ie dis-positif derivateur que forment Cg, R15et D18. Un tres bret etat K haul .. estalors applique sur les entrees reuniesde la porte NAND ( I V ) de IC3. Cettederniere delivre alors su r sa sortie unetat ~ bas .. de tres courte duree dontta consequence est I'effacement de lamemorisation de tous les groupe-ments de portes en relation avec lesajustables, y compris d'ailleurs Iegroupement que nous venons d'exa-miner. Mais pour ce dernier, cela n'a

21 x 2.7k

lOSeO'45H

pas de consequence etant donne quela duree de I'appui sur BP1 sera tou-jours tres largement superieure a celiede 1'9tat bas d'effacement.ComptageLes circuits integres references ICS atIC6 sont des CD 4518. II s'agi! dedoubles compteurs BCD. Les impul-sions de comptage issues de le7sont aopliquees sur l'entree ENA ducompteur (A) de !C5. La sortie 04Ade ce dernier est reliee a l 'entree ENBdu second compteur du rnerne boi-tier. La sortie 04B du compteur (8)est en liaison avec l'entree ENA dupremier camp leur de IC6. Enfin, lasortie Q4A de ce dernier est reliee al 'entree ENB du second compteur.Les quatre sorties 01 B a Q4B de IC5correspondent au denornbrement desunites (en krn/h) en vue de I'affichage.Les quatre sorties 01A a 04A de IC6representent les dizaines, tandis queles quatre sorties 01 B a 04B sontaffectees au comptage des centaines.Toutes cas sortIes sont re l i ees auxentrees A, B, C et 0 de trois deco-deurs BCD / 7 segments referencesICB, ICg et !C10 (figure 4). Entin, lessept sorties a, b, c, d, e, f, et 9 alimen-tent les segments correspondants detrois afficheurs a cathode commune

n3iO WWW.elecounlquepra:(que.comELECTRONIQUE PRATIQUE


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Modi!lisme

m~ ~AF1 a . AF3. par I 'intermediaire desresistances de limitations R25 a . R45.Le comptage prend son depart des lamontes de la (' dent de seie appli-

ouee sur I'entree inverseuse .. deIe? et cesse au moment ou la tensionrnesuree en provenance du reseau(entree " non inverseuse I> de Ie?)

0" 36D www.elec:tronlquepracJque.CCJnl ELECTRONIQUE PRATIQUE

deviant preponoerante. II apparaitdone clairement que ce comptagedure d'autant plus longtemps quecette tension est importante.Par exemple, pour une tensionec crete du signal en " dent de scie ..de 12 V , si la tension en provenancede la chaine de mesure . e s t de 6 V , f aduree du comptage est de 100 ms /2. soit 50 rns, Pendant cette duree, lasortie (S) de Ie? aura delivre 50 ms /0,040 ms, soit 1 250 impulsions deeomptage, en restant bien entendudans Ie cadre evooue au paragrapheprecedent pour lequel la perlode desimpulsions eh~mentaires de compta-ge etaient de 40 us.E tan t donne la division par 10 rea l i seepar le compteur (A ) de IC5. Ie nombred'irnoulsrons effectivement prises encompte an vue de I'affichage corres-pond alors a 125 ( km l h ).Memorisat iondu com p tag e et rem is ea z ero d es com pteu rsEn debut de chaque cycle de comp-tage, la sortie de la porte NOR (IV) deIC2 delivre un etat " bas " de courteduree (environ O,? ms).Cet etat .. bas " est applique auxentrees (lE) des trois decodeors Ic aa ICi O . Cela a pour consequence la" lecture" des positions binaires desentrees A, B. C et D de ces derniers,Les niveaux logiques de de codaqequi se rnaterialisent alors sur les septsorties (a a g) de ces decodeurs res-tent figes rnerne si las niveauxlogiques des entrees A a 0 evoluentpar la suite.La fin de cette operation de memori-sation correspond a un front montant,aussltot pris en compte par Ie syste-me de derivation constitue par C14,R16 et D19. Au ruveau des entrees (R)des deux compteurs. eela se !raduitpar une tres breve impulsion positiveayant pour resultat la remise a zerodes compteurs, une fois la memorisa-tion achevee.Un nouveau comptage peul alorsprendre son depart.A la fin de la phase memorisation ,c'est-a-dlrs au moment du front rnon-tant delivre par la sortie de la porteNOR ( l V ) de IC2, I'ensemble R46 /C1? introduit un tres faible retard de


