programmateur de PIC et EEPROM ( programmateur JDM )

Dans ce montage électronique , nous construisons un programmeur JDM qui peut programmer le PIC12, PIC16 et les microcontrôleurs PIC18 et certaines familles populaires EEPROM 24C. Le programmeur fournit également fonction la ICSP qui permet la programmation in-circuit en série. Donc, si vous le désirez, vous n'aurez pas à porter votre MCU chaque fois que vous le reprogrammer. Le circuit est connecté au PC via un port série et aucune alimentation externe n'est nécessaire. D'autre part, si vous voulez l'utiliser avec un ordinateur portable qui ne fournissent pas de connexion RS232, en utilisant le circuit avec un convertisseur USB vers RS232 peut ne pas donner un bon résultat

les PICs et les EEPROMs  supporter pour ce programmateur :

 EEPROM: 24C01A, 24C02, 24C04, 24C08, 24C16, 24C32, 24C64/65, AT24C128, AT24C256, AT24C512, M24C128, M24C256, 24C515, PCF8572 ou 8572 = 24C01, PCF8582 ou 8582 = 24C02, PCF8592 ou 8592 = 24C04, SDA2506, SDA2516, SDA2526, SDA2546, SDA2586, SDA3506, SDA3516, SDA3526, 4C016 == 24C01, GRS-003 == 24C02, GRN-004 == 24C04, GRN-008 == 24C04, GRX-006 == 24C04, GRX-007 == 24C04, 24C01 == KKZ06F, BAW658049 == 24C02, 24C02 == BAW57452, M8571 == 24C02, X24C0


Microchip PIC: 12C508, 12C508A, 12C509, 12C509A, 12CE518, 12CE519, 12C671, 12C672, 12CE673, 12CE674, 12F629, 12F675, 16C433, 16C61, 16C62A, 16C62B, 16C63, 16C63A, 16C64A, 16C65A, 16C65B, 16C66, 16C67, 16C71 , 16C72, 16C72A, 16C73A, 16C73B, 16C74A, 16C74B, 16C76, 16C77, 16F73, 16F74, 16F76, 16F77, 16C84, 16F83, 16F84, 16F84A, 16C505, 16C620, 16C620A, 16C621, 16C621A, 16C622, 16C622A, 16CE623, 16CE624 , 16CE625, 16F627, 16F628, 16F628A, 16F630, 16F676, 16C710, 16C711, 16C712, 16C715, 16C716, 16C717, 16C745, 16C765, 16C770, 16C771, 16C773, 16C774, 16C781, 16C782, 16F818, 16F819, 16F870, 16F871, 16F872 , 16F873, 16F874, 16F876, 16F877, 16F873A, 16F874A, 16F876A, 16F877A, 18F242, 18F248, 18F252, 18F258, 18F442, 18F448, 18F452, 18F458, 18F1320, 18F2330, 18F432


la liste des composantes Electronique :


T1, T2: Transistor BC337
D1, D4, D5, D6: 1N4148 Diode
D3: Diode Zener 6V2
Diode Zener 5V1: D2
R3, R4: 1K8 Résistance 1/4W
R1: 10K Résistance 1/4W
R2: Résistance 1/4W 1K5
X1: DB9 PCB Mount connecteur femelle
C1, C2: 100uF 16V Condensateur électrolytique
SV1 et SV4: 40 machines Pin Tooled IC Socket
SV2, SV3: 20 machines Pin Tooled IC Socket
SV5 (ICSP): 6 Pin Header Connector9
L1, L2, L3: LED (L1: VERT, L2: ROUGE, L3: jaune)


schéma électronique du programmateur   du pic et EEPROM :

L'assemblage des composants est simple. Le seul truc est montré dans la photo. Avant de souder les 40 broches prise, vous devez couper les ponts en plastique entre les côtés. Une autre question, n'oubliez pas de souder la diode (D6) et le cavalier sous les prises d'abord.

Voici la finale. Si vous ne manquez aucune courts-circuits, vous verrez la LED rouge va jusqu'à lumineuse lorsque vous vous connectez le programmateur au port série. Maintenant il est prêt à utiliser. Vous pouvez utiliser ICPROG et WinPic pour commencer la programmation de vos images ou EEPROM

Indications des voyants; Jaune: Horloge, Rouge: Alimentation, Vert: Programme

Le placement est indiqué dans la figure ci-dessous:

Vous pouvez utiliser un support ZIF lieu en fonction de vos besoins

montage électronique cote composante avec les jumprs

note : vous pouvez utiliser ce programmeur avec ICPROG, WinPic ou certains autres logiciels qui ne sont pas encor essayé 

Anti-moustiques

Présentation

Un anti-moustiques dont la fréquence ultra-sonore change sans arrêt de façon automatique. Voir aussi logiciel Antimoustiques.



Rien à voir avec ceux composés de deux transistors... 

	Un anti-moustiques simple, composé de deux transistors montés en oscillateur de fréquence fixe.
	L'anti-moustique à fréquence variable, pour éviter l'accoutumance chez les moustiques.

Efficacité ? 

Schéma

Ce n'est pas le plus simple des anti-moustiques que l'on puisse trouver, c'est vrai... Mais cela ne l'empêche pas de fonctionner avec des composants courants.



Cet antimoustiques fonctionne en faisant varier la fréquence d'un oscillateur BF (Basse Fréquence). Tout comme pour une sirène, on dispose d'un oscillateur modulant et d'un oscillateur modulé. L'oscillateur modulant travaille à fréquence basse, et modifie lentement la fréquence de l'oscillateur modulé. L'oscillateur modulé produit quant à lui la sonorité aigue tant dépréciée par les moustiques, dans une plage de fréquence située entre 16 KHz et 30 KHz..

