Un tuner AM et FM stéréo 2ème partie et fin

Voici la seconde et dernière partie de notre tuner AM/FM stéréo.
Après la théorie, c’est la réalisation pratique que nous abordons dans cet article.


Réalisation pratique
Le module KM.1450 est fourni “prêt à souder” avec le circuit intégré IC1 et ses composants périphériques. Il ne vous reste donc qu’à monter les composants sur le circuit imprimé principal, qui prendra place au fond du boîtier, en consultant la figure 11, et sur le circuit de commande, portant les afficheurs et les boutons poussoirs, qui prendra place au dos de la face avant, en vous aidant des figures 16 et 17.
Nous vous conseillons de commencer le montage du circuit imprimé principal, par le support du circuit intégré IC1, puis de poursuivre avec le connecteur femelle à 24 broches, sur lequel sera enfiché le module KM.1450. Poursuivez par la mise en place du connecteur HE10 à 10 broches mâle sur lequel sera inséré le câble en nappe qui véhicule tous les signaux vers le circuit imprimé de commande.
La découpe sur le connecteur à 10 broches, sera tournée vers la droite.
Cette opération terminée, insérez toutes les résistances, le trimmer R5, les diodes au silicium DS3 et DS2 en orientant leur repère de positionnement vers le bas et la diode DS1 dont le repère est, par contre, dirigé vers le haut.
Après ces composants, vous pouvez souder tous les condensateurs céramiques, puis les polyesters et tous les électrolytiques en respectant la polarité de leurs pattes.
Installez également les trois petits condensateurs ajustables référencés C4, C6 et C9.
A ce point du montage, il faut mettre en place toutes les selfs, y compris JAF1.
La MF1, qui a un noyau rouge, sera placée près du condensateur électrolytique C11, la MF3 et MF4 qui ont un noyau blanc, sont placées près du connecteur à 24 broches et la MF2 qui a le noyau jaune, sera placée sous la MF3.
Les bobines L2 et L3, qui ont sur leur blindage un point de peinture rouge, seront installées près des diodes varicap.
La bobine L1 doit, par contre, être réalisée par vos soins sur un support d’un diamètre de 5 mm (queue de foret).
Elle comporte 5 spires de fil de cuivre émaillé de 0,6 mm (voir figure 12).
Avant d’insérer cette bobine dans le circuit imprimé, vous devez gratter les extrémités du fil afin d’éliminer le vernis isolant pour permettre une bonne soudure.
Après avoir inséré le petit relais et le bornier à 3 plots pour relier le cordon secteur 220 volts, vous pouvez mettre en place les circuits intégrés stabilisateurs IC2 et IC3, les transistors TR1 et TR2 ainsi que les diodes varicap.
Le circuit intégré IC2, marqué 78L12, est mis en place près du condensateur électrolytique C19 en orientant vers celui-ci la partie plate de son boîtier.
Le circuit intégré IC3, marqué 78L05, est inséré près du condensateur électrolytique C21 en orientant vers celuici la partie arrondie du boîtier.
Le transistor TR1, un BC557, est inséré à la droite de IC2, en orientant la partie plate de son boîtier vers le transistor TR2. Le transistor TR2, marqué BC547, est inséré à la droite de IC3 en orientant la partie plate de son boîtier vers le transistor TR1. Avant de souder ces deux transistors, contrôlez attentivement leur référence, car le BC557 est un modèle PNP et le BC547 est un modèle NPN.
Si par erreur vous les inversez, le relais ne sera pas excité.
Les diodes varicap marquées BB112, sont pourvues de deux pattes seulement et sont insérées entre les deux condensateurs ajustables C9 et C6 en orientant la partie plate de leur corps vers la droite (voir figure 11).
Les diodes varicap marquées BB204, sont pourvues de trois pattes, et sont insérées des deux côtés du condensateur ajustable C4. Comme les deux pattes A1 et A2 de ces doubles diodes sont identiques (voir figure 8), vous pouvez les monter indifféremment dans un sens ou dans l’autre.
Le dernier composant à installer sur le circuit imprimé est le transformateur d’alimentation T1.
Placez le circuit intégré IC1 dans son support, en orientant son repère-détrompeur en forme de “U” vers le bas.
Prenez maintenant le circuit imprimé de commande sur lequel seront montés les composants visibles sur les figures 16 et 17.
Comme première opération, nous vous conseillons de souder, sur le côté visible à la figure 16, le support pour le circuit intégré IC4 et les deux bandes de barrette sécable tulipe à 20 broches utilisées comme support pour le circuit intégré IC5. Sur ce côté également, insérez les quelques composants requis, y compris le connecteur CONN.2, sans oublier de tourner vers le bas la découpe qui sert de détrompeur, comme vous pouvez le voir sur la figure 16.
Sur le côté opposé de ce circuit imprimé (voir figure 17), insérez, en premier lieu, les 13 boutons poussoirs et le support pour le petit afficheur de droite (voir afficheur 5).
Après avoir inséré ce petit afficheur dans son support, en orientant le point décimal vers le bas, vous pouvez monter sur le circuit imprimé, les quatre afficheurs plus grands en soudant leurs broches sur les pistes en cuivre du côté de la figure 16, sans utiliser aucun support.
Après avoir tourné leur point décimal vers le bas, avant de souder leurs broches, vous devez contrôler que leurs corps sont tous à la même hauteur par rapport au petit afficheur situé à droite.
En dernier, montez les 5 diodes LED en orientant leur patte la plus courte, la cathode (K), vers les boutons poussoirs.
Avant de souder leurs pattes, vous devez contrôler que le sommet de leur tête dépasse légèrement des trous percés dans le panneau avant.
A titre d’information, la distance qui doit exister entre la base du circuit imprimé et l’extrémité de leurs corps, se situe aux environs de 14 mm.