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N o m e n c ; : l a t u r e R e s is ta n c esR1 II R16 : 10 k. Q ( rn a rr cn , n a ir , o r an g e )R ll: 220 k.Q ( ro u ge . ro u ge , ja un e )R18 : 22 k. Q ( ro u ge . r ou ge , o ra ng e)R19 : 47 n U B un e , v io le t, n o ir )R20: 100 kO (marron, n a i r, j aun e )R 21 : 4,7 kfl fja un a , v io le t, r ou ge )R 22, R 23, R 24 : 3,3 kn ( or an ge , o ra ng e ,rouge )R25 a R 45 : 2,7 kl l ( ro u ge , v io le t, r ou ge )R46 : 1 kO ( ma rro n , n ai r, r ou ge )A 1 a A4 : ajustable 10 0 k .OA5: aiuslable 22 kn CondansateursC 1 , C 2 : 22 00 I JF / 25 V ( s o rt ie s r ad i al e s )C 3, C 4 : 100 IJ F /2 5 VC 5 a C 9 : 0,1 j.JFC l0 ,C l1: 10j.JF /25VC12 : 2 ,2 IJFC 13. C 14: 10 n FC 15: 1 )JFC 16 : 1 n FC 17 : 220 pFC 18 : 1 n F S em ic o n du c te u rs01 a 019: iN 4 14 8L1. l2, L3 : le d ro u ge 0 3 mmAF 1, A F2, AF 3 : aff i cheur, 7 segmen t s(c at ho d e c o mm u ne )Po n t 1 , Po n t 2 : po n t de dio de sREG l : 7812R EG 2: 7912T1 : PNP (BC 557 C )T2, T3 : NPN (BC 547)IC 1 : LM 74 1IC 2: C D 4001IC 3. IC 4 : C D 4011IC 5, IC 6: C D 4516le7 : LM 555iC 6, IC 9. IC 10 : C D 4511 D iv ers31 s tr ap s ( 21 h o ri zo n t au x . 10 ver t i caux)2 supports 8 hroches3 supports 14 broches5 s u p p o rt s 16 bro e he s2 b orn ie rs so uda ble s, 2 p lo ts2 b arre tte s de 15 bro ehe sT ran s fo rmate ur 230 V / 2 x 12 V /2,5 VAB P1 , B P2 . B P3 : b ou to n-p ou ss oir

la commande de l'operation de remi-se a zero des compteurs. Cette pre-caution evite la sirnultaneite de la finde la phase " memorisation at dudebut de la phase" remise a zero ",slmultaneite pouvant Mre a I'origined'eventuels dysfonctionnements.La realisationLe modu leLe circuit imp rime du module estr ep r esen t s an figure 5.

;;;< -I . . . .:0 '"'"


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Les reg .agesLes reglages sont relativementsimples. Comme deja annonce, ils'agit d'affecter chaque groupe dedeux portes NAND dememorisation(IC3 et IC4) a un -engin moteur "donne, en appuyant sur Ie bouton-poussoir qui s'y rapporte. Dans unpremier temps, il sera necessaire demater ia l i ser les limites d'un parcoursdu r eseau et de noter la distance (d),exprirnee en metres de cet intervalle.Par la suite, I'engln mateur c onc e r nesera aliments suivant une positionrelativement centrale du potentio-metre de commande de la vitesserelat ive au reseau, Le temps nsces-saire pour f ranch i r la section retenue

sera alors a chronometrer, Soit (t),exprirne en secondes, Ie resultat dece chronornetraqe.La vitesse M reelle de I'engin moteur,exprimee en krn/n, se calculera par larelation:

87x3,6xdv=-----Soit

313,2xdv=----t

C'est cette valeur que devra alors indi-quer I'affichage. Par exemple, si la ledL1 est illuminee, il suff ira d'agir sur Iecurseur de I'ajustable A 1 pour aboutira la valeur obtenue par Ie calcul,

Gette operation sera renouveh?e pourles deux autres engins r no t eu r s cor-respondant a l'appui sur BP2 et BP3,en intervenant respectivement sur A2et A3.GEmeralement, la position rnedianedes curseurs des ajustables A4 et A5convient. Concernant .A5, a I'aided'un oscilloscope, la position du cur-seur peut etre at t i nee pour obtenirdes dents de scie n e comportantaucune inflexion.Pou r I'ajustable A4, il est possibled'agir sur Ie curseur dans un s e n s oudans I'autre pour obtenir des posi-tions relativement centrales des cur-seurs des ajustables A1 a A3.

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Radar de recu

Plusieurs types de radars de garage, ou de recul, ont deja fait l'objet de descriptionsdans notre magazine. Au niveau de leur fonctionnement, leur point commun etaitIe recours aux ultrasons, dont la principale faiblesse est la rapide degradation

des transducteurs, surtout si lapluie et l'humidite s'en melent,e modele que nous vousoroposons resiste assezbien au x conditions clima-tiques defavorables. II utili-

se un mesureur de distance referenceGP2D 120 X qui met en ceuvre unetechnique de triangulation de lareflexion d'un signal Infrarouge sur unobstacle.Le principeLa signalisation d'un obstacle estmater la t l see par I 'illumination d'unepremiere led [aune, si la distanceentre capteur telernetrique et obs-tacle deviant inferieura a 35 em.Une deuxierne led s'il lumine pour unedistance de 25 cm et une troisiemepour 15 cm.Entin, si la distance atteint 5 ern, uneled rouge s'll lurnine, Des la conduc-tion des trois premieres lads, uneserte de blps sa fait entendre.Le rythme de ces derniers augmentelors de I'illuminatlon de la darniere led.

