vendredi 30 mai 2014

SIGNAL TRACER


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CONSTRUISEZ VOTRE SIGNAL TRACER

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SIGNAL TRACER HF & BF

Dans la série "matériel de laboratoire" développée dans ce blog, figure le SIGNAL TRACER.
Sous ce nom se cache un outil bien pratique en matière de dépannage. Il fait appel à un signal audio que l'on analyse pour déceler  un étage H.F. ou B.F. défectueux.
Un injecteur de signal  associé à un amplificateur audio constituent ce signal tracer. (Je conserve la terminologie anglo-saxonne plus brève que "traceur de signal").
Pour dépanner un amplificateur, un poste de radio, il suffit d'injecter le signal à chaque étage.
Lorsque celui-ci disparaît, l'étage incriminé est déterminé. Cela facilite le dépannage.
Le SIGNAL TRACER est particulièrement appréciable pour détecter une panne d'une voie dans un ampli stéréo. On procède à la recherche de la panne par comparaison des étages des deux voies.
Bien-sûr si l'on veut contrôler une alimentation, il est préférable d'utiliser son multimètre ou oscillo. car non seulement il n'apporte pas grand chose mais en plus les courants et tensions véhiculés peuvent l'envoyer "ad patres". 


SYNOPTIQUE


CARACTERISTIQUES  :

Le  SIGNAL TRACER que je propose est constitué des parties suivantes :
- un amplificateur audio de récupération, en l'espèce c'est celui d'un vieux téléviseur  avec de vieux transistors au germanium (AC125, AC 126). Le volume est réglable ainsi que la tonalité (grave, aigu).
- un vumètre à  5 LED pour compléter le signal écouté.
- un étage détecteur à diode  OA 90 pour la H.F. ultra-simple à l'entrée de l'ampli. qui permet d'entendre signal HF démodulé.
- une prise 3.5 mm pour utiliser l'ampli à d'autres tâches.
- un injecteur de signal avec sortie  sur B.N.C.
- une entrée ampli avec B.N.C. pour la sonde détectrice.
- une alimentation régulée et stabilisée classique (transfo + pont redresseur, filtrage et régulateur intégré.



mardi 27 mai 2014

GENERATEUR DE SIGNAUX NUMERIQUE D.D.S.


 Direct Digital Synthesis Signal Generator



 C'est à partir d'un module que j'ai conçu cet appareil de laboratoire bien utile en B.F. Une alimentation 12 volts protégée par un fusible rapide a été placée au fond du boitier et un interrupteur du primaire a été positionné en façade. Les sorties ont été cablées en fil blindé jusqu'aux B.N.C. déportées en façade. De même, des contacteurs ont été tirés en parallèle pour apparaître en façade (6 fils au total).
L'afficheur aussi a du être relié au circuit-imprimé avec deux fils en nappe muni d'un connecteur.
Les deux potentiomètres désoudés et cablés avec deux petits fils en nappe de 3 conducteurs se retrouvent sous l'afficheur.


 

 Caractéristiques :


tension d'alimentation : DC7V-9V
Gamme de fréquence: 1HZ-65534Hz.
Haute fréquence de sortie  (HS) jusquà 8MHz;
Signaux DDS: onde sinusoïdale, onde carrée, en dents de scie, en dents de scie inverse, forme triangulaire, l'onde ECG (Electro-cardiogramme) et "vague" de bruit. 1602 LCD menu;
Gamme: 1,10,100,1000,10000 Hz;
Offset:  décalage de 0.5Vpp à  5Vpp
Amplitude:décalage de  0.5Vpp à 14Vpp
 
 
Le générateur de fonction dispose de deux sorties BNC:
- Une pour le haut débit [1 à 8 MHz] de signal carré (BNC1) et une autre pour le signal DDS (BNC2).


La connexion d'entrée alimentation du circuit imprimé comporte un régulateur de tension 7805 chargé de réguler 5 V à partir des 7 à 9 V.
Les liaisons aux connecteurs doivent être les plus courtes possibles et faites en fils blindés.
La version initiale en fil non blindé a laissé se manifester de formidables harmoniques parasites. Même le poste de radio F.M. situé dans la même pièce captaient ces parasites H.F.
Le boitier n'est pas blindé mais un boitier métallique est préférable.

