elex1989-07

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Inérateur de fonctions 3 6r 1Hz à 200 KHz

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59Z70 BAILLEULiSOMMAIRE ELEX r 7 | |

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les symboles illoBiQues d'ELEXhistoire de rire

drôle d'étoile

RÉSI et TRANSIDis donc, le s ondes

le pied à coulissefabriauer des circuits imprimésconstruire un moteur expérimental

analogique anti-Gboc 2<«» épisodela logique sans hic I (7)

les ondesdiviseur de tension calculé en BASICcharge et décharge: le circuit RCle déphasage

le condensateur de lissage

Cl C2 C3 C4

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Les t ens i ons a l t e rna t i ves ,vo i l à un chap i t re i népu i sab l e .C e n'est donc pas en unep e t i t e p a g e d ' E L E X q u e n o u sen v i end rons à bou t . Re t e

nons t ou t e f o i s que danstoutes les tens ions a l ternat i ves, une seu l e chose es ti n v a ri a b l e : le c h a n g e m e n tcon t i nue l de po l a r i t é . Au t re m en t d i t , non seu l em en t l ava l eu r d ' une t ens i on a l t e rna t i ve change t ou t l e t em ps ,m a i s e n p l u s c e c h a n g e m e n ts ' e f f ec t ue se l on une cou rbe( p l u s o u m o i n s ) s y m é t r i q u ede par t e t d 'aut re de la l i gne( i m ag i na i re ) du zé ro .

La tension alternative partdu zéro effectue un certainparcours dans le domaine

des valeurs de tensionpositives et revient à zéro.

De là e l le repar t pour décr i rel e m ê m e p a r c o u r s , m a i sce t t e f o i s dans l e dom a i nedes va l eu rs de t ens i on néga t ives. Ce son t l es a l t e rnancespos i t i ves e t néga t i ves .Pour dé f in i r l es ondes, on fa i tappe l à t ro i s ca rac t é r i s t i quesd is t inc t i ves.La p r i nc i pa l e de ces ca rac t é r i s t iques est la forme d'onde.La f o rm e d 'onde es t l e t racédu pa rcou rs e f f ec t ué pa r l at ens i on t ou r à t ou r dans l ed o m a i n e d e s v a l e u r s pos i t i ves e t néga t i ves . Les ondess i nuso ï da l es ( reconna i ssa -b l es a i sém en t à l eu r t racés i nueux ) son t l a f o rm e l ap lus u t i l i sée, avant tout pourl a d i s t r i bu t i on d ' éne rg i e .

Pour décrire un signald'une forme d'onde donnée,on dispose de deuxcaractéristiquesfondamentales qui sont laf réquence etl'amplitude.N ous ve r rons p l us t a rd pou r qu o i e t co m m en t II se fa i tque l es ondes s i nuso ' i da l esj ouen t un rô l e s i i m po r t an t .Les photos de la figure 1m ont ren t l ' é vo l u t i on dans l etemps d 'une s inuso ' i 'de e t de

q u e l q u e s a u t r e s f o r m e sd ' o n d e i m p o r t a n t e s .La f réquence i nd i que l en o m b r e d e r é p é t i t i o n s d ucyc le a l ternat i f en une

s e c o n d e . U n e f r é q u e n c e d e50 Hz (1 hertz = 1/secon de)c o r r e s p o n d à 5 0 p é r i o d e s( c h a q u e p é r i o d e o u c y c l ec o m p r e n a n t u n e a l t e r n a n c epos i t i ve e t une a l t e rnancenégat i ve) par seconde. S i laf o r m e d ' o n d e c o n s i d é r é e e s ts inuso ' i 'da le , nous savonsd 'après l ' i nd icat ion «50 Hz»qu e l a t ens i on , pa r t an t d uzé ro cen t ra l , s ' é l o i gnep r o g r e s s i v e m e n t v e r s d e sva leurs pos i t i ves, a t te in t uneva leur pos i t i ve de crê te , pu isrev ient vers le zéro cent ra lpour par t i r «en mi ro i r» versdes va l eu rs néga t i ves e t

enf in reven i r vers le zérocent ra l , ce cyc le é tant répété50 f o i s pa r seconde . Attention : L ' indication «50 Hz" nenous renseigne ni sur ia formed'onde, ni sur la valeur decrête (tour à tour positive etnégative) atteinte par latension alternative. Elleindique uniquement le nombrede cycles par seconde.Pour l es f réquences é l evées ,on rem p l ace l es zé ros pa rdes le t t res repères.1 kHz = 1000 Hz (1 ki lohertz)1 MHz = 1000 kHz(1 m égahe r t z )1 G Hz = 1000 M H z{^ g i gahe r t z )L e s m é g a h e r t z e t g i g a h e r t zson t en usage , en t re au t res ,d a n s l e s d o m a i n e s d u r a d a ret de la rad iod i f fus ion. Laf o rm u l a t i on1 Hz = 1/snous f a i t com prend re que l af r é q u e n c e r e p r é s e n t el ' i nverse d 'un temps, i c i l et em ps T (pé r i ode ) que du reu n e o n d u l a t io n .f = 1/T

Comme une tensionalternative est en

changement permanent, ilest difficile de spécifierdes valeurs de tension.L'écart ent re l'axe 0 V et le

po in t de la courbe a l ternat i vequ i en est le p lus é lo ignés 'appe l l e l'amplitude. Pour

Figure 1 Oscillogramrnes de tensions alternatives de formesdiverses :a. sinusoïdeb. carréc. triangie

4 les on de s • e lex n°7 • janv ie r 1989



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f i xer cet te not ion, pensez pare x e m p l e à l ' a m p l it u d e d um ouvem en t de va -e t -v i en td ' une ba l anço i re , ou enco rece l u i des vagues su r l ' eau .Les f anas d ' a t h l é t i sm e t rouve ron t peu t -ê t re une ana l og i ei n t é ressan t e en t re l es phéno m è n e s d e t e n s i o n c o n t i n u eou a l ternat i ve d 'une par t , e td ' au t re pa r t l es t echn i quesde l ance r du po i ds ou duj ave l o t opposées à ce l l es dul ance r du m ar t eau ou dud i sque . L ' oppos i t i on e t l asym é t r i e en t re a l t e rnancespos i t i ves e t néga t i ves nouss e m b l e b i e n m i s e e n l u m i è r epa r la com par a i so n en t re lestens ions a l ternat i ves e t . . .l ' ac t i on d ' une pom pe à vé l o(a l t e rnance asp i ra t i on -re f ou l em en t ) . D ans l e

p r e m i e r n u m é r o d ' E L E X ,Rés i e t T rans i s 'ent re tena ientd u p r o b l è m e d e s t e n s i o n sa l ternat i ves e t cont inues,page 16, e t Rés i compara i t l atens ion à un t ra in qu i re l ia i tPAR I S , M ARSEI LLE e tBORD EAUX. Pa r t an t de Pa r i s ,passan t pa r M arse i l l e e ta r r i vée à Bo rdeaux , l at ens i on con t i nue con t i nue(c'est le cas de la di re) versPar is e t de là repar t surMarse i l l e , a lors que lat ens i on a l t e rna t i ve reb roussec h e m i n , repasse pa rMarse i l l e , e tc . . . A vousm a i n t enan t de che rche r l es

ana l og i es qu i vous pe rm e t t ront de f i xer dans vot reespr i t l a d is t inc t ion ent re

tens ions a l ternat i ves e tc o n t i n u e s .Revenons aux i nd i ca t i ons det ens i on pou r l es s i gnauxal ternat i fs. I l est courant ausside spéc i f i e r l'écart entre lespo i n t s ex t rêm es de l acou rbe de t ens i on , sous l ad é n o m i n a t i o n d e tensioncrête à crête. Mais ces déf in i t i ons ne son t pas op t i m a l espu i sque ces va l eu rs ne son tv ra i es qu 'à un i ns t an t donné .En p lus de ce la , la va leuri ns t an t anée es t t ou t bonne ment nu l le deux fo is parcyc le a l ternat i f . Cec i n'est p a ss a n s c o n s é q u e n c e s u r l apu i ssance f ou rn i e pa r no t retens ion a l ternat i ve .Une tens ion a l ternat i ve de310 V d ' am p l i t ude pa re x e m p l e f o u r n i t b e a u c o u p

m o i n s d e p u i s s a n c e q u ' u n etens io n co nt inu e de 310 V,qu i dé l i v re sa pu i ssance enp e r m a n e n c e . U n e t e n s i o ncon t i nue , pou r ê t re équ i va lente à une tens ion a l ternat i ve de 310 V par e xe mp le,ne sera i t que de 220 V. Onappe l l e tension efficace cet tet ens i on con t i nue équ i va l en t e(par la pu issance fourn ie) .

L ' a m p l i t u d e d ' u n e t e n s i o ns inuso ' i 'da le est supér ieurede 4 1 % (y2 -1) à la ten s ione f f i cace , p réc i sém en t 310 Vd 'am p l i t ude pou r 220 V detens ion e f f i cace. Une ra isonde p l us d ' ê t re p ruden tq u a n d v o u s a p p r o c h e z l at ens i on du sec t eu r !

d. dent de sciee. rectanglef. impulsions triangulaires

Figure 2. Illustration des différentes caractéristiques de latension. Les tensions sont représentées verticalement, le tempsde gauche (début) à droite (fin).

l es on de s • e lex n°7 • ja nv ier 1989



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6 Rési&Transi : les enc einte s ac ou st iqu es • e lex n°7 • jan vier 1989



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acoust iques • e lex n°7 • janvier 1989



indicateur de gelUn ind icateur de ge l t ransfornnab le a isénnent en

ind ica teur de dépassennent detennpérature, ce qui pernnet del 'ut i l iser par exennpie poursurve i l le r les congé la teurs .

Le ge l es t né f as t e su r t ou tpou r l es cu l t u res , l esc o n d u i t e s , l e s a u t o m o b i l e s ,e t l es l i qu i des en géné ra l .N o u s a v o n s d o n c t o u s à

nous en méf ier à un t i t re ouun au t re .

Ce t i nd i ca t eu r t rès s i m p l e es tm u n i d ' u n e L E D q u i s ' a l l u m ea u s s i t ô t q u e l a t e m p é r a t u r et om be sous l e seu i l f a t i d i que .Q u a n d p l u s t a r d l a t e m p é r a t u r e r e m o n t e , c o m m e c ' e s tle cas la nu i t au début e t à laf in de l'hiiver, l o rsque l est e m p é r a t u r e s n é g a t i v e sn ' a p p a r a i s s e n t q u e p e n d a n tq u e l q u e s h e u r e s n o c t u r n e s ,l ' i nd i ca t eu r res t e a l l um é . Aul ieu de lu i fa i re dé tecter und é p a s s e m e n t d e t e m p é r a

t u re dans l e sens néga t i f , onpou r ra u t i l i se r l e m êm e ind i

ca t eu r , en le t ran s f o rm an t unpeu, pour lu i fa i re ind iquer led é p a s s e m e n t d ' u n e t e m p é r a t u r e d e c o n s i g n e , m a i scet te fo is dans le sens pos i t i f .

N o u s a v o n s m u n i l e p r o t o t y p e d e d e u x o r g a n e s d ec o m m a n d e : l 'u n e s t u ni n t e r rup t eu r m arche / a r rê t ( i lpa ra î t qu ' i l y a des gens qu ic o m p r e n n e n t m i e u x q u a n do n d i t b o u t o n O N / O F F ; e tvous ? ) , l'autre es t un bou t onf acu l t a t i f pe rm e t t an t de vér i f ier l'état de la pi le.

La valeur d'une résistanceCTN diminue à mesurequ'augmente sa

température

Figure 1. Un des prototypes de l'indicateur de gel. La sonde decet exemplaire (invisible sur la photo) est placée à l'arrière ducoffret derrière la paroi du fond ajourée par quelques trous pourpermettre la circulation de l'air.

8 i nd icateur de ge l • e lex n°7 • janv ier 1989

C e n'est p a s u n e b l a g u e :sur la figure 2 i l y a vra iment

t o u s l e s c o m p o s a n t s q u ' i lfaut pour réa l i ser cet ind icateur . Avec t ro is fo is r ien , o nne le d i ra jamais assez, onpeu t dé j à f a i re que l quec h o s e . L e c a p t e u r d e t e m p é ra t u re , c ' es t -à -d i re l e com posan t qu i réag i t en f onc t i ond e l a t e m p é r a t u r e , c 'e s t R I ,u n e r é s i s t a n c e C T N ( N T Gp o u r c e u s s e q u i c o m p r e n n e n t m i e u x O N / O F F q u em arche / a r rê t ) . On vous l ' adé j à racon t é dans ELEX , unerés i s t ance CT N es t unerés i s t ance don t l a va l eu rd i m i n u e à m e s u r eq u ' a u g m e n t e s a t e m p é r a t u re . I l ex i s t e b i en en t endudes rés i s t ances CT P (ouPTC) qu i , vous l'avez d e v i n é ,on t un coe f f i c i en t t he rm i queposi t i f , alors que notre R1 àun coe f f i c i en t t he rm i quenéga t i f . N o t re rés i s t ance àCT N es t m on t ée avec R2 end i v i seu r de t ens i on au m i l i eud u q u e l r è g n e u n e t e n s i o ndont la va leur var ie avec lava l eu r i ns t an t anée de l aCTN. Si l 'on admet que larés is tance de R1 est de 25 kà la t e m p é r a t u r e a m b i a n t ede 20 °C, la tens ion aum i l i eu du pon t d i v i seu r

R1 / R2 se ra de 4 , 6 V env i ron(avec une t ens i on d ' a l i m ent a t ion su ppo sée ê t re de 9 V ) .

Vo i c i ven i r m a i n t enan t l esg r a n d s f r o i d s d e l'hiver. Ou' ieou'i 'e ou'ie, ça cail le dit larés is tance en enf i l ant ses

mouf les e t en ra justant sava leur . A 0 °C. la rés is tance

es t ne t t em en t p l us f o r t e qu 'à20 ° C . Vous voud r i ez sansd o u t e s a v o i r d e c o m b i e n . . .O n ne sa i t pas au jus te ; çad é p e n d d u t y p e d e C T N . E nfa i t ce la importe peu. S i larés is tance est de 50 k , lat ens i on au m i l i eu du pon td é g r i n g o l e d ' u n b o n v o l t e tdemi e t se re t rouve à 3 ,1 V.D 'où l 'on dédui t que lat ens i on au m i l i eu du pon tpeu t se rv i r à m esu re r d i rec tement e t sans d i f f i cu l té lat e m p é r a t u r e a m b i a n t e .En fa i t , l e but du c i rcu i t n'estp a s d e m e s u r e r , m a i s d edé t ec t e r un ce r t a i n seu i l .C'est ce don t se cha rged i s c r è t e m e n t I C I , u n a m p l i f i ca t eu r opé ra t i onne l pasd iscre t du tout pu isqu ' i l es ti n t é g r é , m o n t é e n c o m p a r a t eu r de t ens i on .Oui , I C I c o m p a r e l a t e n s i o nqu i règne su r son en t réei nve rseuse (b roche 2 ) à ce l l eq u i r è g n e s u r s o n e n t r é enon i nve rseuse (b roche 3 ) .S o y e z g e n t i l s , n e d e m a n d e zpas ce que c ' es t que l ' en t réei nve rseuse e t l ' en t rée noni n v e r s e u s e , p a r c e q u e s i n o nl'hiver s e r a p a s s é a v a n tqu 'on a i t pu f in i r ce

m o n t a g e .

T an t que l a t ens i on su rl ' e n t r é e " m o i n s " e s t s u p é r ieure à la tens ion surl ' en t rée "p l us " , l a so r t i e duc o m p a r a t e u r ( b r o c h e 6 )donne une t ens i on f a i b l e de



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Figure 2. La schéma de l'Indicateur de gel est une application simple de l'amplificateur opérationnel monté en comparateur de tension.

l'ordre de 1,5 V. I l ne ci rculedonc pas de cou ran t àt ravers la LED du i res teé t e i n t e . L ' I nd i ca t eu r cons i d è r e q u e l a t e m p é r a t u r en'est pas assez basse .

Lorsque ce l le -c i v ient àt om ber sous l e seu i l à pa r t i rduq ue l l a t ens i on à l ' en trée" m o i n s " d e v i e n t i n f é r i e u r e àce l l e que l ' on dé t e rm i ne su rl ' en t rée "p l us " à l'aide de larés i s t ance va r i ab l e P1

m on t ée en d i v i seu r det ens i on , l e m om en t es t venupou r I C1 de f a i re bascu l e r saso r t i e pou r qu 'e l l e passe àune t ens i on à peu de chosesp rès éga l e à l a t ens i ond 'a l imentat ion. Cet te fo ls laLED s ' a l l um e e t i nd i que quel a t e m p é r a t u r e a m b i a n t e e s ti n f é r i eu re à zé ro .

Le verrouillage del'amplificateur déciencliéest obtenu à l'aide de ladiode D1

La d i ode D 1 dev i en tpassante e t ré in jec te latens ion de sor t ie de l 'ampl i f i ca t eu r opé ra t i onne l su r sonen t rée "p l us " . D ès l o rs l ' i nd i cateur est forcé de resterd a n s l'état act i f , même s i lat e m p é r a t u r e r e m o n t e e tent ra îne avec e l le la tens iond e l ' e n t r é e " m o i n s " d ' I C 1 .L ' I nd i ca t eu r es t ve r rou i l l é e ti l faut pour le remet t re à zéroc o u p e r s a t e n s i o n d ' a l i m e n ta t ion durant un b re f ins tant .Cec i es t p révu pou r quel ' i nd i ca t eu r rende com pt ef i d è l e m e n t d e g e l é e s m ê m ed e c o u r t e d u r é e .Bon, pu i sque vous I ns i s t ezpou r en savo i r un peu p l ussu r l ' am p l i f i ca t eu r opé ra t i onne l , vo i l à enco re q u e l

ques dé t a i l s . Le ga i n de ce ta m p l i f i c a t e u r m o n t é c o m m eil l'est ic i est de l'ordre d e100 000 . C'est l e m a x i m u m .

RÉVÉLATIONS SUR LA VIESECRETE DEL'AMPLIFICATEUROPÉRATIONNEL

E t c ' e s t b e a u c o u p q u a n d o nsonge que c ' es t se l on cefacteur (qu i n'est pas eng rève ) qu ' i C t am p l i f i e l ad i f f é rence de t ens i on en t rel es deux en t rées (b roches 2et 3). Dans le ci rcui t de notreind icateur , la tens ion app l i quée à l 'en t rée non inverseuse est f i xe ; nous la f i xonsune bonne f o i s pou r t ou t es àl'aide de P1 à une va leur de4,5 V par exemple, so i t l amoi t i é de la tens iond ' a l i m e n t a t i o n .Q uan t l a t ens i on su r l esdeux en t rées es t r i gou reuse

m e n t i d e n t i q u e , p a r e x e m p l e4,5 V, la c i rcu i ter ie in terne del ' am p l i f i ca t eu r opé ra t i onne lmet la sor t ie à la mêmet ens i on .D ès que l a t ens i on su rl ' en t rée "m o i ns " dev i en t i n f é r ieure à l 'au t re , ne sera i t -ceque de 0 ,00001 V, so i t I O J J V ,cet te d i f fé rence va se répercuter sur la sor t ie , maism u l t i p l i ée pa r 100 000 . Lat ens i on de so r t i e va g r i m perde 1 V et pa ss e à 5,5 V. Si lad i f f é rence en t re l es en t réeses t de 45 ^V — nous pa r l onsde m i c ro -vo l t s , vous l'avezrem arqué , n ' es t -ce pas — l at ens i on de so r t i e p l a f onne( t héo r i quem en t ) à l a t ens i ond ' a l i m e n t a t i o n . I n v e r s e m e n t ,s i l a tens ion sur la b roche 2m o n t e d e 4 5 fxV par rappo r tà l 'au t re , la tens ion de sor t iep l a f onne au con t ra i re à 0 V .Les deux p l a f onds son t t héo

r ique s : en pra t ique la sor t iede l a p l upa r t des am p l i f i ca t eu rs opé ra t i onne l s neparv ient n i à l'une ni à l'autred e s d e u x e x t r é m i t é s , m a i sen reste é lo igné de 1 à1,5 V. Dans le ci rcui t quinous occupe , ce dé t a i ls o u v e n t g ê n a n t n e l'est p a sdu tout . Ce qu i Importe i c ies t que l a so r t i e bascu l em êm e pou r une f a i b l e d i f f é rence en t re l es t ens i onsd ' e n t r é e .

N ous en res t e rons l à ce t t ef o i s pou r ce qu i conce rne l av i e i n t é r i eu re des am p l i f i ca t eu rs opé ra t i onne l s . Leso c c a s i o n s n e m a n q u e r o n tpas d ' y reven i r dansd ' a u t r e s m o n t a g e s .

LA RÉALISATION

I l faut tout Juste une demi -p l a tl n e d ' e x p é r i m e n t a t i o n d eform at 1 pou r mon ter l ' I nd ica t eu r de ge l . Une d i za i ne

de com posan t s , e t r i en deb i e n m é c h a n t , à m o i n s q u ece so i t vo t re p rem i e r c i r cu i tin tég ré ! Q ue ce so i t l ap rem i è re ou l a m i l l i èm e f o i s ,i l faut en tous cas prendreg rand so i n d ' o r i en t e r co r rec t em en t l e sup po r t du c i r cu i tpu is le c i rcu i t i n tégré lu i -m ê m e a u m o m e n t d el ' implanter sur le suppor t .V o u s a v e z d é j à r e m a r q u éque l a b roche 1 se t rouvet o u j o u r s à g a u c h e d el ' encoche , du m o i ns t an t quevous rega rdez l a p l a t i ne d ' enhau t . Quand vous l ar e t o u r n e z , c ô t é s o u d u r e s ,

c 'es t Juste l ' i nverse. Lesd i odes D 1 e t D 2 son t éga l e m e n t d e s c o m p o s a n t s p o l a r i sés dont i l faut s o ig nerl ' i m p l an t a t i on .

Pou rquo i S I es t - I l rep résen t éen point i l lé ? D 'ai l leurs, à

L i s t e d e s c o m p o s a n t s

R I = C T N ( p ar e x e m p l eS i em ens K l 54 )

R2 = 27 kSR3,R4 = 10 kSR5 = 560 nP I = 1 0 0 k n v a r ia b l e

D 1 = 1 N 4 1 4 8D 2 = L E D r o u g eIC1 = 741

D i ve rs :1 p l a t i ne d ' expé r i m en t a t i on ELEX de f o rm a t 1

1 suppo r t pou r c i r cu i ti n t ég ré D I L à 8 b roches

1 c o n n e c t e u r p o u rbat ter ie de 9 V

1 bat ter ie de 9 V51 = pousso i r ( con t ac t

t ravai l )52 = i n t e r rup t eu r

m a r c h e / a r r ê t

e t éven t ue l l em en t :1 cof f ret8 p icots de 0 1 ,2 m m1 e m b a s e m I n i - j a c kchâss i s 0 3 , 5 m m ouc i nch avec f i che m â l ec o r r e s p o n d a n t e ( p o u r l as o n d e )

f i l de câb l age , v i sse r i e ,g a i n e

I nd i ca t eu r de ge l t elex n°7 • Janvier 1989



quoi sert - i l celui - là ?Réf léc h issez : qu an d i l es tact i f , i l cour t -c i rcu i te purem en t e t s i m p l em en t R2 e tf o rce l ' en t rée "m o i ns del ' am p l i f i ca t eu r opé ra t i onne l à0 V. E t que se passe- t - i l dansce cas ?M a i s ou i , vous avez dev i né :l a LED s ' a l l um e , e t t an tqu 'e l l e s ' a l l um e e t que sa

l um i nos i t é es t sa t i s f a i san t e ,vous pouvez ê t re rassu réquan t au bon é t a t de l a p i l e .Les po in t i l l és , c 'es t s implem en t pa rce que S1 n'est p a sI n d i s p e n s a b l e a u f o n c t i o n n e m en t de l ' i nd i ca t eu r . Sonut i l i t é jus t i f i e néanmoins lad é p e n s e o c c a s i o n n é e p a rl ' ad j onc t i on d ' un bou t onpousso i r m i n i a t u re ouo r d i n a i r e .

L ' i nd i ca t eu r es t u t i l i sab l eauss i b ien avec une p i le de9 V ou deux p i les de 4 ,5 Vm on t ées en sé r i e . Lac o n s o m m a t i o n a u r e p o s(LED é te in te) est de l'ordrede 1 mA , e t le c i rcu i t fonct i onne j usqu 'à ce que l at ens i on so i t t om bée à 4 , 5 Ve n v i r o n . Q u a n d l a L E D e s ta l l u m é e , l a c o n s o m m a t i o npasse à 10 m A . S i l ' appa re i ldo i t ê t re u t i l i sé en permanence, i l n'est d o n c p a sInut i l e d 'y ad jo indre unea l i m en t a t i on pa r l e sec t eu r(u t i l i sez un b loc moulé sur lapr i se) .

L a r é s i s t a n c e C T N p o u r r aê t re du t ype K154 pa rexem p l e , don t l a p l age de

t e m p é r a t u r e s ' é t e n d d e- 2 5 °C à - ( -100 "C , a v e cune va l eu r nom i na l e de 25 kp o u r u n e t e m p é r a t u r e d e20 °C. Se lon le t ype d 'app l i ca t i on env i sagée , l e cap t eu rsera re l i é à la p la t ine so i t parun f i l soudée d i rec t em en tsur le ci rcui t , soi t par unc o r d o n m u n i d ' u n e f i c h emin i - jack ou c inch ( tu l ipe ouRCA) pou r l aque l l e onm o n t e r a l ' e m b a s e f e m e l l eco r respondan t e su r l e bo î t i e rde l ' i nd icateur .S i vous f a i t es appe l à unef i che m i n i - j ack , vous pou r rezut i l i ser l ' i n terrupteur in téqré

• • • •• • • •• • « *« • • •» • • •« • • •• • • •• • • •

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Figure 3. L ' intérieur du coffret de l 'un des protoypes; Il s'agit de celui qui est muni d'une sondeextérieure.

d a n s l ' e m b a s e f e m e l l e p o u rrem p l ace r l ' i n t e r rup t eu r dem i s e s o u s t e n s i o n S 2 . L ' i n d i ca t eu r ne se ra a l i m en t é quet an t que l e co rdon duc a p t e u r e s t e n g a g é d a n sl ' e m b a s e .

B o n ! A s s e z p a l a b r é . A u xf e rs .Q u a n d t o u s l e s c o m p o s a n t sson t m on t és , revé r i f i ezt o u t e s l e s s o u d u r e s .

C o m p t e z s o i g n e u s e m e n t l e scou r t s -c i r cu i t s . Si vou s n ' ent r o u v e z a u c u n , c ' e s t q u ev o u s a v e z s a n s d o u t e m a lc h e r c h é .Lo rs de l a p rem i è re m i ses o u s t e n s i o n q u e v o u sn 'e f f ec t ue rez qu 'ap rès avo i rd û m e n t p r o n o n c é l e s i n c a n t a t i o n s m a g i q u e s e t e n t o n n él ' hym ne de l ' é l ec t ron i c i ena b r e u v é d e s a n g t o u t e nm et t an t l e cu rseu r de P1 àmi -course, i l ne do i t r ien sepasser ; la LED ne do i t n is ' a l l um er , n i exp l ose r , n ifa i re de b ru i t , n i se t ransf o rm er en p resse -pu rée . S i l a

LED fa i t l e mar io le , soyezf é roce e t coupez l a t ens i ond 'a l i m en t a t i on . D ép l acez l ecu rseu r de P I un peu end i rec t i on de R4 pu i srem e t t ez l e c i r cu i t soust ens i on . La LED ne do i ts ' a l l um er que l o rsque l ' ona p p u i e s u r S 1 .M a i n t e n a n t e n f o u r c h e z v o t r em u l t i m è t re e t m esu rez l at ens i on de so r t i e d ' I C I(b roche 6) ; e l le do i t ê t re de 1

à 1 ,5 V env i ron au repos.Q u a n d v o u s a p p u y e z s u r S 1 ,e l le passe à 7 ou 8 V. C'estb o n !

A u r e p o s e t q u a n d l a t e m p é ra ture est de 1 8 à 20 °C, latens ion re levée sur lab roche 2 d ' I C I do i t ê t re del'ordre de 4 V . Qu and l ecurseur de P1 est dans lapos i t i on i nd i quée , l a t ens i onsu r l a b roche 3 d ' I C I es t entous cas in fé r ieure à lamoi t i é de la tens iond ' a l i m e n t a t i o n .P a s s o n s a u r é g l a g e àp résen t .