Le fonctionnem entLe capteur G P2D 120 XLa figure 1 montre la structure internede ce capteur, qui est en fait un tele-metre infrarouge. II comporte essen-tiellement une led d'ernission et unephotodiode de reception. Le ravonne-ment, aussi bien a l'emiss'on qu'a lareception, transite par des lentilles tor-mant un objectif focal.La led d'ernlssion est allrnentee encourant pulse ", pour en augmenterla portee.La longueur d'onde du rayonnementinfrarouge est de 850 nanornetres.Les deux dispositifs optiques formentun angle aigu avec la face avant dubottler, de rnan ie re a projeler Ie pointde convergence vers I 'avant, a unedistance de l'ordre de 40 em.Lorsque Ie rayonnement ernie estratlechi par une surface relativementperpendiculaire a I 'axe focal, la sortiedu telernetre presente un potentielcroissant au fur et a mesure qua la

distance entre telernetre et obstaclediminue. Mais cette croissance n'estpas l i neai re , comme Ie montre Iegraphe de la figure 2.Entre 40 at 5 em, ce potentiel crolt de0,3 V a 3 V environ. Le capteur fonc-tlonne norrnalement, meme si la sur-face de reflexion est relalivementsombre et presente des asperltes, cequi est assez remarquable.La tension d'alimentat ion nominaledu capteur est de 5 V .Dans ces condit ions, il consomme uncourant de I'ordre de 35 a 40 mAoAl imentat ionLa source d 'enerq le provient bien surde I 'alimentat ion en 12 V du vehicute(figure 3).Des la fermeture de I'interrupteur 11,lasortie du regulateur REG dellvre unpotential stabilise a 10 V .Auparavant, Ie condensateur C1 elimi-ne les eventuelles ondulations dues ala rotation de I 'alternateur de chargede la batterie.

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Le condensateur C2 realise un filtragecornplementaire tandts que C5 fait offi-ce de capacite de decouplaqe,Etant donne la mise en ceuvre d'ampli-ficateurs operat icnnels, i l est nOCE1s-saire de disposer d'une alimentationsymstrique.Un premier amplificateur IC1 estmonte en a suiveur de tension .Son entree" non inverseuse " est sou-mise a la demi-tension d'alimentatlon,so it 5 V par rapport au (-), grace aupont diviseur forme par les resistancesd'egales valeurs R1 et R 2.Le montage usuel d'un " sulveur depotentiel consists a relier la sortie deI'amplificateur a re ntre e " inverseuse ,Un point masse , st tue a rnr-chemlnentre la polarlte + 10V et Ie " moins est alors cree.Mais cstte tacon de faire a ses limites.En eftet, dans ce cas, l 'ecoulernent ducourant vers la polarite negative transi-Ie obligatolrement par la sortie deI'ampllflcateur operatlonnsl. Or, cedernler se caracterise par une certaineimpedance.Ce montage de base ne paut done pasetre mis en ceuvre des qu'una relativeintansite est c ens ee transiter par IC1.C'est ta raison pour laquelle des tran-slstorscornplementaires T1 (NPN) etT2 (PNP) ont e te adjoin1s.C'est Ie point comlT)un des ernetteursqui determine alors la masse deI'alimentation syrnstnque.C'est d'ailleurs ce point qui se trouverelie a l'entree " inversause " de IC1.Suivant le cas, c'est I'un ou l'autredes transistors qui est operatlonnel.Prenons Ie cas ideal d'une alimenta-tion syrnetrtque equi llbree, c'est-a-dire une alimentation dans laquelleles consommations des recepteursmontes entre les polarites + 5 V at lamasse sa caracterisent par la marneconsommalion que ceux montesentre la masse et la po!arite - 5 V.La courant circulant alors vers lamasse est nul et les transistors nesont pas mis a contribution.Dans Ie cas de notre montage, c'estsurtout Ie capteur connects entrela polartts + 5 V et la masse quiconsomme du courant.Cela se Iraduit par un desequilibre,conduisant a una circulat ion de cou-rant al lant de 1 < \ masse au pole - 5 V.