Oscillateur modulant

Il est construit autour du circuit intégré U1, qui est un classique NE555. Ce circuit génère un signal périodique sur sa borne 3, dont la fréquence dépend des composants C1, R1 et RV1. RV1 étant un potentiomètre ajustable, il est possible de faire varier la fréquence de cet oscillateur. Le signal périodique ainsi disponible est orienté vers l'entré d'un compteur décimal, qui prend la forme du circuit intégré U2, un CD4017. Le CD4017 possède 10 sorties, dont une seule est active à la fois, chaque sortie s'activant à tour de rôle au rythme des impulsions appliquées sur l'entrée CLK (broche 14). Chaque sortie se voit affublée d'une ou de deux résistances en série de valeurs différente, résistances qui vont permettre, à chaque changement de sortie active du CD4017, de produire une tension continue différente. 

Oscillateur modulé

Cette tension continue est alors appliquée à la borne 7 du circuit intégré U3 qui est un autre NE555 monté lui aussi en oscillateur, dans le but de modifier sa fréquence d'oscillation. A chaque changement de sortie du premier CD4017 (U2), nous avons donc production d'un signal sonore de fréquence différente. La résistance R23 est optionnelle et peut être installée pour modifier la plage de fonctionnement du NE555.

Etage de sortie (de puissance)

Le circuit intégré U4, un second CD4017, est utilisé ici en diviseur de fréquence par deux, afin de fournir au transducteur de sortie (HP tweeter), un signal périodique dont le rapport cyclique est exactement de 50%. Ce signal ainsi mis en forme aboutit au HP au travers d'un transistor de puissance de type BD680 dont la seule fonction est d'amplifier le faible courant disponible en sortie de U4. Il n'est pas nécessaire de doter le transistor d'un radiateur, l'échauffement n'est pas suffisant pour que cela soit justifié.

Choix du HP

Le haut-parleur peut être un modèle large bande mais doit tout de même être capable de passer les sons très aigus (pas toujours évident sur les modèles large bande bas de gamme). Je suggère l'emploi d'un HP d'aigus, appelé aussi Tweeter, plus en mesure de restituer les sons aigus. Le modèle que j'ai utilisé présente une bande passante s'étendant de 2 KHz à 40 KHz, mais un HP qui monte à 22 KHz sera déjà très bien. Inutile de chercher un tweeter ayant un rendement d'enfer et une linéarité exemplaire, un modèle "un peu juste pour la hifi" sera ici amplement suffisant.

Circuit imprimé

J'ai perdu le typon (calque) d'origine, mais j'ai tout de même réussi à le reconstituer d'après le circuit imprimé que heureusement je possède encore.





Typon aux formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi


Le tweeter (qui monte à 40 kHz) et l'oscillateur

Remarque : la résistance R23, optionnelle, n'est pas incluse sur le CI proposé.

Test de bon fonctionnement

Tel quel, le montage produit des sons de fréquence suffisament aigues pour que vous puissiez ne pas les entendre. Pour tester le bon fonctionnement des deux oscillateurs, il suffit de descendre temporairement la plage de fréquence de l'oscillateur modulé de telle sorte qu'elle se situe dans le domaine audible. Pour cela, placer un condensateur de 270 pF en parallèle sur le condensateur C2. 

Emetteur FM

Présentation

Le genre de gadget particulièrement apprécié des amateurs d'électronique... même s'il fonctionne rarement du premier coup !



Emetteur FM (FM = Frequency Modulation = Modulation de fréquence) appelé aussi parfois "Micro Espion", du fait qu'il permet de transmettre, grâce à un microphone intégré, une conversation d'un point à un autre sans liaison filaire. Mais appelons-le donc ici émetteur FM, car il va de soi que vous savez qu'il est interdit d'espionner quelqu'un sans le lui dire (quelle drôle d'idée aussi, que d'espionner quelqu'un après l'avoir informé de vos intentions). Ce montage est donc un émetteur, et vous aurez besoin d'un récepteur pour compléter la chaine de transmission. Tout récepteur FM classique permettant de receptionner la bande 88 à 108 MHz (VHF) conviendra parfaitement. Cette page présente plusieurs schémas différents :
- schéma 001(a) : schéma de base pour microphone cristal, alim 9 V
- schéma 001ab : schéma de base pour microphone electret trois fils, alim 9 V
- schéma 001ac : schéma de base pour microphone electret deux fils, alim 9 V
- schéma 001b : version miniature pour microphone cristal, alim 1,5 V
- schéma 001c : version miniature pour entrée ligne (sortie lecteur MP3), alim 1,5 V
- schéma 001d : version pour entrée ligne stéréo, alim 9 à 12 V.

Diffusion FM en stéréo ou en Mono ?

Les émetteurs décrits ici assurent une diffusion d'un signal audio en monophonie, même ceux disposant d'une entrée "stéréo". Pour connaitre la différence entre diffusion en monophonie et diffusion en stéréophonie, merci de vous reporter à la page Diffusion en FM.

Schéma 001(a)

Si vous prenez la peine de fouiller sur le net, vous trouverez des tas de schémas d'émetteurs FM. Moi-même en ai réalisé de plusieurs types. Celui dont la description va suivre, mais aussi d'autres plus petits fonctionnant avec une tension d'alimentation aussi faible que 1,5 ou 3 volts. Ce schéma donne des résultats convenables, mais je dois tout de même vous avertir : sa portée est très correcte, mais sa consommation n'est pas négligeable. Une pile 9V saline durera environ deux heures en continu, une alcaline pourra durer jusqu'à 5 heures environ. Son avantage principal réside dans un fonctionnement sûr, et dans sa simplicité. De plus, tous les composants sont courants et très bon marché, ce qui devrait finir de convaincre le débutant de l'essayer.