Figure 5. La sonde au boutd'un fil de l iaison de quelquesdizaines de centimètres estprise dans un morceau degaine bouchée aux deux extrémités avec de la colle à deuxcomposants (étanchéitéoblige 1).

I l ex is te , pour i so ler lesc o n d u c t e u r s é l e c t r i q u e s ,d i f f é r e n t s p r o c é d é s b i e nadap t és à d i f f é ren t esc i r cons t ances . Pou r l esb e s o i n s o r d i n a i r e s d el ' é l ec t ron i c i en , l e rubanadhés i f soup l e es t bonm a rch é , e f f i cace e t f ac i le àut i l i ser . P lus onéreusem a i s n é a n m o i n s i n d i s p e n s a b l e q u a n d l ' a c c è saux par t ies à i so ler estétroi t , la gaine thermoré-tractile s e p r é s e n t e s o u s

f o r m e d e t u b e s s o u p l e s d ed i f f é ren t s d i am è t res e tt ro i s au qua t re cou l eu rs . I lsu f f i t d ' en découpe r l al o n g u e u r n é c e s s a i r e .

d ' en f i l e r te m a nc ho n dega i ne a i ns i ob t enu su r l ap i èce à i so l e r ( soudu red 'un f i l de câb l age su r l apa t t e d ' une LED , su r l es

con t ac t s d ' un i n t e r rup t eu r -sec t eu r , ép i ssu re en t redeux f i ls, etc) et de le fai rechau f f e r pou r qu ' i l ser é t r a c t e e t v i e n n e é p o u s e rl es con t ou rs de l as o u d u r e .

D e p u i s q u e l q u e s a n n é e s , ilex is te des p is to le ts à co l let h e r m o f u s i b l e , l a q u e l l ep e u t é g a l e m e n t s e r v i r ài s o l e r d e s c o n d u c t e u r sé l e c t r i q u e s d é n u d é s . T a n tqu 'e l l e es t chaude , ce t t eco l l e es t m a l l éab l e

(m ou i l l ez vos do i g t s , ca r l aco l le est t rès chaude! ) ;ou t re sa f onc t i on d ' i so l an t ,e l le j oue u n rô l e i m p or t an td a n s l ' I m m o b i l i s a t i o n d e spa r t i es i so l ées , e t pe rm e ta i ns i de f a i re d ' une p i e r red e u x c o u p s .

10 ind ica teu r de g el • elex n°7 • janv ier 1989



LES SYMBOLESILLOGIQUESD'ELEX (2)

—1 JPERSIFLEUR (O UAIS)

PRECURSEUR (MOUAIS)

L A C H E Z - T O U T

TAMPON DE BUS (IMPASSE)

OMNIBUS

BKÎYCLOPE

^

PEAC (E)

C O M P U C A T E U R à 2 b it s

COMPOSTAGE

HORS-SERVICE-C

TIEDE SECOURS

tic —

iac -—

ding - 0

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J O U R N U I

—

—

T1 fS

D A T A D E C O D E R

{décodeur de date )

. i 1 1 i 1- J F S ( J u m p f r o iniiS<

P AR F O I S

EV EM T U EU ÉM EN T

D E T EM P S EN T EM P S

R A R E N € N T

S P O R AD I Q U EM EN T

V R A I S EM BL ABL EM EN T

T EM P O R AI R EM EN T

1> d ( e

.— Janvier

— F é v r i »

— Mars

•— Av r i l

— Nomt f f i l

— àî in

— Juil let

— C o n g é

— - S^iKTibre

— O c t o b r e

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)

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S E L E C T R O N I CLEADER DE L'ELECTRONIQUE PAR CORRESPONDANCE

Vous p ropose en kit les réalisations déc rites dans E LEX !

Nos kits ne comprennent que du matériel professionnel pourun fonctionnemen t sûr Des supports de circuits intégrés sontfournis si nécessaires. Par contre, le circuit imprimé est àprévoir en sus, ainsi que le coffret éventuel (Consulter notrecatalogue général). „,„„,„^

ELEX n'1

Testeur de cont inu i té

Sirène de vélo

Testeur de t rans is tors

A l i m e n t a t io n s t a b il i sé e O à I b V

Balance pour au lo- raa io

C o m m a n d e d e p l a f o n n i e r

ELEX n° 2

Gradaleur pour lampe de poct ie

Minuteur de bronzage

Ressac é lect ron idueOt immé l re l inéa i re

Gyropt iare de modèle rédu i t

E t a g e o'entrée pour mul t imèt re

C t i a r g e u r d'accus universe l

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ELEX H" 3

Minutene é lec l ren ique

Testeur ae po lar i té

A r r o s a g e a u t o m a t i q u e

Décade de rés is tance

Tt iermometre

D é c a d e d e c o n d e n s a t e u r s

ELEX n°4

Am p l i f i c a t e u r o e p o c t i e ' C AN AR I "

Compte tours (avec ga lva)

Min i ampl i f i ca teur TDA 2003

REFERENCE DU KIT

Régula teur oe v i tesse pour min i -perçeuse

ELEX n" 5Var ia teur de v i tesse pour caméra

Al imentat ion un iverse l le

Traceur de courbes pour t rans is tors

Rela is tempor isé

Touct ie à e f f leurement

Testeur oe o iodes Zener

ELEX n° 6

C o r n e o e b r u m e

Pt io iomèt re é lect ron ique

Feux de s ta t ionnement

Min i -a larme

Ba l i s a g e a u t o m a t i q u e

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7 0 , 0 0 F 0 )

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5 1 , 0 0 F

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2 0 , 0 0 F ®

8 5 , 0 0 F ®

2 2 , 0 0 F ®1 4 3 , 0 0 F ®

3 2 , 0 0 F ®

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1 7 4 , 0 0 F ®

1 8 6 , 0 0 F ®

5 4 , 0 0 F ®

2 2 , 0 0 F ®

5 3 , 0 0 F ®

1 6 5 , 0 0 F

1 2 6 , 0 0 F ®

1 4 2 , 0 0 F

3 6 , 5 0 F ®

1 2 3 , 5 0 F ffl

3 8 , 5 0 F ®

2 1 6 , 0 0 F ï)

6 5 , 0 0 F ffl

184,00 F

2 5 , 0 0 F

6 8 , 0 0 F

5 2 , 5 0 F

5 9 , 0 0 F

3 2 , 0 0 F

5 3 , 0 0 F

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DIVISEUR DETENSIONCAL CUL É ENBASICLe d i v i seu r de t ens i onc o m p o s é de deux rés i s t a n c e s a d é j à été p r é s e n t é ,dé ta i l l é , ana lysé et ut i l isé à

p l us i eu rs rep r i ses dans cem a g a z i n e . Pas é t o n n a n tp u i s q u ' i l est l'un desé l é m e n t s de b a s e du g r a n d« m é c a n o » é l e c t ro n i q u e . Envo i c i à p r é s e n t une nouve l l ea p p r o c i i e , d e s t i n é e p l u ss p é c i a l e m e n t à ceux d ' en t rev o u s qui n'ont pas p o u rl ' é l ec t ron i que une p a s s i o nexc l us i ve , m a i s qui saven ts ' i n t é resse r à d 'aut res d isc i p l i nes p l us ou m o i n s a p p a ren t ées . Ici, c 'est b ienen t endu d ' i n f o rm a t i que qu ' i lva ê t re ques t i on .

Avan t d ' en t rouv r i r no t rep r e m i è r e l u c a r n e sur lem o n d e des ord i na t eu rs ,r e p r e n o n s r a p i d e m e n t lep r o b l è m e de la d i v i s i on det ens i on . La f rac t ion det ens i on aux b o r n e s de larés i s t ance RI est c a l c u l é e àl'aide de la f o rm u l e su i van t e :

U l U R IR I + R2

La f ract ion ;

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d o n n e le rappo r t en t re lest e n s i o n s et i n d i q u e d o n c lef ac t eu r d ' a t t énua t i on de ia

t e n s i o n de sor t ie par r a p p o r tà la t ens i on d ' en t rée dud i v i s e u rL e p r o g r a m m e en BAS I Cq u e n o u s v o u s p r o p o s o n s ci-con t re p rodu i t un t a b l e a udes rappo r t s ob t enus avecdes rés i s t ances de la

sér ie E12. Ce t a b l e a uc o m p o r t e d o n c 1 2 c o l o n n e s ,à ra i son d ' une pa r va l eu r dela série E12 de 1 à 8,2 p o u r

la rés is tance RI. D a n s lep r o g r a m m e , c 'e st la v a r i a b l eC O L . Les 48 r a n g é e s dut a b l e a u c o r r e s p o n d e n t au xva l eu rs de 0,01 à 82 de larés i s t ance R2 (c 'est la varia b l e RAN).

Les l i gnes 110 à 190 dup r o g r a m m e l i s e n t les va l eu rsd e s r é s i s t a n c e s de la sé r i eE12. Les l i gnes 200 à 240produisent l 'en- tê te dut a b l e a u . La part ie f ina le estfaite de d e u x b o u c l e s i m b r i q u é e s . La bouc l e i n t é r i eu re( l i gnes 270 à 290) ef fectue le

«^^** \ 1.* - \ \ ^

^

Cf9

c a l c u l p r o p r e m e n t dit ( l i gne280 ) pou r une l i gne dut ab l eau i m pr i m ée auss i t ô t .La bouc l e ex t é r i eu re ( l i gnes

250 à 310) c h a r g e la va l eu rsu i van t e de R2 à part i r del aque l le la bouc l e i n t é r i eu reef fectue ensu i te le ca l cu l .

La f i gu re 1 d o n n e un a p e r ç ud u t a b l e a u i m p r i m é sur unei m p r i m a n t e à 80 c o l o n n e s( l e s c o m m a n d e s P R I N T quiaf f i c i i ent le t a b l e a u su r

%

l ' écran do ivent ê t re remplac é e s par des i ns t ruc t i onsé q u i v a l e n t e s qui i m p r i m e r o n tle t ab l eau : par e x e m p l eLPRI N T ) .S i vous ne p o u v e z ou nevou l ez pas afficiner oui m p r i m e r le t a b l e a u sur 80co l onnes , m od i f i ez les l i gnes2 5 0 ( n o m b r e de l i gnes dut ab l eau ) , 210 et 270 (c t io i xdes co l onnes ) . Il i m p o r t e quel es l im i tes c i io i s ies pour la

l i gne 210so i en t les m ê m e sque ce l l es cho i s i es pou r lal i gne 270. Si le m odè l e d ' o rd i na t eu r don t vous d i sposezn 'accep t e pas de va r i ab l es à3 ca rac t è res , il f a u d r a p e n s e rà adap t e r ce l l es dup r o g r a m m e ( C O L o n n e etR A N g é e ) .

E t si v o t r e b é c a n e ne c o n n a î tpa s la pour t an t c l ass i quei ns t ruc t i on PR I N T US I N Q, ilf aud ra m od i f i e r la l i gne 280(en ra j ou t an t éven t ue l l em en tu n s o u s - p r o g r a m m e p o u rl im i ter ie n o m b r e de ch i f f res

a p r è s la v i r gu l e ) ,

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100 REM diviseur de tension

110 R = 8

120 DIM E12(R)

130 FOR RAN = 1 TO R

140 READ E12(RAN)

150 NEXT RAN

160 DATA .01,.012,.015,.018,.022,.027,.033,.Û39,.0-47,.056,.068,.082

170 DATA ,10,.12,.15,.18,,22,.27,.33,.39,.47,.56,.68,.82

180 DATA 1,0,1.2,1.5,1.8,2.2,2,7,3.3,3.9,4.7,5.6,6,8,8.2

190 DATA 10,12,15,18,22,27,33,39,47,56,68,82

200 PRINT " '';

210 FOR COL = 25 TO 36

220 PRINT USING " # . # " ;E12(C0L) ; :PRINT" ";

230 NEXT COL

240 PRINT

250 FOR RAN = 1 TO 10

260 PRINT USING "# #,### " ;E12(RAN) ; :PRINT" ";

270 FOR COL = 25 TO 36

260 PRINT USING "#.###" ;E12(C0L)/(E12(RAN)-hE12(C0L) ) ; :PRINT"

290 NEXT COL

300 REM

310 NEXT RAN

9^999'c

*Ô

qT9'?.9'

Ô

12 diviseur de tension • elex n°7 • janvier 1989



UN PEU D'HISTOIRE POURDÉRUTER !

L ' a n i m a l f a b u l e u x d e l am y t h o l o g i e g r e c q u e à t ê te e tt o r s e d e f e m m e e t à q u e u ede po i sson qu i passa i t pou rat t i rer les nav igateurs sur lesécue i l s pa r l a douceu r deson chan t , es t devenu aucours du 19. f5-èr^e s ièc le une n g i n b r u y a n t d e s t i n é àn o u s a v e r t i r d ' u n é v é n e m e n timportant ou à a t t i rer not rea t t en t i on su r un dange r ous u r u n e m e n a c e .

C'est en 1820 qu 'un ce r t a i nCagniart de la Tour d o n n a c en o m à u n a p p a r e i l d e s o ni nven t i on , qu i ém e t t a i t dessons dans l 'eau. Le l i enini t ial entre cet engin et las i rène de l a m y t ho l og i e s ' es tr e l â c h é p r o g r e s s i v e m e n t c a rd e p u i s l o r s o n d é s i g n e s o u sl e m ê m e n o m l e s p u i s s a n t s

appa re i l s des t i nés à p rodu i reun s igna l sonore u t i l i séd 'abo rd su r l es nav i res e tdans les por ts e t par la su i tedans d i ve rses i ns t a l l a t i ons e tà bo rd de ce r t a i ns véh i cu l es .

A l ' o r i g i ne , une s i rènep rodu i sa i t des sons pa rl ' ém i ss i on i n t e rm i t t en t e dej e t s de vapeu r ou d ' a i rc o m p r i m é .

LA S IRÈNE ÉLECTRONIQUE

L ' é l e c t r o n i q u e e s t v e n u ebou l eve rse r b i en des t echn i ques , don t ce l l e des s i rènes .La s i rène que nous vousp roposons i c i es t basée su run c i r cu i t i n t ég ré CM OS,que l ques rés i s t ances e tc o n d e n s a t e u r s a i n s i q u e s u rdeux t rans i s t o rs de pu i s sance des t i nés à donne r du"souf f le" à l 'appare i l . E l le estcapab l e so i t de p rodu i rel ' ave r t i ssem en t c l ass i que àdeux sons de hau t eu r d i f f é rente ou b ien d ' im i ter la

fameuse s i rène Kojak u t i l i séepa r l a po l i ce am ér i ca i ne .

DIAGRAMME FONCTIONNEL

L e d i a g r a m m e d e l a figure 1com por t e t ro i s f onc t i ons(b locs A , B e t C) a ins i qu 'unréseau RC . Le b l oc A es t unm u l t i v i b ra t eu r as t ab l e qu ip rodu i t une onde ca r rée àt rès basse f réquence (que l ques her tz) . Le réseau RCt rans f o rm e ce s i gna l ca r réen s i gna l en den t s de sc i e .Le m u l t i v i b ra t eu r as t ab l e dub l o c B p r o d u i t é g a l e m e n tu n e o n d e c a r r é e d ef r é q u e n c e s e n s i b l e m e n t p l u sé l evée pu i squ 'e l l e es tcom pr i se en t re 0 , 5 kHz e t1 kHz. F ina lement , le b loc Campl i f i e le s i gna l résu l tant .

©

Figure 2 - Voici les diagrammes simplifiés des signaux de sortiedes différents blocs fonctionnels de la figure 1. Le diagramme Aest celui de s signaux issus de l 'oscil lateur A. En B on voit lesdents de scie du signal de sortie du réseau RC. Le diagramme Cest celui du signal caractéristique de la sirène. Il provient de lamodulation par le signal en dents de scie, du signai produit parle bloc fonctionnel B.

Figure 1 - Diagramme fonctionnel de la sirène. L ' oscil lateur Aproduit un signal carré que le réseau RC transforme en signal endents de scie appliqué à l 'entrée de l 'oscil lateur B. Le hurlementcaractéristique de la sirène provient de la modulation du signalde l'oscillateur B par le signal en dents de scie. L 'amplificateur C fournit un signal puissant au tiaut-parieur.

Si le s i gna l i ssu du b loc Béta i t ampl i f i é te l que l parl 'ampl i f i ca teur de sor t ie(b l oc C ) , nous en t end r i onsun s i gna l un i f o rm e sans e f f e tde s i rène . La figure 2 m o n t r ece qu i se passe en réa l i t é ; l es i gna l ca r ré A i ssu du b l oc Aes t t rans f o rm é pa r l a f onc t i on i n t ég ra t r i ce du

réseau RC en un s i gna l Bdon t l ' am p l i t ude c ro î tp r o g r e s s i v e m e n t p u i s s e m e tb r u s q u e m e n t à d é c r o î t r e . C es i gna l en den t s de sc i ea t t aque l ' en t rée du b l oc B e ten m od i f i e l a f réquenced 'osc i l l a t i on f ondam en t a l e .

AMBULANCE O USUPER-FLIC

Le s igna l de sor t ie du b loc B(s i gna l C ) es t donc m o du l éau ry t hm e du s i gna l B . End 'au t res t e rm es , l e s i gna l C

es t t ransposé t an t ô t ve rsl'aigu t an t ô t ve rs l e g rave .C'est l a f r é q u e n c e d us i gna l B qu i dé t e rm i ne l av i t esse de l a m odu l a t i on e tpour cet te ra ison on l 'appe l lef r é q u e n c e d e m o d u l a t i o n . S ice t t e f réquence es t peu

sirène • elex n°7 • janvier 1989 13



Figure 3 • Schéma de principedu muitivibrateur astabie Aque nous appelons égalementoscil lateur A.

é l e v é e c o m m e d a n s l e c a sprésent (0,5 Hz à 2 Hz), on al ' i m p ress i on que l a s i rènepossède une doub l e t ona l i t é .

L ' a c c r o i s s e m e n t d e l af r é q u e n c e d e m o d u l a t i o n f a i td i spa ra î t re l'effet s i rène de" k o j a k " c a r l a s u c c e s s i o nd e s d e u x s o n s d e h a u t e u r

d i f fé rente dev ient s i rap ideque l 'o re i l l e ne parv ient p lusà les d i f fé renc ier . Le s igna lr e s s e m b l e a l o r s à u n s i m p l ehu r l em en t de s i rène , p l us aum o i ns rauque se l on l af r é q u e n c e d e m o d u l a t i o n .

L e c o m p o s a n t c e n t r a l d um o n t a g e e s t u n c i r c u i tin tégré IC4093. I l cont ientq u a t r e o p é r a t e u r s l o g i q u e sN O N - E T ( N A N D ) à d e u xen t rées à t r i g ge r de Schm i t t .La let t re S styl isée à l ' intér i eu r du sym bo l e de l ' opé ra t eu r l og i que s i gn i f i e t ou ts i m p l e m e n t q u e s e s e n t r é e sson t à trigger (déclencheur oubascule) de Schmitt. Ce l as ign i f ie que le seu i l deb a s c u l e m e n t d e 1 v e r s 0n'est pas l e m êm e que l eseu i l de bascu l em en t de 0v e r s 1 . E n d ' a u t r e s t e r m e s ,elles ont deux zones de basculement distinctes et biendéterminées q ui correspondent respectivement aux seuilsde passage de la sortie del'opérateur de 0 vers 1 et de1 vers 0 .

CE CIRCUIT EST U NOSCILLATEUR : U NCONDENSATEUR S ECHARGE ET S E DÉCHARGECYCLIQUEMENT SOUSL 'ACT ION D'UNOPÉRATEUR LOGIQUE NON-ET A TRIGGER DE S C H M i n

L ' u n d e s q u a t r e o p é r a t e u r sl og i ques es t l ' é l ém en t deb a s e d u p r e m i e r m u l t i v i b r a t eu r as t ab l e (figure 3) dont lef onc t i onnem en t es t t rèsf a c i l e à c o m p r e n d r e .P r e n o n s c o m m e h y p o t h è s ede dépa r t que l a so r t i e del ' opé ra t eu r N ON -ET so i t aun i veau l og i que 1 : l e conden s a t e u r C s e c h a r g e à t r a v e r sl a rés i s t ance R j usqu 'aum o m e n t o ù sa t e n s i o n é g a l ece l l e du seu i l supé r i eu r deb a s c u l e m e n t d e c e t t e e n t r é e .

L'autre en t rée de l ' opé ra t eu re s t b r a n c h é e à d e m e u r e s u rl a t ens i on d ' a l i m e n t a t i on qu ise s i tue b ien au-de là du seu i ld e b a s c u l e m e n t s u p é r i e u r .D u f a i t que l es deux en t réesde ce t opé ra t eu r son t m a i n t enan t au n i veau l og i quehaut , la sor t ie de l 'opé rateu rpasse au n i veau 0 . Ce t t enouve l l e s i t ua t i on p rovoquel a d é c h a r g e d u c o n d e n s a teur C, à t ravers la rés istance R, qu i se poursu i tj u s q u ' a u m o m e n t o ù l atens ion à l 'en t rée de l 'opérateur a t te in t le seu i l de bascu

l em en t i n f é r i eu r . A ce tins tant la sor t ie de l 'opérateur passe de 0 vers 1 e t lec y c l e r e c o m m e n c e .La répé t i t i on de ce cyc l e es tde fa i t une osc i l l a t ion, ce qu inous pe rm e t de d i re que l ec i r cu i t qu i l a p rovoque es t unoscillateur.

L e d e u x i è m e m u l t i v i b r a t e u ra s t a b l e e s t é g a l e m e n t u nosc i l l a t eu r m a i s sa concep t ion est for t d i f fé rente de

ce l le du premier (vo i rfigure 4). I c i ce sont deuxo p é r a t e u r s l o g i q u e s N O N - E Tm on t és en i nve rseu rs au l i eud ' u n s e u l . L ' e m p l o i d e deuxc o n d e n s a t e u r s e t d e deuxrés i s t ances d i s t i nc t s pe rm e td e f a i r e c o m m a n d e r s é p a r é -

, m en t l a du rée des i m pu l s ions e t ce l le des in terva l les .Si R1 est ég al à R2 et si C I al a m êm e va l eu r que C2 l ad u r é e d e s i m p u l s i o n s e s t

éga le à la durée des in terva l l es en t re deux i m pu l s i ons .

C h a c u n d e s d e u x o p é r a t eu rs possède une so r t i ed o n t l'état l o g i que es tl ' i nverse de ce lu i de l'autre(s i l'une des sor t ies est àl'état 1 , l'autre sort ie est àl'état 0). Cet te caractér i s t iquen'est pas auss i s i gn i f i ca t i ved a n s c e m o n t a g e - c i q u e n el'est en revanche l a poss i b i l i t é de m odu l e r l a f réquencef ondam en t a l e de ce m u l t i v i b ra teur . Pour en t i rer par t i i lf au t m od i f i e r l é gè rem en t l e

m o n t a g e de la f açon don t onl ' a f a i t dans l e schém ad ' e n s e m b l e d e l a figure 5.

LE SCHÉMA COMPLET

S u r le s c h é m a d ' e n s e m b l el ' i dent i f i ca t ion de ce mul t i v i b ra teur est a isée : l es opérat eu rs l og i ques N 2 / N 3 , l esrés is tances R3/R4 et lesc o n d e n s a t e u r s C 4 / C 5 . L e srés i s t ances ne son t t ou t e f o i spas re l i ées à la massecom m e e l l es l e son t dans l e

schém a de l a f i gu re 4 , m a i sl eu r c o n n e x i o n c o m m u n ees t soum i se à l a t ens i on dem odu l a t i on i ssue du réseauRC (R2-P2/C3). La rés is tancer é g l a b l e P 2 d é t e r m i n el ' am p l i t ude de l a t ens i on demodula t ion. De fa i t e l le f i xel 'excurs ion ent re laf réquence l a p l us basse e t l ap l u s é l e v é e . C o m m e n o u sl 'avons exp l iqué p lus haut , l am odu l a t i on du s i gna l p rodu i tpa r l e deux i èm e m u l t i v i b ra

t eu r donne na i ssance au sont yp i que de l a s i rène quel 'é tage de sor t ie est appelé àam p l i f i e r .

DE LA PUISSANCE ENRÉSERVE

L ' é t age de so r t i e es t un

m o n t a g e D a r l i n g t o n q u en o u s a v o n s d é j à r e n c o n t r édans E l ex du m o i s den o v e m b r e 1 9 8 8 p l a c é s o u sl e s i gne du t rans i s t o r ( t u rbot rans i s t o r , page 46 ) . Le t rans is tor T1 mul t ip l ie par songa i n p rop re l e cou ran t i ssud u d e u x i è m e m u l t iv i b r a t e u r .Le cou ran t de co l l ec t eu r qu ien résu l te est le courant debase du t rans i s t o r T 2 .Celu i -c i à son tour mul t ip l iece cou ran t de base pa r song a i n p r o p r e : p r e n e z g a r d e ,l e cou ran t de so r t i e dum o n t a g e D a r l i n g t o n e s t vra i m e n t m u s c l é ! V o u s a v e z

tout intérêt à ut i l iser un haut-pa r l eu r de 5 W/ 8 Q pou ré v i t e r q u e s a b o b i n e m o b i l ene s 'échauf fe t rop v i te e t quesa ca r r i è re ne se t e rm i ne pa rl e " c o u a c " d u m o r i b o n d ( C fvo t re BD p ré f é rée ) .

Figure 4 - Le schéma dudeuxième multivibrateurastable B est très différent decelui du premier. Il constituelui aussi un oscillateur.

ï,5V J 1 0 0 0 M

16V

iN I . . .N3 = IC1 =40 83

Figure 5 - Schém a d'ensem ble de la sirène. Grâce à la résistance réglable P2 il est possible de choisir les deux sons émis par lasirène. La résistance réglable PI permet en outre de faire varier la vitesse avec laquelle les deux fréquences se succèdent.

14 sirè ne • elex n°7 • janv ier 1989




R1,R2 = 1 0 kQR3,R4 = 2,2 kQPI = 500 kQ var .P2 = 50 kQ var .C 1 = 1 0 0 0 M F / 1 6 V

C2,C3 = 1 0 | J F / 1 6 VC4, C5 = 100 nFT 1 = B C 5 4 7 BT 2 = B D 1 3 9I C I = 4093S1 ,S2 = in terr upte urs

un i po l a i res

D i ve rs :1 p l a t i ne d ' expé r i m en t a t i on de f o rm a t 1

4 p i co t s de soudu re2 bat ter ies p la tes de 4 ,5 V1 haut -par leur 8 Q/5 W1 cof f re tm a t é r i e l d e m o n t a g e

Revenons un i ns t an t ve rsl 'osc i l l a teur const i tué par lep r e m i e r m u l t i v i b r a t e u ra s t a b l e . V o u s r e m a r q u e r e zs u r le s c h é m a d ' e n s e m b l eq u ' e n d e h o r s d e l ' o p é r a t e u rl og i qu e N I i l co m p or t e l econdensa t eu r C2 , l a rés i s tance RI a ins i que la rés ist ance rég l ab l e P I . Ce l l e -c ipe rm e t de cho i s i r dansce r t a i nes l i m i t es l a f réquenced 'osc i l l a t i on du m u l t i v i b ra teur : entre 0,5 Hz et 10 Hzenv i ron dans l e cas p résen t .U n e f r é q u e n c e p l u s é l e v é edonne l i eu à une success i onp l us rap i de des deux sonsde hau t eu r d i f f é ren t e .

L ' a l i m en t a t i on de l a s i rènees t assu rée pa r deux ba t t e r ies de 4 ,5 V en sér ie . Pourq u o i " b a t t e r i e s " a l o r s q u ed ' h a b i t u d e n o u s e m p l o y o n sle mot p i les ? Tout s implem en t pa rce qu ' i l s ' ag i t debat ter ies de p i les (ou ce l lu lesn o n r e c h a r g e a b l e s ) . C h a q u ebat ter ie cont ient 3 p i les dont

c h a c u n e d é l i v r e u n e t e n s i o nde 1,5 V. La tens ion to ta le del ' a l i m en t a t i on dev i en t éga l e à9 V s i vous p renez so i n derel ier le pôle posi t i f d 'unedes deux ba t t e r i es au pô l enégat i f de l 'au t re .