Figure 10: Voici comment se présente le circuit imprimé principal avec tous les composants montés. C’est la photo du prototype qui est reproduite ici, la sérigraphie n’est donc pas visible.

Figure 11 : Schéma d’implantation des composants de la carte principale. Les trois fils qui partent du bornier à vis situé à gauche, sont reliés à la prise secteur pour châssis visible sur la figure 19.

Figure 12: Pour réaliser la bobine L1, qui est montée près du condensateur C3, il faut bobiner 5 spires jointives sur un diamètre de 5 mm avec du fil de cuivre émaillé de 0,6 mm. Les extrémités du fil devront être grattées pour enlever l’émail isolant afin de pouvoir les souder sans difficultés.

Figure 13 : Brochages des afficheurs vus de derrière et de la diode LED.

Figure 14 : Brochages, vus de dessus, des deux circuits intégrés à utiliser sur la carte de commande. Le circuit intégré EP1452 est un microcontrôleur ST62T65 programmé pour gérer les afficheurs et le circuit intégré TEA5757.

Figure 15 : Au-dessus, la photo de la carte de commande vue du côté des deux circuits intégrés IC4 et IC5. En dessous, photo du côté où doivent être installés l’afficheur et les 13 boutons poussoirs de commande. Un support est utilisé pour recevoir le petit afficheur de droite, par contre, les quatre grands afficheurs sont directement soudés sur le circuit imprimé.

Figure 16 : Schéma d’implantation de la carte de commande vue du côté des circuits intégrés.

Figure 17 : Du côté opposé de ce circuit imprimé, vous devrez insérer les 5 afficheurs et les 13 boutons poussoirs. La patte la plus longue des diodes LED (A) est disposée vers le haut.

Liste des composants de la carte principale et de la carte de commande
R1 = 18 kΩ
R2 = 18 kΩ
R3 = 47 kΩ
R4 = 47 kΩ
R5 = 50 kΩ trimmer
R6 = 33 Ω
R7 = 33 Ω
R8 = 220 kΩ
R9 = 220 kΩ
R10 = 100 Ω
R11 = 39 kΩ
R12 = 39 kΩ
R13 = 10 kΩ
R14 = 10 kΩ
R15 = 100 Ω
R16 = 100 Ω
R17 = 47 kΩ
R18 = 22 kΩ
R19 = 22 kΩ
R20 = 22 kΩ
R21 = 10 kΩ
* R22 = 2,2 kΩ
* R23 = 10 kΩ
* R24 = 10 kΩ
* R25 = 10 kΩ
C1 = 10 nF céramique
C2 = 10 nF céramique
C3 = 22 pF céramique
C4 = 5-30 pF ajustable
C5 = 22 nF céramique
C6 = 5-30 pF ajustable
C7 = 10 pF céramique
C8 = 560 pF céramique
C9 = 5-30 pF ajustable
C10 = 10 pF céramique
C11 = 100 μF électrolytique
C12 = 10 μF électrolytique
C13 = 10 μF électrolytique
C14 = 10 μF électrolytique
C15 = 47 pF céramique
C16 = 47 pF céramique
C17 = 10 μF électrolytique
C18 = 100 nF polyester
C19 = 47 μF électrolytique
C20 = 100 nF polyester
C21 = 47 μF électrolytique
C22 = 100 nF polyester
C23 = 100 nF polyester
C24 = 2 200 μF électrolytique
C25 = 470 μF électrolytique
* C26 = 1 μF électrolytique
* C27 = 100 nF polyester
* C28 = 1 nF polyester
* C29 = 47 μF électrolytique
L1 = Voir texte
L2 = Self mod. L43
L3 = Self mod. L43
JAF1 = Self 100 μH
MF1 = Moyenne fréq. 455 kHz (rouge)
MF2 = Moyenne fréq. 455 kHz (jaune)
MF3 = Moyenne fréq. 455 kHz (blanche)
MF4 = Moyenne fréq. 455 kHz (blanche)
* FC1 = Résonateur. cér. 800 kHz
DS1 = Diode 1N4007
DS2 = Diode 1N4007
DS3 = Diode 1N4007
* DS4 = Diode 1N4150
DV1-DV2 = Diodes varicap BB204
DV3-DV4 = Diodes varicap BB204
DV5 = Diode varicap BB112
DV6 = Diode varicap BB112
* DL1-DL5 = Diodes LED
* DISPLAY 1-4 = Afficheurs BSA 502 RD
* DISPLAY 5 = Afficheur BSA 302 RD
TR1 = Transistor PNP BC557
TR2 = Transistor NPN BC547
IC1 = Intégré NE5532
IC2 = Intégré MC78L12
IC3 = Intégré MC78L05
* IC4 = Intégré EP1452
* IC5 = Intégré GM6486
REL.1 = Relais 12 V 2 RT
T1 = Transform. 6 watts (T006.02) sec. 15 V 0,4 A – 0,8 V 0,4 A
S1 = Interrupteur
* P1-P13 = Poussoirs
CONN.1 = Strip 2 fois 24 broches
CONN.2 = Connecteur 10 broches

Note : Toutes les résistances sont des 1/4 de watt. Les composants marqués d’un astérisque (*) sont montés sur la carte de commande.


