Un compte-tours auto





Un instrument fort utile pour une meilleure conduite, en utilisant au mieux le régime du moteur et donc pour consommer moins de carburant. Tous les véhicules n’en sont hélas pas pourvus ! Mais avec un bon schéma (que voici) et un travail minimum, tout le monde est à même de construire un compte-tours numérique et de l’installer dans sa voiture…ou sur sa moto (uniquement les véhicules à essence). La gamme de mesure est comprise entre 100 et 9 900 tours / minute et l’affichage se fait sur deux afficheurs à sept segments. Le circuit est alimenté en 12 V. L’oscillateur pour le réglage correspond à la porte IC2c.





Liste des composants

Partie Contrôle
R1 ............. 15 k
R2 ............. 15 k
R3 ............. 10 k
R4 à R5 ........ 100 k
R6 ............. 10 k
R7 ............. 12 k
R8 ............. 10 k
R9 ............. 3,3 k
R10, R11 ....... 10 k
RV1 ............ 100 k trimmer
RV2 .... ....... 47 k trimmer
RV3* ........... 10 k trimmer option
C1 à C4 ........ 100 nF multicouche
C5 ............. 100 nF 250VL polyester
C6 à C7 ........ 1 nF céramique
C8 ............. 100 nF multicouche
C9 ............. 10 nF céramique
C10 ............ 10 μF 35VL électrolyt. axial
C11 ............ 15 nF 250VL polyester
C12 ............ 100 nF multicouche
D1 ............. 1N4148
D2 ............. 1N4148
D3 ............. 1N4148
D4 ............. 1N4148
ZD ............. diode zener 20V
VR1 ............ 7808
T1 ............. BC547
IC1 ............ CD4518
IC2 ............ CD4093
IC3 ............ CD4098
IC4 ............ NE555

Divers:
- support 8 + 8 (2pz.)
- support 7 + 7
- support 4 + 4
- flat 12 points 7 cm
- vis 3MA 8 mm
- écrou 3MA
- pin de circuit imprimé (3 x.)


Partie Display
R12 ............ 390 (7 x.)
R13 ............ 390 (7 x.)
IC5 ............ CD4511
IC6 ............ CD4511
DY1 ............ display rouge c.c.
DY2 ............ display rouge c.c.

Divers:
- support 8 + 8 (2 x.)
- vis 3MA 8 mm (2 x.)
- vis 3MA 15 mm (2 x.)
- entretoise 3 MA 10 mm F/F (2 x.)
- entretoise plastique 10 mm (2 x.)
- face sérigraphiée

Une platine de puissance à quatre triacs



Si nous préférons disposer d’un circuit de commande de puissance doté de commutateurs statiques, voici le circuit idéal.
Ici les quatre charges sont alimentées par la tension du secteur 230 V et les commutateurs de puissance sont des triacs dont la tension de gâchette est contrôlée au moyen de quatre photocoupleurs. Il est ainsi possible d’isoler galvaniquement la section de puissance des circuits de contrôle. Pour activer un canal il est nécessaire d’appliquer à l’entrée du photocoupleur correspondant une tension d’environ 12 V : cette valeur peut être modifiée simplement en changeant la valeur de RX (il faut l’augmenter si on utilise une tension supérieure et la diminuer si on en utilise une inférieure). Avec les triacs indiqués dans la liste des composants, il est possible de piloter des charges consommant 1,5 A au maximum par canal. La section de puissance nécessite une tension d’alimentation de 9 à 12 V.



Liste des composants
R1 à R4 ........... 220 Ω
R5 à R8 ........... 10 kΩ
R9 à R12 .......... 12 kΩ
RX ................ 820 Ω (4 x.)
LD1 à LD4 ......... led rouge 5 mm
T1 à T4 ........... BC547
IC1 à IC4 ......... TIL111
TRI1 à TRI4 ....... TIC206M

Divers:
- picots pour raccordement (20 x.)

Une platine de puissance à relais



Ce circuit dispose de quatre entrées logiques avec lesquelles il est possible de contrôler quatre relais de puissance qui, à leur tour, peuvent contrôler des charges de n’importe quel genre. Le circuit prévoit l’activation des relais au moyen de signaux numériques de faible niveau. Si nous regardons le schéma, en effet, nous voyons que les transistors PNP sont maintenus bloqués par les résistances reliées entre les bases et le positif d’alimentation. Les lignes d’entrée, sur lesquelles se trouvent des LED, permettent de faire conduire les transistors (et donc d’exciter les relais) seulement quand elles sont mises à la masse. Le circuit est alimenté par une source de 9 V pouvant fournir un courant d’au moins 200 à 300 mA.



Liste des composants
R1 à R4 .............. 56 Ω
R5 à R8 .............. 82 Ω
RX ................... 820 Ω (4 x.)
D1 à D2 .............. 1N4148
D2 à D4 .............. 1N4148
LD1 à LD4 ............ led rouge 5 mm
T1 à T4 .............. BC557
RY1 à RY4 ............ Relais 6 VDC

Divers:
- picots pour raccordement(20 x.)

Un clignotant stroboscopique à tube au xénon



Produit de brefs et intenses éclats de lumière blanche à partir d’un tube en U au
xénon de petite puissance. Idéal comme clignotant stroboscopique pour signalisation
d’urgence ou, dans le domaine de la photographie, pour réaliser de remarquables
clichés d’objets bougeant ou se déplaçant dans l’obscurité. Le circuit
est alimenté directement par le secteur 230 V et dispose d’un potentiomètre au
moyen duquel il est possible de régler la fréquence d’illumination du tube de 2 à
20 impulsions par seconde environ.





Liste des composants
R1 ..... 820 Ω 10W
R2 ..... 100 kΩ
R3 ..... 100 kΩ
R4 ..... 100 kΩ
RV1 .... 470 kΩ potentiomètre
C1 ..... 10 μF 350 VL électrolytique
C2 ..... 10 μF 50 VL électrolytique
C3 ..... 100 nF 250 VL polyester
D1 ..... 1N4007
D2 ..... 1N4007
D3 ..... 1N4007
D4 ..... 1N4007
DI1 .... diac DA3
TRI1 ... triac BT136-600
L1 ..... bobine
TUBE lampe xenon

Divers:
- pin de circuit imprimé

Un amplificateur stéréo 2 x 30 W



Ce petit amplificateur est construit autour du circuit intégré TDA1521, capable de fournir une puissance maximale de 2 x 15 W RMS sur 4 ohms ou 2 x 10 W RMS sur 8 ohms. Le circuit intégré est complètement protégé contre les surcharges et les courts-circuits. Pour l’alimentation de l’amplificateur, il est possible d’utiliser une tension double symétrique continue ou bien alternative car un pont redresseur et des condensateurs de filtrage sont présents à l’entrée : en fait, il suffit d’y brancher les trois sorties du secondaire à prise centrale d’un transformateur.

En voici les caractéristiques :
- puissance musicale de sortie : 2 x 30 W sur 4 ohms
- puissance de sortie RMS : 2 x 15 W sur 4 ohms ou 2 x 10 W sur 8 ohms
- distorsion harmonique totale : 0,07 % (1 W / 1 kHz)
- séparation entre les canaux : 70 dB
- réponse en fréquence : de 7 Hz à 60 kHz (–3 dB)
- rapport signal / bruit : 98 dB
- sensibilité d’entrée : 300 mV / 20 k
- suppression des transitoires à la mise sous tension et à l’extinction
- protégé contre les surcharges et les courts-circuits : max. 1 heure
- alimentation : 2 x 12 VAC 2 A (transformateur de 50 VA).