L a s ir è n e c o n s o m m e u nc o u r a n t d e u n a m p è r e s il ' i m p é d a n c e d u h a u t - p a r l e u res t de hu i t ohm s . L ' a l i m enta t ion n'est p a s c a p a b l e d ef ou rn i r un cou ran t auss ii m por t an t de f açon con t i nue .C'est p o u r q u o i n o u s i n s é rons un condensateur tampon

(C I ) de 1000 IAF en para l lè lesur l 'a l imentat ion.

S i la fonc t ion d e l ' i n terrupteur S2 paraî t normale, ce l le

Figure 6 - Schéma d'implantation des composants qu'il estutile de regarder soigneusement afin de n 'oublier aucunpont de câblage et d'orienterconvenablement les composants. U n câble souple rel ierale haut-pa rleur e t l'interrup

teur SI au coffret contenant laplatine d'expérimentation etles batteries.

S I R E NE S

6398. S i r è n e' ' M i g n o n n e "

corps en cuivre

n icke l é , ga le r iea jo u rée , gr i l l e ca che - p o u s s i è re , t u r b i n ede 8 o m / m m o n t é e s u r d o u b l e r o u l e m e n t à blHes r ég l a b l e . Quoique d'unvolume réduit^ cette sirène s'eittend de trèsloin grâce d son paijillcm 5.60

\6405. S i r è n e S tr i d e n t e en alumi-i i ium^ e x t é r i e u rc u ivr e n icke l é , d i a m è t r e d e l a t u r b i n e

S S m / m , g r i l l e ca che - p o u s s i è re . A t t a c h epa r c h a în e t t e ( s ans c o l l i e r , n i m a n e t t e ) .C e t t e s ir è n e m o n t é e s u r r o u l e m e n t s rect if iés à bil les es t d 'une marche p a r f a i t e .Au m oind r e c on tac t d e s on ga le t avecla r o u e , e l l e d onne un s on a iguqu i va s ' a c c en tu an t s u ivan t l a vitesse .Modèle de fabrication suph-ieure. 8 . 2 5

de S I sem b l e au con t ra i re is u p e r f l u e . A p r e m i è r e v u eo n s e d e m a n d e p o u r q u o i l aso r t i e du hau t -pa r l eu r n'estp a s c o n n e c t é e d i r e c t e m e n t àl ' ém e t t eu r du t rans i s t o r T 2 .L ' exp l i ca t i on es t pou r t an tb i en s i m p l e : l a cha rg e duc o n d e n s a t e u r C 3 d u r ee n v i r o n d e u x s e c o n d e s . T a n tq u e l a c h a r g e d e c e c o n d e n sateur est insuf f i sante lec i rcu i t RC n'est p a s c a p a b l ed 'assu re r sa f onc t i on i n t ég ra -t r i ce : l e s i gna l n'est d o n cp a s m o d u l é . A p r è s a v o i rf e rm é l e con t ac t de l'interrupteur S2 i l faut a t tendree n v i r o n d e u x s e c o n d e sa v a n t d e f e r m e rl ' i n t e r rup t eu r S I .

Dans la pra t ique on la issel ' i n t e r rup t eu r S2 f e rm édurant toute la pér iode d 'u t i l i sa t i on p robab l e de l ' appa re i le t on f e rm e l ' i n t e r rup t eu r S Ià l ' instant où l 'on veutp r o d u i r e l e h u r l e m e n t d es i rène. Cet te façon de

p rocéde r es t i n t é ressan t eq u a n d p a r e x e m p l e l a s i r è n eest ins ta l l ée sur un vé lo : e l lese met à hur ler sans dé la idès que le contact de SI estfermé. I l es t d 'a i l l eurs in té ressant d 'u t i l i ser un boutonpousso i r dans ce t t e app l i ca t ion par t i cu l iè re .

LA CONSTRUCTION

L ' i m p l a n t a t i o n d ' u n c i r c u i ti n t ég ré , de deux t rans i s t o rse t d e q u e l q u e s c o m p o s a n t spass i f s n ' ex i ge que peu dep l ace : une p l a t i ne d ' ex pé r i m en t a t i on de f o rm a t 1 ysu f f i t l a rgem en t . Le schém ad ' i m p l a n t a t i o n d e s c o m p o sants de la figure 6 i n d i q u ec l a i rem en t l a f açon ded i spose r l es d i f f é ren t sc o m p o s a n t s d u m o n t a g e .Repé rez l es pon t s decâb l age e t débu t ez l e t rava i lpar l ' i ns ta l la t ion de cespet i tes l i a i sons ind ispensab l e s a u f o n c t i o n n e m e n t d uc i rcu i t .

N o t ez éga l em en t l a po l a r i sa

t io n d e s c o n d e n s a t e u r s C I ,C2 et C3 af in de les or ienterco r rec t em en t . Le t rans i s t o r

T2 est un t rans is tor de pu issance don t l a f ace rep ré sen t ée pa r un t ra i t g ras su rla f i gure 6 est une sur faceméta l l i que qu i joue le rô le derad ia teur . E l le est en contacté l ec t r i que avec l e co l l ec t eu rdu t rans i s t o r qu i peu td i ss i pe r une pu i ssancem ax i m a l e de 8 wa t t s . I l n'estpas nécessa i re d ' y m e t t reun rad i a t eu r ex t e rne .

Insta l lez le c i rcu i t i n tégré surun suppo r t e t n ' oub l i ez pasde l 'o r ienter dans le bonsens : l e repère vers lesp o t i e n t i o m è t r e s .D è s q u e l e s c o m p o s a n t sson t soudés su r l e c i r cu i t ,racco rdez l e hau t -pa r l eu r e tl ' i n t e r rup t eu r S I aux p i co t sde soudu re i ns t a l l és su r l ecôté droi t de la plat ine. I l neres t e p l us qu 'à b ranche rl 'a l imentat ion avec son in terr u p t e u r S 2 p o u r c o m p l é t e rl ' i ns ta l la t ion.

Avant les tes ts , p lacez le

c u r s e u r d e s r é s i s t a n c e srég l ab l es P I e t P2 à m i -cou rse e t ouv rez l ' i n t e r rup t e u r S I . A p r è s a v o i r f e r m él ' i n t e r rup t eu r S2 , a t t endezq u e l q u e s s e c o n d e s , p u i svous f e rm ez l ' i n t e r rup t eu r S I . La s i rène do i t f onc t i o n n e r i m m é d i a t e m e n t . L at ona l i t é es t rég l ab l e aum o y e n d u p o t e n t i o m è t r e P 2e t la v i t esse d ' a l t e rnan ce desd e u x s o n s à l'aide du po t en t i om è t re P I . S i l e p rem i e ressa i ne se passe pasc o m m e p r é v u , é t e i g n e zl ' appa re i l e t revoyez so i gneu sem en t l a qua l i t é des

soudu res , l es pon t s decâb l age , l ' o r i en t a t i on desc o m p o s a n t s e t l e u r e m p l a c e ment . La réa l i sa t ion est t rèss imple e t ne devra i t pasv o u s d o n n e r l e m o i n d r esouc i s i vous avez t ou ti ns t a l l é co r rec t em en t . Unpet i t conse i l : fa i tes u nepe t i t e enquê t e d i sc rè t e pou rv o u s a s s u r e r d a n s q u e l s e n sv o t r e e n v i r o n n e m e n t e s ts e n s i b l e a u " c h a n t d e ss i rènes " . E l l e vous révé l e rales l i eux d 'u t i l i sa t ion poss i b l es e t vous év i t e ra ce r t a i nesm é s a v e n t u r e s d u g e n r e d e

c e l l e s a u x q u e l l e s s ' e x p o s er é g u l i è r e m e n t l e " g é n i a lO l i v i e r " .

FRANCE

RADIO ELECTRONIQUE5 Rue de Chantai - BP 914

26009 VALENCE Cedex

Tel 7 5 5 5 0 9 97 - FAX 7 5 5 5 9 8 4 5

MINITEL 3615 : S O U R Isi rè ne • elex n°7 • jan vier 1989 • 15

http://0.0.25.5/

http://0.0.25.5/



CHARGE ETDÉCHARGE :L E CIRCUIT RCRien.T héo r i quem en t , i l ne sepasse r ien dans le c i rcu i t dela figure 1. U n c o n d e n s a t e u rdécha rgé a pa r dé f i n i t i onune tens ion nu l le , i l sec o m p o r t e c o m m e u ncou r t - c i r cu i t .

S i on cour t -c i rcu i te une p i le ,s a t e n s i o n t o m b e é g a l e m e n tà 0 V, et i l ne peut plus êtreq u e s t i o n d e s o u r c e d et ens i on . Et pour tant le c i rcu i t

éU b = 4,5 V

t 83724X-1

Figure 1. Le condensateurdéchargé se comporte audébut comme un court-circuit

fonct ionne, car le cour t -c i r cu i t p rovoqué pa r l ec o n d e n s a t e u r e s t h e u r e u s e m e n t d e c o u r t e d u r é e .

La p i l e cha rge l e condensa teur en une f ract ion des e c o n d e . L a t e n s i o n d uc o n d e n s a t e u r s e t r o u v e d o n c

éga le à ce l le de la p i le .D a n s l e s e x p é r i e n c e s q u isu i ven t , nous a l l onge rons l ad u r é e d u p r o c e s s u s d ec h a r g e p o u r p o u v o i rl ' obse rve r p réc i sém en t . Vo i c ila l i s te du matér ie ln é c e s s a i r e :

1 pi le de 4,5 V1 rés i s t ance de 330 Q1/8 W1 condensa t eu r é l ec t ro l y -t i que l OOO j i F 10 V( m i n i m u m )2 d i o d e s é l e c t r o l u m i n e s

c e n t e s ( L E D ) r o u g e sUn m u l t i m è t re su r l eca l i b re 5 V ou 6 V con t i nu

L ' e n s e m b l e , m u l t i m è t r eexc l us b i en sû r , ne coû t eque que l ques f rancs . Lem o n t a g e n e s e r a p a s s o u d é .I l suf f i t d 'entort i l ler les f i lsse lon la figure 2.

L E S D E U X L E D S O N T L AP O U R T É M O I G N E R D E L AC I R C U L A T I O N D E SC O U R A N T S D E C H A R G E E TD E D É C H A R G E

I l faut vei l ler à respecter lapo l a r i t é en b ranchan t l econd ens a t eu r (il s ' ag i t d ' unt y p e d e c o n d e n s a t e u r à t r è sfor te capac i té , mais po lar i sé) .E l le est marquée sur lebo î t i e r Les deux LED do i ven tt ém o i gne r de l a c i r cu l a t i ondes cou ran t s de cha rge e tdécha rge . E l l es s ' éc l a i ren tdès qu 'un cou ran t c i r cu l edans le sens d i rect (ce lu i del a f l èche du sym bo l e ) , e td ' au t an t p l us que l e cou ran test p lus in tense. Les d iodess o n t m o n t é e s t ê t e - b ê c h e ,c 'es t -à-d i re en para l lè le maisavec leurs po lar i tés inver

sées. E l les peuvent a ins ia t t es t e r l e passage decou ran t dans l es deux sens :s ' i l c i r cu l e de gauche àdro i te (pos i t i f à gauche,négat i f à dro i te ; c 'es t le sensconven t i onne l du cou ran t )c ' es t l a LED supé r i eu re qu is ' a l l um e ; de d ro i t e à gauche ,l a LED i n f é r i eu re .

Sans p i le , la tens ion ducondensa t eu r , i nd i quée pa rle mul t imèt re , es t nu l le ; doncl e condensa t eu r es td é c h a r g é . A u m o m e n t o ù o nbranche la p i le , la tens ionsu r l e condensa t eu rc o m m e n c e à a u g m e n t e r ,n o n p a s b r u t a l e m e n t m a i s

p r o g r e s s i v e m e n t ( d ' a b o r dv i t e pu i s m o i ns v i t e ) j usqu 'àenv i ron 3 V. E l le devra i t théor i quem en t a t t e i nd re l atension de la pi le, soi t 4,5 V,m a i s l es LED i n t e r rom pen t l ac h a r g e a v a n t c e m o m e n t .

L e s d i o d e sé l e c t r o l u m i n e s c e n t e sm o n t r e n t q u e lec o m p o r t e m e n t d u c o u r a n te s t e x a c t e m e n t l'Inverse dec e l u i de la t e n s i o n

L a d é c h a r g e e s t p r o v o q u é een racco rdan t l e m on t age deLED t ê t e -bêche au pô l en é g a t i f d u c o n d e n s a t e u r(figure 3). L a t e n s i o n d i m i n u eà n o u v e a u , m a i s s e u l e m e n tjus qu e vers 1 V au l ieu d e0 V du fa i t des d iodes.

LE D 1/ /

décharge

U b = 4 ^ V

h

ff -

L E D2 | G |R 12 1 résistance chutrice

courant de décharge

chute de tension

i l

\ 6000 fiF16 V

multimètre(calibre 5 V)

Figure 2. Le condensateur C se ctiarge. La résistance R iimite lecourant de ctiarge, élevé au début, puis s'amenuisant.

Figure 3. On court-circuite le montage pour provoquer ladécharge du condensateur. Le courant (de décharge) circulemaintenant dans le sens opposé.

16 le ci rcu i t RC • elex n°7 • jan vier 1 989



LES LED MEHENT ENÉVIDENCE NONSEULEMENT LA PRÉSENCEET L'ABSENCE DE T E N S I O N ,MAIS AUSSI L'INTENSITÉDU COURANT DE CHARGEO U DE DÉCHARGE DUCONDENSATEUR

On peu t répé t e r à vo l on t é l ac h a r g e e t l a d é c h a r g e e tcons t a t e r qu 'à chaque f o i s l atens ion cro î t pu is décroî t .Les d i odes é l ec t ro l um i nes

cen t es m on t ren t que l ec o m p o r t e m e n t d u c o u r a n tes t exac t em en t l ' i nve rse dece lu i de la tens ion. A l ' i ns tantin i t i a l de la charge la LEDco r respondan t e (ce l l e duhau t su r l e schém a) s ' éc l a i ref o r t em en t . Pu i s sa l um i nos i t éd i m i n u e à m e s u r e q u e l at ens i on au gm en t e . Il en vad e m ê m e p o u r l a d é c h a r g e ,à cec i près que c 'es t l'autre

LED qu i s 'éc la i re . Cela n 'ar i en d ' é t onnan t , pu i sque l ec o u r a n t d e d é c h a r g e e s t d esens opposé à ce l u i dec h a r g e . L o r s d e l a d é c h a r g eauss i le cou ran t , d ' ab o rdv io lent , va mol l i ssant .

charge décharge

Ub • 4,5 V

tension aux bornesdu condensateur

0 Vtension aux bornesde la résistance

(ou courant)+ 4 ^ v

Figure 4. La somme des tensions sur le condensateur et la résistance est égale à 4,5 V pendant la charge. Pendant la décharge,elle est de 0 V, tension du court-circuit. Le courant évoluecomme la tension aux bornes de la résistance.

[ ) ( ^ H h

—+-0L T L n :

tension d'entrée

(tension continue puisée)

a ù

o *

tension de sortie

(tension alternative)

OFigure 5. Le condensateur extrait une tension alternative de latension continue puisée.

A C T E I : LA C H A R G E DU

C O N D E N S A T E U R

C'est l a c o m b i n a i s o nr é s i s t a n c e - c o n d e n s a t e u r q u ip r o v o q u e l e s c o m p o r t e m e n t sopposés du cou ran t e t de l atens ion. La tens ion de 4 ,5 Vde la p i le se par tagependan t l a cha rge en t re l arés i s t ance e t l e condensa t e u r C o m m e la t e n s i o ni n i t i a l e du condensa t eu r es tnu l le , la rés is tance vo i t unechute de tens ion de 4 ,5 V.Se l on l a lo i d 'O hm l e cou ra n tqu i t rave rse une rés i s t ancedé pe nd d e la t ens i on à sesbo rnes ; c ' es t donc uncou ran t re l a t i vem en timportant qu i c i rcu le i c i .

L'augmentation de latension de charge ducondensateur provoque unediminution de la tensiona u x bornes de larésistance et donc ducourant de charge

L ' a u g m e n t a t i o n d e l at e n s i o n d e c h a r g e d uc o n d e n s a t e u r p r o v o q u e u n ed i m i nu t i on de l a t ens i on auxbo rnes de l a rés i s t ance e td o n c d u c o u r a n t d e c h a r g e ;à l a f i n l a t ens i on du conden sateur est éga le à ce l le de lapi le (ce qui n'est pas tout àfa i t v ra i dans cet te expér ience, du fa i t des d iodes) e tla rés is tance ne vo i t p lus dechu t e de t ens i on ; l e cou ran ts ' annu l e .

A C T E M : LA D É C H A R G E DU

C O N D E N S A T E U R

Pour l'acte suivant - ladécha rge - on i nve rse l esrô l es . L e c o n d e n s a t e u rp rovoque un cou ran t àt rave rs l a rés i s t ance , pu i squela pi le de l'acte 1 a étérem p l acée pa r un cou r t -c i rcu i t au 0 V. La tens ion ducondensa t eu r es t éga l e à

ce l le de la rés is tance(abst ract ion fa i te , tou jours ,des LED). Du fa i t de ladéc ro i ssance de l a t ens i ond u c o n d e n s a t e u r , e l l e - m ê m econsécu t i ve à l a décha rge , l e

cou ran t dans l a rés i s t ancedéc ro î t . Com m e l e cou ran t achangé de sens , l a t ens i onsu r l a rés i s t ance a changéde po lar i té .

Récap i t u l ons :- l o rs de la connex ion de lap i le au c i rcu i t rés is tance-c o n d e n s a t e u r ( n o u s a b r é g e rons par "c i rcu i t RC") , l at e n s i o n d u c o n d e n s a t e u rc ro î t p rog ress i vem en t . Lat ens i on aux bo rnes de l arésistance, et par sui te lecou ran t , son t d ' abo rd i m por t an t s pu i s d i m i nuen t

p r o g r e s s i v e m e n t .- si ensui te le ci rcui t RC estcour t -c i rcu i té ( tens ion nu l le )la t ens i on du con den sa t eu rva d im inuant . La tens ion e t lecou ran t de l a rés i s t ances ' inversent . I ls sont d 'ab ordi m por t an t s pu i s d i m i nuen t .

L'UNE EST ALTERNATIVE,L'AUTRE PAS

L e c o m p o r t e m e n t d e s d e u x

t ens i ons es t rep résen t é su rla figure 4. Le m u l t i m è t repeut auss i b ien serv i r àmesurer la tens ion de larés is tance au l i eu de ce l le ducondensa t eu r (ne pas oub l i e rd ' inverser la po lar i té ) . Lesd i a g r a m m e s m e t t e n t e név idence un po in t t rès in té ressant ; a lors que la tens iona u x b o r n e s d u c o n d e n s a t e u rest une tens ion cont inue -e l len'est ce r t es pas cons t an t e ,mais sa po lar i té ne s ' inversejamais- la rés is tance vo i t àses bo rnes une t ens i on don tla po lar i té s ' i nverse, unetens ion a l ternat i ve . Les t e c h

niciens ut i l isent cet ef fet pourext ra i re une tens ion a l ternat i ve d ' une t ens i on con t i nuequ 'on appe l l e pu i sée(figure 5). L a c o m m u t a t i o nentre la pi le et le court -ci rcui tp rodu i t ce gen re de t ens i oncon t i nue pu i sée .

le ci rcu i t RC • elex n°7 • janv ier 1989 17



O S C I L L A T E U R R C

Le c i rcu i t osc i l l a teur -un osdl a t eu r es t un géné ra t eu r detens ion a l ternat i ve- dont i l es tques t i on i c i f onc t i onne pa rdéca l age , que l ' on appe l l ed é p h a s a g e e n é l e c t r o n i q u eana l og i que . D u f a t ras decondensa t eu rs , rés i s t ances ,t rans i s t o r que sem b l e ê t re l ec i r cu i t au p rem i e r abo rdé m e r g e v i t e l ' a s s e m b l a g e d edeu x pa r t i es : un é t ageam p l i f i ca t eu r à un t rans i s t o re t un quadrup le c i rcu i t RC.

L'ÉTAGE A TRANSI STOR

Le d iv iseur de tens ion R4/R5fourn i t l a tens ion de base. Lerappo r t de d i v i s i on é t an td 'env i ron 10 à 1 , cet tetens ion se s i tue, se lon lat ens i on d ' a l i m en t a t i on , en t re0,9 et 1,5 V (volt); ce qui suff i tp o u r p r o d u i r e u n c o u r a n tda ns l a j onc t i on base -ém e t t eu r du t rans i s t o r Lecou ran t de co l l ec t eu r d e T 1 ,don c le cou ran t de baseam p l i f i é , p rovoque une chu t ede tens ion sur R6. La tens ion

de sor t ie (ent re le co l lec teuret la masse) de l 'é tage estéga le à la d i f fé rence ent re latens ion d 'a l imentat ion e t lat ens i on de co l l ec t eu r

Une var ia t ion de la tens ionde base se t radu i t pa r uneva r i a t i on du cou ran t de base(e t donc du cou ran t deco l lec teur) . La chute det ens i on dans R5 s ' en t rouvem o d i f i é e é g a l e m e n t . C e p e n dant la tens ion de sor t ie set rouve i nve rsée : e l le d i m i n uequ an d le cou ra n t de basea u g m e n t e . L ' a m p l i f i c a t i o nest ob tenue au pr i x de cet teinvers ion. La var ia t ion de lat ens i on de co l l ec t eu r es tb e a u c o u p p l u s i m p o r t a n t eque la var ia t ion de la tens ionde base qu i l a p rovoque .Dans le c i rcu i t présent , l esvar ia t ions de la tens ion deb a s e s o n t p r o v o q u é e s p a r

Figure 1. Le circuit de l'oscillateur RC comprend deux parties : un étage amplificateur à transistor etun déphaseur à quatre réseaux RC.

18 osci l lateur RC • elex n°7 • janvier 1989



Figure 2. Un déphasage de180° soit une demi-longueurd'onde, inverse ia polarité.

une fa ib le tens ion a l ternat i vecoup l ée à l a base pa r unoondensa t eu r (C4 ) .

Cet te tens ion a l ternat i ve esta m p l i f i é e e n m ê m e t e m p squ e la tens ion con t inue de la

b a s e . I l y a donc sur leco l l ec t eu r auss i une t ens i ona l t e rna t i ve supe rposée à unet ens i on con t i nue , t ou t esdeu x am p l i f i ées pa r T 1 .

Un condensa t eu r (C I ) pe rm e tde p ré l eve r l a com posan t ea l ternat i ve ampl i f i ée .Les cond ensa t eu rs d ' en t réeet de sor t ie permet tent àl 'é tage à t rans is tor de fonct i onne r en am p l i f i ca t eu r detens ion a l ternat i ve . La po lar i t é de la tens ion de sor t ieest tou jours inversée,c o m m e l'est l a tens ion de

co l l ec t eu rL e c o u r a n t d e b a s e d é p e n dà la fois de la tension debase e t du po t en t i om è t re P2 .Il a u g m e n t e q u a n d o nd i m i nue l a va l eu r du po t en t iomèt re , e t le ga in ( l 'ampl i f i ca t i on ) de l ' é t age augm en t ee n c o n s é q u e n c e .

LE DÉPHASEUR

La deux i èm e pa r t i e du c i r cu i tes t cons t i t uée de qua t rer é s e a u x R C m o n t é s e ncascade . Ch i aque réseau ,

don t deux son t rég l ab l es ,déca l e l a phase de l a t ens i onal ternat ive qu' i l reçoi t (Voir :l 'art ic le int i tulé " la tensionr e t a r d é e " d a n s c e n u m é r o ) .L e d é p h a s a g e d e c h a q u eréseau s 'a joute à ce lu i dup r é c é d e n t p o u r d o n n e r u nd é p h a s a g e g l o b a l d é p e n dan t de l a f réquence .

L'ENSEMBLE DU CIRCUiT

L e s d e u x s o u s - e n s e m b l e sdu c i rcu i t fo rment unanneau . Une t ens i on a l t e rna

t i ve présente à la sor t ie del 'é tage ampl i f i ca teur estdéphasée pa r l es qua t reréseaux RC . Le condensa t e u r C I j o u e e n m ê m et em ps l e r ô l e de condensa teur de l i a i son. La tens iondéphasée se re t rouve à

l 'ent rée de l 'ampl i f i ca teurpour ê t re ampl i f i ée ànouveau . La rés i s t ance R5fa i t par t ie des deux sous-ensem b l es à l a f o i s . B i enque le t rans is tor ampl i f i e sapropre tens ion de sor t ie , i l nese passe r ien du fa i t dud é p h a s a g e ; p r e s q u e r ien ,p u i s q u e p o u r u n e f r é q u e n c ed é t e r m i n é e l e d é p h a s a g es'établ i t à 180° et le ci rcui t se"ba lance" : i l osc i l l e . Cet e f fe t

ne se p rodu i t qu 'à une seu l ef r é q u e n c e .

Le c i r cu i t f onc t i onne co m m eune ba l anço i re : unepoussée ne suf f i t pas, i l fautla r e l an c e r e n p e r m a n e n c ee t au bon m om en t , n i t roptôt ni t rop t a rd .

s a n t é p o u r c o m p e n s e r l e sa t t énua t i ons dues aux qua t reréseaux RC. Mais le c i rcu i tpeu t f onc t i onne r auss i avecun ga in in fé r ieur (enaugm en t an t l a va l eu r de P2j u s q u ' à l'arrêt de l 'osci l lat ion) : ce sera un f i l t re.L ' am p l i f i ca t i on d ' un s i gna l àl a f r é q u e n c e d e r é s o n a n c e(dé t e rm i née pa r P I ) se rapa r t i cu l i è rem en t i m por t an t e .Un s i gna l de m us i que ou de

paro le app l iqué à l 'en t rée" s i g n a l " se ra am p l i f i é sélecti-yement en f onc t i on duf il trage . Q uan d l e cu rseu r d ePI ba laye sa p is te de bouten bout , on ob t ient l'effetwah-wah des gu i t a res é l ec t r i q u e s . S i le s i gna l d 'un microou d ' un i ns t rum en t de

î

9 V

R 1 R 2 R 3 /u7\

39k i - ^ n ^ n ^ 39k i r " \ i - )

C I

2xBC 547B

2k5 I 10V 0 _.i i ' i i i 0—(o)

83780X-3

Figure 3. Ce circuit sans complication excessive produit des sinusoïdes très propres.

Dans le ci rcui t osci l lant , lesd e u x s o u s - e n s e m b l e s dé f i n i ssen t ce bon m om en t . Lesréseaux RC déca l en t l atens ion a l ternat i ve (à laf réquence d ' osc i l l a t i on ) de180° préc isément , so i t un

d e m i - l o n g u e u r d ' o n d e(figure 2). C'est -à-d i re que lesa l t e rnances pos i t i ves dev i en nent négat i ves e t inversement . Le t rans is tor inverse ànouveau , s i b i en que l atens ion de sor t ie se t rouvet ou j ou rs en phase . Ler é g l a g e s i m u l t a n é d e s p o t e n t i o m è t r e s P l a e t P l b c h a n g el a f réquence de f onc t i onne ment de l 'osci l lateur, enc h a n g e a n t la f r é q u e n c e p o u rl aque l l e l e déphasage es t de180° La p lag e de rég lag e del a f réquence se s i t ue dans l espec t re aud i b l e . On peu técouter les osc i l l a t ions en

raccordant le c i rcu i t à unampl i f i ca teur ( l 'ampl i f i ca teurd e p o c h e d u n u m é r o d enovem bre 1988 , rad i o , am p l i f i ca teur s té réo) .Le po t en t i om è t re P2 pe rm e td 'ob ten i r l 'ampl i f i ca t ion suffi-

m us i que ne su f f i t pas pou rat taquer le f i l t re, i l convientde le pré-ampl i f i e r En re l iantb r ièvement l 'en t rée à lat ens i on d ' a l i m en t a t i on , onpeu t rep rodu i re l e b ru i t d ' unegou t t e d ' eau . Les expé

r i ences que pe rm e t ce c i r cu i tn'ont pas d 'aut re l im i te quece l l es de vo t re i m ag i na t i on .