Montage dans le coffret
Pour ce tuner, nous avons prévu un coffret métallique, équipé d’une face avant déjà percée et sérigraphié. Bien entendu, vous pouvez réaliser votre propre face avant, selon vos goûts.
Le circuit imprimé principal est fixé sur le fond du coffret en utilisant quatre entretoises métalliques d’une longueur de 10 mm.
Avant de le fixer, il faut installer dans son connecteur femelle à 24 broches, la platine KM.1450 en orientant le côté sur lequel se trouve le circuit intégré en CMS en direction du panneau arrière, vers les deux condensateurs ajustables et les deux diodes varicap DV5 et DV6.
Le circuit imprimé de commande avec les afficheurs et les boutons poussoirs est, par contre, fixé sur le panneau avant en utilisant deux entretoises métalliques d’une longueur de 7 mm.

Figure 18 : Sur le fond du coffret, fixez la carte principale en utilisant quatre entretoises métalliques de 10 mm. Sur le panneau avant, fixez la carte de commande à l’aide de deux entretoises métalliques de 7 mm. Ajoutez une ou deux rondelles (ou plus si nécessaire) afin que le circuit imprimé soit distant de 8 mm du panneau. Notez la présence d’une équerre en aluminium, qui sera placée de façon à appuyer sur le circuit intégré IC4. Cette équerre est nécessaire afin d’éviter une flexion de la carte de commande dans le cas où vous appuieriez un peu trop fort sur les boutons poussoirs.

Figure 19: La prise secteur est fixée par pression sur le panneau arrière du coffret.
Rappelez-vous que la broche centrale, à laquelle est connecté le fil de couleur vert/jaune, est la broche qui sera reliée à la prise de terre. L’autre extrémité de ce fil doit être reliée au troisième plot du bornier à vis visible sur la figure 11.


Figure 20: Avant de fixer les douilles bananes sur le panneau arrière, vous devez d’abord ôter de leur corps, la rondelle isolante et, après avoir inséré la douille dans son trou, vous devez remettre en place cette rondelle isolante sur la partie arrière du panneau.

Figure 21 : A l’intérieur de la prise secteur se trouve un compartiment contenant le fusible. Pour ouvrir ce compartiment, enfilez la lame d’un tournevis dans la petite fente située sur le côté droit.

Le circuit de réglage
Pour effectuer les différents réglages de notre récepteur, nous avons prévu un circuit spécifique dont le schéma est donné en figure 22.
Son schéma d’implantation, accompagné de la photo du prototype, est donné en figure 23. Les figures 24 à 31 montrent la façon de faire les différents réglages et leurs résultats.
Afin d’éviter que les pistes en cuivre de la carte de réglage ne puissent involontairement toucher une partie métallique ou des composants, en risquant ainsi de créer un court-circuit qui pourrait être préjudiciable à notre tuner, nous vous conseillons de la fixer sur une petite plaquette de contreplaqué dont les dimensions lui seront légèrement supérieures.