5VStructure Interne 121 rn! ? h ?1

p~CTrailemonl.duSig"aI'~~ I----- Rigu,*", de. !eI !s IOn

;_-c t o o O ! l a i i o n s

Ll:C Pi~d" 8HbDrafion du ~IOlIna!lnflaco


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12V C1220)'F

REG7810,E s lEISVM

C2I OO I lF

R410 k

"5V

+

3

Dech. 7RAZ 1C 4CD4001

IC5LM 555

'1

3 S

Ref .e 7O, I I lF

-5V

C6 < -0,1 II< - CAPTC3 GP 2D S100 IJF 1~OX2

+5V

R310 k

IC3CD4011 1C 2LM 324,5 V

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C'est donc T2 qui se trouve rn is acontribution. II shunts en quelquesorte Ie retour, via IC2. Ce dernierreste uniquement Ie siege du faiblecourant de base de T2.Bien entendu, Ie transistor T1 est blo-que en permanence dans ee cas defigure.Le potentiel par rapport au (-) dumontage, au niveau des bases destransistors, est de I'ordre de 4,3 V,c'est-a-dlre plus fa/ble que celui rele-ve sur les ernetteurs communs quipresentent un potentlel de 5 V parrapport a ce rn e rn e (-).Les condensateurs C3 at C4 appor-tent un complement de filtrage acette alimentation syrnet r ique.App re cia tio n des d is ta nc esLe capteur est a ' l r nen t e sous una ten-sion de 5 V, entre les polerites + 5 Vet la masse ".Par rapport a cette masse -, la sor-t ie du capteur presents un potentiel,dependant de ta distance entre cap-teur et obstacle, ainsi que nousI'avons evoque au premier para-graphe. Ce potentiel est applique au xentrees non inverse uses de quatrecomparateurs.Les entrees inverse uses " de cesmemes comparateurs sont r e l i ees aquatre ajustables A 1 a A4.lis permeltent de fixer une tensioncomprise entre 0 et 5 V (toujours parrapport a la " masse ) , suivant laposition du curseur de I'ajustableconcerne.A titre d'exemple, conslderons Iecom-parateur (II)de IC2.Cemme nous Ie verrons utterlsure-ment, la tension appliquee sur l'entree inverseuse est reglee a environ0,4 V par Ie biais de I'ajustable A1.Tant que la distance entre Iecapteur etI'obstacle est superieure a 35 em, lepotentlel auquel est soumise l'entree non inverssuse " est inferieur a celulqui est present sur I'entree irwerseu-se , La sortie du comparateur presen-te alors un etat cc bas ,La sortie de la porte NAND (I) de IC3est a l'etat haul" et la led jaune L1est eteinte,Des que la distance separant Ie cap-teur de I'obstacle atteint 35 cm, lasituation s'Inverse. c ene fois c'est Ie

IIIpotentiel de l 'em re e .. non inverseuse qui devient preponderant par rapport acelui de l ' en t ree u i nve r seuse ,La sortie du comparateur passe al'etat -u haul", landis que celle de laporte NAND (I) de IC3 passe a l'etat bas , IIen resulte I'iliumination de laled L1.Les comparateurs (I), (IV) et (III) deIC2 fonetionnent suivant les memesregles, pour des distances entre cap-teur et obstacle atteignant respecti-vement 25 em, 15 cm at 5 cm. Celacorrespond aux illuminations desleds jaunes L2 et L3, puis de la ledrouge L4.Les resistances R5 a RS limitent Iecourant dans les leds.S ignali sa ti on sonoreAussi longtemps que la distance entreobstacle et capteur est superieure a35 em, les sorties des quatre portesNAND de IC3 presentsnt un etat" haut , II en results un stat bas ..sur les sorties des deux portes NOR(JlI)el (IV)de 1C4, d'ou un etat " haulsur la sortie de Ia porte NOR (II) durnerne boitier.Entin, la sortie de la porte NOR (I)est al'etat .. bas " .

..."3liO VV\N\N.elec:tro....qweprcclque.c.e>'" EJ..ECTRQNIQUEPRATIQUE

Cette sortie etant r e n e e a l'entree RAZdu " timer .. IC5, un LM 555, ce dernlerest en situation de blocage. II presen-te sur sa sortie S , broche n" 3, un etat" bas permanent.Lorsque la distance entre capteur etobstacle devient inferieure a 35 em,tout en restant superieure a 5 em, re sanodes communes des diodes D1 aD3 presentent un etat -u bas sur lesentrees reunies de la porte NOR (III)de IC4 dont la sortie passe a l'etat haut , Cela S9 traduit par deuxconsequences.D'abord, la sortie de la porte NOR (I)de 1C 4 passe a retat .. haut , ce quidebloque I'oscillateur ICS.Ensuile, ce dernier presents sur sasortie des creneaux dont la periode(T ) est determinee par la relation:T = 0,7 x (RS + 2 R10) x C10Le lecteur pourra verifier que cetteperlode est de I 'ordre de .0,5s, ce quicorrespond a une frequence de 2 Hz.A condition que I'inverseur 1 2 soitfarme, le buzzer a oscillateur incorpo-re ernet alors une suite de .. bips acette pertodicite,Lorsque la distance entre capteur etobstacle atteint 5 em, ta sortie de la


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'CAPT12V~I II I321I J JI I I

porte NOR (IV) de IG4 passe e9ale-ment a I'etat c c haut , Get t e fols, c'estIe groupement parallete de R4 et deR9 qui entre dans la determination dela frequence des" bips ,Galculons la resistance (R) equivalsn-te de A4 et de R9 :1 1 1-+- =-+-R R4

470R9 10 47

R=--- = 8,2 kO47+ 10

La penode des bips ernis devientalors plus petite,Elle passe a 0,7 x (R + 2Rl0) x Cl0.soit 0,2 s ou 5 Hz.

Rea lisa tion pra tiqueLe moduleLe ci rcui t irnprime est represente enfigure 4 . Peu de remarques sont afaire a so n sujet, s i c e n'est rappelerqu'il est toujours consellle de se pro-curer les composants avant de graverIe circuit. Gette sage precaution per-met de modifier un t race ou un d imen -sionnement, dans Ie cas au , certainscomposants seraient dlfferents physi-quement de ceux utilises par I'auteur.