OSCILLATEUR R C D EQUALJTÉ

Le ci rcui t de la figure 3 fonct i onne co m m e l 'osc i ll a teu rdécr i t c i -dessus. I c i l 'ampl i f i c a t e u r c o m p r e n d d e u xétages e t les t ro is c i rcu i t s RCson t coup l és à l a m asse pa rl es condensa t eu rs . Ce c i r cu i trend supe r f l u l e rég l age dupotent iomèt re , i l osc i l l et ou j ou rs . Le po t en t i om è t re P Ipermet de fa i re var ier latens ion de sor t ie ( le vo lume).Ce m on t age dé l i v re unetens ion s inuso ' i 'da le par t i cul i è rem en t pu re à unef réq uen ce d ' env i ron 1 kHz .

r 3 C<*|-{M7_

Y T O - C H i Z h O ^0-1-

O c

L JFigure 4. On peut disposerainsi sur une platine standardles composants de la versionsimple.

r

O j R S K >

Figure 5. Une possibil ité demontage du circuit améliorésur la platine standard.

osci l lateur RC • elex n°7 • janvier 1989 19



I® l y..

[ô ls ls î^ jQue ce so i t pour des r a i sonsd ' é c o n o m i e o u p o u r l a m i s ee n o e u v r e d ' u n e d e v o spr opr es c r éa t i ons , l esr a i s o n s n e m a n q u e n t p a s d er é a l i s e r v o u s - m ê m e s v o sc i r cu i t s impr imés . Lep r o c é d é g é n é r a i e s t a s s e zs i m p l e à c o m p r e n d r e . Q u e l ques essa i s e f f ec tués avecs o i n p e r m e t t e n t d ' o b t e n i rr ap idement des r ésu l t a t ssa t i s f a i san t s .

L a m a t i è r e p r e m i è r e e s t u n efeui l le d ' i so lant (ver re époxyou car t on baké l i sé ) r ecouver t e d 'une f eu i l l e de cu i v r e .

Ce cu i v r e ser a d i ssous parun ba in de g r avur e , sau f auxendr o i t s où une p i s t ec o n d u c t r i c e e s t p r é v u e . C e sp i s tes ser on t p r éser vées dela g r a v u r e p a r u n e c o u c h eprotect r i ce ( la réserve).

C'est après é l im ina t i on dece t t e couche p r o tec t r i ce queser on t per cés l es t r ousdes t i nés à r ecevo i r l esc o m p o s a n t s . L e s d i f f é r e n t sp r o c é d é s d e f a b r i c a t i o n s ed i s t i n g u e n t p r i n c i p a l e m e n tpar l e mode de r epor t de l aco uc he p rotec t r i ce. Il s 'ag i t là

l e p l u s s o u v e n t d e m é t h o d e ssoustractives, l es p lususi tées et sur tout les p lusaccess i b l e à l ' amateur . I le x i s t e d e s m é t h o d e s addi-tives, qui ut i l i sent la galvanoplast ie pour a jouter ducuivre là où i l est nécessai resur un suppor t i so lant in i t ial e m e n t n u .

N o u s n ' a b o r d e r o n s p a s i c il e s p r o c é d é s p h o t o g r a p h i q u e s , mais nous nous ent i endr ons à l a mé thode l ap l us s imp le - p r im i t i ve se l oncer ta i ns - , convenant par f a i t e

m e n t p o u r u n e p r e m i è r ee x p é r i e n c e .

B i en que l e ver r e époxy so i td e v e n u d ' u n e m p l o iun i ve rse l , l e ca r t on baké l i sé(XXXP ou aut re) , un peum o i n s s o l i d e m a i s b e a u c o u p

FAIRE SESCIRCUITS

I M P R I M É SS O I - M Ê M E

c o m p o s a n t s . R e m a r q u o n sque vo t r e t r acé r epr ésen te l ap l a t i ne vue du cô t é cu i v r e e tl e s c o m p o s a n t s v u s d udes sou s : a t ten t i on !L a d é c o m p o s i t i o n d ' u nc i r c u i t e t s o n a g e n c e m e n tde man iè r e à év i t e r au tan tque poss i b l e l es pon t s de

Figure 1. La première opération, nécessaire à un bonrésuitat, est un nettoyagesoigneux du support. ..

moins cher , es t par f a i t ementu t i l i sab l e . Avan t t ou te chose ,i l convient de net toyer par fa i t ement l a sur f ace du cu i v r e .

Le support

Vous avez l e cho i x en t r ed i f f é r en t s moyens : untampon de l a i ne d 'ac i e r sanss a v o n , un pap ie r ab r as i fg e n r e " c a r r o s s e r i e "(gra in 400) , voi re uneg o m m e a b r a s i v e s p é c i a l e .Dans t ous l es cas , unr i n ç a g e à l'eau s ' i m p o s e .

Le tracé des pistes

Met tez à prof i t le temps de

séchage de vo t r e p l a t i nepour étab l i r le t racé desp i s tes . Le v r a i p r ob l ème es td 'év i t e r le c r o i se me nt d ep i s tes , au beso in enp r é v o y a n t d e s p o n t s d ec â b l a g e . E v i d e m m e n t , i l f a u tr e s p e c t e r l e b r o c h a g e d e s

20 fa i re ses c i rcui ts so i -m êm e • e lex n°7 • janvie r 1989



câb l age es t une a f f a i re unpeu d i f f i c i l e au début , maisavec l ' expé r i ence , on env ient v i te à bout .

Le repor t du t racé sur lecu ivre peut se fa i re aupap i e r ca rbone . D ans l e casde c i rcu i t s s imples, i l su f f i rade m arque r l es po i n t s depe rçage avec un ou t i l po i n t u(po in teau, a igu i l l e , c lou) e t

d ' u t i l i se r ces repè res pou rrepo r t e r d i rec t em en t su r l ecu i v re . . .

. l a r é s e r v e

La protect ion la p lus e f f i cacee t l a p l us s i m p l e con t rel ' agen t de g ravu re es t l eve rn i s à ong l es . S ' i l conv i en tpou r des beso i ns ép i sod i -ques e t en pet i te quant i té , i lr i sque d ' ê t re oné reux pou rdes u t i l i sa t ions p lus

e f f i cacem en t l es p i s t escon t re l ' agen t de g ravu re .L ' u t i l i sa t i on de rubans e ts y m b o l e s a d h é s i f s e s t u np e u p l u s c o m p l i q u é e q u e l erepo r t à l ' enc re ou au ve rn i s ,m a i s e l l e pe rm e t de réa l i se rdes t racés p l us f i ns .

L a g r a v u r e

M a l h e u r e u s e m e n t l e s a g e n t sde g ravu re , en p l us duc u i v r e , a t taquent la peau, lebo is , le t i ssu, le fer,l 'a lumin ium, e tc . I l faut doncm a n i p u l e r c e s s u b s t a n c e savec l a p l us g randep r u d e n c e . L e s p r o d u i t sc h i m i q u e s n e d o i v e n t p a sê t r e c o n s e r v é s d a n s d e sbou t e i l l es à usage a l i m enta i re , m a i s d a n s d e sbou t e i l l es ou b i dons en p l as t i que é t anches e t pa r f a i t e ment ident i f i és . En cas de

Figure 3. Le tracé des pistesest plus facile sur un papiermil l imétré.

Figure 4. Un papier carbonepermet le report du tracé surle cuivre.

f r é q u e n t e s . E n d e h o r s d e sve rn i s spéc i aux pou r l ec i r cu i t i m p r i m é , i l ex i s t e desve rn i s ce l l u l os i ques , desfeut res e t des encres rés istant à l'eau e t aux agen t s deg ravu re . Le ve rn i s se rad é p o s é s o i g n e u s e m e n t e tr é g u l i è r e m e n t a v e c u np i n c e a u f in . L ' é p a i s s e u r d el a rése rve dev ra ê t resu rve i l l ée spéc i a l em en t su rl es bo rds , pou r év i t e r quel ' a g e n t d e g r a v u r e p é n è t r epar la su i te .

Ces rése rves l i qu i desp e u v e n t ê t r e r e m p l a c é e s p a r

du f i lm adhés i f ou dess y m b o l e s à t r a n s fé r e r . D ur u b a n a d h é s i f é t r o i t p e r m e tde repo r t e r un t racé en unr ien de temps. I l conv ient làauss i de ve i l l e r à une adhérence pa r f a i t e des f i l m s oud e s s y m b o l e s p o u r p r o t é g e r

• • ^ - '

l e s p h a r m a c i e n s c o û t e p l u sche r , du f a i t d ' une pu re t és u p é r i e u r e d o n t n o u sn 'avons pas beso i n pou r ce tusage ) . On ob t i en t env i ron1,5 l i t re de solut ion avec900 g de pai l let tes et 1 l i t red ' e a u .C o m m e l e p e r c h l o r u r e d e f e res t pa r t i cu l i è rem en t hyd ro ph i l e e t se com b i ne f ac i l e m en t avec l ' hum i d i t é de l'air,

il f aut le con ser ve r da ns unréc ip ient é tanche ( les boî tesen p l as t i que des t i nées à l ac o n g é l a t i o n d ' a l i m e n t sconv i ennen t f o r t b i en ) . Onpeu t auss i p rocéde r à l ag r a v u r e d a n s c e s m ê m e sréc i p i en t s à cond i t i on d ' yavo i r a jouté l'eau n é c e s s a i r e .Il faut tou jo urs v e i l l e r à b ienfermer la boî te e t à év i ter del a renve rse r .

L a g r a v u r e à t e m p é r a t u r eno rm a l e peu t du re r de t ren t eà so i xan t e m i nu t es . On peu tram ener ce t t e du rée à

qu i nze vo i re d i x m i nu t es enpo r t an t à que l que 40° C l at e m p é r a t u r e d u b a i n e t e nassu ran t une ag i t a t i on cons tante. I l faut vei l ler à ce quedes bu l l es de gaz ne v ie n n e n t p a s e m p ê c h e r l econtact ent re le ba in e t leszones à g rave r . On peu tchasse r ces bu l l es avec unm o r c e a u d e p l a s t i q u e . L epe rch l o ru re de f e r enso l u t i on se conse rvei ndé f i n i m en t .

L e p e r s u l fa t e d ' a m m o n i u m(que l es ch i m i s t es appe l l en tfami l iè rement (NH4)2 Sg Og)se p résen t e sous l a f o rm ede cr i s taux b lancs. I l en faut500 g par l i t re d 'eau. Unet em pé r a t u r e de 40° e t uneag i t a t i on cons t an t e son ti n d i s p e n s a b l e s , m o y e n n a n tquo i la g r avu re du re u ned i za i ne de m i nu t es . Laconse rva t i on de l a so l u t i on

es t l i m i t ée dans l e t em ps .I l ex is te quant i té d 'aut resp rodu i t s pe rm e t t an t l ag ravu re , don t ce r t a i ns ag i s sen t beaucoup p l us v i t e ,m a i s s o n t n o t a b l e m e n t p l u sdange reux (c ' es t l e cas dum é l a n g e d ' a c i d e c h l o r h y -d r i q u e e t d ' e a u o x y g é n é e ) .N o u s n e c o n s e i l l o n s d o n cpas ce gen re de cu i s i ne auxd é b u t a n t s .

C o m m e r é c i p i e n t s , l e scuve t t es en p l as t i que pou rt r a v a u x p h o t o g r a p h i q u e sc o n v i e n n e n t t r è s b i e n . V o u s

pouvez u t i l i ser auss i unee m b a l l a g e e n p l a s t i q u eso l i de , un capo t de p l a t i net ou rne -d i sque ou un p l a t enPy rex . Les m a t é r i aux à p ros cr i re sont les métaux e t lac é r a m i q u e .

Le chau f f age du ba i n deg ravu re se f a i t au ba in -marie , c 'es t -à-d i re en met tantl a cuve t t e de g ravu re dan su n e p l u s g r a n d e c o n t e n a n td e l'eau chaude. I l fautsu rve i l l e r cons t am m en t l ap l a t i ne pendan t l a g ravu re ,p o u r r e m é d i e r à d ' é v e n

tue l les fa ib lesses loca l i séesde la réserve.

La g ravu re t e rm i née , i l f au tr i n c e r s o i g n e u s e m e n t l ap la t ine à l'eau c o u r a n t e . L eve rn i s de rése rve es t é l i m i néavec du pap i e r ab ras i f , de

Figure 5. Le tracé de ce quideviendra les pistes estréservé soigneusement. Dansnotre cas, la platine a déjà é té

découpée à ses dimensionsdéfinitives.

pro j ec t i on acc i den t e l l e deces p rodu i t s su r l a peau oules vêtements , i l faut laveri m m é d i a t e m e n t e t a b o n d a m m en t avec de l'eau et dusavon . D eux p rodu i t s son tu t i l i sab l es pou r l a g ravu redans un l abo ra t o i red ' a m a t e u r :ce sont le perchlorure de fer

et le persulfate d'ammonium. Le pe rch l o ru re de f e rse p résen t e sous l a f o rm ede pa i l l e t tes jaunes. On let r o u v e c o u r a m m e n t c h e z l e sr e v e n d e u r s d e c o m p o s a n t sé l ec t ron i ques (ce l u i qu 'ont r o u v e e n d r o g u e r i e o u c h e z

fa i re ses c i rcu i t s so i -m êm e • e lex n°7 • ja nv ier 1989 «21



l ' a cé t one ou du d i sso l van tpou r ve rn i s à ong l es . Leve rn i s ce l l u l os i que s ' é l i m i neau d i l uan t quand i l n'est pa senco re t rop sec .

La finition

Pour f in i r v iennent lesp e r ç a g e s . U n e p e r c e u s em i n i a t u re spéc i a l e n'est p a si n d i s p e n s a b l e ; u n e p e r c e u s eo rd i na i re conv i en t pou r l es

débu t s , pou rvu qu 'e l l e a i t unb o n m a n d r i n . L e s d i a m è t r e scou r an t s son t 1 m m e t1 ,5 m m pou r l es b r och es depo t en t i om è t res ou de re l a i s .La vr i l l e qu 'on u t i l i se h a b i tue l lement avec les sc ies àd é c h i q u e t e r p e u t e n c o r erend re se rv i ce i c i .

Les procédésphotograptiiques

Le repo r t au p i nceau peu tdeven i r f as t i d i eux pou r desc i rcu i t s importants en ta i l l e e tau t racé com p l exe . S i l ' ond ispose d 'un t racé tout fa i t , i le x i s t e p l u s i e u r s p r o c é d é sp h o t o g r a p h i q u e s d e r e p o r td e s r é s e r v e s d e g r a v u r e .Cela sor t un peu des l im i tesde cet ar t i c le , mais vous ensau rez p l us su r l e m a t é r i e lnécessa i re e t l es p rodu i t sd i spon i b l es chez l es reven d e u r s d e c o m p o s a n t s o u l e sa n n o n c e u r s d e n o t r e r e v u e .Le t racé de nos p l a t i nesstandard est lu i auss i par fa i

t em en t cop i ab l e pa r l esp r o c é d é s p h o t o g r a p h i q u e s .I l ne faut pas vous a t tendre àdes résu l ta ts par fa i t s à vot rep rem i è re t en t a t i ve . N e vousl a i ssez pas décou rage r : l esavo i r f a i re v i end ra avecl ' e x p é r i e n c e .

S i vous conna i ssez desd i c t ons s i m i l a i res à" A p p r e n t i n'est p a s m a î t r e " ,ou "Par is ne s 'es t pas fa i t enu n j o u r " , s o y e z a i m a b l e s d en o u s l es c o m m u n i q u e r , p o u rnous a ider à var ier la f in denos ar t i c les .M e r c i d ' a v a n c e e t b o nt rava i l .

Figure 6. La platine munie desa réserve est gravée auperctiiorure de fer dans unecuvette phioto ctiautfée aubain-marie.

Figure 7. La platine gravée estrincée abondamment à l 'eau.Notez que les mains sontprotégées de l 'agent degravure par des gants deménage.

J'

22 fa i re ses c i rcu i t s so i -m êm e • e lex n°7 • janv ier 1989



E L E X Le S e a u B P 5 3 - 5 9 2 7 0 B A I L L E U L

t e l ; 2 0 4 8 6 8 0 4 t é l é c o p i e : 2 0 4 8 6 9 6 4

t é l e x : 1 3 2 1 6 7 M I N I T E L : 3 6 1 5 c o d e E L E X

8 h 3 0 à 1 2 h 3 0 e t d e 1 3 h 1 5 à 1 6 h 1 5

B a n q u e : C r é d i t L y o n n a i s -

A r m e n t iè r e s n ° 6 6 3 1 - 6 1 8 4 0 Z

C C P P AR I S 1 9 0 2 0 0 V

l ib e ll é à " E L E X "

2^""^ a n n é e n ° 7 j a n v i e r 1 9 8 9

A B O N N E M E N T S : v o ir e n c a rt a v a n t - de r n iè r e p a g e

P U B L I C I T É : B r i g i tt e H e n n e r o n e t N a t l i al i e D e f r a n c eA D I V I I N I S T R A T I O N : J e a n i n e D e b u y s e r e t M a r i e - N o ë l l e G r a r eD I R E C T E U R D É L É G U É D E L A P U B L I C A T I O N : R o b e rt S a f ie

o n t p a r t i c i p é à la r é a l i s a t i o n d e c e n u m é r o :J e a n - P a u l B r o d ie r • Y v o n D o f f a g n e • D e n i s M e y e r

G u y R a e d e r s d o rf • N N •

S ociété éditrice : Editions Castei l laS A a u c a p i t a l d e 5 0 0 0 0 0 0 0 Fs iè g e s o ci al : 2 5 , r u e M o n g e 7 5 0 0 5 P A R I SR C - P A R I S B : 5 6 2 1 15 4 9 3 S I R E T : 0 0 0 5 7 A P E : 5 1 12pr inc ipa l associé : S ' * KLU WERDirecteur général et directeur de la publication: Marinus Visser

Toute reproduction ou représentation intégrale ou partiel le, par quelque procédé que cesoit, des pages publiées dans la présente publication faite sans l 'autorisation del'éditeur est i l l icite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d'une part,les reproductions strictement réservées à l 'usage privé du copiste et non destinées àune utilisation collective, et d'autre part, les analyses et courtes citations justifiées parle caractère scientifique ou d'information de l'oeuvre dans laquelle elles sontincorporées (Loi du 11 mars 1957 - art. 40 et 41 et Code pénal art. 245).

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• P o ch . C O N D E N S A T E U R S a u

TANTALE, 0 ,1 ;^F à 100 M F ,(50 pièces)

• P oc h C O N D E N S A T E U R SC H IM IQ U E S , 1 ^ F à 4 7 0 0 ^ F ( 5 0

• Poch COND pour F ILTRE H .P . , 1 fifà 68/ jF , N .P . , (10 p ièces)

• Poch . COND . AJUSTABLES e tVAR IABLES , (10 p ièces)

• Poch. C.T .N. , V.D.R . , parafoudre,antiparasites, etc.. (20 pièces)

• Poch. FUSIBLES, (20 pièces) et porte-fusibles, (10 pièces)

• Poch . MICAS e t C ANO NS , pour

transistors, TO 220, T0 3, T 066, etc. .(100 pièces)

• P o ch . S U P P O R T S d e C . I N T . ,6 à 40 p, (20 pièces) •

• Poch . RADIATEURS , T05 , TO220 ,T 0 3 , profilés (10 pièces)

• Poch. PRISES, DIN, JACK, RCA, etc. ,(20 pièces)

• P o c h . B O R N I E R S e t C O N N E C T E U R S(appairés), (10 pièces)

• P o ch . V O Y A N T S , L E D , C L I P S ,N E O N S , L U C I O L E S . ..

• Poch. INTER C O MMUT , clavier, etc.(25 pièces)

• P o ch . C O M M U T . R O T A T I F S , 1 c12 p., 2 c 6 p., etc. (5 pièces)

• Poch. FILS ET CABLES, bl indés,nappe, câblage, (couleurs assorties)(50 m)

• P och. G AIN E, thermo, souplisso,manchons, etc.• Poch. FIL EMAILLE 0 0 ,1 mm à

1,5 mm, (100 m)• Poch. VISSERIE MINIATURE, 0 1,5 , ;

et 2,5 mm (300 pièces)• Poch. VISSERIE, 0 3 mm, (100 v is

•I- lO O écrous + 100 rondelles)• Poch. VISSERIE, 0 4 mm, (100 v is

-(- 100 écrous -I- 100 rondelles)• Poch VISSERIE et cosses diverses,

(500 pièces)• Poch MATER IEL ELECTR IQUE,

prises, inter, triplette, etc.• Poch. RELAIS , 12 V, REED, etc.

(5 pièces)• P och. BO BINAG ES, F . I . , pots ferrite,

mandrins, etc., (20 pièces)• P o c h . B O U T O N S P O U R

P O T E N T I O M E T R E S , a x e 0 6 ,

glissière, auto-radio, etc. (25 pièces)• P o c h . C O R D O N S hi-fi, d'alim., etc.

(5 pièces)• Poch . TRANSFO D ' IMPEDANCE, 8 f i

12 X 8f i, 3 W surmoulé, (2 p ièces)• P o c h . 2 H . P . , 4 a 0 10 c m, 2 W• P o c h . 2 H . P . , 4f i , 0 17 cm, 5 W• Poch. 2 H.P . , 8 fi , 8 cm X 20 cm, 5 W• Poch. MICRO ELECTRET, dynamique,

écouteur, etc. (5 pièces)• Poch. GR IP-F ILS, 14 cm, 1 rouge + 1

noir• Poch . jeux de CO RDO NS DE

MES UR E, (R + N) - 2 mini grip-fils• Poch. COSSES A SERTIR (assorties,

100 pièces) •• Poch. 3 CO FF RET S, p lastique noir,

85 X 55 X 35 mm• Poch. 2 CO FF RET S, p lastique noir,

110 X 70 X 45 mm• Poch. 1 C O FF R ET, p lastique noir, 155

X 90 X 50 mm• Poch. CIRCUIT IMPRIME, epoxy et

bakélite, (10 dm^)• Poch. PERC HLO (pour 1 I) - i- FEU TR E

SPEC IAL C I . - I- p laque C I .• Poch . GRADATEUR EN K IT , 220 V ,

800 W, avec circuit imprimé• Poch . VOIE INVERSE POUR

MODULAT EUR , 200 V , 800 W aveccircuit imprimé

E JtJI 6 5 q u a i d e la F o s s e• H * t 4 4 1 0 0 N A N T E S - 4 0 . 7 3 . 5 3 . 7 5

E,17 2 ru e d e s F r è r e s P r ê c f i e u r s1 7 0 0 0 LA R O C H E L L E - 4 6 . 4 1 . 0 9 . 4 2

E .79

5 9 r u e d ' A l s a c e L o r r a i n e

7 9 0 0 0 N I O R T - 4 9 . 2 4 . 6 9 .1 6

E . C . E . L . I .1 7 r ue d u P e ti t C h a n g e2 8 0 0 0 C H A R T R E S - 3 7 . 2 1 . 4 5 . 9 7

E.85R I .

8 5 0 0 0 L A R O C H E - S U R - Y O N - 5 1 . 6 2 . 6 4 . 8 2

e lex rn°7 • j anv ier 1 98 9 2 3



L A TENSION RETARDEE

Le ci rcui t RC (résist ance / condensa t eu r ; vo i raussi l 'art ic le page 18) estsans dou t e l ' un des p l usut i l i sés parmi les c i rcu i t s debase de l ' é l ec t ron i que . Ce l ajust i f i e que nous lu i consac r i ons un deux i èm e a r t i c l ed a n s c e n u m é r o . D a n s" C h a r g e , d é c h a r g e . . .", u nc i rcu i t RC se voya i t app l iquerune t ens i on con t i nue pu i sée .Le condensateur l i ssa i t l at ens i on con t i nue , a l o rs que l arés i s t ance é t a i t soum i se àune tens ion a l ternat i ve .

I c i nous app l i que rons à l ac o m b i n a i s o n R C u n e t e n s i o na l ternat i ve . I l es t év identq u ' a u c u n e t e n s i o n c o n t i n u en e s ' a p p l i q u e r a a u c o n d e n sateur pu isque le c i rcu i t RCn e c o m p o r t e p a s d e r e d r e s s e u r L ' é v o l u t i o n d e l at ens i on a l t e rna t i ve aux

b o r n e s d u c o n d e n s a t e u rse ra exp l i quée au cou rs del 'expér ience qu i su i t .

Pou r f ab r i que r un t ens i ona l t e rna t i ve à t rès bassef réq uen ce , i l f au t cons t ru i reu n g é n é r a t e u r é l e c t r o n i q u e ;ce se ra un m u l t i v i b ra t eu rastab le à deux t rans is tors . Lafigure 2 mont re le c i rcu i t . Lesd e u x t r a n s i s t o r s c o n d u i s e n tà t ou r de rô l e : qu an d T 1condu i t , T 2 es t b l oqué e ti nve rsem en t . La LED dans l ec i rcu i t de co l lec teur du t rans is tor qu i condui t , s 'éc la i re .Les deux LED -ce son t desL E D r o u g e s q u i c o n v i e n n e n tle m ieux à ce c i rcu i t - c l i gnotent a l ternat i vement . E l lesm on t ren t qu e la t ens i on d eco l l ec t eu r es t success i ve m en t hau t e (p roche de l at ens i on d ' a l i m en t a t i on ) pu i sbasse (p roche de 0 V ) . Laborne de sor t ie dro i te (A) estd ' abo rd p l us pos i t i ve que l ag a u c h e ( B ; p e n d a n t q u e T 1condu i t ) ; pu i s l a gauche (B )est p lus pos i t i ve que la dro i te(A ; pendan t que T 2 condu i t ) .En d ' au t res t e rm es : en t rec e s d e u x b o r n e s r è g n e unevraie tension aiternative. L e

c i rcu i t n'est n u l l e m e n tcr i t i que, e t i l fonct ionned 'em b l ée , sau f e r reu r dem o n t a g e . L a f r é q u e n c e d um u l t i v i b ra t eu r es t d ' env i ron1 l - l z . Donc à chaques e c o n d e , c h a q u e L E Ds 'a l lume une fo is .

N o u s r a c c o r d e r o n s à c egéné ra t eu r l e c i r cu i t RC quen o u s a v o n s d é j à m a n i p u l é(voi r l 'art ic le " le ci rcui t RC,c h a r g e e t d é c h a r g e " ) , l e sc o m p o s a n t s p r e n a n t c e t t efois les valeurs : 100 Q et1000 ptF 16 V. Deux LED ind iq u e n t l a t e n s i o n d u c o n d e n sa t eu r Lo rsq ue la t ens i on d ela sort ie A est posi t ive lesLED D 1 e t D 3 s ' a ll um en t : D1pa rce que T 1 ram ène à 0 Vla sor t ie B , D3 parce que lat e n s i o n d u c o n d e n s a t e u r( t ou t com m e l a t ens i on de l asor t ie ) es t pos i t i ve . Cependant D3 s 'éc la i re un peuapr ès D 1. Ce re tard est dû aut e m p s n é c e s s a i r e a uc o n d e n s a t e u r p o u r s echa rg e r Lo rs de l ' inve rs i onde la po lar i té du générateur ,ce son t l es au t res LED qu is ' a l l um en t , D 4 un peu p l ust a r d q u e D 2 R e m a r q u e z q u ' à

c e m o m e n t l e c o n d e n s a t e u rC est po lar i sé en inverse, cequ ' i l ne suppo r t e qu 'avecdes t ens i ons f a i b l es .

On no t e ra pa r a i l l eu rs queles LED D1 et D2 ne sont enf a i t j am a i s t o t a l em en té te in tes. S i l 'on observe lesqua t re LED ensem b l e , i l es tév i den t que la t ens i on auxb o r n e s d u c o n d e n s a t e u r e s tre tardée par rappor t à la

JDJ :L_ [ )

^

T

i=tf 0^

Figure 1. Si l 'on applique une tension continue puisée, unetension continue (fluctuante) apparaît aux bornes du condensateur du réseau RC. Si la tension appliquée au réseau est alternative, c'est également une tension alternative qui se présente surC.

©

4 ,5V" X©où

83785X-3

Figure 2. La tension alternative fournie par le multivibrateur astable pour le test du réseau RC estdisponible entre les points de connexion A et B.

24 l e dé ph as ag e • e lex n°7 • janv ier 1989



Figure 3. Indications pour laconstruction sur une platineELEX de format 1.