Réglage de l’étage FM
Pour régler l’étage FM, vous devez connecter un fil partant du point “V.
TUNE” de la carte de réglage et allant au point test “TPA”, situé entre les deux diodes DV5 et DV6, près des résistances R4 et R3, du circuit imprimé principal (voir figure 11).
Voici les opérations que vous devrez effectuer pour les réglages.
- Sur les deux broches de sortie “V1” de la carte de réglage, situées près du condensateur électrolytique C4, il faut connecter un multimètre commuté en voltmètre courant continu sur un calibre de 10 ou 20 volts fond d’échelle (voir figure 24).
- Alimentez le tuner en appuyant sur le bouton poussoir P1 et vous verrez les cinq afficheurs s’illuminer.
- Appuyez le bouton poussoir P8 de l’accord manuel jusqu’au moment où l’afficheur indiquera la fréquence de 108 MHz.
- Tournez lentement le noyau de la bobine L3 de l’étage oscillateur FM, qui se trouve située près du trimmer R5, jusqu’à ce que vous lisiez une tension d’environ 8 volts sur le voltmètre.
- Déconnectez le fil allant du point “V. TUNE” au point “TPA”.
- Connectez par un fil le plus court possible, le point “FM IF” de la carte de réglage au point “TP1”, situé sur la gauche du module KM.1450 (voir figure 4).
- A présent connectez le multimètre, toujours commuté en voltmètre courant continu et sur le calibre de 10 à 20 volts fond d’échelle, aux broches de sortie “V2” de la carte de réglage (voir figure 25).
- Connectez sur l’entrée “ANTENNE FM”, un fil d’une longueur de 80 cm qui fera office d’antenne FM, puis appuyez sur le poussoir P7 de l’accord manuel jusqu’a trouver un émetteur qui transmette en début de bande, entre 88 et 90 MHz.
- Après avoir syntonisé un émetteur quelconque, vous devez tourner lentement le noyau de la bobine L2, située au-dessus de DV1 et DV2, jusqu’au moment ou vous lirez la tension maximale sur le voltmètre.
- Maintenant, appuyez sur le bouton poussoir P8 de l’accord manuel, jusqu’au moment où vous trouverez un émetteur qui transmet en fin de bande, 107-108 MHz.
- Après avoir syntonisé l’émission, tournez le condensateur ajustable C4, jusqu’à ce que l’aiguille du voltmètre relié sur la carte de réglage dévie vers le maximum de tension.
- Syntonisez-vous de nouveau sur un émetteur situé en début de bande et retouchez le noyau de la bobine L2, puis syntonisez-vous sur un second émetteur qui transmet en milieu de bande, soit environ 97-98 MHz et retouchez le condensateur ajustable C4, de manière à équilibrer la sensibilité sur toute la gamme FM, afin d’éviter d’avoir la sensibilité maximale uniquement aux deux extrémités de la bande.
- Maintenant, il faut régler uniquement le trimmer R5 du décodeur stéréo. Cherchez un émetteur qui transmette en stéréo et, lentement, tournez le curseur de ce trimmer jusqu’au moment où vous verrez s’allumer la diode LED DL5 située sur la droite du panneau frontal.

Réglage de l’étage AM
Pour régler l’étage AM, vous devez connecter un fil partant du point “V.
TUNE” de la carte de réglage et le raccorder au point “TPA” du circuit principal (voir figure 11).
- Allumez le tuner en appuyant sur le bouton poussoir P1, après quoi, appuyez sur le poussoir P12 repéré sur le panneau frontal par l’inscription “AM/FM”.
Lorsque la diode LED DL3, sera allumée, vous aurez la certitude d’être commuté sur la gamme AM des ondes moyennes.
- A présent, appuyez sur le poussoir P8, de l’accord manuel, jusqu’à ce que l’afficheur indique 1 620, ce qui correspond à la fréquence de 1 620 kHz.
- Tournez lentement le condensateur ajustable C9 de l’étage oscillateur AM, qui se trouve placé près de la self JAF1 (voir figure 11), jusqu’au moment où vous lirez une tension d’environ 8 volts sur le voltmètre.
- Maintenant, déconnectez le fil du point “V. TUNE” au point “TPA” et reliez un fil très court sur le point “TP2” situé sur la droite du module KM.1450 (voir figure 4).
- Connectez sur la prise d’entrée “ANTENNE AM” un fil long de 2 mètres au moins qui fera office d’antenne AM, puis appuyez sur le poussoir P7 de l’accord manuel, jusqu’à ce que vous trouviez un émetteur qui transmette sur le début de la bande (522-550 kHz).
- Après vous êtres syntonisés sur cet émetteur, tournez lentement les noyaux des bobines MF2, MF3 et MF4 (voir figure 11) jusqu’à ce que vous lisiez le maximum de tension sur le voltmètre.
- A présent, appuyez le poussoir P8 de l’accord manuel, jusqu’à ce que vous trouviez un émetteur qui transmette en fin de bande entre 1 500 et 1 620 kHz.
- Après vous être syntonisés sur cet émetteur, tournez lentement le condensateur ajustable C6 situé sous la bobine MF1 (voir figure 11), jusqu’à ce que vous lisiez le maximum de tension sur le voltmètre relié à la carte de réglage aux points “V1”.
- Syntonisez de nouveau le récepteur sur un émetteur situé au début de la bande, entre 522 et 550 kHz, puis tournez lentement le noyau de la bobine MF1, pour faire dévier le plus possible l’aiguille du voltmètre sur le maximum de tension.
- Répétez cette opération, également sur les fréquences proches de 800 kHz et de 1 300 kHz, de manière à équilibrer la sensibilité sur toute la gamme des ondes moyennes.