Côté RF

L'oscillateur est réalisé avec un transistor (Q2) monté dans un circuit oscillant composé d'une self (bobine L1) et de condensateurs ajustables (VC1 et VC2). Le condensateur ajustable VC1, associé en parallèle à la bobine L1, constitue le circuit de résonnance qui va fixer la fréquence d'émission. Il y aura deux façons de modifier cette fréquence d'émission : soit en faisant varier la valeur du condensateur ajustable VC1, soit en espaçant ou en resserant un peu les spires de la bobine L1. Le condensateur ajustable VC2 permet d'ajuster le taux de réaction et de garantir un démarrage fiable de l'oscillation à chaque mise sous tension (il est bien connu qu'un amplificateur qui ne devrait pas osciller oscille, et qu'un oscillateur qui devrait osciller ne démarre pas toujours). Personnellement, j'ai plusieurs fois remplacé ce condensateur ajustable par un fixe de 6,8pF ou de 8,2pF et ça fonctionnait toujours. Mais il vous suffit que je vous dise ça pour que votre exemplaire fasse le difficile. Alors faites comme vous le sentez. La polarisation du transistor est assuré par la résistance d'émetteur de 100 ohms et par la résistance de  base de 22 Kohms. Difficile de faire plus simple.

Modulation d'amplitude ou de fréquence ?

Ce type d'émetteur, simplifié à l'extrême, produit un résidu de modulation d'amplitude (AM) qui n'est pas négligeable. La modulation d'amplitude produite ne sera pas perçue par votre récepteur FM, mais il faut savoir qu'il y a des préconisations concernant la valeur de la modulation d'amplitude maximale qu'un émetteur FM peut produire. On reste ici dans le domaine amateur, c'est la seule raison pour laquelle on ne cherche pas à faire mieux. De toute façon, avec ce type de montage, ce n'est guère possible d'améliorer ce point.

Côté BF

La modulation de fréquence s'effectue en faisant varier la polarisation du transistor monté en oscillateur (Q2). Cela est assuré par Q1, dont la résistance collecteur-émetteur va varier en fonction du signal appliqué entre sa base et son collecteur, signal provenant d'un microphone de type "cristal". La polarisation en continu de la base du transistor Q1 est assurée par la résistance R1 de 68K.

Choix du microphone

Un micro cristal ? Mais c'est vachement archaïque ! 

 

Pourquoi ne pas prendre un microphone dynamique classique ? Et bien pour deux raisons : la première est la simplicité de l'émetteur, l'usage d'un microphone dynamique, dont l'impédance de sortie est bien plus faible, imposerait un étage d'entrée un peu plus compliqué. La deuxième raison est que les microphones cristal existent encore, qu'ils ne coutent pas chers, qu'ils sont legers, et qu'ils conviennent parfaitement pour ce genre d'expérimentation. Un conseil cependant, raccourcissez la longueur du cable micro au strict minimum, car plus le fil est long, et plus les effets non désirés de dérives en fréquence se font sentir quand on le bouge... 

Schémas 001ab et 001ac

Si toutefois vous préférez utiliser un microphone electret, vous le pouvez bien entendu. Pour cela, ajouter un condensateur et une résistance comme indiqué dans le schéma qui suit et qui met en oeuvre une capsule electret à trois fils. 



Votre micro electret est de type deux fils ? Dans ce cas vous pouvez adopter le schéma suivant.



Pour plus de détails sur la façon d'alimenter un micro electret, voir page Alimentation d'un microphone electret dans laquelle les exemples de câblages reposent sur l'hypothèse que le pôle négatif de l'alimentation est à la masse. Comme avec cet émetteur FM c'est le pôle positif de l'alimentation qui est à la masse, on peut de façon toute naturelle éprouver quelques difficultées pour faire la correspondance entre fils du micro electret et émetteur FM... Ne croyez surtout pas que je ne me suis pas gratté la tête pour savoir comment faire !

Bobine L1 (schémas 001, 001ab et 001ac) et condensateurs ajustables

Quelques précisions s'imposent pour la réalisation de la bobine L1 et pour le câblage des condensateurs ajustables VC1 et VC2 (VC pour Variable Capacitor).

Bobine L1

La self (bobine) L1 doit être confectionnée avec du fil 8/10, le terme 8/10 correspondant au diamètre du fil en mm. Il faut donc utiliser du fil de 0,8 mm de diamètre. Vous le bobinez sur le corps d'un gros stylo feutre, afin d'obtenir quatre spires ayant un diamètre d'environ 8 mm, chaque spire étant espacée de sa voisine de 2 mm à 3 mm environ. Puis en partant de l'extrémité qui sera raccordée sur les deux condensateurs ajustables VC1 et VC2 (en bas sur le schéma), vous comptez 1 spire et vous grattez le vernis qui protège le fil de cuivre, afin de pouvoir souder à cet endroit un petit fil qui fera office de prise intermédiaire qui sera cablée à l'antenne via C2 (prise à 1/4). Un tiers de tours après, vous faites de même pour pouvoir souder à cet endroit un petit fil qui fera office de prise intermédiaire pour le collecteur du transistor Q2 (prise à 1/3). En procédant ainsi, vous devriez obtenir quelque chose qui ressemble au dessin suivant :

Condensateurs ajustables VC1 et VC2

Dans les schémas électroniques qui précèdent, les condensateurs ajustables VC1 et VC2 sont dessinés avec deux pattes, et pourtant quand on les a en main on en voit trois. Quel est donc ce mystère ? 