R1 , R4 = 100QR2,R3 = 33 kQC I ,C2 = 4 7 )JF/1 6 V é lec-

t ro l y t i queD 1 , D 2 = L E D r o u g eT 1 , T 2 = B C 5 4 71 p l a t i ne d ' expé r i m en t a t i on de f o rm a t 1

t ens i on p r i m i t i ve . On appe l l edéphasage ce re tard , représen t é sc l ném at i quem en t su r

la figure 4. D eux t ens i onsa l ternat i ves de même a m p l i tude e t de même f r é q u e n c epeuven t donc se d i s t i ngue rl'une d e l'autre par un déca l age dans l e t em ps (déca l age de phase ) . La figure 5m ont re un au t re cas ded é p h a s a g e p r o d u i t p a r u nc i rcu i t RC. La courbe de p lusf o r t e am p l i t ude rep résen t eune t ens i on d ' en t rée s i nuso ï da l e . N on seu l em en t l atens ion de sor t ie , sur lecondensa t eu r du réseau RC ,e s t d e m o i n d r e a m p l i t u d e(une par t ie de la tens ion

choi t dans la rés is tance)m a i s enco re sa phase es tdéc a l ée de q ue l qu e 60 j^s :c h a q u e c a r r e a u c o r r e s p o n dà 5 0 (JS (1 f /s = 1 m i l l io niè m ede seconde). Sur la f i gure 5 ,l e déphasage es t év i den taux passages à zé ro .

11

LED 1

LED 2 r.X;

LED 3

LED 4 1 :::.::;

iggSi.-.•.• .\-.• .•

i—

i

' 83785X-4

I Les t echn i c i ens m esu ren t lap h a s e e n d e g r é s , 3 6 0 °r e p r é s e n t a n t u n d é p h a s a g ed ' u n e l o n g u e u r d ' o n d eent ière . La tens ion a l ternat i verep résen t ée se t rouvan t enretard d 'env i ron 60 JJS su r390 f i s (du rée d ' une pé r i ode ) ,l e d é p h a s a g e p r e n d l ava leur :

60 f/s/390 /JS = 0,15 (15%)

so i t en deg rés ;

Figure 4. Représentation schématique de l 'ordre d'al lumage. LesLED 3 8t 4 s'al lument avec un certain retard par rapport aux LED1 et 2.

^ ^ ^ • x u *

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Figure 5. Les décalages entre les passages à zéro montrent quela tension du condensateur est en retard sur la tension d'entrée.

fi '

fJ

' fS

Figure 6. Le déphasage entre la tension (petite sinusoïde) auxbornes du condensateur et le courant (grande sinusoïde) qui letraverse est toujours de 90°. Quand l 'une des courbes passe parzéro, l 'autre passe soit par son maximu m, soit par son minimum .

0 , 1 5 X 3 6 0 ° 54°

Figure 7. L ' oscil logramm e montre la tension (petite courbe) auxbornes d'un cond ensateur et le courant (grande courbe) queprovoque cette tension. Le courant e st en avance d'un quart delongueur d'onde (déphasage de 90°).

C e m o d e d e m e s u r ec o m p l i q u é e n d e g r é s a é t éadop t é pou r m e t t re enév i dence l es e f f e t s du dépha sage . Un re t a rd donné ent e m p s a m o i n s d e c o n s é q u e n c e s u r u n e t e n s i o na l t e rna t i ve " l en t e " ( f réquencebasse ; onde l ongue ) que su rune t ens i on à f réquenceé l evée . Le déphasage i n t ro du i t par un réseau RC estd ' au t an t p l us g rand que l a

f réq uen ce de l a t ens i on es té l e v é e (le m a x i m u m e s tcependan t 90° )L ' a m p l i t u d e d e s t e n s i o n ssu r l a pho t o 5 dépend éga l e m en t de l a f réquence : l at e n s i o n a u x b o r n e s d uc o n d e n s a t e u r d é c r o î t q u a n dl a f réquence s ' é l ève . Lecondensa t eu r l a i sse passe rle courant al ternat i f . I l sec o m p o r t e c o m m e u n e r é s i s t ance don t l a va l eu r d i m i nue ra i t quand l a f réquencea u g m e n t e .L e s d é p h a s a g e s n e s ep r o d u i s e n t p a s s e u l e m e n t

en t re des t ens i ons a l t e rna t i ves, mais auss i ent re descourants a l ternat i f s , ouenco re en t re un cou ran t e tune t ens i on . L'écrand 'osc i l l oscope de l a figure 7mo nt r e la tens ion (pet itec o u r b e ) a u x b o r n e s d ' u ncondensa t eu r e t l e cou ran t( g r a n d e c o u r b e ) q u ep rovoque ce t t e t ens i on . Lecou ran t es t en avance d ' unq u a r t d e l o n g u e u r d ' o n d e ,soit 9 0° (= 1/4 .360°). Q ue lleque so i t l a f réquence , l ecourant e t la tens ion sontt ou j ou rs en quad ra t u re , c ' es t -à -d i re déphasés de 90°

RÉCAPITULONS

Un pe t i t r ésum é en gu i sed ' a i d e - m é m o i r e :- Le c i rcu i t RC in t rodu i t undéphasage en t re l es t ens i onsd 'ent rée e t de sor t ie .- Le déphasage es t spéc i f i épa r rappo r t à une pé r i odeen t i è re (en deg rés ) .- Le déphasage i n t rodu i t pa ru n c i r c u i t R C d o n n é d é p e n dde l a f réquence .

- Le condensa t eu r sec o m p o r t e c o m m e u n e r é s i s t ance va r i ab l e en f onc t i on del a fr é q u e n c e .- La t ens i on aux b o rne s d ' uncondensa t eu r es t t ou j ou rsdé pha sée de 90° pa r rappo r tau courant qu i le t raverse.

le dé ph as ag e • e lex n°7 • janv ier 1989 25



^MWMM

FABRIQUEZ

U N M O T E U RÉLECTRIQUE !Anto ine, 8 ans, pass ionné deva isseaux spat iaux e tv ice c inampion de Lego tec ln-nique -avec son f rère Vincent-est un fami l ier des réal isat ionsen LEGO é lect r i f i ées. Lesmoteurs électr iques, les t ransmiss ions, les démul t ip l i ca t ions,ça le connaî t . Un jour pourtanti l reste en arrêt devant le

moteur é lec t r ique de son jeude const ruct ion e t observe lebloc de mat ière plast iquemoulé dont i l ne sor t quel'arbre et les deux bornes deconnec t i on . L ' accesso i refami l ier lui apparaî t tout d'uncoup sous un jour mystér ieux. Q ue se cache-t - il là-dedans ? Un moteur é lect r ique ? Oui , mais dans lamachine à laver, dans laperceuse, dans le t reui l del 'ascenceur, ce sont aussi desmoteurs électr iques. Int r igué, i lde ma nd e à son père : «D isRené, com m en t f onc t i onne unmote ur é lec t r ique ?» .

René n'est pas ingén ieur auCNRS et s i l a scène se passeprès de Toulouse, ce n'est pasparce qu ' i l es t ingén ieur àl 'aérospat iale. Non, René estpaysan, i l cul t ive la terre poury fai re pousser des plantes;c 'es t un paysan d 'une espècerare (soit qu'el le est en voiede dispari t ion, soi t qu'el le estencore en cours de mutat ion) .I l s ' intéresse aux techniquesmodernes, dont l 'é lec t ron ique,et s 'en sert dans son t ravai l ,no t am m en t pou r au t om a t i se rl 'arrosage et l 'aérat ion de ses

serres.Pass ionné de mécanique (sonf i ls Antoine a de qui teni r) i lconstrui t ses machines lui -même, les modi f ie en fonct iondes besoins et en invente desvar iantes sans cesse p lus efficaces. De là à exp l iquer à unapp ren t i cosm onau t e de8 ans comment fonct ionne lemoteur é lec t r ique ? B ig re . . .

D e u x b o u c h o n s d e l i è g e1 6 é p i n g l e s , d u c a r t o n , du

f i l é m a i l l é , d e u x a i m a n t s der é c u p é r a t i o n , d e u x b o u t s dec â b l e m u l t i b r i n et u n e p i l e

I l réf léchi t en faisant tournerent re ses do ig ts le bouchon

de l iège de la boutei l le depinard qu' i l a devant lui . Surla tab le où sont cop ieusementétalés les Lego, i l traîne que l ques a imants cy l indr iquesqu'Antoine ut i l ise parfois pouracc roche r l es wagons de sesconvois .

Le garçon ins is te :«A lors , tu sa is pas to i -même?»I l manie l 'a igui l lon de l'amour-propre, le f i ls qui sai t manoeuvrer son père.Tout d 'un coup René sor t sonopine l de la poche :«Va dem and er q ue l ques ép in g les à ta mère e t prend aupassage la bob ine de f i l decu ivre posée à cô té du fer à

souder»«Et le fer aussi ?» anticipeAnto ine.«Oui , bien sûr, i l me faut ducarton aussi et une pi le plate,et n'oubl ie pas i'étain et lapince coupante. Et foui l le unpeu dans la corbei l le à papier,tu y t rouveras des chutes decâb le en nappe mul t i co lore ,apporte-les aussi !»Quelques instants plus tard i lsse mettent au t ravai l : deuxbouchons de liège, 16 ép ing les,du car ton, du f i l émai l l é , deuxa imants de récupérat ion e tdeux bouts de câb le mul t i br in . Const ru i re un moteurélectr ique avec un tel br ic-à-brac, ça c'est du recyclage, jete dis pas, hé.

Les deux a imants prov iennenten fai t de vieux haut-parleursminiature. I ls sont faci les àdétacher s i on se donne lape i ne de d ' a r rache r d ' abo rden t i è rem en t l a m em branecon i que du HR

Inut i le de préciser que cehaut -par leur ne produ i ra p lusj am a i s aucun son . . . Unaimant en fer à cheva l dontles pô les sont écar tés de25 m m env i ron aura itconvenu éga l em en t . Lerésul tat de la démonstrat ionde René apparaî t sur laphotographie . Qu 'en d i tes-vous ? Ça m arche . Vouspouvez en fai re autant enquelques minutes avec lesi ng réd i en t s énum érésc i -dessus.

Pour réédi ter l 'exploi t dans lesmei l leures condi t ions poss i b les, const ru isez d 'abord lerotor, c'est-à-dire la piècemob i le du moteur Prenez unbouchon cy l i nd r i que en bonétat . Repérez le centre desdeux bases e t enfoncez depar t e t d 'aut re du bouchonune ép ing le par fa i tement

Figure 1 - Le but de ces travaux pratiques n'est pas de contribuer au progrès des techniques depointe, mais tout simpiement de démystifier ie fonctionnement d'un type de moteur éiectrique,pour celui qui n'y voyait pas clair jusqu'à présent. Il existe bien sûr beaucoup d'autres types demoteurs dont ie fonctionnement est très différent de celui-ci.

26 un mo teu r sur pre nan t • e lex n°7 • janv ier 1989



perpendicu la i re au p lan desbases . Ces deux ép i ng l esconst i tuent l'axe du rotor Surle plan de cet axe, enroulez14 tours d e f il de cuivreéma i l lé de 0 ,3 m m de sect ioncom m e i nd i qué su r l ecroqu is .P iquez ensu i te deux ép ing lesétêtées de part et d 'autre del'axe du rotor sur le plan de labobine en vei l lant à ce

qu 'e l les so ient b ien cent réespar rapport à la largeur de labob ine. F ixez ensu i te chacunedes deux ext rémi tés de labob i ne que vous venez defabr iquer à l'une d e s d e u xép i ng l es p l an t ées dans unem êm e base du ro t o rExaminez a t tent i vement lecroqu is e t la photographie e tvous com prend rez , s i ce n'estdéjà fai t . Prenez soin dedénuder le f i l émai l lé àl 'endroi t où vous le soudezaux ép ing les sans tê te .

Le ro tor sera p lacé sur deux

chevale ts const i tués chacunde deux ép ing les cro isées,p lantées dans une rondel lede l iège provenant el les-m êm es d 'un bouchon (Ch i c , i lva encore fa l lo i r déboucherune boutei l le, les gars). Cedeux i èm e bouchon f ou rn i raaussi la mat ière premièrepour les suppor ts des deux

a imants . C'est à l'aide de col leà pr i se rap ide que vousf ixerez les aimants sur lessupports a ins i que lessupports e t cheva le ts sur uncarton fort ou sur une planchet te de bois.

N 'oubl iez pas de véri f ier lapo lar i té des a imants avant def i xer leurs suppor ts pour deb o n . D eux pô l es opposés

(nord et sud) doivent se fai reface : s i vou s les ra ppro che zl 'un de l'autre ils s'attirent s'ilssont b ien orientés.

Avant d 'achever la const ruct ion du moteur , je tons uncoup d'oei l sur ce qui doi t seproduire si l 'on fai t c i rculer uncourant dans la bob ine qu ientoure le rotor Cet te bobinedevient un électroaimant don tle c h a m p m a g n é t iq u epossède un pô le nord e t unpô le sud. Le pô le nord del'aimant permanent (provenantd'un haut-parleur) repousse lepôle nord de l 'é lectroaimant.D e m êm e l es pô l es sud serepoussent . Inversement, lespôles nord et sud s'at t i rentm u t ue l l em en t .

Le ro tor aura donc tendance àtourner autour de son axej usqu 'à ce que son pô l e sudse retrouve en face du pôlenord de l 'a imant permanent. I l

s ' immob i l i sera dans cet tepos i t ion . . . à moins que l 'onn' inverse le courant dans labob ine du ro tor S i on opèrecet te inversion le rotor poursui tsa rotat ion pendant 180°j usqu 'à ce que son nouveaupô le nord se t rouve en facedu pô le sud de l 'a imantp e r m a n e n t ( i m m u a b l e m e n tpo lar i sé dans le même sens) .L'élan est donné, le mouve

ment est lancé et i l se poursuivra à condi t ion d' inverser lesens du cou ran t au bonm o m e n t .

L ' i n v e r s i o n d u c o u r a n t d a n si a b o b i n e e s t a s s u r é e p a r lar o t a t i o n d u r o t o r l u i - m ê m e

I l nous suff i t dès lors deréal iser un pet i t montage (lecollecteur) qu i fournit lecourant au rotor et qui réaiisel ' inversion du sens du couranttous les 180° Rem arquez quece collecteur n'a rien à voiravec le col lecteur d'un transistor La version simpl i f iée denotre col lecteur est réal isée àl'aide de deux bou t s de câb l em u l t i b r i n dénudés su r unelongueur d 'un bon cent imèt re .Ce sont deux aut res ép ing lesqu i main t iennent ces deux

balais dans la posi t ion vouluepour que les ép ing les sanstête viennent s'y frotter àchacun de leur passage. Vousrem arque rez qu 'à chaquepassage devant un de cesba la is , chacune des ép ing lessans tête se t rouve devant lepô le de la bat ter ie opposé àce lu i du passge précédent .L ' i nvers ion du courant dansla bobine est assurée par la

rotation du rotor C'est s imple ,non ?

Soudez f ina lement l'autreext rémi té des câb les mul t i -b r ins aux pô les d 'une bat ter iede 4,5 V, disposez les brinsdes balais de manière tel lequ' i ls établ issent un boncontact de f rot tement avec lesép ing les é tê tées sans t rop lesfreiner Bien réglé votremoteur tournera à la vi tesserespectab le de 200 tours parminute. Alain Pros(i )t n 'a qu'àbien se teni r !

Quant à Anto ine, not reapprent i -é lectronicien, i l estrav i car g râce à l 'expér iencequ' i l v ient de fai re avec sonpère, i l a vu de ses yeux lesspectaculai res ef fets del 'é lec t ro-magnét i sme. Unedémonst ra t ion qu i vaut b ienson pesant de théor ie , non ?

Figure 2 - Ce croquis devrait vous permettre de réaliser le moteur expérimental sans mêm e lire le texte. Nous vou s recomm andonsnéanmoins de prendre le temps, pour bien comprendre, de lire attentivement les explications fournies dans le texte de cet article.Imaginez des variantes, des maléiorations, mais attention, cette réalisation es t bien équilibrée : ne la perfectionnez pas trop car labatterie n'y résisterait probablement pas.

un mo teu r su rpr ena nt • e lex n°7 • janv ie r 1989 • 27



' // V

PIERRE VERNIER(1580-1637)

S i m p l i f i ons l es choses enp renan t une règ l e d ' unm è t r e , g r a d u é e e n c e n t i m è -

. t res , e t en p laçant le long decet te règ le une rég le t te de9 centimètres divisée en 10parties égaies: c h a q u ediv is ion de cet te rég le t te

m esu re donc 9 / 10 dec e n t i m è t r e s .Quand l es deux zé ros co ï nc i d e n t c o m m e s u r l a figure 2, ily a 1/10 de cent imètred 'écar t ent re les d iv i s ions

\

L E PIEDA COULISSE

N o u s a v o n s à m e s u r e r l ad i s t ance en t re l es deuxpoin ts A e t B ( f i gure 2 d) .Pou r ce l a nous p l ace rons l e«0» de la règ le sur le po in t A ,et le «0» de la réglet te sur lepoint B. Ici le «0» de larég le t te se t rouve ent re lesdivisions «16» et «17» de lar è g l e ; l e s e g m e n t A B m e s u r edon c p l us de 16 cm e t m o i nsde 17.

Il su f f it main tena nt de rechercher la d iv i s ion de la rég le t tequ i co ' i 'nc ide exactementavec une d iv is ion de la règ le :dans ce cas, c 'es t la d iv i s ion«6» de la rég le t te , ce qu iind ique qu ' i l y a 6 /10 decent imètre entre la 16*"^®div is ion de la règ le e t le po in tB : l e segm en t de d ro i t e ABm e sur e don c 16,6 cm . C'esta i ns i qu 'avec une règ l eg r a d u é e e n c e n t i m è t r e s e tun vern ier ( la rég le t te) nousa v o n s p u m e s u r e r d e s mil l i -

Q ua nd on p ra t i que l ' é lec t ro n ique, on a t rès souvent àm esu re r des pe t i t s ob j e t savec p réc i s i on . P l u t ô t qued 'u t i l i se r bê t em en t une règ l e ,on a tout in té rê t à fa i re appelà un out i l fai t pour cela: lep i ed à cou l i sse , i ns t rum en tp r é c i s m a i s m a l h e u r e u s e m e n t t r o p m a l c o n n u d e sb r i co l eu rs . Ce t i ns t rum en tt rès s imple est fa i t d 'unerèg l e en ac i e r (ou , depu i sq u e l q u e s t e m p s , e n m a t i è r ep l as t i que t rès du re ) m un i e àu n e e x t r é m i t é d ' u n b e c e néquerre , e t sur laquel lecoulisse un cu rseu r l u i -m ê m e m u n i d ' u n b e c e néquerre . La p ièce dont i l fautmesurer la la rgeur , l ' épa isseur ou le d iamèt re , es t pr i seen t re ces deux becs . Lalecture se fa i t sur une échel leg r a d u é e .

L e s d e u x e r g o t s d i s p o s é s àl ' opposé des becs se rven t àm esu re r «en c reux» , l esd i am è t res i n t é r i eu rs (ca l i b res )o u l'écart ent re p ièces. Laf i ne t i ge m é t a l l i que qu i su rc e r t a i n s m o d è l e s c o u l i s s edans la règ le ser t à e f fec tuerd e s m e s u r e s d e p r o f o n d e u rUne g radua t i on en m i l l i m è t res appa ra î t su r l e bo rd del a règ l e (souven t m un i eé g a l e m e n t d ' u n e g r a d u a t i o nen pouces ) , t and i s que su r l ebo rd de l ' ouve r t u re p ra t i quéedans l e cu rseu r se t rouve unvernier, c'est-à-dire unegraduation servant à ia mesureprécise des subdivisions del'éclielie principale. O u i , u np i ed à cou l i sse o rd i na i rep e r m e t d e m e s u r e r a i s é m e r iau 1 /10 de mi l l imèt re près, àcond i t i on de savo i r se se rv i rdu vern ier . . .

Figure 1 • Le pied à coulisse asa piace sur la table de l 'électronicien. Dans la plupart descas, il permet de faire desmesures à la fois bien plusprécises et plus rapidesqu'une régie.

• %

Figure 3 - Exemple de lectureen dixièmes de mil l imètres surun vernier de pied à coulisse.

w /

1| 2| 3r 4| 5| 6| 7i 8| 9I ; i "1 ''I ^1 °i3I : 4I ! s! iël ïîi

0B

°l

1 2 3 410 tO 10 10

1| 2| 3 , 4

:li il2 ils»: ^ ^ I4 ,:'^

4

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610

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710

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810

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910

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410

3 2 110 10 10

1| 2| 3 | 4 , 5 , 6 | 7

0 , i 2 l 3l H I ls Ile

8| 9| 1,0

7 is I9 1 0

J_ _à_ 5_ A_ 3_ i _ _ L O10 10 10 10 10 10 10

0 1| / y i | 5 1 |6 1 |7 1 |8 1 |9 2 |0 2 |1 2

A 16 ,5 cm : B

10

0 1I 2I 3I 4I si 6

2 2|3 2 l4 2 |5 2 |6

7I al 9I 1 n

Figure 2 - Pour il lustrer le principe du vernier il faut s'imaginerune règle graduée en centimètres sur laquelle coulisse uneréglette de 9 cm divisée en 10 parties égales.

« Î K w w A a

«1»; ent re les d iv i s ions «2» , cesont 2/10 et entre les div isions «3», i l y a 3/10 de centim è t re , et ainsi de sui tej usqu 'aux 9 / 10 de cen t i m è t reent re les deux «9» . S I nousfa isons g l i sser la rég le t te lel ong de l a rég i e p r i nc i pa l ede so r t e que l es deux div is ions «4» coïnc ident , i l y aura4/10 de cent imèt re ent re lesdeux «0» (f igure 2b), et si lesde ux «7» co' ïncide nt , i l y a ura7/10 d 'écar t ent re les deux«0» ( f i gure 2c) . Voyons maint e n a n t s u r q u o i d é b o u c h e n tces ob se rv a t i ons . . .

m è t res . Le p i ed à cou l i ssef onc t i onne exac t em en t se l once p r i nc i pe : l ' é che l l e p r i nc i pa l e es t g raduée en m i l l i m è t res, e t le vern ier permet dem e s u r e r d e s d i x i è m e s d em i l l i m è t re s i sa l ongueu r es tde 9 m i l l i m è t res (d i v i sés en10), o u d e s v i n g t i è m e s d em i l l i m è t re quand sal ongueu r es t de 19 m i l l i m è t res d iv i sés en 20 par t iesé g a l e s . C'est s i m p l eco m m e . . . un ve rn ie r , etsur tout t rès u t i l e en pra t ique.

28 le pie d à co ul is se • elex n°7 • janv ier 1989



AtiRiTnF

ELECTRONIQUEQ u i a r é p o n d u l e p r e m i e r ?C'est l a ques t i on à cen t sousq u a n d l e s d e u x c a n d i d a t sd ' u n j e u o u d ' u n c o n c o u r sr é p o n d e n t " e n m ê m et e m p s " . L a m ê m e q u e s t i o nse pose dans l es cou rses ent o u s g e n r e s , l e s g y m k h a n a s ,e t c , au t an t de c i r cons t ancesdans lesquel les i l es t hors dequest ion de la isser lam o i nd re p r i se au dou t e e t àla contesta t ion. I l faut un juryinfai l l ib le, c 'est-à-di reé l ec t ron i que .

P renez deux re l a i s , deuxd o u i l l e s , d e u x a m p o u l e s ,d e u x b o u t o n s p o u s s o i r s àcontact de t rava i l , un boutonpousso i r à con t ac t de repos ,une p i le , connectez se lon le

schém a c i - con t re e t j ouez .L ' a r b i t r e é l e c t r o n i q u e q u enous vous p roposons n ' ar i en de com p l i qué , ne f a i tappe l à aucun c i r cu i t é l ec t ro n i que , i l es t conçu pou r deuxj oueu rs e t possède un j uge ment in fa i l l i b le .

LE CIRCUIT DE L'ARBITRE

Le but poursu iv i es t dep rovoque r l ' a l l um age de l alampe du joueur qu i a e f fec t i v e m e n t a p p u y é l e p r e m i e rsu r son bou t on . A pa r t i r dum om en t où l a l am pe de l ' und e s d e u x c o n c u r r e n t s e s ta l l um ée , i l dev i en t i m poss i b le d 'a l lumer l 'au t re . Cet tecaractér i s t ique est t rèsi m por t an t e ca r e l l e é l i m i nedé f i n i t i vem en t t ou t e r i squede con t es t a t i on .

Ceux qu i l i sent a t tent i vementl a rub r i que " l a l og i que sansh ic" pensent sans c loute qu ' i ldo i t s 'ag i r l à d 'une fonct ionl og i que OU exc l us i f (EXOR) .C'est j us t e ! Le m on t agep roposé es t une ve rs i oné l ec t ro -m écan i que de l af onc t i on EXOR. Le t ro i s i èm ebou t on pousso i r ( rem i se àzéro) est à la d ispos i t ion dum eneur de j eu e t se r t àini t ia l iser le ci rcui t , c 'est-à-d i re l e ram ener à l'état

neu t re ( l es deux l am peséteintes).S i le joueur 1 appu i e su r sonb o u t o n (figure 1), i l f e rme unc i rcu i t qu i par t du -v , p a s s epa r l e bou t on pousso i r deremise à zéro, les contactsde re la is re2-B, le bouton

pousso i r S I , l a bob i ne durelais Rel et la lampe Lai etva vers la masse.

Le cou ran t qu i pa rcou r t cec i rcu i t exc i te la bob ine dure la is Rel qu ' i l t raverse. Lecontact de ce re la is passe dela pos i t ion de repos B vers lapos i t ion de t rava i l A .

C e c h a n g e m e n t d e p o s i t i o na d e u x c o n s é q u e n c e s . L ap rem i è re es t d ' i n t e rd i re auj oueu r 2 de f a i re f onc t i onne rson relais car le ci rcui t qu' i ldevra i t u t i l i ser est in terrompupar l ' invers eur re1. Si lej oueu r 2 appu i e su r sonbou t on i l ne se passe r ien .La deux i èm e es t d ' en t re t en i rl 'exci tat ion du relais Rel . Lec i r cu i t sous t ens i on passepar deux t ra je ts para l lè les :ce l u i du bou t on pousso i r 81f e rm é au repos e t ce l u i qu i

t raverse le contact de t rava i lde re1. O n peu t dè s lors re lâ che r l e bou t on pousso i r S Isans que l a l am pe La i nes ' é t e i gne . L ' ex c i t a t i on d urelais s 'auto-entret ient .

Lo rsque l e m eneur de j euappu i e su r l e bou t on pous so i r de remise à zéro,l 'a r r i vée de courant estc o u p é e d a n s l ' e n s e m b l e d uc i rcu i t , ce qu i in terromptl 'exci tat ion du relais Rel etprovoque l 'ex t inc t ion de lal am pe La i . Le c i r cu i t es trétabl i dans son état ini t ia l , i les t prê t pour la quest ionsu ivante . S i le joueur 2 ava i ta p p u y é l e p r e m i e r s u r s o n

bouton pousso i r , i l es tév i den t que l e m êm e encha î nement aura i t eu l i eu de sonc ô t é .

LA CONSTRUCTION

Ce m i n i - c i r cu i t se ra m on t ésu r deux p l a t i nes d ' expé r i m en t a t i on de f o rm a t 1. Cho i s i ssez vous -m êm e l es re l a i set les lampes. La tens iond 'a l imentat ion est dé term inée par la tens ion de fonct i onnem en t des re l a i s e t desl am pes . Ces deux t ens i onsdo i ven t ê t re à peu p rèsé g a l e s .

r e m i s e à z é r o

loueur

S I Hr

I joueur 2

| S 2

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arb i t re é le c t ron ique • e lex n°7 • janv ier 1989 • 29



(à l i re à haute vo ix)

Un amplificateur opérationnel désireux de s'offrir un peude distorsion, revêt son grand uniforme d'appareil et serend au bal de la Contre-Réaction.Pour amado uer les spires de l'entrée, il exhibe sa fichede caractéristiques. E n passant devant le miroir duvestiaire, il vérifie l'ondulation résiduelle de ses posi-tiffes, puis s'installe au bar devant un verre de Jus.

De son regard différentiel, il toise d'abord longuem entles dipodes, les grilles et autres vieilles files semi-conductrices crampon nées à leur fer à souderDéclenché par une impulsion parasite, il se met soudainà chanter l'anode à la joie. Dans la salle, la tension est àson comble. Sous le choc, une self perd son inductanceen criant .• "Ciel, mon Henry". U n thyristor hystériques'écroule, triachevé par son courant de gâchette. Unregistre à décalage av ale son bit de retenue et dérape surle signal d'horloge. La folie gagne le progrâm e d'un ordi-nana. . . pardon, d'un ordinana. . . excusez-moi, d'unordinana. . . mille excuses, d'un ordinateur. Un processeur monte sur une table et plonge dans la logique. C'est

du délire.