Les réglages terminés
Même si nous nous sommes beaucoup étendus sur les réglages, en vous expliquant pas à pas toutes les opérations à effectuer, au moment de l’action, vous vous apercevrez que les réglages sont vraiment très simples.
Ceux qui disposent d’un générateur HF modulé en AM et en FM, pourront effectuer les réglages encore plus rapidement, car au lieu de rechercher aux deux extrémités de la bande des émetteurs AM et FM, ils pourront prélever directement le signal à la sortie de cet appareil.
Le circuit de réglage est indispensable, pour effectuer les réglages. En effet, en raison de l’impédance relativement faible d’un multimètre, un branchement direct fausserait complètement les mesures.
Pour tester ce récepteur, vous devez nécessairement relier sur les prises AM/FM un fil de cuivre faisant office d’antenne.
Evidemment, plus la longueur du fil est importante, spécialement pour la gamme des ondes moyennes, plus vous capterez d’émetteurs.
Les émetteurs qui vous intéressent le plus, pourront êtres mémorisés en appuyant sur les boutons poussoirs de P2 à P6, situés sous l’afficheur.
En appuyant sur les poussoirs “” (P7 et P8), vous pouvez faire varier la fréquence d’accord aussi bien en AM qu’en FM.
Si vous appuyez sur le poussoir “DX/LO” (P11) de manière à ce que la diode LED située sur le panneau avant s’allume, vous pourrez capter un plus grand nombre d’émetteurs car vous aurez augmenté la sensibilité du tuner, aussi bien sur la gamme FM que sur la gamme AM.
Nous vous rappelons que les deux sorties BF du canal droit et du canal gauche
doivent obligatoirement être reliées par l’intermédiaire d’un câble blindé aux entrées d’un amplificateur de puissance stéréo.
Si, sur la sortie BF, vous connectez un casque, vous écouterez un signal très faible, car la puissance délivrée par l’amplificateur opérationnel IC1 n’est pas très élevée.

Figure 22 : Comme aux points “TPA”, “TP1” et “TP2” nous trouvons des signaux et des tensions à haute impédance, pour régler le tuner, il vous faudra monter ce circuit de réglage. Sur les sorties marquées “V1” et “V2”, vous connecterez un quelconque multimètre, de préférence à aiguille, commuté sur la section voltmètre, courant continu. Sur la droite, vous pouvez voir le brochage du circuit intégré TS27M2CN, vu de dessus, et le brochage du transistor FET J310, vu de dessous.

Figure 23a : Schéma d’implantation du circuit imprimé de la carte de réglage.
Lors du montage, veillez à respecter la polarité des diodes DS1 et DS2 et à orienter vers l’extérieur la partie plate de transistor FET J310.


Figure 23b : Photo du prototype de la carte de réglage une fois tous les composants requis montés.

Figure 23c : Dessin du circuit imprimé de la carte de réglage, à l’échelle 1.

Figure 24: Pour régler l’étage FM, vous devez connecter le point “V. TUNE” au point “TPA” situé entre les deux diodes varicap DV5 et DV6 de la carte principale (voir figure 11), puis, après avoir connecté un multimètre sur la sortie “V1”, appuyer le bouton poussoir P8, jusqu’au moment où vous lirez sur l’afficheur, la fréquence de 108 MHz. Cette condition étant obtenue, tournez lentement le noyau de la bobine L3 (voir figure 11) jusqu’à ce que vous lisiez sur le voltmètre une tension d’environ 8 volts.

Figure 25 : Maintenant, connectez le point “FM IF” de la carte de réglage au point “TP1” situé sur le module KM.1450 (voir figure 4) et, après avoir inséré sur la prise “ANTENNE FM” un morceau de fil, appuyez sur le poussoir P7, jusqu’à ce que vous trouviez un émetteur qui transmette entre 88 et 99 MHz.
Ensuite, tournez le noyau de la bobine L2, pour faire dévier l’aiguille du voltmètre vers son maximum. Syntonisez-vous de nouveau sur un émetteur transmettant, cette fois, aux alentours de 107-108 MHz, puis tournez le condensateur ajustable C4, toujours pour obtenir le maximum de signal.


Figure 26: Pour les fréquences inférieures à 100 MHz, vous verrez apparaître sur l’afficheur les deux chiffres des MHz et le chiffre des centaines de kHz.

Figure 27: Pour les fréquences supérieures à 100 MHz, vous verrez apparaître les trois chiffres des MHz, et les deux chiffres des centaines et dizaines de kHz.

Figure 28 : Pour régler l’étage AM, vous devez connecter le point “V. TUNE” de la carte de réglage au point “TPA” de la carte principale situé entre les deux diodes varicap DV5 et DV6 (voir figure 11). Puis, après avoir connecté un multimètre sur la sortie “V1”, appuyez sur le poussoir P8, jusqu’à ce que vous lisiez sur l’afficheur une fréquence de 1 620 kHz. Cette condition étant obtenue, tournez lentement le condensateur ajustable C9, situé près de l’inductance JAF1 (voir figure 11), afin de lire sur le voltmètre une tension d’environ 8 volts.

Figure 29: A présent, connectez le point “V. TUNE” de la carte de réglage au point “TP2” situé sur le module KM.1450 (voir figure 4). Insérez sur la prise “ANTENNE AM” un fil d’au moins 2 mètres. Ensuite, appuyez sur le poussoir P7 jusqu’à ce que vous trouviez un émetteur qui transmette entre 522 et 550 kHz.
Après quoi, tournez les noyaux des bobines MF2, MF3 et MF4 jusqu’à ce que l’aiguille du voltmètre dévie sur son maximum. Syntonisez-vous sur un autre émetteur transmettant, cette fois, entre 1500 et 1620 kHz et tournez le condensateur ajustable C6, afin d’obtenir le maximum de signal.


Figure 30: Pour les fréquences inférieures ou égales à 999 kHz vous verrez apparaître sur l’afficheur les trois seuls chiffres des kilohertz.