En fait, deux pattes sont reliées ensemble au niveau du composant, ce sont les pattes 1 et 3 de la photo. Il est facile de les repérer à l'ohmètre en cas de doute (résistivité nulle). Dans le montage émetteur FM, il faut relier la patte centrale (broche 2 sur la photo) et une des deux autres pattes (1 ou 3).

Prototype (schéma 001a)

Un petit exemple de réalisation, sur plaque d'expérimentation à pastilles.



Ce proto couvre la plage de fréquence 78 MHz à 115 MHz, en jouant sur les deux condensateurs ajustables. Notez l'utilisation d'un microphone electret miniature, à la place du microphone cristal...

Mise en route et réglages

Après une vérification soigneuse du cablage, vous pouvez procéder au réglage. Pour cela, placez-vous à côté d'un récepteur radio du commerce (allumé de préférence), et mettez votre émetteur sous tension. Si vous entendez un petit "plop" dans le récepteur à ce moment, c'est bon signe (mais si vous n'entendez rien, ça ne veut pas dire que ça ne fonctionne pas). Placez les condensateurs ajustables VC1 et VC2 sur leur position médiane (moitié des lamelles rentrées). Calez votre récepteur FM tout en bas de la bande FM (88 MHz) et parlez devant le microphone ou tappotez légèrement dessus, tout en remontant la bande FM. A un instant donné, vous allez tomber sur la fréquence d'émission. Si vous avez parcouru sans succès toute la bande FM, refaites l'opération après avoir sorti toutes les lamelles du condensateur ajustable VC1. Si nouveau parcours infructueux de la bande FM, refaites l'opération après avoir entré toutes les lamelles du condensateur ajustable VC1. Si toujours pas de succès (vous n'êtes pas chanceux, là), espacez un peu les spires de la bobine L1 et recommencez le balayage de la bande FM. Si là aussi toujours rien, resserrez un peu les spires de la bobine L1, et Hop, reparti pour un nouveau tour ! Si après tout ça vous n'avez rien entendu, ce n'est pas bon signe, il vous fait revérifier l'ensemble du cablage.

Et la portée ?

Je ne vais pas faire comme ceux qui vous vendent des produits tout fait ou à faire en kit, et vous indiquer la portée que l'on peut obtenir en vision directe, sans obstacle, avec un récepteur super sensible... La portée dépend, comme pour tout ensemble émetteur / récepteur, de la puissance d'émission, de la qualité et de la sensibilité du récepteur, des antennes, et des obstacles entre les deux. Vous pouvez très bien obtenir une portée de 300 mètres en terrain dégagé, et n'obtenir une portée que de 10 mètres en appartement avec murs blindés. Une chose est sûre. De tous les émetteurs FM simples que j'ai construit, c'est celui-là qui a "porté le plus loin". Mais je le répète : au détriment de l'autonomie.

Longueur de l'antenne

J'allais oublier ! La longueur de l'antenne joue beaucoup sur les performances du montage. Ne cherchez cependant pas à utiliser une antenne "taillée" en quart d'onde, demi-onde ou onde complète (3 mètres tout de même), ce serait désastreux... Essayez plutôt avec une longueur de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres, vous obtiendrez des résultats déjà fort sympathiques (longueur conseillée : entre 5 cm et 20 cm).

Circuit imprimé (schéma 001a)

Un circuit imprimé a été dessiné, mais aucune obligation de le suivre. Si vous décidez de le réaliser, choisissez de préférence un circuit en verre epoxy, qui présente des pertes en VHF moindre que la bakélite.



Typon aux formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi

Vous pouvez aussi faire comme moi pour mes premiers petits montages : montage en "volant", c'est à dire composants directement soudés entre eux. Avantage pour ce genre de réalisation : connections courtes, ce qui est bon pour un montage RF. Inconvénient : dépannage plus difficile, ce qui oblige à faire plus attention dès le départ. Remarquez, dépanner un montage volant forme aussi la jeunesse.

Limitations et remarques diverses

Ce petit émetteur est, vous l'avez compris, un modèle "bas de gamme" et vous devez accepter ses limitations.

• Une ronflette peut être observée dans certaines situations. Cela est presque assuré si vous utilisez une alimentation secteur à la place de la pile de 9 V, et ce même si l'alim est bien filtrée et régulée. Parfois, le fait de changer la prise d'alim du bloc secteur (inversion phase / neutre) résoud le problème... Une ronflette peut aussi parfois être perçue même quand l'limentation se fait sur pile.
• Réception sur plusieurs endroits de la bande FM pour un même réglage de la fréquence d'émission : cela est lié à un comportement parasite du récepteur radio d'autant plus important que l'émetteur en est proche. On peut dire pour simplifier que le signal HF qu'il reçoit est trop fort et qu'il crée des réceptions "fantôme". La seule façon de savoir quelle est la fréquence d'émission principale est d'éloigner l'émetteur du récepteur et de voir à quel fréquence de réception le signal reste puissant et clair.
• La plage de réglage de la fréquence d'émission est très étendue, ce qui signifie que le réglage est plutôt pointu (pas facile de se caler sur une fréquence bien précise). C'est un inconvénient de ce type d'émetteur. Quand on attaque des émetteurs plus sérieux, on se trouve parfois confronté au problème inverse, à savoir difficulté de couvrir toute la bande 88-108 MHz avec un seul réglage...
• Echauffement du transistor Q2 : c'est normal, le courant émetteur-collecteur est assez élevé. On peut le diminuer en augmentant la valeur de la résistance d'émetteur de Q2, au détriment bien sûr d'une baisse de la puissance d'émission et donc de la portée.
• Stabilité en fréquence : assez pointilleuse, elle dépend de la position de l'émetteur dans la pièce, de la proximité d'une main, de la tension d'alimentation, de la température... Cela est lié au fait que l'oscillateur HF est de type "oscillateur libre". Pour limiter l'instabilité en fréquence du à l'effet de main, il est conseillé de placer l'émetteur dans un coffret en métal et de relier la borne positive de la pile 9 V au boitier (parce qu'ici, c'est le plus de l'alimentation qui est à la masse). Une autre solution pour limiter cet effet de main pourrait consister à ne pas raccorder l'antenne directement sur la bobine de l'oscillateur mais à la brancher sur une seconde bobine "enchassée" dans la première.
• Lien entre valeur de la tension d'alim et fréquence d'émission : oui, il y a un lien évident, c'est pourquoi l'usage d'un accu en lieu et place d'une pile est conseillé.