5cm15cmzs em35cm

La figure 5 precise I'implantation descomposants sur Ie module,Attention a "orientation des compo-sants polarises.La figure 6 donne un exemple demarquage a realiser en face des ledsde signalisalions, Dans un premiertemps, les curseurs des quatre ajus-tables seront a placer en positionmaxima le, sans horalre.Le capteurLe capteur psut eire lnsere dans unbottler etanche, dans Ie couvercleduquel une decoupe rectangulaire estpranouee, pour laisser la place aupassage du renforcement contenantles deux lentilles o'erntsslon at dereception.Le falble intervalle entre decoupe etrenforcement psut 6tre cornble de

Nomenclature R e s is ta n c e sR1 a R4: 10 ko ( ma rr on , n a ir , o ra ng e )R5 a AS : 1.5 kn (m a rr on , v e rt , r ou ge )R9:47 kO a au n e, v io le t. o ra ng e )R10 : 2 2 kn ( ro u ge . r ou ge , o ra n ge )Al a A4: ajustable 100 kn. C o n d en s at eu rsci :2 20 I lF f 25 V (sorties radiales)C 2. C 3, C 4 ; 100). lF 125 VC5. C6, C7: Q,ljJFca C9: 1IJFCl0: 10 IJF 125 V SemiconducteursD 1 a D 5: IN 4148L1. L2, L3 : le d [aun e 03 mmL4 : le d ro ug e 03 mmT1 : NPN f 2N 171112 : PNP / 2N 2905R EG : 78 10le1 : LM 741IC2: LM324IC3: CD 40111C 4: C D 40011C 5 : LM 555 D iv ers1 B s tra ps (9 h oriz on ta ux , 9 v ert ic au x)CAPT: m e su re ur d e d is ta nc eGP2D 120X (Sharp ISaintQuen t i nRad io )2 supports 8 broches3 5U ppo rts 14 broches1 1 , 1 2 : i n ve r se u r u n ip o la ir eBUZ : b u zz e r ( av e c o s c il la le u r)1 be rn ie r so udabte , 2 plots1 bornisr soudable,3 plotsC a ble s ou ple (2 c on du cte urs+ bl indage)

silicone pour obtenir une parfaitsetancheite. Un cable a trois conduc-teurs sort du bottler. Celui-ci peut etreloge a l'arriere de la voiture, a I'en-droit Ie plus approorie suivant laconfigurat ion de la partie arriere duvehicule.Les reg.agesLas reglages sont tres simples a rea-liser. Le capteur est a placer a 35 emd'une surface plane. II suffit alors delourner Ie eurseur de J'ajustable A1,tres ientement, dans Ie sans antiho-raire jusqu'a aboutir a I'illuminationde la led jaune L1,L'operation est a repeter pour lasajustables A 2 . , A3 et A4 pour aboutirrespectivement a I 'i llumination desleds L2 . L3 at L4.

R.KNOERA

n360v.MMI.elec~ronlquepr.:ltlqu.e.C:Qm ELECTRONI(JUE PRATIQUE


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Alimentaton cantroleedu poste de trava1

Qui n'a jamais oublle dedeorancher son fer a souderou son oscilloscope et ainsiIe laisser fonctionnerinutilement pendant desheures, voire des [ournees ...Le present montagese charge de resoudrefavorablement ce problems.II est destine a I'alimentationen 230 V de votre postede travail.T les demi-heuresuteso'utilisation, un buzzerretenti!. Ce dernier sedesactlve si vous appuyezsur Ie bouton-poussolr de rearma-ment afin d'obtenir une demi-heuresupplernentaire d'alimentation, fautede quoi, celle-ci S9 mettra automati-quement hors service.Le fonctionnem entAJimentationC'est a un transtormateur qu'il incom-be de produire la basse tension ne c e s -saire au fonctionnement du montage.Un pont de diodes se charge deredresser les deux alternances du cou-rant issu du secondaire (figure 1).Le condensateur de forte capacite C1realise un premier lissage. Sur la sortiedu regulateur REG, est disponible unetension stabllisee de +12 V .Le condensateur C2 effectue un com-plement de filt rage, tandis que C4 faitoffice de capacite de decouplaqeentre alimentation et montage aval.Base de lempsLe circuit IC1est CD 4060. II s'agitd'un cornpteur comportant qoatorzeetages binaires. IIcontent en outre unoscillaleur integre. Etant donne queson entree cc Reset , broche n' 12, estretiee a I'alat bas par l'interrnediai-

re de RS , ce compteur t ou r ne enpermanence. En particulier, sur sa sor-tie D3, broche n 9, est disponible uncreneau de periods cc t ,La valeur de cette periode est deterrni-nee par la relation:t = 2, 2 x R3 x C SDans la presente realisation, le lee-teur pourra verifier que I= 0,22 s.Les niveaux loglques 0 et 1 apparais-sent sur les differentes sorties (Qi)suivant ta logique du comptage binai-reoNous en reparlerons.Lors de la mise sous tension, Iecondensateur C3 se charge a traversRS, ce qui a pour consequence lasoumission mornentanee de l'entree" Reset" a un etat " haut ".II en decouie la remise a zero d'initia-lisation du compteur.A noter que cette remise a zero peutetre effectuee a tout moment par unappui sur Ie bouton-poussoir BP.