Liste des composants
R1 ..... 8,2 Ω
R2 ..... 8,2 Ω
C1 ..... 22000 pF céramique
C2 ..... 22000 pF céramique
C3 ..... 100 nF multicouche
C4 ..... 1 μF 63 VL polyester
C5 ..... 1 μF 63 VL polyester
C6 ..... 4700 μF 25 VL électrolytique
C7 ..... 4700 μF 25 VL électrolytique
D1 ..... 1N5404
D2 ..... 1N5404
D3 ..... 1N5404
D4 ..... 1N5404
U1 ..... TDA1521

Divers:
- Dissipateur
- Vis 3 MA 12mm (2 x.)
- Ecrou 3 MA (2 x.)

Un amplificateur mono 7 W



Unité BF de petite puissance en mesure de fournir une puissance maximale (musicale) de 7 W. Le circuit utilise un circuit intégré monolithique TDA2003 complètement protégé contre les courts-circuits et les surcharges. L’amplificateur fonctionne avec une large gamme de tensions d’alimentation.
En voici les caractéristiques :
- puissance musicale de sortie : 7 W sur 4 ohms
- puissance de sortie RMS : 3,5 W sur 4 ohms ou 2 W sur 8 ohms
- distorsion harmonique totale : 0,05 % (1 W / 1 kHz)
- réponse : de 20 Hz à 20 kHz (–3 dB)
- rapport signal / bruit : 86 dB
- sensibilité d’entrée : 40 mV / 150 k
- protégé contre les surcharges et les courts-circuits
- alimentation : 15 VDC (de 8 à 18 VDC) / 0,5 A.



Liste des composants
R1 ..... 470 Ω
R2 ..... 4,7 Ω
R3 ..... 100 Ω
R4 ..... 1 Ω
C1 ..... 8,2 nF céramique
C2 ..... 100 nF multicouche
C3 ..... 100 nF multicouche
C4 ..... 10 μF 63VL électro.
C5 ..... 470 μF 25VL électro.
C6 ..... 1000 μF 25VL électro.
C7 ..... 1000 μF 25VL électro.
IC1 .... TDA2003

Divers:
- Dissipateur à ailette
- vis + écrou

Une base de temps à quartz



En partant d’un quartz économique, ce circuit est en mesure de produire des signaux à 50 Hz, 100 Hz ou 400 Hz. Avec ces fréquences il est possible d’utiliser le circuit comme base de temps dans les dispositifs trouvant leur fréquence d’horloge sur le secteur 230 V.
Notre générateur utilise un circuit intégré diviseur par deux à 14 étages (CD4060) et un autre (CD4024) aux mêmes caractéristiques mais à 7 étages. En montant en cascade les deux circuits intégrés et en choisissant opportunément les sorties, il est possible d’obtenir justement les fréquences de 50, 100 et 400 Hz. Pour savoir comment cela est possible, il suffit de diviser par deux 3276800 Hz (fréquence du quartz) 13, 15 et 16 fois ! T1 amplifie le signal disponible sur la broche OUT. Entre la broche C et la masse on relie la tension d’alimentation de 6 à 20 V environ : le régulateur VR1 en tire la tension stabilisée de 5 V pour les deux circuits intégrés. La sortie B est connectée au +5 V ou à une tension d’alimentation égale au niveau que doit avoir le signal de sortie.



Liste des composants
R1 ..... 10 MΩ
R2 ..... 0 Ω
R3 ..... 47 KΩ
R4 ..... 2,2 KΩ
C1 ..... 15 pF céramique
C2 ..... 33 pF ou 12 pF céramique
C3 ..... 100 nF multicouche
C4 ..... 100 nF multicouche
CV1 .... variable 2-47 pF
X1 ..... quartz 3,2768 MHz
IC1 .... 4060
IC2 .... 4024
T1 ..... BC547
VR1 .... 78L05 régulateur
J1 ..... cavalier de CI
J2 ..... cavalier de CI
J3 ..... cavalier de CI

Divers:
- support 7+7
- support 8+8

Un antivol auto



Antivol tout simple pour voiture, basé sur le principe de la détection d’une variation de consommation de courant dû, par exemple, à l’ouverture d’une portière, à la mise en marche du véhicule, etc. Le circuit peut être activé ou désactivé au moyen d’un interrupteur à clé relié à la ligne “DIS” ou bien par une télécommande radio ou infrarouge dont la sortie contrôle cette même ligne. La LED signale, par son clignotement, l’activation de l’alarme (elle a donc aussi un rôle dissuasif !) et le buzzer de préalarme avertit que le dispositif a été activé et que la sirène va entrer en fonction. Le retard de déclenchement à l’entrée peut être réglé de 2 à 30 secondes. Bien sûr, un retard à la sortie a été également prévu (2 à 180 secondes environ). A la sortie de l’appareil (contacts du relais) on connecte une sirène d’alarme. Il est possible aussi d’utiliser les contacts pour déclencher l’avertisseur sonore du véhicule (il suffit de les brancher en parallèle sur le poussoir de commande de l’avertisseur).



Liste des composants
R1 et R2 .... 1 kΩ
R3 .......... 10 kΩ
R4 .......... 47 kΩ
R5 .......... 47 kΩ
R6 .......... 47 kΩ
R7 .......... 47 kΩ
R8 .......... 47 kΩ
R9 .......... 47 kΩ
R10 ......... 680 Ω
R11 ......... 1 MΩ
R12 ......... 1 MΩ
R13 ......... 1 MΩ
R14 ......... 220 kΩ
R15 ......... 220 kΩ
RV1 ......... trimmer 4,7 MΩ
RV2 ......... trimmer 1 MΩ
C1 .......... 10 nF multicouche
C2 .......... 10 nF multicouche
C3 .......... 100 nF multicouche
C4 .......... 100 nF multicouche
C5 .......... 4,7 μF 50V électrolytique
C6 .......... 4,7 μF 50V électrolytique
C7 .......... 4,7 μF 50V électrolytique
C8 .......... 220 μF 25V électrolytique
C9 .......... 220 μF 25V électrolytique
C10 ......... 47 μF 25V électrolytique
C11 ......... 47 μF 25V électrolytique
C12 ......... 100 μF 25V électrolytique
C13 ......... 100 μF 25V électrolytique
D1 .......... 1N4148
D2 .......... 1N4148
D3 .......... 1N4148
D4 .......... 1N4148
D5 .......... 1N4148
D6 .......... 1N4148
D7 .......... 1N4007
T1 .......... BC547
T2 .......... BC547
T3 .......... BC557
IC1 ......... LM741
IC2 ......... 4093
IC3 ......... 4098
IC4 ......... NE555
LD1 ......... led rouge 5 mm
RY1 ......... Relais 12 VDC
BUZ1 buzzer

Divers :
- support 4+4 (2 x.)
- support 7+7
- support 8+8
- bornier 2 points (3 x.)

Un thermostat LCD



Idéal pour contrôler une installation de chauffage ou de climatisation, il affiche la température ambiante en degrés Celsius ou Fahrenheit sur un afficheur LCD à 3 chiffres et demi. Il permet le réglage de l’hystérésis et du seuil de déclenchement avec une grande précision.
L’afficheur LCD est piloté par un ICL7106 à l’entrée duquel est relié le circuit en pont qui, grâce au capteur R32, détecte la température. La section correspondant aux quatre amplificateurs opérationnels contrôle le seuil d’intervention et introduit l’hystérésis nécessaire au fonctionnement correct du circuit. Le contrôle de la chaudière (ou autre charge de puissance) est confié au relais RY1 en série avec une LED qui en signale l’excitation. Une alimentation secteur 230 V alimentant tous les étages complète le circuit.