Schéma 001b - Variante en miniature et basse tension

Le schéma suivant est une variante du précédent, qu'il est possible d'alimenter sous une tension comprise entre 1,3V et 1,7V. L'usage d'une pile miniature de type "bouton" (comme celles utilisées dans les montres ou dans les calculatrices plates) est envisageable, mais n'espérez alors pas une grande autonomie. Si le montage doit prendre peu de place, vous pouvez penser à démonter une pile rectangulaire de 9V (6F22) et en extraire les six batons de 1,5V, pour n'en utiliser qu'un seul (un peu plus petit qu'une pile LR3).



Les transistors BC121 sont tout petits (boitier de type U32), ils ont une hauteur de 1,5 mm, un diamètre de 2 mm, et la longueur de leur pattes est de l'ordre du centimètre. Un peu durs à trouver de nos jours. Je ne sais pas s'il m'en reste encore (ils sont tellement petits qu'ils peuvent se trouver n'importe où dans mes casiers, qui ont été quelques peu chamboulés lors de mon dernier déménagement). Pour la bobine L1, c'est encore plus simple qu'avec le premier schéma, puisqu'ici il n'y a aucune prise intermédiaire. On bobine, on soude aux deux bouts, aussi simple qu'avec une résistance !

Proto de la version 001b

Mais avec des transistors classiques, BC108 pour Q1 et 2N2222 pour Q2. Pas de condensateur ajustable, VC1 étant remplacé par un condensateur fixe de 10 pF. Juste pour voir ce que ça donne, là aussi sur plaque d'expérimentation à pastilles.



Ce proto, au premier démarrage, n'oscillait pas du tout. J'ai modifié la valeur du condensateur fixe de 10 pF qui remplaçait VC1, par un de valeur plus faible : 6,8 pF. Là le montage à oscillé, mais à une fréquence de 48 MHz. Autant dire que sans mon analyseur de spectre, j'aurais pû chercher longtemps la porteuse dans la bande 88-108 MHz ! Car s'il y avait une petite raie harmonique 2 (96 MHz), elle était plutôt faiblarde (noyée dans le bruit). La diminution de la valeur du condensateur en parallèle sur Q2, de 6,8 pF à 3,3 pF a permis de monter un peu en fréquence, mais pas jusqu'à la bande FM, et de surcroit avec un démarrage de l'oscillation un peu plus frileux. Pour tomber dans la bande FM, j'ai finalement du retirer deux spires à L1 et utiliser un condensateur de 6,8 pF. Tout ceci pour dire que la fréquence d'oscillation dépend beaucoup des composants utilisés (notemment des transistors), mais aussi du support (type de circuit imprimé), de la longueur des pattes des composants (qui doivent toujours être les plus courtes possibles). Il est certain qu'avec un montage de ce type, sans réglage, on a moins de chances d'arriver à un fonctionnement correct immédiat. Mais ça fait partie du jeu...

Schéma 001c - Le même miniature mais avec le pôle moins à la masse ?

Guillaume, qui a réalisé cette seconde version, est bien embêté. L'émetteur fonctionne bien, mais il avait pour mission d'être intégré dans un tout petit boitier branché directement sur un port USB (pour bénéficier d'une alim 5 V à peu de frais), et en prenant la source sonore sur la sortie ligne de la carte son de ce même PC. Bonne idée, mais... la masse de l'émetteur se voit confier le pôle positif de l'alim, et cela présente comme qui dirait une certaine incompatibilité avec le PC, dont la sortie audio et la prise USB partagent une masse "négative". Et bien entendu, intercaler un "isolateur" au niveau de la liaison BF (avec un optocoupleur, exemple) ou au niveau de l'alim, pose quelques petits problèmes d'encombrement. Je n'ai pas de solution testée à proposer, mais voici ce que je ferais si j'étais lui.
Il fut une époque ou l'on trouvait une grande quantité de schémas de montages électroniques mettant en oeuvre des transistors PNP au germanium, et dont la masse était reliée au pôle positif de l'alimentation. Il m'est arrivé à plusieurs reprises de "reprendre" un vieux schéma et de le "mettre à jour" en inversant la polarité de l'alimentation et en remplaçant les transistors PNP par des NPN. Bien sûr, d'autres petites adaptations étaient parfois nécessaires (valeurs de résistances de polarisation par exemple), mais au final ça fonctionnait. Je suis donc tenté de dire que l'on peut faire de même avec cet émetteur, ce qui pourrait aboutir à un schéma du genre suivant.