C o mm an de de la fe nn e tu red u re la lsLes portes NOR (I)et (II)de IC3 formentune bascule R / S (Reset J Set) dont iln'est peut etre pas inutile de rappelerbrisvernent son fonclionnement.Tout etal haut ,marne bref, appliquesur i 'entree 1, a pour effet de fairs pas-ser la sortie 4 de la bascule a un etat haul stable.De rneme, un etal haut ~applique sur

nO360 www.......ctrDnlquG:r.:JI ...~I.lII...com ELECTRONIQUE PRAnOUE

rentree 5, a pour consequence Ie passage de ia rnerne sortie 4. a son eta bas" de repos.lors de la mise sous tension du montage, ou encore, si un appui sur Iebouton-poussoir lntervient, la bascule R/Sest a ln si " arm ee . Sa sortie 4, passea un etat u haut " stable.Le transistor T1 est a lo rs s at ur e , ce qua pour consequence l'etablissernentd'un courant dans la bobine du relaiREL. les contacts de celui-ci basculent aussit6t et etablissent l'allrnentat i on , sous 230 V , de la sort ie du montage. A noter que pour des raisons dsecurite, les deux polarhes de l'alimentation sont controlees.La fermelure du relais est s iqnauseepar l'lliumination de la led L1, dont Icourant est limite par R7.La diode D1 protege Ie transistor Tdes eftets lies a la surtension de selfElle sa manifeste essentiellement amoment de l'ouverture des contactsdu relais.O u ve rtu re de s c o nta ctsdu relaisLorsque les sorties Q14 et 06 presentent, sirnultanement, un etat ., haut "la sortie de la porte NAND (IV)de ICpasse a l'etat a bas .II en results un etat haut " sur la sortie de la porte NOR (IV) de IC3 reliea l 'entres d'effacement de la bascule


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I~HI

H

'"I,'"u'"'"'"'"rnnsl.

R/S evoquee ci-dessus. La sortie 4de la bascule repasse alors a son stat" bas de repos, ce qui entraine Ieblocage du transistor T1 alnsl queI'ouverture des contacts du re lais.Le tableau I resume certaines posi-tions partlculieres du compteur ICi.La slmultaneite des etats cc hauts "sur les sorties 014 et Q6 corresponda la position decimals 8224.Cela correspond a une duree, depuisla position 0, de 0,22 s x 8224, soit1809 $, c'est-a-dire une demi-heure.Em is sion d u s ig nal s ono red 'avert issementLorsqu'il y a sirnultanelte d'etats" hauts sur les sorties Q14 at OS, lasortie de la porte NAND (III) de IC2passe a l'etat u bas .Si la bascule RJS est en position armes >I, la sortie de sa porte NOR(I), broche n 3, est a l'etat bas ,Elan1 donne que cette sortie est enrelation avec "entree 9 de la porteNOR (III) de IC3, la sortie de cettsderniere passe a l'etat " haut .Cela a pour consequence I'activationde I 'oscillateur consntus des partesNAND (I) at (II) de IC2. Celui-ci delivrealors sur sa sort ie des creneaux dontla pertode est egalement de 0,22 s.Las stats hauts de ces creneaux

... t6co 1(;10.1 j .J~ CD


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Nomenclature ResistancesRi, R2 : 1 Mn (marron, nolr, vert)R3, R4 : 100 kD (marron, nolr, jaune)RS, R6 : 10 kn (marron, nair, orange)R7 : 2,2 kD (rouge, rouge, rouge) CondensateursC1 : 2200 jJF/ 25 V (sorties radiales)C2, C3 : 100 jJF /25 VC4 :-0,1 jJFC S. C 6: 1 j.. IF Semiconducteurs01: iN 4148L1 : led rouge 0 3 mmPont de diodesREG: 7812T1 : BC 546. BC 547ICi : CO4060IC2 : CD 4011IC3: CD 4001

. l J ~~~~~:__---=~~~~~:::JE J

6V

W--P IC~

Comme toujours, il est conseille dese procurer les composanls avantd'entreprendre la gravure de celul-ci,de rnaniere a etre en mesure de Iemodif ier, eventuellement, en cas dedifferences de brochages au dedimensionnements.L'implantation des composants faitI'objet de la figure 3.Attention a I'orientation des comoo-sants polarises.

Ne pas oublier, non plus, la mise enplace des quelques straps de liaisons.Le module doit etre insers dans unboltier; entre I'alimentation secteur e tdes sorties, sous la forme de deux oude trois prises de courant destlnees aI'alimentation des differents outillagesdu poste de travail.Attention a ne pas interrompre lacontlnuite de la liaison" terre .

R. KNOERR

Divers5 straps (4 horizontaux, 1 vertical)Transformateur 230 V / 2 x 6 V /1,5 VAR EL ; re ta ls F IN D EA 3022 (12 V / 2 Rl)BP : bouton-poussoirBUZ : buzzer (avecoscillateur)2 supports 14 broches2 supports 16 broches2 bornlers soudables de 2 plots

buzzer. il lui suffit d'appuyer sur Iebouton-poussoir pour provoquer laremise a zero du compteur IC1 etredernarrer ainsi un nouveau cycled'une demi-heure.La r ea lis a tio nLa figure 2 represents Iecircuil impri-m e relalivement simple de ce monta-ge. 1 1 appelle peu de remarques.