Liste des composants
R1 ................ 560 Ω
R2 ................ 91 kΩ métal film resistor
R3 à R6............ 100 kΩ
R7 ................ 33 kΩ
R8 ................ 100 kΩ
R9 ................ 1,8 kΩ
R10................ 390 Ω
R11................ 120 kΩ
R12................ 18 kΩ
R13................ 1 Ω
R14................ 150 kΩ
R15, R16 .......... 220 kΩ
R17, R18 .......... 560 kΩ
R19 ............... 4,7 MΩ
R20, R21 .......... 10 kΩ métal film resistor
R22, R23 .......... 47 kΩ métal film resistor
R26 ............... 820 Ω
R27 ............... 1 kΩ
R29 ............... 82 Ω
R30 ............... 47 kΩ
R31 ............... 10 kΩ
R32 ............... capteur LM35
R33 ............... 22 kΩ
R34 ............... 6,8 kΩ
R35 ............... 5,6 MΩ
RV1 ............... trimmer 4,7 kΩ
RV2 ............... trimmer 100 Ω
RV3, RV4 .......... trimmer 10 kΩ
RV5 ............... trimmer 4,7 MΩ
D1 à D4 ........... 1N4007
D5 ................ 1N4148
ZD1 ............... zener 8,2 Volt
T1, T2 ............ BC557
C1 ................ 1000 μF 25VL électrolytique
C2 ................ 100 μF 25VL électrolytique
C3 ................ 100 nF
C4 ................ 100 nF
C5 ................ 10 nF 400VL polyester
C6 ................ 100 pF céramique
C7 ................ 100 nF 250VL polyester
C8 ................ 220 nF 100VL polyester
C9 ................ 470 nF 63VL polyester
C10 ............... 1 μF 63VL polyester
LD1 ............... led rouge 5 mm
S1 ................ Poussoir de C.I.
IC1 ............... ICL7106
IC2 ............... LM324N
RY1 ............... RELE 12V 10A
LCD1 .............. display lcd

Divers:
- porte fusible de c.i.
- support 20+20
- support 7+7
- connecteur 2 points (3 x.)
- connecteur 3 points
- transformateur 220 V - 12 V

Un avertisseur de risque de verglas



Ce circuit pour voiture vous signale un risque de verglas. L’appareil utilise comme capteur une thermistance NTC avec sa tige filetée et son écrou de fixation. La LED commence à clignoter quand la température au sol est propice à la formation du verglas : au dessous de ce point, la LED reste continûment allumée. Le circuit utilise les quatre amplificateurs opérationnels se trouvant dans un LM324. Le trimmer RV1 permet de régler avec précision le seuil de l’alarme.



Liste des composants
R1, R2 ........ 27 kΩ
R3, R4 ........ 2,2 kΩ
R5, R6 ........ 4,7 kΩ
R7 à R12 ...... 100 kΩ
R13 ........... 220 kΩ
R14 ........... 680 Ω
RV1 ........... 1 kΩ trimmer
C1 ............ 100 nF multicouche
C2 ............ 100 μF 25VL électrolytique
C3, C4 ........ 4,7 μF 50VL électrolytique
LD1 ........... led rouge 5 mm
IC1 ........... LM324
T1 ............ BC547
THERM thermistance NTC

Divers:
- support 7+7
- bornier 2 points (2 x.)

Un allumage électronique



L’allumage électronique, quand il n’est pas déjà présent d’origine, peut être facilement installé dans n’importe quel véhicule, voiture ou moto. Notre circuit est conçu pour des véhicules à essence avec négatif à la masse. Il n’utilise que deux transistors, un de petite puissance et un darlington de 50 W en mesure de travailler avec des tensions de plus de 300 V (T2 TIP162). Ce dernier sera monté sur un dissipateur de chaleur adéquat. L’utilisation d’un allumage électronique permet de consommer moins de carburant, de moins polluer, de diminuer les coûts d’entretien et surtout d’obtenir de meilleurs démarrages et un fonctionnement plus fluide du moteur (surtout à un nombre de tours très bas ou très élevé). Notre appareil travaille avec des courants maximum de 4 A et des fréquences jusqu’à 500 kHz. Pour une utilisation à moto avec un circuit de bord 6 V, il est nécessaire d’utiliser comme valeurs : R1 et R2 = 150 ohms 1 W, R3 = 68 ohms 1/4 W, R5, R6 et R7 = 68 ohms 1 W.



Liste des composants
R1 .... 330 Ω 1W
R2 .... 330 Ω 1W
R3 .... 150 Ω
R4 .... 100 Ω
R5 .... 150 Ω 1W
R6 .... 150 Ω 1W
R7 .... 150 Ω 1W
C1 .... 220 nF 630VL polyester axial
D1 .... 1N4007
D2 .... 1N4007
D3 .... 1N4007
D4 .... 1N4007
ZD1 ... zener 150V
ZD2 ... zener 150V
TI .... 2N2219
T2 .... TIP162

Divers:
- dissipateur ailette
- vis 3ma x 25
- écrou 3ma

Un temporisateur avec commandes de départ et d’arrêt



Temporisateur universel avec sortie à relais activable par pression sur un poussoir de “start” et désactivable, à tout moment, par pression sur le poussoir de “stop”. Le contact du relais permet de commander tout type d’appareil électrique fonctionnant sous une tension jusqu’à 250 V et un courant jusqu’à 2 A. Le montage utilise un 555 comme temporisateur avec un circuit RC dont la constante de temps peut être réglée avec un trimmer entre 0 et 15 minutes environ.



Liste des composants
R1 .... 1 kΩ
R2 .... 10 kΩ
R3 .... 4,7 kΩ
R4 .... 1 kΩ
R5 .... 10 kΩ
R6 .... 4,7 kΩ
R7 .... 1 kΩ
R8 .... Trimmer 2,5 MΩ
C1 .... 100 nF multicouche
C2 .... 100 μF 16 VL électrolytique
D1 .... 1N4148
T1 .... BC547
U1 .... NE555
LD1 ... Led 5 mm rouge
P1 .... Poussoir de C.I. NO
P2 .... Poussoir de C.I. NO
RL1 ... Relais 12V

Divers:
- support 4+4

Une sirène de police synthétisée



Un double oscillateur réalisé avec deux amplificateurs opérationnels permet de réaliser facilement une sirène modulée dont le son est très proche de celui des véhicules de police !
Les deux fréquences sont réglables séparément au moyen des trimmers RV1 et RV2 (premier ampli-op) et RV3. Le signal de sortie est amplifié par T1 lequel pilote directement le haut-parleur. Le circuit peut être alimenté par une tension de 9 à 12V

Liste des composants
R1 ..... 3,3 MΩ
R2 ..... 3,3 MΩ
R3 ..... 3,3 MΩ
R4 ..... 3,3 MΩ
R5 ..... 3,3 MΩ
R6 ..... 3,3 MΩ
R7 ..... 10 kΩ
R8 ..... 100 Ω 1W
RV1 .... trimmer 1 MΩ
RV2 .... trimmer 1 MΩ
RV3 .... trimmer 1 MΩ
C1 ..... 100 μF 25 VL électrolytique
C2 ..... 10 μF 35 VL électrolytique
C3 ..... 1,5 nF polyester
C4 ..... 2,2 μF 63 VL électrolytique
D1 ..... 1N4148
D2 ..... 1N4148
IC1 .... LM324
T1 ..... BD675

Divers:
- dissipateur
- vis 10 mm 3 MA
- écrou 3 MA
- support 7+7

Un millivoltmètre numérique



Millivoltmètre numérique à trois chiffres à utiliser comme “coeur” pour la réalisation d’appareils de mesure plus complexes. Idéal pour remplacer n’importe quel galvanomètre à bobine mobile par rapport auquel il a un coût égal mais une précision et une définition significativement supérieures. Vu le nombre de composants particulièrement limité, le circuit peut avoir des dimensions très réduites afin d’être facilement intégré dans tout type de boîtier ou même dans un appareil existant. Le circuit utilise une classique paire CA3161 / CA3162 et fournit une indication comprise entre +999 mV et –99 mV avec indication de dépassement d’échelle positive ou négative. La résolution est de 1 mV et l’impédance d’entrée de 100 Mégohms. Le circuit doit être alimenté avec une tension continue de 5 V et consomme typiquement 250 mA.