Les transistors sont cette fois des BC201 (complémentaires des BC121), et doivent être tout aussi faciles à trouver... Bref, à essayer avec des classiques BC212, BC560 ou 2N2907. 
Attention :
- Montage non réalisé et donc non testé, il faut que vous aussi preniez des (petits) risques de temps en temps...
- Le BC201 ne supporte pas plus de 5 V !!!
- Si la sortie audio niveau ligne du PC délivre une tension continue, il convient d'intercaller un condensateur de liaison en série avec les deux résistances R4 et R5.

Schéma 001d - Peut faire un peu mieux...

En y réfléchissant un peu, on peut faire un peu mieux que les montages précédants. Il faut dire que ces derniers sont à l'origine conçus pour un micro et non pour une entrée ligne. Le schéma 001d qui suit est plus adapté à une entrée ligne et retrouve un pôle d'alimentation négatif à la masse, c'est moins perturbant.



Le circuit est certes un poil plus complexe mais pas de quoi fouetter un chat, de toute façon ça ne servirait à rien (le dicton "Emetteur qui fouette son chat portera plus loin" n'est que pure rumeur). On retrouve dans ce circuit émetteur deux sections indépendantes qui sont l'étage d'entrée (autour de Q1) et l'oscillateur FM (autour de Q2). Pour la bobine L1, c'est très simple, il suffit de bobiner 4 spires de fil de cuivre 8/10 sur un diamètre de 8 mm. D'un point de vue qualitatif et stabilité en fréquence, cet émetteur est de la même veine que les trois décrits avant. Il est simple et on doit se contenter de ce qu'il est capable de faire.

Prototype

Réalisé sur petite plaquette à pastilles perforées. La grande patte du condensateur de sortie C9 fait office d'antenne (bien suffisant pour les tests).

   

L'antenne est reliée en série avec C9. Sur mon proto, la patte 1 du condensateur ajustable VC1 est reliée sur le collecteur de Q2, et C9 est relié sur la patte 3 de VC1. Comme les pattes 1 et 3 de VC1 sont reliées entre elles (au niveau du composant lui-même), C9 est relié lui aussi sur le collecteur de Q2. Au premier démarrage, la fréquence d'émission était de 86 MHz maximum et de 66 MHz minimum. J'ai du écarter les spires de la self et baisser un peu la valeur du condensateur C7 pour tomber dans la bande FM avec toutefois un maximum à 104 MHz. Je met cela sur le compte du circuit imprimé utilisé (capacités parasites) et du condensateur ajustable VC1 mis en place, dont la capacité minimale est peut-être un poil trop élevée. Au niveau sonore, ça va mais ça sature assez vite si le niveau d'entrée est un peu trop élevé. Si cela vous arrive, faites comme moi et remplacez les deux résistances R1 et R2 de 10 kO par des 100 kO. A voir en fonction de la source sonore.

Alimentation ajustable +1.3 V à +28 V 3 A (ou 5 A)

Caractéristiques principales

Tension : +1.3 V à +28 V
Courant : 3 A (ou 5 A)
Régulée : Oui

Présentation

Cette alimentation est une alimentation ajustable, ce qui signifie que vous pouvez régler la tension de sortie à la valeur désirée, dans une plage comprise entre 1,3 V et 28 V. 



Le courant de sortie maximal est de 3 A, qui correspond au courant maximal que peut fournir le régulateur de tension intégré LM350 utilisé ici. Moyennant le remplacement de ce régulateur par un modèle plus costaud (LM338), il est possible de porter le courant de sortie à un maximum de 5 A.

Avertissement

Le courant maximal réellement disponible en sortie de l'alimentation dépend de la valeur de la tension d'entrée et de la tension de sortie. Avec le LM350 et les transformateurs d'alimentation préconisés ici (sortie secondaire 12 V au minimum), il n'est pas possible d'obtenir 3 A si la tension de sortie est réglée à 1,3 V. Le courant de sortie peut atteindre 3 A si la tension de sortie est d'au moins 5 V. Par contre on peut disposer d'une tension de sortie de 1,3 V sous 3 A si le régulateur utilisé est le LM338. Explications et exemples pratiques (chiffres) dans le texte.

Schéma

Le schéma suivant représente l'alimentation dans sa presque totalité, seul le transformateur n'est pas montré (on le verra plus loin). 



Le coeur du montage est un régulateur de tension intégré de type LM350, qui est une version gonflée du LM317, régulateur de tension intégré un peu plus commun car utilisé plus souvent dans les alimentations régulées. Le LM350 autorise un courant de sortie maximal de 3 A alors que le LM338 autorise un courant de sortie maximal de 5 A. La différence de prix entre les deux est tellement minime (inexistante chez certains revendeurs) que je vous conseille d'utiliser le LM338.

Abaissement de la tension secteur

Nous somme ici en présence d'une alimentation secteur de type linéaire et non à découpage, l'abaissement de la tension secteur se fait grâce à un transformateur de type 230 V / 24 V. 



Vous pouvez opter pour un modèle à deux enroulements secondaires, à un seul enroulement secondaire avec prise intermédiaire (cas du schéma présenté) ou à un seul enroulement secondaire sans prise intermédiaire. Selon le modèle de transformateur choisi, vous devrez adopter le câblage qui va bien, selon les indications données à la page Alimentations secteur.