  Le clavier est très intuitif.
 Les réglages s'affichent sur l'afficheur L.C.D.:

- Mettre OFF  avec STOP pour sélectionner la forme d'onde avec UP/DOWN
- Modifier la fréquence avec LEFT/RIGHT
- Mettre ON  avec START   

A l'allumage, la dernière configuration s'affiche. 

 L'amplitude et l'offset peuvent être ajustés avec les potentiomètres.

  Quelques visualisations de signaux :
 
SINUS
CARRE

TRIANGLE

DENT DE SCIE

DENT DE SCIE INVERSEE

ELECTROCARDIOGRAMME


Le signal issu de ce générateur comporte quelques sub-harmoniques. Ce bruit est du au faible filtrage de signaux analogiques issues du générateur numérique.


Si vous êtes intéressé par ce module monté auquel il faudra ajouter une alimentation (une pile 9V par exemple) et un coffret, vous pouvez l'obtenir chez milena-spb.com 
  (version en kit ou version montée).


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 Si vous préférez un module D.D.S. en kit à monter soi-même:
Mêmes caractéristiques.
Piloté par microcontrôleur ATMEGA16 programmé.

Ce KIT est disponible sur sur milena-spb.com 

 (version en kit ou version montée).





FREQUENCEMETRE ANALOGIQUE A COMMUTATION ELECTRONIQUE


De nombreux fréquencemètres sont réalisables de nos jours, qu'ils soient numériques (D.D.S. C.M.U.) ou analogiques.
C'est dans cette seconde catégorie que s'inscrit ce projet.
Il fait appel à un circuit linéaire de chez INTERSIL et que l'on juge à tort obsolète de nos jours.
ICM 7226 (A ou B) regroupe toutes les parties constituantes d' un fréquencemètre (oscillateur à haute fréquence, une base de temps de 8 décades avec verrous, un décodeur 7 segments pouvant piloter directement des LED de grandes dimensions) et d'autres fonctions complémentaires (Compteur universel et driver d'affichage à LED) , c'est d'ailleurs pour cela que son prix de lancement avoisinant les 500 F (76 €) semblait particulièrement élevé dans les années 80.
Le DATASHEET montre que ICM 7226 A est à anode commune alors que ICM 7226 B est à cathode commune. Attention, même si l'on retrouve les mêmes caractéristiques sur les deux versions, le brochage est différent. Donc l'adaptation de l'un à l'autre mérite d'y prêter attention.

Voici les mesures que peut faire le montage proposé :
- Fréquence, période, ratio, compteur et intervalle.
Ce qui en fait un appareil particulièrement complet. 

Caractéristiques du ICM 7226A :

Fréquencemètre 8 chiffres multifonctions.
Il accepte une fréquence maximale de 10MHz en fréquencemètre et 2MHz dans les autres modes.
On peut utiliser un diviseur par 10 (prescaler) pour élever la fréquence à 100 MHz.
 voir schéma 100 MHz multi-fonction counter. Les deux entrées sont numériques. Dans de nombreuses applications, une amplification et un décalage de niveau sera nécessaire pour obtenir un bon signal numérique en entrée.
Il peut fonctionner en compteur de période, en ratio de fréquences (FA/FB), en intervalle de temps, en totalisateur.
Les dispositifs nécessitent une base de temps à quartz de 10MHz ou 1MHz ou une base de temps externe.
Pour intervalle de période et le temps, la base de temps 10 MHz offre une résolution 0.1s.
En moyenne sur la période et la moyenne intervalle de temps, le CAN a une résolution de l'ordre de la nanoseconde.
Dans le mode de fréquence, on peut sélectionner des temps de 0,01 s, 0,1 s, 1s et 10s.
Avec un temps de 10s, le CAN affiche une résolution de 0,1 Hz.
Les signaux de commande sont prévus pour permettre de déclenchement et le stockage de données diviseur.