Liste des composants
RX ..... 100
RV1 .... 22 K trimmer
RV2 .... 47 K trimmer
C1 ..... 220 nF polyester
T1 ..... BC557
T2 ..... BC557
T3 ..... BC557
IC1 .... CA3162
IC2 .... CA3161

Divers:
- Display 7 seg. AC (3 x.)
- vis 3ma x 30mm (2 x.)
- écrous 3 M (4 x.)
- entretoises 10 mm (2 x.)
- support 8+8 (2 x.)

Une alimentation 1 A



Alimentation simple capable de fournir une tension stabilisée réglable entre 1,5 et 35 V au moyen du trimmer R2. En amont, on utilise un transformateur d’alimentation avec enroulement secondaire et puissance adaptée aux prestations que l’on attend de ce circuit. Par exemple, si l’alimentation doit fournir une tension maximale de 15 V, le secondaire du transformateur devra donner 15 à 18 V ; pour une tension de sortie maximale de 24 V, le secondaire devra fournir 24 à 28 V et ainsi de suite. L’appareil utilise un circuit intégré LM317 capable de débiter un courant de l’ordre de 1 A. Le régulateur doit être monté sur un dissipateur de chaleur de dimensions en rapport avec les puissances en jeu.



Liste des composants
R1 .... 120Ω
R2 .... 4,7 kΩ trimmer
C1 .... 100 nF polyester
C2 .... 10 μF 63VL électrolytique
C3 .... 100 nF polyester
C4 .... 2200 μF 35VL électrolytique axial
D1 .... 1N4007
D2 .... 1N4007
D3 .... 1N4007
D4 .... 1N4007
IC .... LM317

Un préamplificateur mono universel



Ce circuit a été étudié pour être utilisé comme module préamplificateur pour les applications audio dans lesquelles le signal d’entrée a un niveau insuffisant (amplification de signaux microphoniques, correction de niveau, etc.). Le circuit est un classique du genre, avec son amplificateur opérationnel monté en configuration inverseuse et sa polarisation par deux résistances sur l’entrée non inverseuse. Le circuit peut être alimenté par une tension de 9 à 15 V pour une consommation de 10 mA. Le gain maximum est de 40 dB (rapport entre R2 et R1). Le trimmer RV1 permet de régler l’amplitude du signal de sortie. La bande passante est comprise entre 20 Hz et 20 kHz + ou –3 dB.



Liste des composants
R1 .... 2,2 kΩ
R2 .... 220 kΩ
R3 .... 22 kΩ
R4 .... 22 kΩ
RV1 ... 1 kΩ trimmer
C1 .... 10 μF 63VL électrolytique
C2 .... 1 μF 63VL électrolytique
C3 .... 1 μF 63VL électrolytique
IC1 ... 741

Divers:
- support 4+4

Un émetteur FM



Mini émetteur FM (100 à 108 MHz) dont le signal peut être reçu à une distance de 20 à 50 mètres sur un quelconque récepteur FM. L’étage amplificateur d’entrée, utilisant un MOSFET BF245, peut recevoir un microphone à haute ou à basse impédance. Pour la modulation de la porteuse on se sert d’une diode varicap dont la capacité dépend de l’amplitude de la tension appliquée à ses extrémités.
La self HF est directement imprimée sur le circuit. Idéal pour créer votre station personnelle.





Liste des composants
R1 .... 100 kΩ
R2 .... 220 kΩ
R3 .... 22 Ω
R4 .... 1 kΩ trimmer
R5 .... 1 kΩ
R6 .... 56 kΩ
R7 .... 1 MΩ
R8 .... 1,2 kΩ
C1 .... 4,7 pF céramique
C2 .... 5,6 pF céramique
C3 .... 15 pF céramique
C4 .... 10-20 pF variable
C5 .... 15 pF céramique
C6 .... 1 nF céramique
C7 .... 100 μF 16VL électrolytique axial
C8 .... 4,7 μF 25VL électrolytique axial
C9 .... 100 pF céramique
C10 ... 1 nF céramique
D1 .... varicap BB221
D2 .... 1N4148
TI ..... BF245 transistor FET
T2 .... 2N3819 transistor FET
T3 .... BC557

Un préamplificateur Hi-Fi avec contrôle de tonalité

Vous êtes en train de réaliser l’amplificateur de votre chaîne Hi-Fi et vous n’avez pas encore trouvé l’étage d’entrée ? Voici un excellent préamplificateur stéréo capable de gérer vos signaux ! Complet, facile à réaliser, il utilise des potentiomètres simples agissant pourtant sur les deux canaux grâce à la présence d’étages de contrôle à VCA (amplificateurs contrôlés en tension).



Caractéristiques techniques
- Tension d’alimentation : 16 à 25 VCC
- Consommation : 50 mA
- Réponse en fréquence : 10 à 50 000 Hz (+ ou –1 dB)
- Distorsion harmonique : 0,1 % (1 kHz, Vout=1 V)
- Rapport signal / bruit : >80 dB à 0 dB
- Séparation canaux : 60 dB
- Sensibilité d’entrée maximale : 300 mVeff
- Signal de sortie maximal : 3 Veff
- Impédance d’entrée : >10 kilohms
- Impédance de sortie : <300 ohms
- Réglage de tonalité aigus : + ou –15 dB (+ ou –3 dB, 16 kHz)
- Réglage de tonalité graves : –19 à +17 dB (+ ou –3 dB, 40 Hz)

La diaphonie (séparation entre les voies D et G) est référée à l’excursion du gain du préamplificateur comprise entre –20 et +21,5 dB. Le rapport S / B est calculé avec une amplification nulle (0 dB), c’est-à-dire quand les signaux d’entrée et de sortie ont la même amplitude.

Il s’agit d’un préamplificateur stéréophonique haute fidélité doté de contrôles de volume, balance, tonalité (graves et aiguës) et d’un filtre “loudness”. Mais tout cela n’implique pas un schéma électrique compliqué…grâce à l’utilisation d’un circuit intégré Philips TDA 1524 exécutant toutes ces fonctions : il contient en effet deux amplificateurs en tension indépendants avec, en cascade, deux filtres électroniques à atténuation variable ayant en commun un potentiel de contrôle.
On y trouve également un atténuateur utilisé pour la balance (il est aussi à commande électronique) et un réseau constituant le “loudness” : cette dernière fonction permet de renforcer les basses et les hautes fréquences quand on écoute la musique à un volume inférieur à la moitié. On la trouve toujours dans les amplificateurs Hi-Fi car les enceintes acoustiques (surtout si les haut-parleurs sont à suspension pneumatique) ont un rendement limité dans les graves à faible puissance : ce sont alors les mediums qui dominent, ce qui oblige à renforcer les basses et un peu les aiguës pour améliorer la platitude de la courbe de réponse. Les amplificateurs, les filtres et l’atténuateur de balance sont contrôlés chacun par une tension continue obtenue avec de simples potentiomètres alimentés par une tension de référence produite à l’intérieur du circuit intégré. Ce qui est fort commode car chaque réglage est fait sur les deux canaux avec un seul potentiomètre : cette solution diminue le risque de capter et d’introduire dans la chaîne audio des interférences gênantes.