Figure 31: Pour les fréquences supérieures à 1 000 kHz, vous verrez apparaître sur l’afficheur, quatre chiffres sans point de séparation.

Liste des composants de la carte de réglage
R1 = 1 MΩ
R2 = 1 MΩ
R3 = 1 kΩ
R4 = 330 Ω
R5 = 1 MΩ
R6 = 270 Ω
R7 = 10 kΩ
R8 = 10 kΩ
R9 = 1 MΩ
R10 = 1 MΩ
R11 = 1 kΩ
C1 = 10 μF électrolytique
C2 = 100 nF polyester
C3 = 47 μF électrolytique
C4 = 10 μF électrolytique
C5 = 1 nF céramique
C6 = 10 nF polyester
C7 = 100 pF céramique
C8 = 10 nF polyester
C9 = 10 nF polyester
C10 = 10 nF polyester
C11 = 100 nF polyester
C12 = 100 nF polyester
C13 = 10 μF électrolytique
JAF1 = Self 2,2 μH
DS1 = Diode 1N4150
DS2 = Diode 1N4150
FT1 = Transistor FET J310
IC1 = Intégré TS27M2CN

Fin.

1ère Partie

Un tuner AM et FM stéréo 1ère partie

La technologie, toujours en constante évolution, a permis de mettre au point, un circuit intégré de faibles dimensions permettant de réaliser un tuner performant pour la gamme des 522 à 1620 kHz et pour la gamme FM des 87,5 à 108 MHz. Hélas, ce composant n’est produit qu’en technologie CMS. Pour pouvoir le mettre à la portée du plus grand nombre, nous l’avons fait monter en usine sur un module hybride.


Les industries qui fabriquent des appareils électroniques sont continuellement à la recherche de circuits intégrés de dimensions toujours plus miniaturisées.
En effet, pour le montage, elles utilisent des robots très rapides, qui, en quelques minutes, peuvent insérer et souder des centaines de composants CMS sur les circuits imprimés et ce avec une précision micrométrique.
Les amateurs que nous sommes ne disposent, en général, pas de l’équipement nécessaire à l’utilisation de ces minuscules circuits intégrés. Celui qui aura essayé de souder leurs broches, larges de 0,2 à 0,3 mm sur les fines pistes de cuivre séparées les unes des autres de 0,8 mm seulement avec un fer conventionnel, même avec une panne très fine, aura mesuré toute la difficulté de la chose !
Pour redonner aux amateurs la possibilité d’utiliser les circuits intégrés en CMS, une des solutions consiste à les faire monter en usine sur un module hybride qui inclura ses composants périphériques et aura des sorties au pas de 2,54 mm.
Pour réaliser ce tuner AM/FM, nous avons donc fait monter le circuit intégré TEA5757, fabriqué par la société Philips, sur un circuit imprimé référencé KM.1450 (voir figure 3).
De plus, nous avons incorporé sur ce circuit imprimé, les autres composants nécessaires, dont la majorité est également en CMS, soit : 20 condensateurs, 3 résistances, 2 filtres céramiques, 1 discriminateur à 10,7 MHz et le quartz de 75 kHz pour l’horloge.
A l’intérieur du circuit intégré TEA5757, dont la surface est d’environ 1 cm2, nous avons tous les étages indispensables pour réaliser un excellent tuner pour la gamme AM qui couvre de 522 kHz à 1620 kHz (ondes moyennes) et pour la gamme FM qui s’étend de 87,5 MHz à 108 MHz.
Ce tuner est en mesure d’accepter la comparaison avec les plus sophistiqués des récepteurs en provenance des pays du “Soleil Levant”.
Comme vous pouvez le voir sur les schémas électriques des figures 6 et 7, ce récepteur est complété d’un affichage digital de la fréquence de réception à cinq chiffres et d’un système de syntonisation à boutons poussoirs.
En reliant au circuit intégré les quelques bobinages requis, il est possible de prélever des broches 20 et 21 du module KM.1450, un signal BF qui, après avoir été préamplifié à l’aide d’un petit circuit intégré, peut être appliqué sur l’entrée d’un étage final de puissance.
Sur le panneau avant du coffret, outre l’afficheur qui nous permet de lire la fréquence de l’émetteur sur lequel nous sommes syntonisés, nous trouvons aussi des diodes LED qui nous indiquent si nous sommes commutés sur la gamme AM ou FM et si l’émetteur capté émet en mono ou en stéréo.