Le schéma issu de la plaque test vendu par INTERSIL figure ci-dessous.
 J'ai modifié celui-ci pour remplacer les rotacteurs dont les contacts mécaniques peuvent s'altérer par des commutateurs électroniques. Une pression sur une touche fait incrémenter  les sorties de la même manière que lorsque le rotacteur est manipulé. Ce choix permet de donner une touche de modernisme à ce montage.








Voici les montages que j'ai conçus pour remplacer les rotacteurs :

Montage remplaçant le rotacteur SW1

Montage remplaçant le rotacteur SW2

Détail partiel du cablage








Détail des touches :
- 1 interrupteur marche/arrêt
- 1 bouton poussoir pour choisir la fonction
- 1 bouton poussoir pour choisir la gamme en multiple de l'unité (MHz, S, ...)
Schéma du prescaler (diviseur par 10) à base de ECL11C90 :
Ce circuit étant difficilement trouvable aujourd'hui, on peut aussi réaliser un prescaler avec 
de simples circuits logiques. Une recherche rapide sur le net vous permettra de trouver votre bonheur en fonction des C.I. que vous avez en stock.

100 MHz multi-fonction counter


Voici d'autres réalisations à base de ICM 7226
10 MHz multi-fonctions à ICM 7226 B










40 MHz FREQUENCE/PERIODE

CIRCUIT DE TEST  6 fonctions




SCHEMA de SEEKI.COM


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Fréquencemètre/compteur/testeur de quartz équipé du puissant microcontrôleur PIC16F628  

KIT RF 1Hz-50MHz





Ce kit est disponible sur milena-spb.com  (version en kit ou version montée).




mercredi 21 mai 2014

ALIMENTATION DE LABORATOIRE A PARTIR D'UNE ALIMENTATION ATX D'ORDINATEUR


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CONCEVEZ VOTRE ALIMENTATION DE LABORATOIRE FACILEMENT
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alimentation à partir d'alimentation de PC

alimentation à partir d'alimentation de PC

Il est possible de réaliser une alimentation de laboratoire de bonne qualité en récupérant une alimentation d'ordinateur.
Aujourd'hui la plupart des alimentations sont à la norme A.T.X.
C'est donc ce modèle que j'utilise pour ma réalisation.
Le coût de revient est peu élevé, seuls l'afficheur 3 DIGITS, les connecteurs bananes et le régulateur variable ont été achetés. Tout le reste provient de la récupération.

CARACTERISTIQUES  :

Les tensions sont des tensions continues.

Tension réglable 0 à 12 V  1,5A
Tension fixe - 12 V 0,3 A
Tension fixe - 5 V 0,3 A
Tension fixe 3,3 V 10 A
Tension fixe 5 V 16 A
Tension fixe 12 V 7 A
Tension fixe 24 V


 Au départ était prévue la tension - 5V  mais elle ne figure plus sur les alimentations récentes alors j'ai pris les deux tensions 12V + -  pour obtenir 24 V.
Ma configuration est indicative, chacun choisira les tensions souhaitées, réglables et/ou fixes selon ses besoins.


PRESENTATION :

Sur la droite : un inverseur trois positions commande le ventilateur :
- Arrêt
- Vitesse I  (alimenté en 5 V)
- Vitesse II (alimenté en 12 V)

Puis à côté à sa gauche : un interrupteur rouge.
LED ROUGE : indique que le 5V stand-by est présent.
LED VERTE :  indique que les tensions sont présentes à la mise à la  masse du fil vert. En cas d'anomalie, aucune tension n'est présente , la mise en sécurité est activée et la led verte ne s'allume pas.
En effet vous aurez remarqué qu'aucune tension n'est présente, exceptée 5VSB,  tant que le  fil vert n'est pas relié à la masse (fil noir), d'où la présence de mon interrupteur rouge.