Le schéma électrique
Le schéma électrique de la figure 1 montre que le circuit est constitué uniquement du TDA1524, monté conformément à la note d’application Philips et des quelques composants que réclament les entrées, sorties et commandes (en plus de l’alimentation, bien sûr). Le signal audio stéréo d’entrée est appliqué aux bornes négatives des électrolytiques C5 et C6 qui permettent le découplage du continu des amplificateurs des étages de sortie des sources BF connectées (tuner, lecteur CD, etc.). Les entrées sont toutes de type asymétrique, c’est-à-dire référencées à la masse (voir les RCA “cinch” figure 2a). Des broches 15 et 4 (entrées audio respectivement gauche et droite) la composante audiofréquence atteint les préamplificateurs à gain variable, lesquels peuvent en élever le niveau de plus de 11 fois selon la position du curseur du potentiomètre P1, soit en fonction du potentiel de contrôle appliqué à la broche 1 (VOL). Cette dernière est l’entrée pour la commande des amplificateurs de tension internes et elle reçoit un unique potentiel pour les deux canaux en agissant sur deux VCA (“Voltage Controlled Amplifier”) auxquels est confié le rôle de régler le gain, soit l’amplification des signaux audio. La plage prévue est plus que suffisante pour un préamplificateur BF, lequel normalement doit amplifier en tension de 8 à 10 fois, étant donné que la sensibilité moyenne des entrées est de 150 mVeff et celle d’un final entre 600 et 1 200 mVeff.
Comme les amplificateurs d’entrée ont un gain variable de +21,5 à –80 dB, la composante BF pourra sortir des étages d’entrée amplifiée ou fortement atténuée. Ici en effet on joue sur le gain, qui peut devenir négatif ou positif selon que l’on veut diminuer ou augmenter le niveau d’écoute.
Le contrôle de volume est directement lié à celui de la balance : les potentiomètres sont polarisés par rapport à la masse par la tension continue, produite à l’intérieur du circuit intégré, au moyen d’un régulateur interne à transistors lequel, alimenté directement par la Vcc appliquée à la broche 3, se sert de l’électrolytique C17 pour un filtrage supplémentaire, ce qui procure un potentiel commun à la ligne des potentiomètres de +3,8 V, disponible sur la broche 17 (CONT).
Mais revenons au signal audio : les deux canaux stéréo peuvent être amplifiés ou atténués de la même façon ou de manière différentielle. Pour cela on dispose de la commande de la balance P2 : son curseur donne son potentiel de référence à un bloc lequel, en fonction de la valeur lue, paramètre l’amplification des deux VCA. Si le potentiel est égal à la moitié de celui fourni par la broche 17, les deux amplificateurs d’entrée ont le même gain. Au fur et à mesure que la valeur descend au dessous de ce seuil, un des deux canaux réduit son amplification et s’atténue jusqu’au maximum prévu (soit –40 dB). Inversement, quand on dépasse la moitié jusqu’à la limite (soit 3,8 V), c’est l’autre canal qui domine tandis que le premier est de plus en plus atténué. Bref, la fonction de balance est obtenue en jouant sur les tensions de commande des deux VCA d’entrée utilisés pour le réglage de volume, contrôlés par les sorties des deux amplificateurs différentiels, chacun desquels ayant comme référence le potentiel appliqué par P2 à la broche 16 (BAL) du circuit intégré, à part que l’un le reçoit sur l’entrée inverseuse et l’autre sur l’entrée non inverseuse. L’étage est donc structuré de façon à fournir deux tensions opposées et qui ne coïncident que lorsque la référence prélevée est égale à 1,9 V.
Le fonctionnement de la balance étant compris, continuons avec l’amplification effectuée par les étages d’entrée : les signaux stéréo passent dans les filtres qui opèrent une correction de tonalité.
Chacun de ces filtres a une fréquence de centre de bande définie par C9, C10, C11 et C18. Exactement, C9 et C11 déterminent respectivement la gamme de fréquence des basses et des aiguës pour le canal droit, C10 et C18 pour le gauche. Les filtres actifs sont commandés par P3 pour les basses et P4 pour les aiguës. La méthode de gestion est analogue à celle vue pour le volume : chaque potentiomètre, alimenté par la broche 17, fournit par son curseur un potentiel variable de 0 à 3,8 V, avec lequel on intervient sur un convertisseur tension / fréquence et sur les filtres correspondants des deux canaux. Plus le potentiel diminue, plus importante est l’atténuation et, s’il augmente, la tonalité correspondante sera amplifiée.
Le TDA1524, pour le contrôle des basses, permet une atténuation typique de 19 dB (–19 dB), à la fréquence de référence de 40 Hz, avec une tolérance de ±3 dB, tandis que l’amplification atteint 17 dB (+17 dB). Pour les aiguës à 16 kHz, avec une tolérance de ±3 dB, l’atténuation et l’accentuation sont de –15 et +15 dB.
Quand les filtres actifs sont franchis (tonalité corrigée), le signal atteint les broches de sortie à travers deux “buffers” (tampons) à symétrie complémentaire, utilisés pour diminuer l’impédance de sortie et éviter de surcharger les filtres.
La broche 11 achemine la composante du canal gauche et la 8 celle du canal droit. Comme le montre le schéma électrique, en série avec cette broche se trouve un électrolytique ayant pour rôle de bloquer les composantes continues de polarisation, tout en laissant transiter le seul signal musical. Une résistance de faible valeur complète le tout : elle évite la surcharge du “buffer” (tampon) dans le cas où un court-circuit se produirait en sortie (LEFT OUT / RIGHT OUT).
Comme tous les amplificateurs HI-FI qui se respectent, le TDA1524 est doté d’une fonction “loudness”, activable par mise à la masse de la sortie du régulateur de tension de référence des potentiomètres (broche 17) à travers une résistance. Cette étrange méthode est utilisée pour limiter le nombre de broches du circuit intégré (il y en a 18, toutes utilisées) et donc l’encombrement! Quand le “loudness” est réclamé, le circuit intégré le “sent” par détection de la variation de consommation sur ce même régulateur.
En condition normale (broche 17 reliée aux seuls potentiomètres), le courant n’atteint pas le mA, alors qu’il monte à environ 2 mA lorsque la résistance de 2,2 k est reliée à la masse : voici comment, avec un simple réseau de transistors et de résistances le régulateur peut détecter la variation (très nette d’ailleurs) et intervenir sur le bloc contrôlant le “loudness”. Le circuit intégré est dimensionné de telle façon que, quand on ferme SW2, les contrôles de volume, de tonalité et de balance ne sont pas affectés par cet appel de courant (pourvu qu’il ne dépasse pas 10 mA, dixit la note d’application Philips).
Les fonctions du préamplificateur étant analysées, disons quelques mots de l’alimentation générale : elle est confiée à un régulateur intégré hyper-classique U1 7812 (en boîtier TO220) fournissant le 12 V au circuit à partir de la tension d’entrée (+ et –PWR) de 16 à 25 VCC (consommation 60 mA). L’interrupteur SW1, permet d’allumer ou d’éteindre l’appareil, D1 le protège contre toute inversion de polarité, C1 / C2 filtrent la tension d’entrée et C3 / C4 filtrent, quant à eux, la tension stabilisée à la sortie du régulateur. LD1 indique que le préamplificateur est alimenté ou non.