Redressement et filtrage

Le redressement des deux alternances de la tension alternative issue du ou des secondaires du transformateur est assuré par deux ou quatre diodes de redressement. Sur le schéma proposé, il est fait usage de deux diodes puisque le transfo utilisé ici est de type secondaire simple avec prise intermédiaire. Les deux diodes sont contenues dans un même boitier de type TO220 que l'on peut monter sur un radiateur.
Le filtrage est confié au gros condensateur chimique C1 de 6800 uF ou 10000 uF / 63 V. Pour des questions d'encombrement et pour une résistance interne dynamique plus faible, vous pouvez aussi utiliser trois ou quatre condensateurs de 2200 uF / 63 V chacun, montés en parallèle (c'est le choix adopté pour le circuit imprimé proposé). Si le taux d'ondulation résiduel (*) demandé en sortie doit être très faible, vous pouvez augmenter la valeur de C1 (par exemple 4 condensateurs de 3300 uF voire 4700 uF). En règle générale on adopte une valeur comprise entre 1000 uF et 2000 uF par ampère, qui garantit une ondulation résiduelle convenable (assez faible) en sortie. Quatre fois 2200 uF pour un courant max de 5 A semble donc une valeur bien dimensionée. Il faut dire que cette méthode de "calcul sauvage" n'est pas aussi exigeante pour une alimentation avec régulateur de tension, mais c'est facile à retenir et cela fonctionne.
(*) Taux d'ondulation résiduel : représente la quantité de signal alternatif qui subsiste sur la sortie principale, qui en théorie devrait être parfaitement continue. Si par exemple on mesure (avec un oscilloscope) une composante alternative d'amplitude 50 mV superposée à une tension de sortie de 5 V, l'ondulation résiduelle est alors de 1%. Le taux d'ondulation résiduel n'a pas forcement besoin d'être très bas, cela dépend des montages qu'on souhaite alimenter. Avec certains montages "critiques", un taux trop élevé de résiduelle alternative peut conduire à un mauvais fonctionnement. A noter que la résiduelle alternative n'est pas le seul critère de qualité d'une alimentation secteur, il en existe d'autres telle que sa capacité à réagir rapidement à de brusques variations de charge (de courant consommé en sortie). Mais ceci est une autre histoire qui mérite un article à part entière.

Courant maximal et Puissance dissipée maximale

Il faut être prudent quand on parle de courant maximal et de puissance dissipée maximale, surtout pour une alimentation réglable. C'est la première des deux valeurs (puissance dissipée ou courant) qui atteint son maximum qu'il faut prendre en compte. La puissance dissipée en chaleur par le régulateur intégré, correspond au produit de la différence de tension qui règne entre son entrée et sa sortie (Vs-Ve) par le courant qui le traverse. La tension présente à l'entrée du régulateur est ici fixe et voisine de 32 V. Si la tension de sortie est réglée à 18 V, la différence de tension entre entrée et sortie du régulateur est alors de 14 V (32 V - 18 V). Si le courant demandé en sortie est de 100 mA, la dissipation de puissance du régulateur est de 1,4 W (14 V x 0,1 A). Cette dissipation de puissance est tout à fait gérable avec un radiateur de dimensions modestes. Si maintenant la tension de sortie est réglée à 2 V, la différence de tension entre entrée et sortie du régulateur est alors de 30 V (32 V - 2 V). Si le courant demandé en sortie est de 3 A, la dissipation de puissance du régulateur est théoriquement de 90 W (30 V x 3 A). Cette valeur de dissipation est énorme, et il faudrait un sacré radiateur pour en venir à bout si on ne veut pas que le régulateur se bloque par protection contre surchauffe au bout de quelques secondes. En réalité, le régulateur LM350 est doté d'une protection thermique, qui empêche l'utilisation du régulateur sous son courant max de 3 A avec une telle différence de tension entre entrée et sortie. Sa puissance dissipée maximale est de 25 W si boîtier TO220 ou de 30 W si boîtier TO3. Pour le LM338, la puissance max est de 25 W si boîtier TO220 ou de 50 W si boîtier TO3. Il s'agit donc là d'une limitation : cette alimentation ne peut pasfournir 3 A avec un LM350 si la tension de sortie est de 2 V et si la tension d'entrée est de 32 V. Mais elle peut pournir 3 A avec une tension de sortie de 24 V, toujours pour une tension d'entrée de 32 V. Voici un petit tableau qui récapitule la situation pour les LM350 et LM338 si la tension d'entrée est de 32 V et que le régulateur choisi est en boîtier TO3.

Tension de sortie (Tension d'entrée = 32 V)	Courant max avec LM350 (Puissance dissipée < 30 W)	Courant max avec LM338(Puissance dissipée < 50 W)
2 V	1 A	1 A
5 V	1,1 A	1,8 A
9 V	1,3 A	2,1 A
12 V	1,5 A	2,5 A
15 V	1,7 A	2,9 A
18 V	2,1 A	3,5 A
24 V	3 A	5 A
28 V	3 A	5 A

Comme on peut le constater, le courant max de 3 A (pour LM350) ou de 5 A (pour LM338) annoncé en introduction n'est pas vrai (pas possible) pour toutes les combinaisons tension d'entrée / tension de sortie. Le problème est évident quand on souhaite une tension de sortie faible alors que la tension d'entrée est élevée... ce qui pose un sérieux problème pour une alim de labo que l'on veut ajustable !

Comment augmenter le courant disponible en sortie pour les tensions les plus faibles ?