Les connecteurs correspondants de mon alimentation 450 W sont :
Fil vert PS/ON interrupteur rouge
Fil mauve 5VSB Stand-By LED ROUGE
Fil gris PW-OK LED VERTE

 La masse est commune pour toutes les tensions positives et les leds.

PS-ON                 : le PS-ON est le signal qui commande l'arrêt et la mise en marche de l'alimentation.
 PS-ON est à 0V  : les alimentations 5V et 3,3V  fonctionnent.
 PS-ON est à 5V  : les alimentations 5V et 3,3V ont une tension de sortie doit être de 0V par rapport à la masse.
5VSBc                 : C'est une  alimentation 5V toujours sous tension quelque soit l'état du PS-ON. Cette tension inférieure à 1 A  est prévu pour laisser l'ordinateur en veille. On peut l'utiliser comme une sortie alimentation mais le ventilateur ne peut pas être utilisé dans sa configuration de base puisqu'il faut que PS-ON soit sur position ON.

PW-OK                : Ce signal est porté à 5 V quand les sorties 5V et 3,3V sont bien stabilisées.
                               Toute anomalie met   PW-OK  à 0V immédiatement. Cette fonction assure la protection lorsqu'un     

                               montage est connecté. Cela préserve le montage et l'alimentation.

 Pour faire simple, l'alimentation à découplage est double, celle qui assure le 5VSB et celle qui assure les autres tensions.
Si la première peut parfaitement fonctionner et pas la seconde, l'inverse est impossible.
 





USINAGE ET POSE FACE AVANT :
 
  L'alimentation  de l'ordinateur est un petit boitier blindé avec de nombreux fils de couleur qui en sortent. On retire l'alimentation de l'unité centrale en séparant les connecteurs.
Le modèle choisi comporte un interrupteur sur la face arrière. Cet interrupteur général n'est pas toujours présent.







 L'espace utilisable en face avant est restreint. J'ai donc choisi d'y adjoindre une face avant plus grande fixée au boitier avec 4 entretoises. La fente par laquelle sortait le faisceau de fils est utilisée pour fixer le potentiomètre de tension variable. Seuls 4 trous ont été percés sur le boitier pour fixer les entretoises.







 La face avant est constituée d'un circuit imprimé de récupération recouvert d'un autocollant blanc.





 Etude de l'implantation et pose des accessoires de la face avant.

alimentation à partir d'alimentation de PC















alimentation à partir d'alimentation de PC





















RESISTANCE DE CHARGE :

Si les alimentations traditionnelles à transformateur primaire/secondaire peuvent fonctionner à vide, ce n'est pas le cas des alimentations à découpage telles celles des ordinateurs.
Un coup d'oeil averti vous permettra de repérer s'il y a ces résistances de sécurité. Mais attention, elles ne sont pas toujours présentes. Il faut alors connecter de quoi stabiliser le 12 v en plaçant  une résistance de 10 W / 10Ω en parallèle avec  le +5v (fils rouge) et la masse (fils noir).
Dans mon casier de résistances de puissance, j'ai trouvé de quoi approcher la valeur en montant en série deux résistances. Elles sont fixées dans le boitier avec un lien resserré dans les fentes d'aération de la façade avant.





REALISATION DE LA TENSION VARIABLE de 1.2 V à 12 V :

Elle fait appel à un circuit intégré linéaire dédié : LM3127T
Ce régulateur de tension réglable  (1.2V à 37V) doit être fixé sur un radiateur pour dissiper la chaleur qui peut être produite.
J'ai mis tous les composants sur un petit circuit imprimé mais on peut faire un cablage "en l'air".
L'entrée est connectée à un fil jaune de l'alimentation.
La sortie est connectée à la fiche banane  rouge à gauche de la façade avant.
La masse est connectée à un fil noir de l'alimentation et la fiche banane  blanche. 
Nota : Il faut tenir compte de la tension consommée par le C.I. régulateur. La tension de sortie est inférieure à 11V.
 