Avisant dans l'ombre le décolletage profond d'une jeune

résistance d'un quart de ouate à la robe arc-en-ciel,debout entre les ailes d'un radiateur, notre comm is-séducteur semi-conducteur (c'est l'ampli op) lui déclareavec condensardeur -.- «Mad emoiselle, vous avez sur l'interfasse un bien jolidrain de beauté.»Nullement effaradouchée, la coquette lui répond -.- «Et que dites-vous de cet anneau d'or? Il me vient dema mère que je n'ai pas connue mais qui n'était pa slaide non plus, je le tiens de bonne source.»

A ces mots, le beau sire reste coi. Il entre en transes, ilse tord. Il s'échauffe, et se consume. . . il cuit.Les doux accents d'une valse de prix (la musique à dix

sous l'écoeure et la musique a dissous les nerfs, mais lamusique adoucit les moeurs) lui remet les broches dansle support.Déphasé par tant de répartie, il lui jette enfn -.- «Made moiselle, m 'accorderez-vous cette impédanse'?>

Un murm ure traverse le circuit qui retient son souffe;cherchant à détourner l'attension du galant sur elles,toutes les grosses résispanses de jouissance exhibent envain leur tolérance.

Electrifiée par les homm ages ennivrants de ce madula-teur, la résistance lui répond sans osciller .•

- «Je serais bien idiode. Monsieur le Com paradeur, de

chercher à résister au charme de votre courbe defréquences. Vous êtes mon ohm.»Et de se couler langoureuse entre les huit broche s qui setendent vers elle.

A la lumière de laides ampoules, sur la piste de cuivredésert, ils dansèrent longtemps, soudés l'un à l'autre

30 histoire d e rire • elex n°7 • janvier 1989

Laid vrillé

sans jamais atteindre la saturation. Bien plus tard, justeau mom ent où elle lui souffe dans l'oreille «Oh mydarling, ton . . . » , une horde de mauvais garçons en malde dissipation, la bruyante Bande Passante, fait irruptiondans le coffret avec un fracas de bruit blanc. Malgré larésistance héroïque des condansateurs de vidage, menéspar leur fanbare d e tamfours et de filtres, tous lesposants furent rapidement dessoudés et il ne restabientôt plus sur la piste qu'un couple de vieux transistors à potentiels chavirants -. c'était le tango de nuit du

fameux multivibrateur astable. On achète bien des 2CV.

A la faveur de la nuit et dans la confusion générale,ramplificateur et la résistance réussirent à s'échapper del'enceinte en bouchant le filtre avec les résidus épars dela distorsion. Il l'invita à faire une excursion au clair delune sur sa plage de températures. Fatale erreur! A l'abrides radars et au bord d'un fot d'injures, la résistancedévoile enfin son Je. Nullement passive, elle le court-circuite de ces deux longues broches. Il sature, ellerésiste. Il suffoque, elle insiste. Ce ne sont plus quelongs râles en dents de scie et sinusoïdes amorties.Sans sourciller, elle embroche sa puce et le laisse pourmort. Elle s'éloigne en sifflotant "L 'aije bien descendu?"

sur l'air des lampes-ions. Surprise par un rat de m arais,elle jura, m ais un pétard (mêm e sec) foire par temps depluie.

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I

Jtf^ -^

L ECONDENSATEUR

DE LISSAGEe c o n d e n s a t e u r d e l is s a g e

est un s tab i l i sa teur pass i f . Safonct ion est de s tab i l i ser unet ens i on qu i ne l'est pas : c 'es tl e cas pa r exem p l e de ce l l equ i règne en so r t i e dured resseu r en pon t d ' unea l i m e n t a t i o n . L e s c h é m a d ela figure 1 es t ce l u i d ' unea l i m en t a t i on t rès s i m p l edépou rvue de c i r cu i t des t ab i l i sa t i on . Le t rans f o rm at eu r d ' a l i m en t a t i on aba i ssed 'ab o rd la t ens i on du sec t eu rde 220 V à une va leur inof fens ive, pu is les quat red i odes D 1 à D 4 red ressen t l atens ion a l ternat i ve e t la t ransf o rm en t en une t ens i onc o n t i n u e .

S u p p o s o n s q u ' à u n m o m e n tdonné l a so r t i e supé r i eu redu t rans f o rm a t eu r so i t pos i t ive. La sor t ie in fé r ieure estdonc néga t i ve . D ans ce t t ehypo t hèse l es d i odes D 2 e tD 3 son t conduc t r i ces e t l aso r t i e supé r i eu re du pon tred resseu r es t pos i t i ve t and i sque la sor t ie in fé r ieure estn é g a t i v e . L ' a l t e r n a n c esu ivante crée la s i tuat ioninverse à la sor t ie du t ransf o rm a t eu r M a i n t enan t l esd i odes D 1 e t D 4 dev i ennen t

con duc t r i ces . . . Pu is lecyc l e se répè t e .

En f in de compte, la po lar i téde la tens ion de sor t ie dur e d r e s s e u r n e c h a n g ejamais , que l le que so i t l a

po lar i té de la tens ion a l ternat i ve à l 'en t rée du pont .M a l h e u r e u s e m e n t , l a t e n s i o ncon t i nue a i ns i ob t enue a uneva leur t rès Ins tab le . Lafigure 2b n o u s m o n t r el 'aspect de ces var ia t ionsque l 'on appel le «ondulation»o u «ronflement» I l s'agit enef fe t d 'un reste d e t e n s i o na l t e rna t i ve , supe rposé à l at ens i on con t i nue .

L e c o n d e n s a t e u r d e l is s a g ev i en t com b l e r l es va l l ées qu isépa ren t l es c rê t es del ' ondu l a t i on . N ous voyons l erésu l ta t du l i ssage sur lafigure 2c. Au cou rs de l am on t ée de l a t ens i oncont inue pu isée à la sor t iedu pont redresseur , lec o n d e n s a t e u r s e c h a r g e .D u ran t l a ba i sse de t ens i onqui sui t , i l rest i tue la charge

accum u l ée . I l pe rm e t a i ns i àla t e n s i o n d " ' e n j a m b e r " lava l l ée , ca r i l ne se décha rgeque pa r t i e l l em en t e t sat ens i on ne d i m i nue que l égè rem en t du ran t l a décha rge (àcond i t i on t ou t e f o i s quel ' In tens i té du courant àf ou rn i r so i t m odé rée pa rrappo r t à l a capac i t é duc o n d e n s a t e u r ) .La fa ib le var ia t ion de tens ion

S i S 1

Qh ^ oD3 3P r . ^ 0 4 I

Figure 1 - Voici le schéma classique de la plupart des alimentations : la tension du secteur estabaissée, redressée puis le condensateur C "lisse" les impulsions de courant.

l e co nd en sat eu r de l i ssag e • e lex n°7 • jan v ier 1989 31



tension

temps temps

1/100 sec

temps

Figure 2 • Le redresseur force la polarité à rester invariable. I l ne peut cep endant empêcher la tension de redescendre périodiquementà 0 V (2b). Le condensateur de l issage "ponte" ces chutes d e tension (2c).

qu i subs i s te s 'appe l l e ondulation résiduelle. Cet te ondu ia -t ion est d 'autant p ius fa ib ieq u e l a c a p a c i t é d u c o n d e n sa teur es t g r ande ( par

rappor t à l ' i n tensi té duc o u r a n t c o n s o m m é ) .Vu que la polar i té auxb o r n e s d ' u n c o n d e n s a t e u rde l i ssage ne change j ama i s ,l ' e m p l o i d ' u n c o n d e n s a t e u ré iect ro lyt ique est le p lusa p p r o p r i é . L a c a p a c i t é d ' u nte l con den sa teu r peu tat te indre p lusieurs mi l l iers dem i c r o f a r a d s (pF) s o u s u nvo lume t r ès f a i b l e .Le con den sa teu r de li ssager empl i t souvent unedeux ième fonc t i on . En e f f e t ,l ' i n tensi té du courantc o n s o m m é p a r l e c i r c u i ta l imenté es t r a r ement cons

tante . Par fo i s l a consommat i on d 'un c i r cu i t p r end mêmel 'aspect de pointes decourant aussi for tes qu'e l lesson t b r èves . Le condensateur de l i ssage es t capab lede fa i re face à ces pointesd e l a d e m a n d e d e c o u r a n t ,ca r sa char ge cons t i t ue uneréserve d'énergie électrique.S'il n'était pas présent , lesp o i n t e s d e c o n s o m m a t i o nprovoqueraient l 'e f fondrement de l a t ens i onr edr essée , ce qu i équ i vau t àu n e m i c r o - c o u p u r e d ec o u r a n t e t d o n n e n a i s s a n c e

à de vé r i t ab l es par as i t es .

I l faut reteni r que les condensa teur s r emp l i ssen t souventce t t e doub le f onc t i on dansles c i r cu i t s é l ec t r on iques(égal iser les var iat ions detens ion ou f our n i r des

po in tes de cour an t ) , même s ia p p a r e m m e n t / 7 s ne serventà rien. . .

L e s c o n d e n s a t e u r s s o n t

p e r m é a b l e s a u x c o u r a n t sa l t e r na t i f s , ma i s imper méab l es aux cour an t s con t i nus .On peu t cons idé r e r que l atens ion con t i nue pu i séei ssue du r edr esseur( f i gu r e 2b ) es t composéed 'une t ens ion con t i nue i nvar i ab l e e t d 'une t ens ional ternat ive (fig ure 4).Le condensateur de lissagelaisse passer la composantealternative vers le pôle négatifet la "p iège" en quelquesorte, alors que la composantecontinue passe sans encombrevers la sortie de l'alimentationPour en savoi r p lus sur cet

aspec t de la f onc t i on d esc o n d e n s a t e u r s , n o u s v o u sinvi tons à l i re l 'ar t iclec o n s a c r é a u « c o n d e n s a t e u ren r ég ime a l t e r na t i f » par uda ns l e n° 3 d 'ELE X.

charge déc t i a rge

Figure 3 - La croissance de la tension issue du redresseur

provoque la charge du condensateur. Pendant la baisse de latension, il restitue une partie de sa charge.

Figure 4 • La tension continue puisée est composée d'unetension continue e t d'une tension alternative. Le condensateurcourt-circuite la tension a lternative vers la mas se. Seule latension continue passe sans encombre vers la sortie del'alimentation.

4

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8 3 7 2 6 X - 4

32 le con de ns ate ur de l i ssage • e lex n°7 • janvier 1989



Caractéristiques :I n terphone câb lé (1 f i l +m asse ) à p l us i eu rs pos t esa l imenté par p i le de 9 Vo u b l o c s e c t e u r c o m p a c tsu r l e pos t e p r i nc i pa l

• s i gna l d ' appe l à doub l etona l i té sur les postesseconda i res e t su r l epos t e p r i nc i pa l

• appe l poss i b l e a l o rs qu ele poste pr inc ipa l es tho rs se rc i ce

• sur le poste pr inc ipa l ,

ident i f i ca t ion du posteappe l an t pa r LED• l i a i sons de g rande lon

g u e u r p o s s i b l e s• f a ib l e c o n s o m m a t i o n ,

s o n o r i t é a g r é a b l e• les haut -par leurs font

o f f i ce de m i c rophone• cof f re ts u l t ra-p la ts sér i

g r a p h i é s ( n o n p e r c é )

interphoneà 2, 3 ou 4postes

C o m m e l ' i n d i q u e l e t a b l e a udes ca rac t é r i s t i ques del ' i n terp hon e pr és enté i c i , ils ' a g i t d ' u n s y s t è m e c â b l é .H e u r e u s e m e n t l e c â b l a g eres t e s i m p l e , pu i squ 'un seu lf i l b l i ndé suf f i t . Les postess e c o n d a i r e s n'ont p a sd 'a l i m en t a t i on p rop re , m a i si l s peuvent appeler le postep r i n c i p a l m ê m e q u a n d c e l u i -c i es t coupé et que l qu 'a i té té le dern ier poste en fonct i on avan t l a coupu re .

Don't worry

V o i c i u n s c h é m a q u i n'est

pas l e p l us s i m p l e de ceuxq u e n o u s a v o n s p u b l i é sj u s q u ' à p r é s e n t d a n s E L E X .N u l l e i n q u i é t u d e c e p e n d a n t ,i l ne fa i t appel qu 'à desc o m p o s a n t s p a r f a i t e m e n tord ina i res e t fac i les à t rouverpar tout . Ce qu i fac i l i t e ra

cons i dé rab l em en t l a réa l i sa t ion de cet appare i l aux é lect ron i c i ens nov i ces , c ' es tl 'ex is tence e t la d isponib i l i t éd ' une p l a t i ne , g ravée ,p e r c é e , é t a m é e e t s é r i g r a p h i é e . L a c o m p l e x i t é d el ' instal lat ion n'est p a s b e a u c o u p p l u s g r a n d e s i d up o s t e s e c o n d a i r e u n i q u e o ndéc i de de passe r à deux out ro i s de ces pos t es secon da i res . Chaque pos t e secon da i re ne com por t e en f a i tr i en d ' au t re qu 'un hau t -pa r l eu r d ' une qua ran t a i ned ' o h m s d ' i m p é d a n c e , u nc o n d e n s a t e u r p o u r l e d é c o u p l a g e d e s t e n s i o n s c o n t i n u e s(c ' es t -à -d i re l eu r supp res s i on ) e t une t ouche d ' appe l .

E t i l ex i s t e m êm e unep l aque t t e pou r ces que l quescom posan t s , de t e l l em an i è re que l a réa l i sa t i ond e s p o s t e s s e c o n d a i r e spou r ra ê t re t ou t auss iso i gnée que ce l l e du pos t ep r i nc i pa l .

.it'seasy

O n d é d u i t d e c e q u i p r é c è d equ e la total i té de l 'é lectron i que se t rouve donc su r l ap l a t i ne du pos t e p r i nc i pa l .C'est l u i qu i es t a l imenté so i tpar une pi le de 9 V, soi t parun b l oc d ' a l i m en t a t i on pa r l esec t eu r . La pu i ssanceob t enue avec une ba t t e r i ede 9 V e t le haut -par leurd ' i m p é d a n c e m o y e n n e e s td ' e n v i r o n 2 0 0 m W . L en i veau sono re résu l t an t se rasuf f i sant pour la p lupar t desapp l i ca t i ons , m a i s avec unea l i m en t a t i on pa r l e sec t eu r(non s tab i l i sée) dont la

t ens i on ne dev ra en aucuncas dépa sse r 16 V , ono b t i e n d r a u n e p u i s s a n c es e n s i b l e m e n t s u p é r i e u r esans d i s t o rs i on aud i b l e .Ra j ou t ez dans ce cas unc o n d e n s a t e u r é l e c t r o chimique ( 2 0 0 0 M F / 1 6 V)

en t re l es po i n t s "a " e tde la p la t ine.

Alimentation unique

L ' i n t e r r u p t e u r à b a s c u l e S 2pe rm e t de m e t t re en se rv i cela tens ion U1 qu i a l imenteIC2 et IC3 ( les ampl i f i ca teurso p é r a t i o n n e l s O P 1 à O P 4 )a ins i que l 'é tage d 'ampl i f i ca t i on f o rm é pa r T 1 e t T 2 .M a i s vous découv r i rez au f i ld e la d e s c r i p t i o n d u s c h é m aq u e l a f o n c t io n " a p p e l " d el ' i n t e rphone es t assu réem ê m e l o r s q u e S 2 e s t o u v e r t .

L ' a m p l i f i c a t e u r o p é r a t i o n n e lOP2 est u t i l i sé pour créerune t ens i on de ré f é rence qu ise s i t ue exac t em en t à l amoi t i é de la va leur de lat ens i on d ' a l i m en t a t i on . A sone n t r é e " + " on t rouve pou rce l a un d i v i seu r de t ens i on à

in ter pho ne • e lex n°7 • janv ier 1989 33



^SKT"

Figure 4. Photographie de l'un des prototypes du poste principal juste avant le câblage.

s i gna l de par o l e , ma i s peu tpasser à une t r en ta i ne demi l l i ampèr es se lon l e vo l umedu s i gna l de par o l e .

Le o i r ou i t compor te encor eque lques dé ta i l s assezsubt i l s qui mér i tent un ef for td ' a t t e n t i o n . Q u a n d o nr e l âche le bo u ton d 'app e l( Ta2 par exemple ) , l'inver

s e u r N 5 b l o q u e i m m é d i a t e ment (à t ravers D5) les osci l la t ions de N3 et N4; cet tepr écau t i on es t nécessa i r ecar s inon on entendrai t lesosc i l l a t i ons s ' é t e i ndr e peu àpeu j usqu 'à ce que l e

c o n d e n s a t e u r C 1 1 s o i td é c h a r g é .

APPEL DES POSTESSECONDAIRES

Le pos te p r i nc i pa l peu t l u iauss i appe le r l es pos tessec ond ai re s. Il faut pour ce laque S3 soi t dans la posi t ionc o r r e s p o n d a n t a u p o s t e àappe le r , t and i s que S1 do i tse t rouver en posi t ion" p a r o l e " . La pos i t i on de S2

e s t s a n s i m p o r t a n c e ,pu i sque l e s i gna l d 'appe l es td o n n é à l'aide d e T a l q u if o n c t i o n n e c o m m e n o u sl ' avons vu pour l es bou tonsd ' a p p e l d e s p o s t e s s e c o n d a i r e s , p a r e x e m p l e T a 2 .Pour que le poste pr inc ipalpu i sse écou te r l a r éponse dupos te seconda i r e appe lé , i lf au t apr ès l'appel met t r e S Ien pos i t i on "écou te" e t S2e n p o s i t i o n " m a r c h e " .

L a f r é q u e n c e f o n d a m e n t a l edu s i gna l d 'appe l es tprodui te par N3 et N4. I ls ' ag i t d ' un s i gna l ca r r é don tla f r é q u e n c e a u d i b l e m o n t ee t d e s c e n d a u r y t h m e d e sosc i l l a t i ons à t r ès bassef r équence ( 3 Hz env i r on)p r odu i t e par l e génér a teurN 1 / N 2 . O n e n t e n d d o n c u n eespèce de t i - ta- t i - ta pas t ropd é s a g r é a b l e .

Figure 5. Vue rapprochée de la platine de l'un des postessecondaires.

DES L IAISONS LONGUES,LONGUES

Les l i a i sons câb l ées en t r e l eposte pr inc ipal et les postess e c o n d a i r e s p e u v e n t ê t r el o n g u e s , t r è s l o n g u e s m ê m e ,pu i sque des essa i s on t é t éfa i t s j usqu 'à p r ès de 100 m,avec des résul tats sat is fa i sants à condi t ion que les f i l s

de l ia ison ne soient pas pral-l è les au l i gnes du réseau220 V . Dans un env i r onnement é l ec t r i que per t u r bé , i le s t r e c o m a n d é d ' e f f e c t u e rles l iaisons en f i l b l indé (unc o n d u c t e u r + b l i ndage à l amasse) . Pour "vo i r " , nousa v o n s p o u s s é l ' e x p é r i e n c ej u s q u ' à u n e l o n g u e u r d e1000 m en câb l age b i f i l a i r eordinai re (non b l indé) de0 ,4 mm^ de sec t i on sansque l ' on en tende des par as i t es v r a iment gênants . Cec ies t poss i b l e g r âce à l afa ib lesse re lat ive de l ' impédance d 'en t r ée e t de sor t i ede l 'ampl i f i cateur .

T o u s l e s c o m p o s a n t s àl ' excep t i on du hau t - par l eurson t montés sur une p l a t i neau t r acé assez dense pourdes néophy tes . I l f audr adonc so i gner l ' imp lan ta t i one t l a s o u d u r e d e s c o m p o san t s , et sur tout vér i f ier . . .avan t , apr ès , pendant , e t nej amai s r e l âcher l ' a t t en t i on .Dans le cof f ret en mat ièreplast ique noi re fourni avec leki t , i l y a assez de placepour la pi le. I l faudrac o m m e n c e r p a r y p e r c e r l e s

t rous pour SI et S2 (6,5 mm)et ceux de l 'évent du haut -par l eur ( p l us i eur s t r ous de3 mm) . Pour l e pousso i r Ta1il faut un t rou d e 9,5 m m . Siv o u s n'avez p a s d e m è c h e àt r ous car r és , vous r éa l i se r ezl a f enê t r e r ec tang u la i r e pourS3 en per çan t cô te à cô ted e u x t r o u s d e 3 m m , p u i s e nrect i f iant les ang les à la l imeo u a u c o u t e a u .

Nous p r o f i t ons de l ' occas ionpour vous donner un pe t i tconse i l pour le per ç ag e de smat i è r es p l as t i ques .

C o n f e c t i o n n e z - v o u s d e smèches spéc ia l es à par t i r dem è c h e s à m é t a u x b i s a u t é e sc o m m e i n d i q u é s u r l ec r o q u i s .

Figure 6. Le kit complet de l'interphone à 4 postes est fourniavec tous les composants nécessaires à la réalisation d'une

version à 3 postes secondaires. Les coffrets en matière plastiquenoire sont sérigraphiés, mais non percés.

En t ou t é ta t de cause , pour

per cer dans l a mat i è r e p l as t i que p r é f é r ez une mèche àm é t a u x u s é e e t é m o u s s é e àune mèche neuve ou f r a î c h e m e n t a f f û t é e . N e n é g l i g e zj am a i s d ' éb ar b er l es t r ous àl'aide d'un out i l spécia l oud 'un cou teau avan t dem o n t e r l e s c o m p o s a n t s .

34 inte rph on e • elex n°7 • janv ier 1989



p e u p r è s s y m é t r i q u e , t a n d i sque son ent rée " - " es t re l i éed i rec t em en t à sa so r t i e . Lar é s i s t a n c e d e d é c o u p l a g eapp l i que l a t ens i on de ré f é r e n c e a u c o n d e n s a t e u rt am pon C7 d 'où e l l e es tred i s t r i bu ée su r l ' en t rée " + "d e O P 1 , m a i s au s s i c o m m et ens i on de ré f é rence pou rl ' é t age i n t e rm éd i a i re OP3 (àt rave rs R I 3) e t au d iv i se urd e t e n s i o n v a r i a b l e P I ,l eque l f onc t i onne i c i com m eo r g a n e d e r é g l a g e d ev o l u m e .

T e l s qu ' i l s son t rep résen t éssu r le sc hé m a , l' i nve rseu r S Ie t l e com m ut a t eu r S3 ache m i nen t l e s i gna l basse -f r é q u e n c e d e p a r o l e v e n a n tdu pos t e seconda i re n° 1 pa rle po in t "e" (à t ravers C10 etR I 5 ) su r l ' en trée " - " b roch e2 de O P1 . Celu i -c i es tassoc ié à R9 et C6 et fonct i onne en am p l i f i ca t eu r i nve r seur dont le ga in est de 47

(c 'es t le rappor t R9/R5 qu id é t e r m i n e c e g a i n ) .De la sor t ie de O P1 , le s i gna lam p l i f i é pou rsu i t sonc h e m i n , é v e n t u e l l e m e n ta t t énué pa r R I O , en f onc t i onde la pos i t ion de sonc u r s e u r , v e r s u n d e u x i è m eé t age am p l i f i ca t eu r don t l ega i n es t de . . . e t b i endev inez donc ! Mais ou i . l ega i n en t ens i on d 'OP3 es t de33 - I -1. Ensu i t e v i en t OP4 qu ifa i t o f f i ce de tampon pourl ' é t age de pu i ssance f o rm épar T1 e t T2.

Le s igna l de sor t ie est ré in j ec t é su r l ' am p l i f i ca t eu ro p é r a t i o n n e l ; c e q u i c o m p t edans ce t é t age de pu i s sance, c 'es t le ga in encourant , ce lu i qu ' i l faut pourd o n n e r n a i s s a n c e à u nc h a m p m a g n é t i q u e e tm e t t r e e n m o u v e m e n t l am e m b r a n e d ' u n h a u t -pa r l eu r . C'est à t rave rsl ' inve rseu r S I b (don t vo usau rez com pr i s qu ' i l es t l as e c o n d e m o i t i é d u d o u b l ec i r cu i t de S1 don t nousconna i ssons dé j à l a m o i t i éSI a par où est arr i vé les igna l d 'ent rée) e t enf in lec o n d e n s a t e u r C 9 q u e l es igna l BF arr i ve sur lehau t -pa r l eu r .

UN HAUT-PARLEURDEVIENT MICROPHONE

I m ag i nez à p rése n t S I dan sl'autre pos i t i on . A l ' en t rée duc i rcu i t d ' am p l i f i ca t i on don tnous venons de f a i re l e t ou ron t rouve m a i n t e nan t . . . lehau t -pa r l eu r du pos t e pr in c ipa l . T a n d i s q u e S 1 B a c h e mine le s i gna l de sor t ie àt ravers CIO et S3 vers lepos t e seconda i re n° 1 (enadm et t an t que l a pos i t i on deS3 n 'a pas changé ) . Cec in'est pas une e r reu r , m a i st o u t s i m p l e m e n t u n e a s t u c eg râce à l aque l l e on peu t sep a s s e r d e m i c r o p h o n e ,pu i sque c ' es t l e hau t -pa r l eu r

qu i en t ient l ieu. Pas sorc ier ,p u i s q u ' u n m i c r o p h o n e t r a n s f o rm e en é l ec t r i c i t é l es v i b ra t ions de l'air cap t ées pa r l u i ,t and i s que l e hau t -pa r l eu rt r a n s f o r m e e n v i b r a t i o n s d el'air l es s i gnaux é l ec t r i quesreçues par lu i . De là àre tourner le HP pour en fa i reun micro i l n 'y a qu 'un pas.Les avan t ages de ce t t em a n i è r e d e p r o c é d e r s o n ti m por t an t s pu i squ 'e l l e rédu i tl a com p l ex i t é du c i r cu i t e tqu 'e l le en s impl i f i e lecâb l age en l i m i t an t à deux l en o m b r e d e f i l s e n t r e d e u xpos t es .

Le cho i x du pos t e auque l l epos t e p r i nc i pa l s ' ad resse es te f f ec t ué s i m p l em en t à l'aided u c o m m u t a t e u r à g l i s s i è r eS3 . N e v o u s y m é p r e n e zpas : le cicui t est si b ienc o n ç u q u e m ê m e l o r s q u e l ec i rcu i t pr inc ipa l es t horsserv ice, i l res te poss ib le del ' appe l e r depu i s n ' i m por t e

l eque l des pos t ess e c o n d a i r e s .

Voyons ce l a de p rès .L o r s q u ' u n p o s t e s e c o n d a i r eappel le le poste pr inc ipa l , l epousso i r d ' appe l de ce pos t ese f e rm e ; c ' es t T a2 pa rexem p l e su r l e pos t e secon d a i r e n ° 1 . Q u a n d c e p o u s so i r se ferme, i l c i rcu le uncou ran t de base à t rave rsT3, l a rés is tance de l im i ta t ionR20 et l'une des t ro i s LEDD8 à D 10 : ce se ra D 8 s i l 'ona p p u i e s u r l e b o u t o n d ' a p p e l

o o o oo o o o

L S 2 - 4

o oj k

C13-15

T 2 - T 4

W'^è

p

'n'0 <c¥ c1 a1 ^

Figure 2. Le tracé des pistes de la platine principale de l'interphone est assez ramassé. Il faudradonc faire attention aux courts-circuits. L 'aimant du HP vient se loger dans la fenêtre circulaireouverte dans la platine.

Figure 3. Les postes secondaires ne comportent chacunque trois composants dontdeux pourront être montés surcette petite platine.

du poste 1 . Quel que so i t l epos t e appe l an t , T 3 dev i en t

c o n d u c t e u r e t p e r m e tl ' a l im en t en t a t i on à t rave rs l ad iode D6 des c i rcu i t s re l i és àla t e n s i o n U 1 . Q u a n d T 3dev i en t conduc t eu r , i lpermet auss i à l 'osc i l l a teurN 1 à N 4 de f onc t i onne r . Les igna l de sor t ie de cet osc i l l a teur est app l iqué à l 'ampl i f i ca t eu r OP3 pa r l ' i n t e rm é d ia i re de R I 2 . Le s ign a lam p l i f i é es t rendu aud i b l epar les v i b ra t ions de lam e m b r a n e d u h a u t - p a r l e u r àcond i t i on que S I so i t enp o s i t i o n " é c o u t e " . R a p p e lons que la pos i t ion de S3n 'exe rce aucune i n f l uencesu r l e dé rou l em en t de l ap rocédu re t e l l e que nousvenons de l a déc r i re .