Schéma électrique du tuner
Le schéma électrique de la figure 6, représente l’étage récepteur qui utilise le circuit intégré TEA5757. Le schéma électrique de la figure 7 montre l’étage digital de contrôle géré par un microcontrôleur ST6 et les boutons poussoirs de commande.
Pour la description du fonctionnement du récepteur, commençons par la figure 6, sur laquelle apparaît le rectangle du module référencé KM.1450.
Sur la périphérie de ce rectangle, nous avons noté les numéros correspondant aux 24 broches de connexions avec la platine principale (voir figures 2 et 4).
Pour capter les signaux FM, il suffit de relier un fil faisant office d’antenne, à la prise d’entrée FM. Le signal capté par l’antenne est filtré par un passe-bande composé de C2, L1 et C3, qui permet d’atténuer toutes les fréquences hors de la bande FM. Le signal ainsi filtré est appliqué sur la broche 12 du module KM.1450.
Pour syntoniser les émetteurs FM qui transmettent sur la gamme 87,5-108 MHz, nous utilisons un circuit d’accord appliqué sur la broche 15 et composé de la bobine L2, du condensateur ajustable C4 et des deux diodes varicap DV1 et DV2.
Ce circuit nous permet d’accorder l’étage d’entrée FM du module KM.1450 avec la station que l’on désire recevoir.
Comme ce récepteur est un superhétérodyne, il nous faut également un étage oscillateur local en mesure de générer une fréquence de 10,7 MHz supérieure à la fréquence d’accord.
La bobine de cet étage oscillateur, que nous avons appelée L3 et que nous trouvons connectée sur la broche 16 du module KM.1450, nous sert pour générer, en faisant varier la tension sur les diodes varicap DV3 et DV4, une fréquence qui, partant d’un minimum de 98,2 MHz, atteint un maximum de 118,7 MHz.
Lorsque l’étage génère une fréquence de 98,2 MHz, le récepteur est automatiquement syntonisé sur la fréquence de :
98,2 – 10,7 = 87,5 MHz

Lorsque l’étage oscillateur génère une fréquence de 118,7 MHz, le récepteur est automatiquement syntonisé sur la fréquence de :
118,7 – 10,7 = 108 MHz

Du mélange du signal capté avec celui de l’oscillateur local, nous obtenons une fréquence fixe d’une valeur de 10,7 MHz que nous prélevons à la sortie “FM mixer” placée à la broche 39 du TEA5757.
Après avoir fait passer cette fréquence à travers le filtre céramique FC2 de 10,7 MHz existant sur le module KM.1450 (voir figure 2), nous l’appliquons sur l’entrée du premier amplificateur moyenne fréquence qui se trouve sur la broche 37 du TEA5757.
Cette fréquence, après avoir été amplifiée par le premier étage MF “IF1” (voir figure 1), sort par la broche 35 du TEA5757 pour entrer de nouveau à la broche 33 après être passée à traversle filtre céramique FC3, toujours de 10,7 MHz, se trouvant, lui aussi, sur le module KM.1450.
Cette fréquence est ensuite amplifiée par le second étage MF “IF2”, présent dans le TEA5757.
Elle est ensuite démodulée par l’intermédiaire de l’étage “FM detector” et le discriminateur référencé FC1.
Les broches 14 et 15 qui sont reliées aux broches 20 et 21 du module KM.1450, sont les deux canaux de sortie audio, respectivement le canal droit et gauche, où le signal peut être soit mono, soit stéréo.
Le trimmer R5, que nous trouvons sur la broche 19, nous sert à régler la fréquence du décodeur FM stéréo comme nous vous l’expliquerons par la suite.
Le signal BF prélevé sur les broches 20 et 21 est préamplifié par deux amplificateurs opérationnels IC1/A et IC1/B, contenus dans un circuit intégré NE5532.
Pour recevoir les émetteurs ondes moyennes qui transmettent dans la gamme 522 à 1 620 kHz, il suffit de relier un fil utilisé comme antenne sur la prise d’entrée AM.
Le signal capté par l’antenne est appliqué à travers la bobine MF1 (noyau de couleur rouge), sur la broche 14 du module KM.1450 et syntonisé sur la fréquence requise par l’intermédiaire de la diode varicap DV5 reliée à la broche 18.
La bobine JAF1 de l’étage oscillateur est capable de générer une fréquence de 455 kHz supérieure à la fréquence d’accord. Elle est reliée sur la broche 17 du module KM.1450.
En faisant varier la tension sur la diode varicap DV6, nous obtenons une fréquence qui, d’un minimum de 977 kHz, atteint un maximum de 2 075 kHz.
Lorsque l’étage oscillateur génère une fréquence de 977 kHz, le récepteur est automatiquement syntonisé sur la fréquence de :
977 – 455 = 522 kHz

Lorsque l’étage oscillateur génère une fréquence de 2 075 kHz, le récepteur est automatiquement syntonisé sur la fréquence :
2075 – 455 = 1 620 kHz