IIOn demand

nO asa VWIIW.el..c:ttonlqLJeprot:Jque.com ELECTRONIOUC PRATIOUE


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abon ez-vo 5

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J e d lO i si " IU\1I1 mor l e de puil"l1lcn l ;D C he qu e a l'ordre tl'Electronique Praliq lie .1.Q . .pa i emo1lt p a r c he ( tu e e st r~ .$e rv e 11la Fra nce ct a ux D OM TO MD V i re m e n t b an c ai re (/8AN: FR763005 600030003020 ]728445 BIC ."CCFRFRPP)o Ca r te ba nc a ir e J 'in s c r is ici m o n n urn ero de c ar te ba nca ir e I I I I L . . . . . J - - - , ' - - - ' _ _ J

E xp ire Ie L L J l I J J 'in sc ris ic i I es t ro is d er nie rs c hit'fr es d u nUlJlero cryp logram me O DIC a u do s de rn a ca r teSignature (obligaloirc s; pni .cmcnl par carle bancaire)

Couformement ~ la 10; In fo rma l ique et I;beri~$ du 06!O I ns .VOllS disposez d'un droit d'acces (:1 de verificarlon~W( donnees vous concernant.


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Crossoverpseuda.n.ulTleriqueL'objet de cet article est devous proposer une solutionmterrnediaire entreIe filtrage analogiqueet Ie filtrage numerique,en vue d'une applicationaudio: un filtre actif a deuxvoies. Le resultat est unfiltre d'ordre eleve, plusfacile a realiser qu'un filtreconventionnel de typeLinkwitz et exempt desdetauts du nurnerique,v ous aurez toutes lescles pour realiser unfiltre a trois voles, unfillre pour caisson debasses de frequencs de raccord f ixeou ce qu'iI vous plaira, la structure debase comprenant un filtre passe-baset son passs-haut cornplernentaire.IntroductionDans un systerne electrodynamiquemuWvoies, il est precede a un fillragefrequentiel du signal " audio " pourconfier a chaque haut-parleur lareproduction des bandes de fre-quenees auxquelles ils sont devolus.IIest courant que ce filtrage se 1rouveentre I'amplificateur et les haut-par-leurs, materialise par un filtre passifintegra a I'enceinte.La solution du filtrage actif permet dedevelopper des fIItres plus com-plexes, rnais elle necsssite I 'emploid'un amplificateur par haut-parleur,L'interel du filtrage actif est Ie su lvan t :les haut-parleurs charges de la repro-duction des bandes de frequencesadjacentes coo parent necessa i r e r nen ta la jonction entre ces deux bandesadjacentes.Ainsi, i ls sont susceptibles de oreer un

jeu d'interfsrences spatiales. Aussi, i lpaul ei re utile de limiter la bande detrequences dans laquelle les deuxhaut-parleurs cooperent en orocedanta un filtrage energique, ce que cermetIe filtrage actif.D'autres solutions addilionnelles exis-tent au niveau de la geometrie de l'en-ceinte pour limiter Ie jeu d'interfe-re nce s : utilisation d'un HP coaxial ouencore Ie principe d'Appoli10.Pre senta ti on des f iltre spseudo~nume r i que sDevant la ditficulte de rea l i ser desfiJtres analogiques d'ordre sieve (miseen cascade d'elernents d'ordre 2 aveccoefficient de qualite croissant avecI'ordre du tiltre) at qui plus est. devantra difficulte d'obtenir les passe -hau t et upasse-bas" analogiques parfaite-menl cornplementaires et tenantcompte des detauts de la solutiondu " tout nurnerlque " (quantification,temps discret. limitation par la puis-sance de calcul), I'auteur a cherche etdeveloppe une Heres methode.Le principe de base de cette metho-de est de simuler un filt re nurneriquea I 'aide de composants analogiquesat non I'inverse, comme il est coutu-me de faire. Nous auons done rem-

n' 3,0WWW.E.IE.CITOnlqWE.IX


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analogiques, eux-mernes a phaselineaire. Nous verrons cependantque cela reste possible moyennantquelques concessions at I'emploid'un correcteur de phase de cam-plexite rnoderee.Rappelons au passage qu'un fi ltre deBessel, repute a phase lineaire, neI'est pas jusqu'a la coupure completedu signal, les courbes de temps detransit pouvant rnasquer une grossedistorsion de phase.La realisation sera plus simple quecelie d'un filtre analogique convention-n e l en eela que nous allons nouscontenter de ponderer le s sorties sue -cessives d'une cascade de cellulesdephaseuses, doni nous nommons lessorties success l ves echan t t l l ons par abus de langage, par des resis-tances de precision de la se rte E 96 .Toutes les c e ll ul e s d e ph as e u se s etantidentlques (figure 1), toutes las resis-tances at surtout tous las condensa-teurs auront la rnsme valeur, evltantI'emploi de capacltss aux valeursexotiques qui necessiteralent la miseen parallele de deux a trois conden-sateurs. Ainsi, la mise au point seraparticulierement aisee.En effet, nous aurons juste a nousassurer que les condensateurs nescient pas de valeurs trop dis per-sees, ce qui n'est pas un problemequand on sait qu'un Jotde condensa-teurs donne pour 10% de precision aun ecart-type a la valeur mcyenne demieux que 2%. Qui plus est, appairerun lot de condensateurs identiquesne necessite pas de posseder uncapaclrnetre precis rn a is seulementresolu et stable dans Ietemps.Le problerne est .done reporte sur Iechoix de quelques resistances quenous prendrons dans la se rie E 96 , eequi, vous en conviendrez, est beau-coup plus confortable que de rnant-puler des mises en parallele decondensateurs avec la necessite deposseder un capaclrnetre de qualiteprofessionnelle pour mettre plusieurscondensateurs en parallela afin d'ob-tenir la bonne valeur.Or done, nous pourrons slmuler desfiltres a reponse impulsionnelle finie (ou presque) qui, cornrnenous I'avons dit, ne seront a phaselineaire que sous certaines condi-