La pos i t i on de R I O n ' exe rcepas non p l us l a m o i nd rein f luence sur le n iveausono re du s i gna l d ' appe l . Lecho i x d ' une va l eu r p l us oum o i ns é l evée que ce l l e ind iq u é e d a n s le s c h é m a p o u rR I 2 pe rm e t t ra d ' ada p t e r l en i veau du s i gna l d ' appe l auxex i gences pa r t i cu l i è res dechacun. P lus la va leur deRI 2 est é levé e ( jusq u 'à10 MQ) p lus le s i gna l es t

a t t énué . I nve rsem en t , p l us l esignal doi t êt re fort , plus i lfaut réd u i re la va leu r de RI 2( jusqu 'à 100 kQ).O n r e t i e n d r a d o n c q u ependan t un appe l l e c i r cu i tg é n é r a t e u r d e s i g n a l d ' a p p e le t le c i rcu i t d 'ampl i f i ca t ionson t a l i m en t és à t rave rs T 3et D6 que l le que so i t l apos i t ion de l ' i n terrupteur S2.Le cou ran t qu i c i r cu l e t an tq u e l'une d e t o u c h e sd 'appe l es t de 30 m Aenv i ron . Quand S2 es to u v e r t e t q u ' a u c u n e t o u c h ed ' a p p e l n'est ac t i onnée , l a

c o n s o m m a t i o n n'est m ê m epas d '1 luA, ce que l 'onc o n s i d è r e c o m m e n é g l i g e a b l e p u i s q u e l e c o u r a n td e d é c h a r g e s p o n t a n é e d e sp i les est d 'une in tens i té p lusfor te . Quand S2 es t f e rm é , l ac o n s o m m a t i o n e s t d e l'ordrede 5 m A en l 'ab sence de

in terphone • e lex n°7 • janv ier 1989 35



F HK

s v^

V

r tt

•^•^ ® — I

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Q "

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H )IO0lh HK


Poste principal

Rés i s tances :1 0 Q = R 8 , R 1 7 , B 1 81 kQ = R5,R13,R202,2 kQ = R1510 kQ =15 kQ =

33 kQ =47 kQ =100 kQ1 2 0 k Q220 kQ1 MQ =

R11,R16,R19R3,R4

R14R9

= R6= R7= R2R1,R12,R21

10 kQ pot. l in. = RIO

C o n d e n s a t e u r s :220 pF = C6,C810 nF = C2,C447 nF = C1,C3,C51 p.F/16 V = C i l10 t . iF/16 V = C7,C10,C1247 piF/l 6 V = C9

S e m i - c o n d u c t e u r s :C D 4 0 4 9 = I C ITL082 = IC2 , IC31 N 4 1 4 8 = D 1 , D 7B C 5 5 8 = T 3BC327 = T2BC337 = T1L E D 3 m m r o u g e =

D 8 , D 1 0

D i ver s :T a l = p o u s s o i rS i = i nver seur b i po l a i r e52 = i nver seur b i po l a i r e5 3 = c o m m u t a t e u r à

g l i ss i è r e2 c i rcui ts , 3 posi t ionsHP 40 à 50 Qcon nec teur p our p i l e 9 V8 p i co t s

Postes secondaires

C o n d e n s a t e u r s :47j ; . (F/16V = CI 3 à CI 5

D i ver s :HP2 à HP4 40 à 50 QTa2 à Ta4 = pouss o i r6 p i co t s

Figure 1. Un schéma plutôtétoffé pour des débutants enélectronique. On peut ledécomposer en plusieursblocs fonctionnels: autour deNI à N4, le générateur designal d'appel; autour de OP1à 0P4, l'amplification entension des signaux avec RIOcomme réglage de volume;autour de T1 et T2 l'amplification en courant pour attaquer le haut-parleur. L 'opéra

teur N5 et la diode D5bloquen t les oscillations ducircuit d'appel dès que latouche d'appel est relâchée.Le transistor T3 en parallèlesur S2 met le circuit soustension lors d'un appel dontD8 à D10 indiquent l 'origine.

36 inte rph on e • elex n°7 • jan vie r 1989



KITS D'ORIGINE KTEinterphoneI n te rphone câb lé (1 f i l + masse) à p lus ieurs postes a l imentépar p i le de 9 V ou b loc sec

teu r compac t su r le pos tep r inc ipa l

• s i gna l d ' appe l à doub le tona l i té sur les postes secondaires e t sur le poste pr inc ipa l

• appel possib le a lors que leposte pr inc ipa l est hors ser-c i ce

• sur le poste pr inc ipa l , ident i f i ca t ion du pos te appe lan tpar LED

• l i a i sons de g rande longueu rposs ib les

• f a i b l e c o n s o m m a t i o n , s o n o r i t é ag réab le

• les hau t -pa r leu rs fon t o f f i ce

d e m i c r o p h o n e• co f f re t s u l t ra -p la t s sé r i g ra ph iés (non percé)

( F R 4 0 3 B K L ) 3 1 5 F F

Amplificateur-correcteur vidéo(vo i rELEKTOH n'121/122)

0^ *lf^M

V^ **% If

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L ' é l ec t ron i que e t l a pho t oon t f a i t un m ar i age heu reux ;e l l es on t engend ré dé j àp l u s i e u r s g é n é r a t i o n sd 'appa re i l s , p l us é t onnan t esles unes que les aut res.N o t r e p r o p o s n'est p a s d eche rche r à en t re r en concu r rence avec l e gén i e m i n i a t u -r i sa t eu r des j apona i s . Aupays de N i epce e t de N ada r ,on a pe rdu t ou t e p ré t en t i on à

c e t é g a r d d e p u i s l o n g t e m p s .N o u s n o u s c o n t e n t e r o n sm o d e s t e m e n t d e v o u sp résen t e r un pe t i t gadge td i f f é ren t des au t res gadge t sparce qu ' i l es t b ien pra t ique :u n e l a m p e d e p o c h e utilisab l e en t ou t e sécu r i t é dansn ' i m por t e que l l abo ra t o i repho to : no i r e t b lan c oucouleur Inut i l e de r i caner ,c e c i n'est p a s u n e b l a g u e .

Le spec t re l um i neux de no t rel am pe de poche , c ' es t -à -d i rel e t ype de l um i è re ém i se pa relle, ne recoupe pas ce l u i dum at é r i e l pho t o -sens i b l e , ca re l l e u t i l i se des LED com m esource de l um i è re . Au t reca rac t é r i s t i que p réc i euse :e l le s 'é te in t d 'e l le -même dèsque l ' é c l a i rage no rm a l es tré tab l i .

Figure 1 - L 'éclairement fourni par les trois LED de cette lampede poche suffit pour s'orienter sans tâtonner dans un laboratoirephoto. Il permet aussi de l ire une notice d'emploi ou de recher-

I cher un objet tombé à terre.

no t i ons de pho t og raph i e , dere l ire éve ntue l lem ent l 'encar tde l 'a r t i c le paru au su je t desmagnétogrammes, dans E l exn°4 du m ois d 'o c tob re 1988) .Pour év i ter tout acc ident decet te nature , la longueurd'onde de la lumière émise parla lampe de poche doit êtreaussi éloignée que possible duspectre de sensibilité dupapier utilisé

Le tableau 1 rep rend l esca rac t é r i s t i ques p r i nc i pa l esd e q u e l q u e s L E D q u iconv i ennen t pou r no t relampe de poche. Cet te l i s ten'est pas l im i ta t i ve , vous endécouv r i rez d ' au t res dansles cata logues des déta i l l antse n c o m p o s a n t s é l e c t r o n i q u e s .

Le cho ix des LED s 'e f fect ue ra donc en f onc t i on del ' ém u l s i on du pap i e r pho t o sens ib le . Un pap ier no i r e tb l anc no rm a l f e ra bonm énage avec l a l um i è re de

toutes les LED : ver tes,j aunes e t rouges . Unec e r t a i n e p r u d e n c e s ' i m p o s emalgré tout s i vous u t i l i sezdes LED ve r t es ca r l e spec t rede ces LED es t t rès p roche

L A M P E D E P O C H E

POURLABORATOIRE PHOTOLE SPECTRE CHROMATIQUEDES LED ET CELUI DUPAPIER PHOTO-SENSIDLE

L a figure 2 rep résen t e l escou rbes de sens i b i l i t é dece r t a i ns pap i e rs pho t og raph i ques a i ns i que l e spec t rec h r o m a t i q u e l u m i n e u x d et ro is sor tes de d iodes é lect ro l um i nescen t es (LED ) . Vouscons t a t e rez que l ' on exp r i m el es cou l eu rs en longueurd'onde de la lumière e t quel'ordre d e g r a n d e u r d e c e sl o n g u e u r s d ' o n d e e s t d e5 0 0 n a n o m è t r e s ( u n n a n o -m è t re vau t un m i l l i a rd i èm ede m è t re , so i t un m i l l i on i èm ede m i l l i m è t re ) . La cou l eu rdes LED do i t ê t re cho i s i e de

te l le façon que le pap ier neso i t pas i m press i onné pa rl 'éc la i rage de la lampe depoche , ce qu i se t radu i ra i t ,a p r è s d é v e l o p p e m e n t , p a run vo i le g r i sâ t re sur le pap ier( n o u s s u g g é r o n s à c e u x q u in 'aura ient que t rès peu de

I L F O S P E E D— , — I L F O S P EED M U L T I G R AD E

î

zhC Q V 5 5 C Q V 5 3

/ / 1 / »• 3

/ - ' v » » \ /

' ' / ; i V' w • y \ /

/ , 1 i / • I i ' ^aO O 500 600

CQV51 = rougeCQV53 = jauneCOV55 = vert

C Q V 5 1

700 nm'°"9 ' ' ^ ' " '^' " ' " ' ^

Intensité

1 i%)

— 100

— 80

— 40

— 20

83781X-2

f^igure 2 - Les trois courbes de gauche indiquent la plage desensibil ité de trois types de papier photographique aux différentes couleurs indiquées en abscisse et exprimées ici enlongueur d'onde. Les trois courbes de droite représentent lespectre lumineux de trois diodes électroluminescentes. Enordonnée le diagramme indique la sensibil ité du papier (àgauche). A droite figure une échelle d'intensité lumineuse desLED.

de ce lu i auquel le pap ier no i re t b lanc est sens ib le .Le pap i e r m u l t i g rad ec o m p o r t e p l u s i e u r s c o u c h e ssens i b l es qu i son t sens i b l esno t am m en t au b l eu e t auver t . Ce pap ier ne restei nsens i b l e qu 'à l ' é c l a i raged e s L E D r o u g e s o u j a u n e s .

Le pap ier cou leur négat i f es tre l a t i vem en t sens i b l e e t sonspect re de sens ib i l i t é est te lque l es LED j aune s son t l esseu les dont i l peut sub i r l al um i è re i nd i rec t e sansdom m age . Év i t ez de p ro j e t e rl a l um i è re j aune d i rec t em en tsur ce pap ier car e l lel ' i m p ress i onne ra i t i r rém éd i a b l e m e n t .

Le pap i e r cou l eu r réve rs i b l eréag i t à toutes les cou leursdu spec t re l um i neux s i b i en

q u ' a u c u n e L E D n e c o n v i e n tpour ce genre de pap ier . I c ino t re l am pe de poche nev o u s s e r a d ' a u c u n s e c o u r set vous devrez t rava i l l e r dansl ' obscu r i t é t o t a l e , com m epour l a m an i pu l a t i on desnéga t i f s N &B .

lam pe de po ch e pou r labo pho to • e lex n°7 • janv ier 1989 • 39



Tableau 1.

T y p e

C Q V 5 1 HC Q V 5 3 HC Q V 5 5 H

C Q X 2 4 - 1C Q X 2 4 - 2C Q W 2 4 - 2C Q X 6 4C Q X 7 4C Q X 5 4

a n g l e d er a y o n n e m e n t

2 4 °2 4 °2 4 °

2 4 °2 4 °6 0 °2 4 °2 4 °2 4 °

IFMAX

6 0 m A6 0 m A6 0 m A

6 0 m A6 0 m A6 0 m A3 0 m A3 0 m A3 0 m A

in tens i t é en mCdpou r IF

2 5 . . . 50 20 m A2 5 . . .50 20 m A2 5 . . . 50 20 m A

> 4 0 1 0 m A> 6 0 1 0 m A> 1 5 1 0 m A> 1 5 1 0 m A> 1 5 1 0 m A> 1 5 1 0 m A

r o u g e

6 3 8 n m

6 5 0 n m6 5 0 n m6 5 0 n m

6 3 0 n m

" b o s s e "spec t r a l e

j a u n e

5 9 2 n m

5 9 0 n m

ver t

561 nm

5 6 0 n m

Tableau 1 - Caractéristiques principales de quelques LEO convenant pour notre lampe de poche de laboratoire. Les LED à haut rendement sont préférables aux LED ordinaires.

©

9 V I

0

I m a r c he ,

D 3 . . . D 5 = C Q V 5 1 ( H ) , C Q X 5 4 , C Q W 2 4 - 2 r o u g e 'C Q V 5 3 ( H ) , C Q X 7 4 v e r t

Figure 3 • La fonction du circuit électronique est de maintenirune intensité lumineuse invariable durant toute la durée de viedes piles et d'éteindre automatiquement la lampe dès que l'éclai-

rement du laboratoire est suffisant pour rendre la lampe depoche inutile.

40 l ampe de poche pour labo photo • e lex n°7 • janvier 1989

L e s é m u l s i o n s o r t h o c h r o m a t iques (ut i l i sées pour lar e p r o d u c t i o n d e d o c u m e n t s )s o n t c o m p a t i b l e s u n i q u e ment avec l a l um ièr e desL E D r o u g e s .Pour être tout à fai t certain

que l a LED que vous avezcho i s i e es t t o ta l ementcompat i b l e avec l ' ému l s i ondu pa pier em plo yé il est ut ilede f a i r e des bandes d 'essa isur p l us i eur s échant i l l ons dec e p a p i e r

LE CIRCUIT D'UNE LAMPEDE POCHE TRES SPÉCIALE

Sur la figure 3 vous voyeztout ce que cont ient le boî t ier

de ce t t e l ampe de pochep e u b a n a l e . B a s c u l o n sl ' inverseur dans la posi t ion" m a r c h e " . L a b a s e d u t ransistor T2 reçoi t une impuls ionde tension posi t i ve à t raversla résistance R4 et lecondensa teur C I . I l dev i en tconduc teur e t met l a base

Liste des composants

RIR2

= 33 Q= 100 Q

R3,R5 = 10 QR4PIC IT1T2D 1

= 1 kQ= 250 kS réglable= 100 nF= BC559C= BC547BD2,D6 = 1N4148

D3,D4,D5 = LED (voir letexte)

D i ver sSI = i nver seur un ipo la i r e1 p l a t i n e d ' e x p é r i m e n t a t i on de f o r mat 1

1 pi le 9 V1 connec teur de p i l e 9 V1 cof f retéven tue l l ement 3 r é f l ec

t eur s pour LED

du t r ans i s to r T1 à l a massepar la rés istance ta lon R3. Lavaleur de cet te rés istance estdé te r m inée de f açon t e l l eque l a chu te de po ten t i e l quepr ovoque l e cour an t qu i l at raverse (venant de la p i lepar R2) rende le t ransistor T1conduc teur A par t i r de cem o m e n t u n c o u r a n t d e20 mA t raverse les t ro isd i o d e s é l e c t r o l u m i n e s c e n t e sD3, D4 e t D5 en passant parT1 et RI.

Cette situation se maintientcar apr ès l ' impu l s i on pos i t i veini t iale, la base de T2 voi tc i r cu l e r un cour an t de baseà t ravers la rés istancerég lab le PI et R5 grâce à laconduction de T1. V o u sr e m a r q u e r e z q u e c e t ransistor PNP est monté ensour ce de cour an t . Cemontage par t i cu l i e r a pouref fet de mainteni r à peu prèsconstante l ' i n tensi té ducourant qui t raverse les LED(dans cer ta ines l imi tes) ,m êm e l o r sque la t ens i on del a p i l e c o m m e n c e à b a i s s e rLe f l ux l um in eux é mis par



l es LED restera donc prat i q u e m e n t c o n s t a n t j u s q u ' àépu i sem en t de l a p i l e .

On peu t é t e i nd re ce t t e l am ped e p o c h e d e d e u x f a ç o n sd i f fé rentes, la p lus c lass iqueé t an t d ' i nve rse r l e com m ut a t eu r d ' a l l um age . D ans ce casu n e i m p u l s i o n d e t e n s i o nnégat i ve a t te in t la base deT2. Cet t e i m pu l s i on a pou r

ef fe t de b loquer le t rans is tor T2, ce qu i ent ra înel'arrêt d e f o n c t i o n n e m e n t d ut rans is tor T1 et l 'ext inct iond e s L E D .

Figure 4 - L ' implantation descomposants ne pose guère deproblèmes. Le texte de l 'articlevous en dira plus sur le choixdes diodes électroluminescentes et sur l 'emplacementde la photorésistance.

La différence de potentielentre les bornes extrêmesd'un diviseur de tensionest répartie aux bornesdes composants de façondirectement proportionnelleà la résistance desdifférents composants

L'arrêt au t om at i que de l al am pe de poche i n t e rv i en t aum o m e n t o ù t r o p d e l u m i è r ef r a p p e l a c o u c h e s e n s i b l e d el a pho t o rés i s t ance (LD R R6)qu i es t i nsé rée dans un div iseur de te ns io n : P1, R5, LDR(R6). La t ens i on qu i règ neentre le col lecteur de T1 et lam asse es t répa r t i e d ' unef açon d i rec t em en t p ropo r t ionnel le à la rés is tance desd i f f é ren t s com posan t s rés i s t i f s du d iv i seur de tens ion. S ila rés is tance de l 'un de cesc o m p o s a n t s v i e n t à d i m i

nuer, la tens ion à ses bornesd i m i n u e é g a l e m e n t . C'est lec a s d e l a L D R a u m o m e n toù l 'on a l lume l 'éc la i rageno rm a l du l abo ra t o i re pho t o ,ou b i en l o rsqu 'on expose l al am pe de poche à l a l um i è redu j ou r Ce t t e l um i è re qu if rappe la LDR en fa i t ba isserla rés is tance e t la tens iona u x b o r n e s d e c e c o m p o sant dev ient insuf f i sante pourmainten i r le t rans is tor T2c o n d u c t e u r C'est t rès écono m i q u e p o u r l e s g e n sdist rai ts.

Le seu i l d ' éc l a i rem en t àpar t i r duquel cet te ext inc t ionau t om a t i que i n t e rv i en t peu tê t re a justé en fa isant var ier lava l eu r d ' un au t re é l ém en trés is t i f de ce d iv i seur detens ion : l a rés is tancerég l ab l e P1.

LA PRATIQUE

La cons t ruc t i on de ce t t el a m p e n'est v ra i m en t pas

Figure 5 - Notre prototype est très maniable et peu encombrant.Quand vo us réaliserez cette lampe vous aurez peut-être intérêt àutil iser un inverseur m oins fragile que celui que nous avonschoisi pour le prototype et que nous avons remplacé depuis parun modèle plus robuste.

di f f ic i le. La figure 4 v o u sm o n t r e c o m m e n t i m p l a n t e rl e s c o m p o s a n t s s u r u n e

dem i e p l a t i ne d ' expé r i m en t a t i on de f o rm a t 1. I l suff i t d'êtreat tent i f au respect de la polar i t é des d i odes , des LED e tdes deux t rans i s t o rs . Lafigure 5 m ont re l ' aspec t denot re pro to type e t du type decof f re t t rès pra t ique quen o u s a v o n s e m p l o y é d a n scet te réal isat ion. I l en existeb i en d ' au t res qu i conv i en nent tout auss i b ien quece l u i que nous avons cho i s i .

Le pos i t i on op t i m a l e ducu rseu r de l a rés i s t ancerég l ab l e do i t ê t re reche rchée

de f açon em p i r i que . La l u m i nos i t é des d i odes é l ec t ro l u m i nescen t es peu t ê t re

am é l i o rée g râce à des pe t i t sré f l ec t eu rs spéc i aux p l acésderr ière les LED et à desl en t i l l es conve rgen t esp l a c é e s d e v a n t . L ' e m p l a c e ment de la LDR do i t ê t recho is i de te l le sor te que lal u m i è r e a m b i a n t e p u i s s el 'a t te indre lorsqu 'on ré tab l i tl ' é c l a i rage no rm a l du l abo ra toi re. La f ace l a m i eux ind iquée sem b l e ê t re ce l l e qu ico ï nc i de aux t rous depassage des t ro i s LEDpuisque c 'es t cet te face- làque vous o r i en t e rez no rm a l e ment vers le haut .

Circuits Intégrés, Analogiques, Régulateurs Intégrés, Interfaces, Micro-Processeurs,Mémoires RAM Dynamiques Stat iques, Eprom et Eeprom, Quartz, Bobinage,Sem i-ConducteursTransfor iques, Fi lt res, L igne à retard, Leds, Suppo rts de C l, Ponts,Opto-Electronique, etc.Et de nombreux KITS.

Bon à découpe r pou r recevo i r le ca t a l ogue géné ra lN om _. ._ . _ .

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^l ampe de poche pour labo photo • e lex n°7 • janv ier 1989 41



ANA QUE

Le dernier épisode, qui se trouve être aussi le premier, nous aappris que le courant électrique ne s'écoule que par un c i r c u i t .Un circuit simple est constitué d'une source de tension ou générateur, d'un récepteur et des conducteurs qui les relient.Dans ce circuit, le récepteur est une résistance. La consommationde courant est conforme à la loi d'Ohm. Précisons, pour "parlervrai", que ce n'est pas le courant qui est consommé, mais l 'énergieélectrique. Nuance !

Elle est fournie par la pile, transportée par le courant jusqu'à larésistance, oil elle se transforme en énergie calorifique (en chaleur,pour "parler simple"). Comme il est rare qu'on utilise en électronique la chaleur dégagée par une résistance, c'est à juste titrequ'on parle de dissipation de chaleur.

hésistance R

( R é c e p t e u r )

Une ampoule à incandescence est aussi une résistance, mais sonéchauffement va jusqu'au blanc. Voilà qui fait la lumière surl'utilité du circuit suivant, composé d'une ampoule de lampe depoche et d'une pile plate de 4,5 V.

TI

TIII

i

(âm p o u l e L a

3 , 5 V / 0 , 2 A

L'ampoule montre à l 'évidence que le courant ne passe que dansun circuit : si on interrompt le circuit, n'importe où et même brièvement, elle s'éteint.Ce montage va nous permettre aussi de mettre en évidence l 'effetd'une résistance dans un circuit. On monte une résistance de22 Q (1 W, chez tous les revendeurs d e com posa nts) en sérieavec la pile et l'ampoule. "En série" signifie l'un derrière l'autre, de

'façon telle que le courant traverse les composants l 'un aprèsl'autre.

R

j — [ 2 2 0 ]

U b » 4 , 5 V

I

\_

( è )

La résistance réduit le courant de moitié environ et l 'ampoulebrille nettement moins fort.L'effet de réduction du courant ne se produit que si la résistanceest en série. Si on la monte en parallèle, la pile doit fournir ducourant à la fois à la résistance et à l'ampoule.

Ub - 4 ,5 V

4 inT g\ 1

— ' — - "c

1 o

1

T u

iï L

L'éclat de l 'ampoule est conservé mais le débit de la pileaugmente.

LA DIODE

Le circuit suivant comporte une diode de type 1N400L au lieu dela résistance, en série avec l'ampoule.

1N4001

Ub - 4 ,5 V

TII

^

i1N4001

+ ) ( B l o q u é e)

La (a l lumée)

Ub = 4 ,5 V

<3>I C ourant nul

^

La (éteinte)

I J S S diodes ont en commun avec les résistances d'avoir deuxbornes au sens électrique, donc matériellement deux fils deconnexion. L'ampoule brille ou ne brille pas, selon l'orientation dela diode dans le circuit. On pourrait représenter la diode commeune soupape électronique qui ne laisserait passer le courant quedans un seul sens; ce qu'illustre par une comparaison hydrauliquele dessin ci-dessous :

42 ana log ique anti-choc 2 " ® épisode • elex n°7 • janvier 1989



I

Le symbole de la diode, un triangle et une barre transversale,montre bien que les deux bornes de ce comp osant ne sont paséquivalentes, contrairement à la résistance ou à l'ampoule. On ditd e la diode que c'est uncomp osant p o l a r i s é . C o m m e le

courant se déplace -c'est le sens conventionnel duplus vers lemoins, la d iode est p a s s a n t e dans le sens de la flèche,b l o q u é e en sens inverse. L'expérience de la figure 5 se feraittout aussi bien en inversant lapolarité de la pile au lieu de celled e la diode.

1N4001

^

i

1N4001

f B l o q u é e )

L a ( a l l u m é e )

Ub = 4,5 V I

^

< 5 >La (éteinte)

L'ampoule ne s'allume que pour une polarité. La diode constituedonc une protection contre les inversions depolarité. Cela seraitsans intérêt dans le cas de l'ampoule, qui s'allume quel que soit lesens ducourant, mais on trouve quelquefois descircuits électroniques sensibles protégés par une diode contre un mauvais branchement de la pile.

A n t i - i n v e r s i o nd e p o l a r i t é

1 »

^ ~ 3

Ub - 4,5 V

TI

^

C i r c u i té l e c t r o n i q u e

Cep endant ce circuit présente un inconvénient : il y a aux bornes

d e la diode une chute de tension inutile (de 0,6 à 0,8 V, suivantl'intensité, pour les diodes au silicium comme la 1N4001). Il fauttenir compte de ce déchet surtout avec les piles dont la tensionest déjà relativement faible. Si la tension d'alimentation est inférieure à 0,6 V, la diode reste bloquée. De même la soupape de lafigure 6 ne s'ouvrira que pour autant que la pression exercée parla pompe-dépasse la force du ressort.

Alors que la tension aux bornes de la résistance est parfaitementproportionnelle au courant (loi d'Ohm), cette t e n s i o n de s e u i lne varie que très peu en fonction de l'intensité ducourant quitraverse la diode : de 0,6 à 0,8 V environ. Onexploite parfoiscette propriété pour obtenir des tensions stabilisées. On connecteplusieurs diodes en série pour obtenir des tensions plus élevées.

ï]U), - 4,5 V

TII

I

^

2,1 V

T e n s i o n

D1 ..,D3 = 1N4001

-oCe sont trois tensions de seuil qui s'ajoutent ici. Cecircuit fournitdonc une tension constante de 2,1 V environ. La résistance estnécessaire pour supporter la différence de tension entre la pile et lasource de tension constante. Quelle valeur lui donner a - ton ?

La tension aux bornes de la résistance est de quelque 2,4 V (4,5 V -2,1 V = 2,4 V pour une pile neuve). La loi d 'Ohm nous permet de

calculer la résistance. Supposons que le courant doive être de 10 mA,la résistance sera de :

R = U/l = 2,4 V/10 mA = 2 4 0 Q

(La valeur normalisée la plus proche est 2 2 0 Q)Autre question : avons nous choisi labonne valeur pour le courant ?Pour le savoir, considérons la répartition des courants dans un circuitpratique comportant un récepteur, par exemple un circuit électronique, connecté à la sortie.

iD1 ,., D3 = 1N400 1

Ub - 4,5 V I

I

i

^ ± > -

' 2,1 VI T e n s i o n

c o n s t a n t e

-O -

La résistance est traversée par le courant de la diode et par lecourant de la c h a r g e (le récepteur). Ils provoquent ensemble lachute de tension dans R. C o m m e les diodes ont tendance à maintenir constante la tension à leurs bornes, la tension auxbornes de

la résistance reste constante, elle aussi. En d'autres termes ; si lacharge ( le courant co nsom mé par le récepteur) augm ente, le courantda ns les diodes diminue. Comm e le courant d ans les diodes diminue,la tension à leur bornes diminue aussi, donc la tension délivrée parle circuit n'est pas parfaitement indép enda nte d u courant conso mm épar le récepteur. Le diagramme suivant, qu'on appelle courbe caractéristique de la diode, montre cette relation.