Simplement en diminuant la tension à l'entrée du régulateur, pour diminuer la différence de tension entre son entrée et sa sortie. Car en ce qui concerne les LM350 et LM338, la dissipation thermique garantie de 30 W ou 50 W max (boîtier TO3) ne vaut que si le différentiel entre tension d'entrée et tension de sortie ne dépasse pas 15 V. Oui, mais comment faire ? Une solution consiste à utiliser un transformateur non pas de 2 x 24 V, mais de 2 x 12 V, et ne mettre en service que la moitié du secondaire pour les tensions faibles, ou la totalité du secondaire en service pour les tensions plus élevées. Voici un schéma montrant cette façon de faire :



L'interrupteur SW1, qui permet de mettre hors ou en service le deuxième enroulement du transformateur, doit être un modèle capable de supporter 10 A en continu. En position basse, on dispose d'une tension alternative de 12 V efficace, alors qu'en position haute on dispose d'une tension alternative de 24 V efficace. Attention, il est vivement conseillé de ne pas manipuler cet interrupteur en charge, c'est à dire quand un montage est relié à la sortie de l'alimentation. En procédant de la sorte, nous disposons d'une tension "basse" de 15 V environ qui nous permet de tirer plus de courant en sortie du régulateur, même pour une tension de sortie faible, comme en atteste le nouveau tableau qui suit.

Tension de sortie (Tension d'entrée = 15 V)	Courant max avec LM350 (Puissance dissipée < 30 W)	Courant max avec LM338(Puissance dissipée < 50 W)
1,3 V	2,1 A	3,6 A
2 V	2,3 A	3,8 A
3 V	2,5 A	4,1 A
4 V	2,7 A	4,5 A
5 V	3 A	5 A
9 V	3 A	5 A
12 V	3 A	5 A
> 12 V	(Nota 1)	(Nota 1)

Nota 1 : impossible puisque le différentiel Vs-Ve est inférieur aux 3 V minimum requis.

Si vous décidez de suivre cette philosophie de montage avec transfo 2 x 12 V et interrupteur (ce que je vous conseille), prenez l'habitude de placer ce dernier en position basse avant de mettre l'alimentation en route. Cela permet de limiter l'appel de courant dans les diodes de redressement et dans le condensateur de filtrage principal, ce qui ne peut que leur faire du bien. Notez que les deux diodes d'origine ont été remplacées par un pont de quatre diodes, puisque l'on a affaire maintenant à un transformateur avec secondaire unique (tout du moins vu des diodes), et que le câblage des connecteurs assurant la liaison entre secondaire transfo et diodes n'est plus le même.

Voyant de contrôle

Il n'est pas facile de mettre une simple led avec sa résistance série de limitation de courant pour visualiser la présence d'une tension en sortie. La valeur de la résistance de limitation de courant doit en effet être calculée en fonction de la tension d'alimentation qui dans le cas présent, est variable. Mettre une led avant le régulateur de tension ? Oui, pourquoi pas. Mais dans ce cas, on ne visualisera pas un problème éventuel en sortie en cas de surchauffe ou de court-circuit. La solution ? Un générateur de courant constant réalisé avec un transistor à effet de champs (FET) dont les broches Gate et Source sont reliées ensemble. La led s'allume moins en dessous de 5 V, mais on fera avec. Cette solution est discutée sur la pageAlimentation d'une led.

Brochage des composants de puissance

Les régulateurs LM350 et LM338 ont un brochage identique, le remplacement de l'un par l'autre ne pose donc aucun problème. 



Pour les diodes de puissance 30CTH02 : la borne centrale CC (broche 2 du boitier TO220) représente le point commun des deux diodes (cathodes communes). A1 correspond à l'anode de la première diode, et A2 correspond à l'anode de la seconde diode.

Précautions à prendre

Le courant que peut débiter cette alimentation n'est pas négligeable, surtout si vous optez pour la version 5 A. Il est donc primordial que toutes les liaisons électriques soient d'excellente qualité et de forte section. Gros câble de rigueur donc, et soudure en quantité sur le circuit imprimé si vous décidez d'en faire un. Une mauvaise soudure causera des problèmes très rapidement, alors soyez très soigneux. 

Circuit imprimé

Réalisé en simple face avec un strap et tant qu'à faire avec aussi une plaque pour poser les composants.


Typon du 20/11/2011

Remarques

• C1A, C1B, C1C et C1D correspondent à l'unique condensateur de forte valeur marqué C1 sur le schéma électronique. Vous pouvez fort bien n'en mettre qu'un seul ou deux du moment que la valeur totale correspond à ce qui est demandé (68000 uF ou plus). Si vous prévoyez d'utiliser des condensateurs qui se fixent par collier et dont les sorties se font sur cosses, le circuit imprimé va se trouver ridiculement vide et il conviendra alors de le refaire en plus petit.
• Le potentiomètre RV1 est montré positionné sur le CI mais il peut être déporté. Attention toutefois de limiter la longueur des fils qui le reliront au circuit imprimé.
• La double diode de puissance D1 et le régulateur de tension U1 possèdent ici chacun leur propre dissipateur thermique, mais vous pouvez aussi utiliser un seul dissipateur à condition d'isoler les deux composants entre eux avec une feuille mica ou silicone. Bien sûr, si le régulateur est en boîtier TO3, il conviendra de le déporter du circuit (avec des câbles de forte section et courts pour l'entrée et la sortie) et de choisir un dissipateur thermique qui convient bien à son (pénible) mode de fixation.
• N'hésitez pas à être généreux en soudure sur les pistes les plus larges, pas besoin d'en ajouter sur les pistes fines. Vous pouvez aussi coller aux pistes de cuivre un fil de cuivre rigide additionnel de 1 ou 2 mm carré, comme on peut le voir sur le circuit imprimé de l'alimentation simple 004.
• N'oubliez pas le strap qui fait la jonction entre le pôle négatif de C2 et la masse au travers du connecteur de sortie J2. Si vous l'oubliez, l'alimentation fonctionnera tout de même mais l'ondulation résiduelle (sur la tension continue de sortie) pourra être un petit peu plus élevée, notament pour un fort courant de sortie.

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