Figure 1 : Schéma électrique du préamplificateur Hi-Fi.

Figure 2a : Schéma d’implantation des composants du préamplificateur Hi-Fi.

Figure 2b : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé du préamplificateur Hi-Fi.

Figure 3 : Photo d’un des prototypes de la platine du préamplificateur Hi-Fi.

Liste des composants
R1 ...... 4,7 kΩ
R2 ...... 220 Ω
R3 ...... 220 Ω
R4 ...... 4,7 kΩ
R5 ...... 4,7 kΩ
R6 ...... 220 Ω
C1 ...... 100 nF multicouche
C2 ...... 1000 μF 25 V électrolytique
C3 ...... 100 nF multicouche
C4 ...... 470 μF 25 V électrolytique
C5 ...... 10 μF 63 V électrolytique
C6 ...... 10 μF 63 V électrolytique
C7 ...... 10 μF 63 V électrolytique
C8 ...... 10 μF 63 V électrolytique
C9 ...... 56 nF 100 V polyester
C10 ..... 56 nF 100 V polyester
C11 ..... 15 nF 100 V polyester
C12 ..... 100 nF multicouche
C13 ..... 100 nF multicouche
C14 ..... 100 nF multicouche
C15 ..... 100 nF multicouche
C16 ..... 220 nF 63 V polyester
C17 ..... 100 μF 25 V électrolytique
C18 ..... 15 nF 100 V polyester
D1 ...... 1N4007
U1 ...... 7812
U2 ...... TDA1524
LD1 ..... LED 5 mm verte
P1 ...... potentiomètre lin. 47 k
P2 ...... potentiomètre lin. 47 k
P3 ...... potentiomètre lin. 47 k
P4 ...... potentiomètre lin. 47 k
SW1 ..... commutateur à glissière pour ci
SW2 ..... commutateur à glissière pour ci

Divers :
1 support 2 x 9
4 connecteurs RCA femelles pour ci
1 prise d’alimentation
1 boulon 10 mm 3 MA
4 boutons pour potentiomètres
Sauf spécification contraire, toutes les résistances sont des 1/4 W à 5 %.


La réalisation pratique
La réalisation pratique de ce préamplificateur Hi-Fi est des plus simples ! En effet le circuit imprimé est un simple face : la figure 2b en donne le dessin à l’échelle 1. Quand vous l’avez devant vous, montez tous les composants en commençant par le support du circuit intégré et sans oublier les deux “straps” filaires (traits noirs sur la figure 2a). La découpe des quatre angles du circuit imprimé (voir figure 2b) permet d’installer la platine dans un boîtier plastique de dimensions standard. Mais vous pouvez aussi bien projeter de l’insérer dans un amplificateur Hi-Fi existant, en utilisant alors l’alimentation locale. Dans tous les cas, veillez à ce que le fil de masse de l’alimentation (–PWR) ne soit relié qu’à un seul point de masse de l’appareil (les parties cylindriques des RCA “cinch” devront donc sortir du panneau arrière de manière à rester isolées de la masse générale de l’appareil) : vous éviterez ainsi les ronflements et autres perturbations fort désagréables.
Bien sûr, les sorties du préamplificateur doivent ensuite être reliées à l’amplificateur (le troisième et dernier maillon étant les enceintes) : vous aurez ainsi réalisé un amplificateur Hi-Fi complet. Il ne vous restera qu’à relier une source stéréo sur les deux entrées (D et G), par exemple les deux RCA “cinch” mâles de sortie du tuner FM ou du lecteur de CD, etc.
Entre plusieurs sources à (pré)amplifier et les RCA d’entrée du préamplificateur vous pouvez monter un commutateur rotatif ou autre afin de pouvoir laisser les différentes sources branchées en permanence. Enfin, si vous voulez relier un “tourne-disque” analogique (une platine de lecture de disques “vinyles”) à votre chaîne, il faudra monter entre celle-ci et le préamplificateur un préamplificateur RIAA (on en trouve à tous les prix, tout montés ou en kit, chez nos annonceurs).

Un mesureur de champ 433,92 MHz

Cet appareil indique, au moyen d’un microampèremètre, l’intensité d’un champ électromagnétique produit par les signaux hertzien à 433,92 MHz d’un TX pour radiocommande et, plus généralement, de tout émetteur travaillant sur cette fréquence. Il est indispensable pour la mise au point des ouvertures de portail radiocommandées, des systèmes antivol sans fil, etc. Il peut aussi vous permettre de trouver une source HF inconnue opérant sur cette fréquence.



Caractéristiques techniques
- Alimentation : 9 à 12 VDC
- Consommation : 40 mA en présence de signal radio
- Sensibilité maximale : –109 dBm (0,79 μV)
- Fréquence de réception du module Aurel : 433,92 MHz
- Bande passante HF à –3 dB : 600 kHz
- Bande passante IF à –3 dB : 300 kHz
- Tension d’alimentation du module Aurel : 5 VDC.

Parfois, après avoir mis au point un nouvel émetteur de radiocommande, un capteur antivol sans fil ou un autre système de communication sans fil, nous déplorons une portée inférieure à ce que nous espérions : la cause en est-elle l’étage final (moins de gain que prévu), l’antenne (adaptation d’impédance moins parfaite que ce que nous attendions), ou encore quelque chose d’autre ? Ou alors cela vient-il du récepteur (moins sélectif dans la réalité que sur le papier) ? Pour en avoir le coeur net, il faudrait posséder le Saint Graal (j’ai nommé l’analyseur de spectre accompagné de son “tracking” et bien sûr de son fréquencemètre numérique à 18 chiffres, sans oublier le W-ROS-mètre UHF), mais si on a des goûts (et / ou des moyens) plus modestes, le petit champ-mètre 433,92 MHz, que nous vous proposons de construire ici, vous tirera d’affaire très honorablement.
Il est réalisé à partir d’un module hybride récepteur Aurel pourvu d’une sortie RSSI (“Received Signal Strength Indicator”) et par conséquent capable de donner une indication de l’intensité du signal radio qu’un émetteur voisin est en train d’émettre (un S-mètre en somme). Alors, bien sûr, il ne s’agit pas d’un appareil de mesure professionnel gradué en W ou dBm : notre projet ne consiste pas (cette fois) à vous permettre de faire vous-même un appareil n’ayant rien à envier aux ruineux équivalents professionnels ; mais plutôt de vous doter d’un appareil simple et de coût dérisoire, vous permettant toutefois de comparer plusieurs émetteurs placés à une distance de référence de l’antenne réceptrice (autrement dit de faire des mesures relatives rendant possible l’amélioration de la mise au point d’un émetteur, d’un récepteur, de leur couplage et de la réalisation ou de l’alignement de leurs antennes).
Dans ce contexte, le microampèremètre dont notre champ-mètre est doté peut donner cette indication relative mais permettant de faire toutes les comparaisons utiles. Après tout, pour cette utilisation, que vous importe de savoir au mW près la puissance de votre émetteur ou au –dBm, au μV près l’intensité du champ reçu ? Voir figure 6.
Mais ce n’est pas tout : mettant à profit la directivité des ondes radio (surtout en UHF), notre mesureur de champ pourra aussi être utilisé pour déterminer dans quelle direction (par rapport à lui) se trouve une source émettrice (fonction radiogoniométrie) sur 433,92 MHz. Pour cela nous n’aurons qu’à remplacer le brin d’antenne quart d’onde par une YAGI ou une directive d’un autre type : en la tournant lentement, nous pourrons voir l’aiguille du galvanomètre atteindre un maximum (en principe au moment où la directive est pointée exactement vers l’émetteur) ; en répétant cette opération à partir de plusieurs points distants on peut par recoupement situer exactement l’émetteur (c’est le “jeu” prisé par les Radioamateurs sous le nom de “chasse au renard”).