alimentation à partir d'alimentation de PC  régulation




NOMENCLATURE VALEUR
CONDENSATEUR non POLARISE 100 nf
CONDENSATEUR CHIMIQUE POLARISE 1 µF /50V
RESISTANCE R1  240 Ω
POTENTIOMETRE LOGARITHMIQUE R2 5 KΩ
REGULATEUR LM 317 ou LM 317 T
nota : la résistance 1 est un montage de 2 résitances120 Ω  montées en série pour obtenir les 240 Ω.


alimentation à partir d'alimentation de PC
vue du potentiomètre: deux pattes sont soudées ensembles et reliées à la masse.
la troisième est reliée à R1 et sortie ajustable du LM 317
D'autres montages à base de LM317
NOMENCLATURE DES COULEURS DES FILS  :



NOMENCLATURE VALEUR
BLEU - 12V
JAUNE + 12V
ROUGE + 5V
ORANGE + 3,3 V
NOIR MASSE





Mon alimentation ne dispose pas de tension -5V en broche 18 comme ci-dessous






CABLAGE DE L'ENSEMBLE :


Toutes les masses sont communes exception faite pour le 24V (la masse commune  de la photo ci-dessous a été modifiée pour ne pas mettre en commun la masse du 24V avec les autres).

 
alimentation à partir d'alimentation de PC

Pour permettre aux fils de véhiculer une intensité convenable sans s'échauffer, il est conseillé de mettre plusieurs fils de même couleur en parallèle: les jaunes, les noirs etc... 
 
alimentation à partir d'alimentation de PC

alimentation à partir d'alimentation de PC

Tous les fils passent sans problème dans les fentes de la face avant.
 
alimentation de laboratoire elec. à partir d'alimentation de PC





L'afficheur est connecté en parallèle avec les grosses fiches bananes noire (-) et rouge (+) de l'alimentation réglable en tension à gauche de la façade.
48x29x21mm
L'afficheur (voltmètre DC 0-100V) existe en trois couleurs (vert, bleu ou rouge).
 La fenêtre 48x29x21mm doit tenir compte de l'enjoliveur en débord qui cache la découpe.
Elle n'est pas représentée sur l'alimentation ci-dessous.
Cet afficheur est disponible sur milena-spb.com   en cliquant ICI


alimentation à partir d'alimentation de PC



ALIMENTATION de labo à partir d Alimentation d'ordinateur


C'est sur  mon oscilloscope collector CRC  OC 728 NS  2* 500 kHz (consommation 150 MW/H :) que je vérifie le bon fonctionnement de l'alimentation réalisée. J'utilise cet oscilloscope quand ses caractéristiques sont suffisantes. De plus, vu l'âge de l'appareil, le faire fonctionner de temps en temps évite le desséchage des condensateurs chimiques de celui-ci.

Pour cette réalisation, on est plus près du câblage électrique que de la réalisation du domaine électronique. Il faut néanmoins prendre des précautions:
- ne pas faire de court-circuit avec tous vos fils dénudés qui se baladent lors des essais. J'ai personnellement testé les sécurités de l'alimentation lorsqu'un fil jaune s'est soudé au boitier suite à un contact malencontreux.
- décharger les gros chimiques quand l'alimentation est hors circuit et que vous devez poursuivre le montage car ils peuvent vous refiler une bonne châtaigne.
- éviter de connecter les sondes de l'oscilloscope aux hautes tensions de l'alimentation sous peine de dégâts dans l'oscillo. Utilisez un transformateur d'isolation.


MISE EN PLACE DANS MON LABO.: 

Alimentation de laboratoire complète, pas chère et facile à faire


C'est entre le multimètre et le générateur d'impulsions que trône à présent mon alimentation.


Lien : 
Voici le blog de mon ami Philippe qui vous apportera des compléments techniques :
http://pleguen.fr/index.php/l-electronique-ludique/tests-sur-une-alimentation-atx






 
Voici la réalisation de VINCENT (cf commentaire).
La finition est de type pro !


alimentation à partir d'alimentation de PC


 Prochaine réalisation :
Comment hacker le satellite militaire Athena-Fidus pour exploiter ses informations sur votre mobile (ANDROID 4.4 et suivant).