R R

t ions. Mals nous garderons l'avanta-ge, comme pour la solution du toutn urn ertque -. de pouvoir synthetiserd'un rnsrne coup un passe-bas at unpasse-haut parfaitement cornple-mentaires et parfaitement en phaseI'un avec I'autre jusqu'a -40 dB d'at-tenuatlon.Contrairement au numerique nous neserons pas IJmites en puissance decalculs (ceux-ci etant re m places parune simple ponderation analogi que).Nous pourrions done rever a un frttsed'ordre dernesure si les cellulesdephaseuses reponcaient partalte-ment a la theorte,Cependant, quand il y en a trop demises en cascade, il arrive que Ieniveau s'abaisse autour de la fre-quence de coupure, degradant ainslla planeite de la reponse dans labanda passante.Nous verrons eependant que nouspourrions aller au-dele de 200 dBd'attenuation par octave, moyannantun nombre de composants eleve,nous vous I'accordons.La nombre important d'AOPs utilisespeut faire craindre un bruit eleve,rnals les resultats montrent que Ieprobleme est plutot bien rnaltrtse dufait que Ie bruit subit une forme de fil-trage par Iejeu des ponderat ions desechantlllons successifs. Un essai aete fait avec cent vingt-huit cellules

dephaseuses pour un montage aphase lineaire ayant une reponseimpulsionnelle comprenant quatorzeoscillations du " sinus cardinal ".Cela sa passe bien e n pratique Jus-qu'a cent douze cellules. apres quoi,apparait une sorte de bruit de gre-naille.Pour Ie lecteur desireux de bien com-prendre Ie principe de fonctionne-ment de ees filtres, una large part estfaite a la theorie. Malgre tout vouspouvez vous contenter de la realisa-tion pratique sans craindre de butersur des problarnes inintel!igibles, tel-lement la mise au point est aisee.Un peu de theorie( sans equa tions )Notre flltre aura ta structure represen-tee figure 2, las blocs eomportant lalettre grecque < p, souvent utilisee pournommer une phase, symbol isant lescellules dephaseuses modulo 1 T ,Nous al lons voir progressivementcomment va sa comporter cettestructure par rapport au fil tre parfait.Nous n'aborderons que Ie cas dufiltre passe-bas.Le f ilt re pa rf ai tLe filtre passe-bas parfait n'est pasde ce monde pour plusieurs raisonsdont una majeure qui est Ie" principede causalite .

nO 360 VvWW.ele


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fiItre IUponseIQ! plsIoaaeUe IUpoase friiqaetlddleU y J..J_ "I.

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1.1 l' if - ~,i' . . .'"~i I.' r-: /'\ x ~I o.~ V V ~ 6 (n5 0$ s-(}S, t.l )' - ';L )'/ \. .~ h -,.: 1 \ \C. .0is

J:i 1 \10.5 \

i 1 i ! c. t /-t\ \ , : 1 ' " )( x" ~ \V \Y - - 5 0. 1-5 s'0.1T ,b Ie 8u 1Cependant, il existe en theoriemathernatlqus at son Saint Graal estIe sinus cardinal ,En effet, le sinus cardinal est lar epons e Impulsionnelle t neor iqued'un filtre passe-bas parlait (voir pre-miere IIgne du tableau 1) .

t ion -. une operat ion rnathernatlquerelat ivement complexe, entre cettereponse impulsionnelle et Ie signald'entree du filtre.Nous devons materiellernent reaiisercette " convolution .. par des calculsnumeriques ou par des ponderationsanaloglques dans notre cas de figure.La consequence de la limitation det ' e t endue temporelle de la r epons eimpulslonnelle est que notre reponsefrequentielle va etre convoluee "avec un sinus cardinal . un autre.d'autant plus etendu en frequenceque la limitation temporelle de lareponse impulsionnelle sera etroite,

Fi l t re a reponse impu ls lonnel lefinieNous devons comprendre que, 5inous voulons synthetlser un filtre parsa reponse impulslonnelle, celle-cisera necessairernent " finie dans Ietemps pour la raison simple que tareponss du filtre sera la convolu-

nO ~I&D -vvvvvv. .,le


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sante ainsi que la rejection dans labande attimuee du filtre et plus nousdeteriorerons la raideur de celui-cl(voir Ugne4

electronique pratique n°360 mai 2011

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