Le schéma électrique
Comme le montre le schéma électrique de la figure 1, ce champ-mètre utilise un module radiorécepteur U2, un amplificateur de tension à double étage U3 et une alimentation stabilisée.
Le module est un hybride Aurel RX-AM4SF constitué d’un récepteur superhétérodyne complet réalisé en CMS et doté d’un préamplificateur d’entrée HF lui conférant une sensibilité élevée (–109 dBm), d’un étage accordé à 433,92 MHz grâce à un résonateur SAW, d’un démodulateur AM et d’un quadrateur du signal BF de sortie. La sélectivité est bonne, comme cela semble normal pour un récepteur à conversion de fréquence : ±600 kHz sur la fréquence d’accord et ±300 kHz sur la MF. La porteuse, modulée en amplitude, est captée par l’antenne (un brin quart d’onde de fil rigide de 17 cm) et acheminée à l’entrée (broche 3) du module hybride. Après amplification et sélection opérée par le circuit d’accord (nécessaire pour ne laisser passer que la composante HF à 433,92 MHz), ladite composante entre en battement avec le convertisseur de fréquence et on obtient à sa sortie la IF (fréquence intermédiaire, FI en Français) de laquelle le démodulateur AM extrait la composante modulante.
Si l’on utilise un émetteur codé (par exemple le TX2CSAW), les données numériques doivent être prélevées nécessairement sur la broche 14 et appliquées à un décodeur adéquat (comme le D2MB à 2 canaux avec pilote de sortie), ce qui permettrait d’obtenir un appareil de radiocommande tout à fait fonctionnel ! Mais pour notre application, ce qui nous intéresse n’est pas tant le contenu du signal (le schéma électrique montre que le signal démodulé n’est utilisé que pour faire clignoter une LED) que l’amplitude de la porteuse HF reçue.
Comment l’obtenir ? Eh bien par le procédé connu et éprouvé depuis des lustres : en mesurant l’amplitude de la composante moyenne fréquence, c’est-à-dire celle qui sort du démodulateur.
On sait qu’en AM l’amplitude de la composante extraite du démodulateur (un simple redresseur à diode) est directement proportionnelle à celle de la porteuse arrivant à l’antenne.
Le module RX-AM4SF utilise une méthode analogue et possède un étage qui fait dépendre sa propre tension de sortie de l’intensité de la composante HF arrivant à l’antenne : il fournit sur la broche 13 un potentiel entre 1,2 et 2,7 V correspondant à une intensité du signal d’antenne (broche 3) de –109 à –40 dBm (équivalant à 0,75 μV et 2,2 mV) avec deux niveaux différents d’amplification. Il est très facile d’utiliser cette tension pour piloter un galvanomètre à aiguille ou un voltmètre numérique, pour en obtenir une indication suffisamment précise de la puissance du signal émis (ou de l’intensité du champ reçu à distance).
Avant de voir comment cela se fait, apportons une autre précision : le module hybride permet de choisir parmi deux niveaux d’amplification de la moyenne fréquence, ce qui détermine deux degrés de sensibilité paramétrables au moyen de la broche 11. Quand cette broche est au niveau logique 0 (masse), le module a une sensibilité de –109 dBm (gain élevé), laquelle chute à –90 dBm (gain faible) quand cette broche est au niveau logique 1 (5 V). Les courbes de réponse de la sortie RSSI change nettement selon que l’on a paramétré la haute ou la basse sensibilité. Si nous avons adopté la haute sensibilité (et non la possibilité de les commuter), ce n’est pas uniquement pour économiser un double inverseur et quelques réseaux de contre réaction mais pour pouvoir détecter les signaux les plus faibles (ce qui est très utile pour la recherche des sources HF). La broche 13, c’est-à-dire la sortie de référence RSSI, pilote directement l’entrée non inverseuse de l’ampli-op U3a, monté en différentiel et utilisé pour annuler l’offset : en effet, on voit que son entrée inverseuse reçoit un potentiel continu obtenu grâce au pont R5, R3, R11, réglable au moyen du potentiomètre R3, pour obtenir en sortie une valeur respectant exclusivement l’allure de la composante radio captée par l’antenne. Pour mettre à zéro l’offset, on applique à R6 une tension égale au double de celle présente au repos (environ 1,4 V) entre la broche 13 du module et la masse. Dans ces conditions et en absence de signal, la sortie du U3a se trouve à 0 V.
Quand l’émetteur d’un TX travaillant sur 433,92 MHz est captée, le potentiel présent à la sortie RSSI du module hybride croît en fonction de l’intensité de la porteuse et détermine, entre la broche 1 du U3a et la masse, une augmentation de tension ensuite amplifiée par un deuxième ampli-op, monté en amplificateur couplé en continu et nécessaire pour piloter le μA-mètre à aiguille. Le potentiomètre R4, inséré sur le réseau de contre réaction du U3b, agit sur le gain et permet d’étendre l’échelle de lecture. Le pont R9 / R10 réduit l’amplitude de la tension atteignant le galvanomètre, ce qui permet d’adapter au circuit tout type de μA-mètre, du plus sensible à ceux réclamant un courant de 1 mA pour dévier en fond d’échelle.
Le circuit fonctionne avec une alimentation de 9 V fournie par une pile 6F22 : l’instrument est donc portatif.
Si vous le voulez, vous pouvez prévoir une alimentation secteur 230 V (type bloc) fournissant une tension de 9 à 12 VDC bien lissée.
Le module hybride étant particulièrement exigeant en matière de tension d’alimentation, nous avons obtenu le 5 V nécessaire avec un régulateur 7805.
Avant et après ce dernier, un électrolytique de 470 μF et un multicouche de 100 nF filtrent la ligne positive.
C’est indispensable pour éviter les fuites de HF le long du 5 V, fuite pouvant indisposer le régulateur (qui n’est pas “payé” pour auto-osciller !). R1 et C5 / C6 permettent d’obtenir une tension d’alimentation +V le plus immune possible d’éventuelles fluctuations. D1, placée après l’interrupteur, protège le circuit contre toute inversion accidentelle de polarité.

Figure 1 : Schéma électrique du champmètre UHF.

Figure 2a : Schéma d’implantation des composants du champ-mètre UHF.

Figure 2b : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé du champ-mètre UHF.

Figure 3 : Photo d’un des prototypes du champ-mètre UHF.