A

C o u r a n t d a n s ' . ^l a d i o d e

» .M V

/0^ 0,0 tO \

* T e n s l ola d io

84718X

t 1

3 V

su rden

analog ique ant i -c inoc 2®"^® ép isode • elex n°7 • j anv ier 1989 • 43



La courbe ne se sépare de l 'axe horizontal qu'à partir de 0,6 V. C'està partir de cette tension que la diode conduit un courant. Pour descourants croissants la tension de seuil croît, d'abord rapidement, puisfaiblement à partir de 0,2 A. La stabilisation de tension sera la plusefficace quand la diode fonctionnera dans la partie rectiligne de sacaractéristique, au-delà de 0,2 A.

C'est la résistance R qui détermine le courant dans les diodes.Voyons un exemp le concret : celui d'un récep teur qui d em and e10 mA. Le courant dans les diodes doit être de 100 mA. Cette valeurn'est pas optimale, mais elle correspond à une consommation raisonnable et nous situe "en gros" dans la plage rectiligne de la caractéristique. La résistance cond uit do nc un coura nt d e 110 m A et sa valeurse calcule comme suit :

R = 2,2 V/110 mA = 20 Q

La valeur normalisée la plus proche est 22 Q. On ne peut qu'estimerà 2,2 V la chute de tension, puisque pour 100 mA la tension auxbornes d es trois d iodes est d 'environ 2,3 V. Bien sûr on p ourraitmieux stabiliser la tension, mais ce serait au prix d'une consommation plus importante. Avec les valeurs indiquées, ce sont déjà les neufdixièmes (100 mA sur 110) du courant de la pile qui sont perdus (parla dissipation de chaleur de la résistance et des diodes). Il fautprendre garde lors du calcul à toujours faire circuler dans les diodesun courant supérieur ou égal à celui de la charge. Sans courant dans

les diodes, il n'y a plus de stabilisation de tension.

Si on expérimente le montage de la figure 9 (résistance de 22 Q), onpeut constater avec un multimètre que la tension est constante. Unerésistance de 2 20 Q permet de simuler une charge cons omm ant10 mA. La tension "constante" ne varie guère que de 0,25 V.11 faut veiller à choisir des diodes qui supportent le courant nécessaire. Le type 1N4001, prévu pour 1 A, suffit largement, alors que letype 1N 4148, prévu pour un maximum de 75 mA, serait déjàsurchargé.Les diodes utilisées à la stabilisation de tension sont constammentpassantes, il est donc inutile de se soucier de leur tension inversemaximale. A l'état bloqué, elles voient normalement la tensiond'alimentation d u montag e. La 1N4 001 supp orte environ 50 V, la1N4148 75 V.

Le repérage des deux électrodes, le triangle du symbole ou anode, labarre du symbole ou cathode, est permis par l 'impression d'unanneau de couleur côté cathode (voir la rubrique "Composants").

LES REDRESSEURSLe redressement est la fonction la plus courante des diodes, dufait de leur propriété de c o m m u t a t i o n , qui consiste à nelaisser passer le courant que dans un sens. Presque tous lesappareils électroniques alimentés par le secteur nécessitent unredresseur puisque la tension du secteur est alternative et que sa

polarité change 100 fois par seconde.

Né g a t i f

T e m p s

Les transformateurs permettent d'abaisser (et d'élever) la tensionalternative du secteur. Cela tombe bien car on a besoin le plussouvent pour les appareils électroniques de tensions nettementinférieures à 220 V. Bien siîr il faut redresser cette tensionalternative abaissée, c'est-à-dire la transformer en une tension depolarité constante.

In ter . secteur Tran sformateur

C'est ainsi que se présente une alimentation simple. Le transformateur est relié au secteur par une fiche, un interrupteur et unfusible. Une tension alternative de 12 V est présente à ses bornesde sort ie. La diode du redresseurn'est passante que quand le fi lsupérieur du transformateur est positif et le fil inférieur négatif.

Pour la polarité opposée, la diode est bloquée et le transformateurest déconnecté de la sortie. La tension en sortie ne comporte queles alternances positives de la tension d'entrée.

A v a n t r e d r e s s e m e n t A p r è s r e d r e s s e m e n t 8 4 7 3 0 X - 3

Ce n'est pas une véritable tension continue, mais au moins sapolarité est constante. Un condensateur et des circuits électroniques permettent de lisser cette tension continue p u i s é e . Resteque ce redresseur m o n o - a l t e r n a n c e laisse inutilisée l'alternance négative. Ce ne sera plus le cas avec le redresseur en pontque voici :

Ce sont deux diodes qui deviennent passantes, si bien quechaque alternance apparaît à la sortie. Les alternances négativessont redressées en alternances positives.

Les fabricants de semi-conducteurs proposent des ponts redresseurs moulés dans des boîtiers à quatre fils de sortie. Les références de ces composants donnent des indications sur la tensionet le courant qu'ils supportent. Par exemple B 80 C 1500 caractérise un redresseur capable de 1500 mA, soit 1,5A, sous unetension alternative de 8 0 V. Il y a fréquemment deux indications

0Avant le pont redresseur Après le pont redresseur

44 analog ique ant i -choc 2 '^ "^® épisode elex n°7 • janvier 1989



de courant, comme par exemple : B 40 C 3300/5000. L' intensitéla plus forte n'est supportée que si le composant est vissé auchâssis pour le refroidissement. L'échauffement d'un redresseurprovient, entre autres, de la tension de seuil. Chaque diodepassante du pont provoque une chute de tension de quelque0,8 V, et pour un courant de 3 A, la puissance à dissiper sousforme de chaleur est de :

2 X 0 , 8 V X 3 A x = 4 , 8 W

Ce dégagement de chaleur est permanent puisqu' il y a toujours

une paire de diodes passantes. Le châssis permet de mieuxévacuer la chaleur, donc d'en dissiper plus, donc de redresser descourants plus importants.La tension de seuil des diodes doit être prise en compte d'unautre point de vue : elle réduit la tension de sortie. Il faut compterun voit et demi pour un redresseur en pont, ce qui Justified'employer un transformateur de 14 V pour obtenir une tensionredressée de 12 V.

Le sujet se complique un peu quand il s'agit de tension s alternativesou de tensions continues puisées. On caractérise une tension alternative par sa valeur e f f i c a c e . La tension efficace est inférieure à latension crête d e l'onde, d ans le rapport 1 / )/2 (— 0,7). Do nner lavaleur de crête est rarem ent significatif, car la tension ne la garde p aslongtemps.

Ttntlon

T t m p i

•

Tanilon afflcaM : itO V (ttottur) Tandon affloaca ; 12 V (tranaformalaur)

Les diagrammes montrent la relation entre la valeur crête et la valeurefficace pour la tension du secteur et pour la tension de 12 V dutransformateur. Le redressement en pont, qui utilise les deux alternances, permet de conserver la valeur efficace.

Ttnalon

Tampa

— •

Tanalon affleaca : 12 V (radraaaaur an p ont)

i47W)<-7

Dans le cas du redressement mono-alternance, les absences totalesde tension ramèn ent la valeur efficace à quelque 8,5 V (facteur1 /1/2). Cette valeur inférieure indique que les effets de cette tensioncontinue puisée seront moindres.

Tanaion

«1 7 V

•e.ivTampa

•

Tanaion afiicaca : B,& V

(radraaaaur mono-altamanea)

Une fois déduite la tension de seuil (d'une diode), il reste moins de8 V, bien que la tension (alternative) du transformateur soit de 12 V.L'adjonction d'un circuit de lissage de cette tension peut la changernotablement, et même la rendre supérieure à la tension efficace !(Ces circuits utilisent la valeur de crête de la tension continue puisée,)Le débit de courant est également chiffré en valeur efficace. Lescondensateurs connectés pour lisser la tension n'ont besoin decourant que pendant une fraction de l'alternance, mais sous uneintensité instantanée supérieure à la valeur efficace.

LE DECOUPLAGE

C'est par un exemple exotique que nous expliquerons ce qu'est ledécouplage et le rôle qu'y jouent les diodes. Il s'agit de feux decirculation à la mode allemande, où le passage au vert estannoncé par la combinaison rouge/orange. Il pourrait s'agir,

moyennant une adaptation, du signal de chemin de fer dit "préavertissement", qui annonce un feu orange par la combinaisonvert/orange. Les trois feux sont commandés par un temporisateurélectronique. Ce circuit comporte quatre sorties, une par phase :rouge, rouge/orange, orange, vert. Le raccordement des sorties auxlampes est fait par des diodes.

Le feu rouge est allumé pendant deux phases. Si on relie lessorties rouge et rouge/orange, le feu orange s'allumera aussi quandon voudra allumer le rouge seul. Les diodes de la figure 9 empêchent le courant de passer d'une sortie à l'autre, puisqu'elles sontbloquées dans ce sens-là. D'où ce mot ; elles d é c o u p l e n t lessorties.

0—

R e u g t

Roug«/or«na«

Vort

Orango

>F

> ^

Pau»

Rouga ,

1—Q—L: Oranga •

YzTJ

-e

M J L J

On appelle m a t r i c e s à diodes des combinaisons importantesde diodes destinées au découplage d 'un grand nombre d 'entrées etde sorties. On les utilise couramment dans les circuits logiques.On peut aussi réaliser des fonctions logiques avec des diodes.

O - W - 1^ ) " 1 " loglqual

Q ^ "0" logiqua)

O WV~^

— g M 3

Ce circuit simple réalise une fonction OU (on parle ici d'un O Uc â b l é ) : le voyant C s'allume si une tension positive est appliquée à l'entrée A OU à l'entrée B (OU AUX DEUX, ce qui estinclus dans la fonction logique OU). Les diodes Dl et D2 empêchent le courant de passer de A à B et inversement.Les circuits logiques importants sont réalisées au moyen decircuits intégrés spéciaux, mais c'est précisément l'objet d'uneautre rubrique, non moins passionnante, d 'ELEX, La logique sanshic.

Et Graetz, dans l'histoire ? Eh bien, on a tellement pris l'habitudede désigner par pont redresseur l 'assemblage de quatre diodesexaminé plus haut qu'on oublie qu'il s'agit d'un pont de Graeti^, dunom de son inventeur.

A suivre

an alo g iq ue ant i -cho c 2*"^® ép iso de • e lex n°7 • janv ier 1989 • 45



* ^ . o >

Drôle d'étoile^ ^ oo .*

o

D a n s l'édito d u m o i s d e r n i e r(ELEX n° 6 , page 3 , décem bre1988 ) nous vous p ropos i onsu n e é n i g m e s o u s i a f o r m ed 'une b i en cu r i euse é t o i l ef o rm ée de rés i s t ances e t ded i odes . N ous av i ons éc r i tque l es rés i s t ances é t a i en tde 60 Q chacu ne e t labat ter ie de 6 V; quant auxd io des , il s 'ag issa i t d 'u n ty pesans seu i l de conduc t i on qu i

se m e t à condu i re so i tq u a n d s o n a n o d e e s t pos i t i ve so i t quand sa ca t hodees t néga t i ve .

A l o r s , c o m b i e n d e c o u r a n tfourn i t l a bat ter ie ?

P r o c é d o n s m é t h o d i q u e m e n te n c o m m e n ç a n t p a r l'unedes d i odes . A l l ez , au hasa rd ,ce se ra . . . D 8 ! L ' a n o d e d eD8 est rel iée au pôle posi t i f ,donc ce t t e d i ode condu i t . Enc o n s é q u e n c e d e q u o il ' anode de D 12 (oh ! pa rd on ,el le n'était pas num éro t ée l e

mois dern ier) es t e l le auss ipor tée au potent ie l pos i t i f , e tce t t e d i ode condu i t à sontour S i les D11 et D7 condui sen t , c ' es t en revanche pa rcequ e l eu r ca t ho de es t JK .nég a t i ve . ^ Q " ^

^ O

^ o H."^

O ^E n c o n s é q u e n c e d e q u o i 3des 6 noeuds ( l es po i n t es dela pet i te é to i le inscr i te dans

' la g rande) sont pos i t i f s e t3 au t res néga t i f s , t and i s quel es coup l es rés i s t ance -d i odem o n t é e s e n s é r i e (R1-D1,D2-R2, R3-D3, D4-R4, D5-R5et R6-D6) sont tous pr i s enpara l lè le (e t dans le senspassant ) ent re le pô le " + " etle pô le " - " . D 'où l 'on dédui tque R I à R6 son t m on t é esen para l lè le (n 'oub l ions pasqu ' i l n 'y a pas de chute det e n s i o n a u x b o r n e s d e n o sd i odes spéc i a l es ) . La rés i s t ance résu l t an t e a une va l eu réqu i va l en t e à un s i x i èm e de60 Q, soi t 10 S.

Le courant fourn i par laba t t e r i e se ra donc de6 V / 1 0 n = 0 , 6 A

C e n'était pas b ien d i f f i c i l e ,m a i s pas v ra i m en t f ac i l e nonplus !

46 drô le d'é toi le • elex n°7 • jan vie r 1989

4^



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130,00130, 00

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A L U 8 0 2 5 5 C A C 2 5 B 0 Ï 2 5 5 K 1 5 0 ,

A L U 5 5 2 5 5 C A C 2 6 5 5 x 2 5 5 x 1 5 0ALU 55105 CAC27 55x105x150 .

ALU 80105 CAC2B 80x l05> ; 150 .

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2B, 3033, 60

136, ro178,60266,4575. 3076, 00

106,00103,60122,40139.00115.00B4. 2093, 2097, 20

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la logique sans hic Irécapitulation

En p r i nc ipe ce numér o deva i t vo i r s ' ouv r i r l e deux ièmevo le t de la sér ie la log ique sans h ic , ma is i l nous asemb lé i n té r essan t de r écap i tu l e r ce qu i a é té d i t t ou tau long des p remiers ép isodes e t de fa i re a ins i le po in tsu r l a l o g i que s ta t i que avan t d 'abo r de r l a l o g i quedynamique avec l es bascu les . Soyez f i dè le au r endez-vous le mo i s p r ocha in I

Il f au t in con te s tab lemen t un ce r ta in tem ps e t une v ued 'ensemb le avan t d 'a r r i ve r à app r éc ie r à que l po in t l eso l fège est e f f i cace pour b ien connaî t re la musique e tapp r o fo nd i r l ' é tude d 'un i ns t r um en t . Av ec la l o g i qu e et

la numéra t ion b ina i re , c 'est pare i l . Ne vous impat ien tezd o n c p a s !

Rappe lons que l 'on par le de ca lcu l binaire pa r ce quel'on uti l ise deux chi f fres, au l ieu de dix dans l e ca l cu ld é c i m a l , o u seize dans l e ca l cu l hexadéc ima l . Lesn i veaux l o g i ques , l e s fameux " 1 " e t "0 " peuven t ê t r ei m a g i n é s c o m m e d e s i n t e r r u p t e u r s o u v e r t s ( " 0 " ) o ufe r més ( "1 " ) .

La l o g i que es t l'art e t l a tech n iqu e de com b ine r l e s 0e t les 1 b ina i res pour ca lcu le r . Avec un nombre à deuxch i f f res b ina i res, on peu t compter de 0 à 3 ( 0 0 2 = 0 I Q ,012=110. 102=2 io . 1 l2=3 io )^ avec un ch i f f re supp lémenta i re on comptera jusqu 'à 7 (1002=4. |o , 1012=5. |0 ,1102=6^Q, 11 l2=7 io ) ; chaque ch i f f re supp lémenta i red o u b l e le n o m b r e d e c o m b i n a i s o n s p o s s i b l e s .

Il su f f it en p r inc ipe d 'u n pa p ie r e t d 'u n cray on pou rs 'exe r ce r en l o g i que comb ina to i r e , e t ana l yse r l e fonc t i onnemen t des c i r cu i t s l o g i ques . Ma i s pou r vouspe r me t t r e de vous fam i l i a r i se r avec l a l o g i que pa r uner ep r ésen ta t i on conc r è te , pa lpab le e t v i s i b l e , desn i veaux l o g i ques e t des e f fe ts de l eu r comb ina i son ,nous vous p r oposons d 'u t i l i se r l a p l a t i ne d 'expér imen ta t i on l o g i que D IG ILEX conçue spéc ia l emen t pou r l ar u b r i q u e " l a l o g i q u e s a n s h i c " p u b l i é e d a n s E L E X d eju in- ju i l le t 1988, n°2 pa g e 61 .

On conna î t t r o i s opér a t i ons l o g i ques fondamen ta les :• l a c o m b i n a i s o n E T l o g i q u e ( A N D )

• l a c o m b i n a i s o n O U lo g i q u e (O R )• l a c o m b i n a i s o n N O N l o g i q u e , o u n é g a t i o n (N O T )

L'opération logique ET (AND)

Voic i la tab le de vér i té de l 'opéra t ion ET

e n t r é e s

A B0 01 00 11 1

sor t ie

A ET B0001

Le symbo le de l 'opéra teur ET est le su ivan t :

AO 1 N.& .1 O

Bo 1 y

E xp r im ée en te r m es de tens ions , la tab l e de vé r i té d el 'opéra t ion ET donne le résu l ta t su ivan t :

e n t r é e sA B

0 V 0 V5 V 0 V0 V 5 V5 V 5 V

sor t ieA E T B

0 V0 V0 V5 V

Le n iveau log ique de la sor t ie d 'un opéra teur ET est à" 1 " un iquemen t l o r sque l ' en t r ée A ET l ' en t r ée B son te l l e s - mêmes au n i veau l og i que " 1 " . R emar quez l ap r ésence du s i gne & qu i pe r me t d ' i den t i f i e r l e s opér a teurs ET.U n e d é m o n s t r a t i o n p r a t i q u e d e c e t t e c o m b i n a i s o n

nous est donnée par le c i r cu i t de la f i gu re 3 , Unesou r ce de tens ion e t deux i nve r seu r s son t m is enoeuv r e pou r app l i que r tou r à tou r le s n iveaux l o g i qu es" 0 " et " 1 " aux en t r ées d 'un opér a teu r l o g i que ET don tla s o r ti e c o m m a n d e u n e d i o d e é l e c t ro - l u m in e s c e n t e .

U b = 5 V

(^

1^

ri1C

A

L ; o o " ^ ^ &p y-\

1La tab le de vé r i té d 'un o pér a teu r ET ( AND ) nou sp r ouve que ce t opé r a teu r r emp l i t de façon év iden teune fonc t i on de po r te l o g i que .

L'une des en t rées, dés ignée ic i par la le t t re "S" , peu tê t r e c o n s i d é r é e c o m m e entrée de commande. Se lonson n iveau, e l le b loque la sor t ie dans un éta t donné,ou lu i permet au con t ra i re d 'adopter le n iveau p résents u r l'autre en t r ée .

Dans le cas où S = " 1 " , l a sor t ie de l 'opéra teurlog ique ET rest i tue le n iveau log ique de l 'en t rée A . S ipa r con t r e S="0 " , l a so r t i e de l ' opé r a teu r r es te b l oquéeau n iveau log ique bas ( "0 " ) , que l que so i t le n iveaulog ique de l 'en t rée A .

50 la logique sans hic I (7ème partie) • elex n°7 • janvier 1989



L'opération logique OU (OR)

L 'opér a teu r l o g i que OU c i - dessous au r a une tens ionde sor t ie de 5 V s i l'une O U l'autre de ses en t r ées A e tB est e l le - mê me à 5 V.

3 0 L— ^

e n t r é e sA B

0 01 00 11 1

sor t ieA O U B

0111

Le s i gne "p l us g r and ou éga l 1 " mon t r e b i en qu ' i l f au tqu 'au mo ins une des deux ou l es deux en t r ées so ien t

à " 1 " pour que la sor t ie de l 'opéra teur OU passe e l le -m ê m e à u n .

e n t r é e sA B

0 V 0 V5 V 0 V0 V 5 V5 V 5 V

sor t ieA O U B

0 V5 V5 V5 V

L ' o p é r a t e u r l o g i q u e O U (O R ) c o n v i e n t é g a l e m e n t p o u rc r ée r une fonc t i on de po r te l o g i que :

I c i l ' en t r ée de commande "S" do i t ê t r e ma in tenue aun iveau " 0 " pour q ue la sor t ie de l 'opéra teur rest i tue len i veau l og i que de l ' en t rée A , tand i s que l e n i veau " 1 "de l 'en t rée de com m an de ma in t i en t la so r t i e del 'opéra teur au n iveau " 1 " que l que so i t le n iveaulog ique de l 'en t rée A .

L'opération logique NON (NOT)

En fa i t i l s 'ag i t d 'une s imp le inversion du n i veaulog ique : le " 1 " dev ien t "0 " e t l e "0 " dev ien t " 1 " . U neso r t i e i n ve r sée es t su r mon tée d 'une ba r r e de néga t i on .Le pe t i t ce rc le p lacé sur la sor t ie du symbo le ind iqueque la sor t ie est inverseuse . On t rouve auss i ce cerc leà l ' en t r ée de ce r ta i ns symbo les .

N O N ( N O T )

invers ionAO ^ ^ > ° - - O A

en t r éeA

10

sor t ieA

01

N o te : Les s i g nes " - I - " et " • " u t i l i sés en log ique n'ontqu 'un rappor t ind i rect avec les s ignes d 'add i t ion e t demul t ip l i ca t ion de l 'a r i thmét ique o rd ina i re . Le po in tr emp lace i c i l e mo t ET ( ou AND) , tand i s que l e s i gne-I - remplace le mot OU (ou OR) . S i l 'on p rend parex em ple la tab le de vér i té de l 'opéra teur ET , on vo i tq u e 1 -1 do nn e 1 , tand is qu e 0 -1 ou 1 -0 do nn e 0 . Ou ele 1-1-1 de la table de vér i té de l 'opérat ion OU donne 1n'est pas tou t à fa i t f aux , pu i sque nous sommes enbase 2. En tous cas, l - i -O est bel et b ien égal à 1 !

L'opérateur logique NON-ET (NAND)

U n e p o rt e N O N - E T c o m b i n e le s f o n c t i o n s E T e t N O Nen une seu le opér a t i on .

La tab le de vé r i t é de l 'opé r a t ion N O N- E T ( NA ND )pour ra ê t re dédu i te fac i lement de ce l le de l 'opéra t ionE T ( A N D ) :

e n t r é e s

A B

0 00 11 01 1

E TA - B

sor t ies

N O N - E TA - B

0001

1110

Examinons de p lus p r ès l es deux de r n iè r es l i gnes .Dans les deux cas, l 'en t rée A est à " 1 " , tand is que len iveau de l 'en t rée B se re t rouve inversé sur la sor t ieA - B . E n d 'a u t r e s te r m e s , q u a n d u n n i v ea u " 1 "es t app l i qué à l ' en t r ée A , l ' opé r a teu r NON- ET seco m po r te en inverse ur L ' inve rse est vra i : s i c 'estl 'en trée B que l 'on fo rce au n iveau " 1 " en la rel iant àune l i gne OCJ règ ne un e tens ion d 'en v i ron 5 V, c 'est parl 'en t rée A que l 'opéra teur se compor te en inverseur( l i gnes 2 e t 4 de la tab le de vér i té) . Une t ro is ièmeposs ib i l i té cons is te à re l ie r l 'en t rée A e t l 'en t rée B en t ree l l e s ; dès l o r s , l ' opé r a teu r NON- ET ( NAND) secompo r te auss i en i nve r seu r

la log ique sans hic I (7ème partie) • elex n°7 • janvie r 1989 • 51



L'opérateur logique NON-OU

L ' o p é r a t e u r N O N - O U (NOR) est o b t e n u lui a u s s i enc o m b i n a n t une f onc t i on OU et une f onc t i on NON. Les y m b o l e de la po r te NOR peut d 'a i l leu rs ê t re remplacépar ce lu i d 'une por te OR su i v i de ce lu i d'un i n ve r seu r

La tab le de vér i té de l ' o p é r a t i o n N O N - O U (NOR) p o u r r aê t r e dé r i vée de cel le de l 'opéra t ion OU (OR) par s i m p l einve r s i on du résu l ta t :

e n t r é e s

A B

0 0

0 11 01 1

c

O UA-i-B

0111

sortiesN O N - O U

A-hB

1000

La fonc t i on NON- OU peu t ê t r e u t i l i sée pou r ob ten i rd ' a u t re s c o m b i n a i s o n s lo g i q u e s . C o m m e l 'o p é r a te u rN A N D , l ' o p é r a t e u r NOR dev ien t i n ve r seu r quand oni n te r connec te ses d e u x e n t r é e s . C'est ce que m o n t r e n tl a p r em iè r e et la de r n iè r e l i gne de la t a b l e de vé r i t é . Lem ê m e e f f e t est o b t e n u l o r s q u e l'une des d e u x e n t r é e sest fo rcée au n i veau l og i que bas ( "0") , c 'est-à-d irelo rsqu 'e l le est po r tée au poten t ie l néga t i f de l 'a l imentat ion (les t r o i s p r em iè r es l i gnes de la t a b l e de vé r i t é lemon t r en t ) .

Deux i nve r s i ons success i ves s ' annu len t :

N A N D N O N - E T0

AO—^ 1

B O - H '

I--[><>^^^-LJZ[T)C> - G A B

les deux fonctions inverseusess'annulent mutuellement

A t ten t i on : Le b r o c h a g e des opér a teu r s NOR n'est pasl e m ê m e que ce lu i des opér a teu r s N A N D , c ' es t pou r q u o i d e u x e m p l a c e m e n t s d i f f é r e n t s ont été p r é v u s sur

l a p l a t i ne d 'expér imen ta t i on D IG ILEX .

L e s o p é r a t e u r s N O N - E T et N O N - O U p e u v e n t s e r v i r depo r te l o g i que même sans l ' ad jonc t i on d'un i n ve r seu rd a n s les cas où il n'est pas g ê n a n t que le n i veaul o g i q u e de la sor t ie soi t inversé par r appo r t à ce lu i del ' e n t r é e c o m m u t é e .

AO—I

,cJ" ^I> -O OUT

L'opérateur OU exclusif (EXOR)

L e OU exc lus i f est une au t r e opér a t i on l o g i que fonda

men ta le . E l l e s ' appa r en te à la f onc t i on OU que n o u sc o n n a i s s o n s , m a i s ne r éag i t que si l'une des d e u xe n t r é e s est au n iveau haut et l'autre au n i veau bas( d ' où le mo t «exclusi f») .

e n t r é e s

A B0 0

0 1

1 0

1 1

sor t ieOU exc lus i f

Alt B

0110

La so r t i e EXOR n'est àà " 1 " et l'autre à "0".

' 1 " que si l'une des e n t r é e s est

A quo i nous pou r r i ons r a j ou te r l ' opé r a teu r EXNOR ,c'est-à-d ire le N O N - O U e x c l u s i f d o n t on devine a isément qu ' i l fa i t l ' inverse de l 'opéra teur OU exc lus i f :

e n t r é e s

A B0 0

0 11 01 1

sor t ieN O N - O U e x c l u s i f

A ^ B1

00

D 'où l'on d é d u i t la desc r i p t i on su i van te d'un o p é r a t e u rN O N - O U e x c l u s i f ( E X N O R ) : sa sor t ie est à " 1 " q u a n dles en t rées son t tou tes au m ê m e n i v e a u l o g i q u e .

nBo i " E

- o OUT

L ' o p é r a t e u r OU exc lus i f est auss i un i n ve r seu rc o m m u t a b l e .La tab le de vér i té fa i t ressor t i r que les n i veaux l og i q u e s a p p l i q u é s à l 'entrée A sont inversés à la sor t ie sil 'entrée de c o m m a n d e est au n i veau l og i que " 1 " . Sielle est au n i veau "0" , le n i veau l og i que de l 'entrée Ase r e t r ouve i nchangé à la sor t ie .L ' opé r a teu r NON- OU exc lus i f f a i t l ' opé r a t i on i nve r se .

Il ne reste p lus à p r é s e n t qu'à g r ave r ces t a b l es devé r i t é dans vo t r e mémo i r e , ou d ' é p i n g l e r une pho to c o p i e du t a b l eau c i - dessous au - dessus de vo t re tab lede t rava i l . . .

e n t r é e s

A B

0 0

1 0

0 1

1 1

sort ieE T

A - S

0001

sort ieO U

A + B

0111

sort ieN O N - E T

A TB

1110

sort ieN O N - O U

A + B

1000

sort ieOU exc lus i f

A ^ B

0110

sort ieN O N - O U e x c l u s i f

A ^ B

1001

52 la l o g i q u e s a n s hic I (7ème par t ie ) • elex n°7 • j anv i e r 1989



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