Liste des composants
R1 ..... 1 kΩ
R2 ..... 470 Ω
R3 ..... 47 kΩ potentiomètre
R4 ..... 10 kΩ potentiomètre
R5 ..... 4,7 kΩ
R6 ..... 100 kΩ
R7 ..... 4,7 kΩ
R8 ..... 4,7 kΩ
R9 ..... 12 kΩ
R10 .... 4,7 kΩ
R11 .... 8,2 kΩ
R12 .... 100 kΩ
C1 ..... 100 nF multicouche
C2 ..... 470 μF 25 V électrolytique
C3 ..... 100 nF multicouche
C4 ..... 470 μF 16 V électrolytique
C5 ..... 100 nF multicouche
C6 ..... 470 μF 16 V électrolytique
C7 ..... 10 μF 63 V électrolytique
C8 ..... 100 nF multicouche
C9 ..... 100 nF multicouche
D1 ..... 1N4007
DZ1 .... zener 10 V
U1 ..... 7805
U2 ..... RX-AM4SF Aurel
U3 ..... LM358
LD1 .... LED 5 mm verte
DEV .... inverseur à glissière

Divers :
1 support 2 x 4
1 VU mètre 200 μA fond d’échelle
1 morceau de fil de cuivre rigide diamètre 1 mm
2 boutons pour potentiomètre
1 boîtier plastique
Sauf spécification contraire, toutes les résistances sont des 1/4 W à 5 %.


La réalisation pratique
La réalisation pratique de ce champmètre ne présente aucune difficulté.
La platine est constituée d’un circuit imprimé simple face, dont la figure 2b donne le dessin à l’échelle 1.
Insérez et soudez tous les composants (comme le montrent les figures 2a et 3), en commençant par le support du LM358 (pour une fois, insérez-le avant de souder le galvanomètre…) et en terminant par les “périphériques” : l’inverseur DEV, le module hybride (à monter debout, comme le montre la figure 5) et enfin le galvanomètre et les deux potentiomètres.
Le régulateur 7805 est monté debout sans dissipateur, semelle métallique vers C4.
Attention à l’orientation des nombreux composants polarisés : ci, diode, électrolytiques et LED. Le μA-mètre est soudé par ses cosses à deux morceaux de fil nu de 0,8 à 1 mm de diamètre allant dans les deux trous marqués + et – ; il vient se placer sur les composants précédemment insérés et soudés (entre autres le LM358) ; on peut choisir un modèle de 150 à 1000 μA fond d’échelle (un vu-mètre de 200 μA est parfait).
L’antenne (un morceau de fil rigide de 1 mm de diamètre et de 17 cm de long) est à souder dans le trou correspondant à la broche 3 du module.
Si vous voulez utiliser ce montage comme localiseur d’émetteur 433,92 MHz (“chasse au renard” ou radiogoniométrie), dotez-le d’une petite antenne directive (et donc d’un connecteur BNC pour relier son câble coaxial).
Vous pouvez maintenant installer la platine dans son boîtier plastique, comme le montre la figure 4 et la photo de début d’article et, bien sûr, en faire sortir l’antenne.
La face avant sera découpée pour le passage du galvanomètre, de la LED et des axes des deux potentiomètres (auxquels on ajustera deux boutons).
Le grand côté droit également, pour le passage de l’inverseur à glissière.

Figure 4 : Montage dans le boîtier du champ-mètre UHF.

Figure 5 : Le module RX-AM4SF.
Nous avons choisi pour notre champ-mètre UHF un récepteur hybride superhétérodyne Aurel accordé sur 433,92 MHz : il s’agit d’un module très semblable aux modules récepteurs utilisés pour nos radiocommandes et nos antivols sans fil (par exemple, RF290-433, RXSTD433, RX-4M50SA60SF, etc.) dont il diffère essentiellement par la présence d’une sortie particulière sur laquelle on trouve une tension continue directement proportionnelle, dans une certaine limite, à l’intensité (exprimée en dBm) du signal HF arrivant à l’antenne (broche 3 du module). Pour augmenter l’universalité d’emploi du récepteur, deux niveaux de sensibilité ont été prévus, sélectionnables par la broche 11 : reliée à la masse, la sensibilité du module est de –109 dBm, qui deviennent –90 dBm quand elle est reliée au +5 V. La relation entre l’intensité de la composante à 433,92 MHz à l’antenne et le potentiel sortant de la ligne RSSI, non seulement est linéaire (dans une certaine plage), mais encore elle change selon la gamme de sensibilité paramétrée : quand la broche 3 est à la masse (gain maximum, voir a)

a)


b)


on est pratiquement en ligne droite de –109 à –71 dBm, valeur au-delà de laquelle on reste pratiquement à environ 2,7 V ; en sensibilité basse (b),
la réponse est presque linéaire de –95 dBm à –52 dBm, seuil au-delà duquel la courbe devient identique à la précédente. Ces tables nous aident à comprendre que, pour tirer le meilleur parti du module et bénéficier de la plus grande précision de mesure, il faut choisir la gamme de sensibilité la plus appropriée pour se situer dans la partie rectiligne de la courbe. Nous avons choisi de sélectionner la haute sensibilité au seul motif que cela nous permet de détecter aussi les signaux les plus faibles (d’autant que nous n’avons pas besoin d’une grande précision de mesure, mais seulement de pouvoir comparer les différents signaux captés, dans le but, par exemple, de peaufiner l’alignement de deux antennes TX et RX pour obtenir le signal le plus fort).

c) Brochage du module


d) Montage du module debout



Figure 6 : Mesurer pour comparer.



Pour se servir avec profit de ce champ-mètre, il faut d’abord régler, même si c’est approximativement, l’échelle du galvanomètre à aiguille : pour cela il convient de se procurer un émetteur témoin dont il serait bon (mais non indispensable) de connaître la puissance de sortie. Simplement en agissant sur le potentiomètre R3 on établit une référence qui servira d’élément de comparaison pour tout TX à examiner. Ainsi, on pourra juger si un émetteur produit un signal plus ou moins intense qu’un autre et même apprécier si le couplage d’un récepteur et d’un émetteur (voire la taille ou la disposition de leurs antennes) est plus ou moins bon, afin d’agir dans le sens d’une amélioration de la liaison. Le potentiomètre R4 permet d’étendre légèrement l’échelle afin de pouvoir apprécier de petites variations même en présence de signaux très faibles.

Comment utiliser le champ-mètre
Alimentez le circuit, tournez les potentiomètres R4 au minimum et R3 au maximum (voir figure 4), faites émettre un TX sur 433,92 MHz placé à une certaine distance du mesureur de champ (cette distance devra être maintenue si vous voulez effectuer des comparaisons, voir figure 6).
La déviation de l’aiguille est proportionnelle à l’intensité du champ électromagnétique reçu.
Si vous dépassez le fond d’échelle, ou si vous voulez situer l’aiguille dans une partie déterminée de l’échelle, jouez sur le réglage de R3.
Si vous voulez faire des comparaisons entre plusieurs émetteurs (ou par rapport à votre émetteur de référence), placez l’émetteur à tester à la même distance que l’émetteur de référence et faites-le émettre : la déviation de l’aiguille (comparée à la déviation obtenue avec l’émetteur de référence) vous indiquera ce qu’il en est de la puissance d’émetteur à contrôler.
Si vous voulez trouver une source émettrice, toujours sur cette fréquence, tournez au maximum R3 et R4 (pour une excursion maximale de l’aiguille) et orientez votre antenne (directive de préférence) dans la direction donnant la déviation la plus importante.
Au fur et à mesure que le signal devient plus fort, diminuez la déviation avec R3 ; agissez si nécessaire sur R4.
Approchez-vous de la source en suivant toujours la direction désignée par l’antenne en fonction de la déviation de l’aiguille (si vous “brûlez”, le champ capté par l’antenne devient plus fort et l’aiguille dévie davantage). Si vous pouvez, faites des recoupements en partant de plusieurs points distants et en vous repérant sur une carte (c’est le principe de la radiogoniométrie).

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