A partir du mélange du signal capté avec celui généré par l’oscillateur local, nous obtenons une fréquence fixe de 455 kHz que nous prélevons de la sortie “AM mixer”.
Cette sortie se trouve sur la broche 40 du circuit intégré TEA5757 (correspondant à la broche 10 du module KM.1450).
Cette fréquence, après être filtrée par MF2 (noyau de couleur jaune), est appliquée à travers son secondaire, sur la broche 41 du TEA5757 correspondant à la broche 11 du module KM.1450, pour être préamplifiée par le premier amplificateur moyenne fréquence AM “IF”.
Cette fréquence, après avoir été amplifiée en interne par le premier étage AM “IF”, sort de la broche 36 du TEA5757 (correspondant à la broche 8 du module KM.1450) pour être syntonisée par la MF3 (noyau de couleur blanche).
La MF4, toujours munie d’un noyau blanc, que nous trouvons appliquée sur les broches 2 et 7 du module KM.1450, sert à l’étage interne d’AFC.
Il s’agit de l’étage de contrôle automatique de fréquence.
Le signal de MF est ensuite redressé en interne afin d’obtenir la démodulation d’amplitude. Sur les broches 20 et 21 du module KM.1450, nous retrouvons le signal BF mono qui est ensuite préamplifié par les deux amplificateurs opérationnels IC1/A et IC1/B contenus dans un circuit intégré NE5532.
Le circuit intégré TEA5757, en plus de disposer de tous les étages requis pour la réalisation d’un récepteur superhétérodyne complet, possède également un PLL (boucle à verrouillage de phase) pour le pilotage des oscillateurs locaux, avec, en plus, corresune gestion digitale complète pour effectuer les diverses fonctions.
Cette partie du circuit, nécessite quatre connexions (voir les broches 3, 4, 5 et 6 du module) qui permettent au microcontrôleur IC4, un ST62T65 préprogrammé, de la piloter sur les diverses fonctions.
Le microcontrôleur, en plus de gérer toutes les fonctions pour un fonctionnement correct du module KM.1450, pilote aussi, sous forme sérielle, le driver IC5 afin de permettre la visualisation sur l’afficheur de la fréquence et de la bande de réception.
Sur la figure 7, nous avons également représenté l’étage d’alimentation et l’étage digital, tous deux gérés par le microcontrôleur IC4.
Comme nous l’avons déjà dit en partie, IC4, nous sert pour accorder le récepteur, pour changer la gamme (AM en FM ou vice-versa), pour modifier la sensibilité d’entrée, pour mémoriser 10 émetteurs (5 en AM, 5 en FM) et pour faire apparaître sur l’afficheur la fréquence exacte sur laquelle le récepteur se trouve syntonisé.
Des 5 afficheurs présents sur le fréquencemètre, le dernier à droite a des dimensions plus petites, pour indiquer, pour la bande FM seulement, une différence de ± 50 kHz.
Sur la face avant du tuner, nous avons 13 boutons poussoirs dont nous allons décrire les fonctions. Néanmoins, pour la compréhension, nous ferons référence aux marquages du schéma et non à ceux de la face avant.
P1 = Ce poussoir, marqué “ON”, sert à allumer et à éteindre le tuner. La tension du secteur 220 volts est toujours présente sur le primaire du transformateur d’alimentation.
Une pression sur le bouton P1, polarise la base du transistor PNP TR1 à travers la résistance R19. Le transistor devient conducteur et fait coller le relais REL.1. En conséquence, la tension redressée par les deux diodes DS2 et DS3 rejoint les deux circuits intégrés stabilisateurs IC2 et IC3 qui procèdent à l’alimentation du tuner.
Le tuner, alimenté par l’intermédiaire de la broche 16 du microcontrôleur IC4, TR2 est porté en conduction et à son tour, il assure le pilotage nécessaire au transistor TR1 afin de maintenir le relais excité. Le relais demeure excité même si l’on relâche P1.
En appuyant une seconde fois sur le poussoir P1, la broche 16 du microcontrôleur IC4 passe au niveau logique 0 et, de cette façon, le transistor TR2 ne conduit plus, le relais n’est plus excité.
La diode LED DL1, située sur le panneau avant, a pour seule fonction d’indiquer si la tension du secteur 220 volts est présente sur le primaire du transformateur T1.
P2, P3, P4, P5 et P6 = Ces boutons poussoirs, marqués des sigles M1, M2, M3, M4 et M5, nous servent pour mémoriser 5 émetteurs sur la gamme FM et 5 émetteurs sur la gamme des ondes moyennes.
La première fois que nous allumons le tuner, comme aucun émetteur n’est encore mémorisé, le récepteur se syntonise au début de chaque gamme. Après s’être accordé sur un émetteur, pour le mémoriser, il suffit de tenir appuyé le poussoir intéressé, jusqu’au moment où apparaît CH1 ou bien CH2, CH3, etc. en fonction du bouton poussoir activé.
Lorsque nous allumons de nouveau le tuner, il se positionne automatiquement en FM-stéréo et sur la fréquence mémorisée en CH1, ainsi ; pour se déplacer sur un autre émetteur mémorisé, il suffit d’appuyer sur l’un des 5 poussoirs.
Pour effacer un émetteur de la mémoire, il suffit de se syntoniser sur une fréquence différente et de la mémoriser à la place de la précédente.
P7 et P8 = Ces deux poussoirs, marqués “TUNE”, nous permettent de faire varier l’accord en mode manuel. Si nous appuyons sur le poussoir P7, nous déplaçons la fréquence sur des valeurs inférieures, si nous appuyons sur P8, nous la déplaçons sur des fréquences supérieures.
P9 et P10 = Ces deux poussoirs, marqués “SCAN”, nous permettent de chercher les émetteurs en mode automatique.
Si nous appuyons sur P9, la recherche part de la fréquence marquée sur l’afficheur et recherche des émetteurs ayant une fréquence inférieure. Si nous appuyons sur P10, la recherche s’effectue sur des fréquences supérieures.
Lorsqu’au cours de la recherche, le signal d’un émetteur est reçu, le balayage se bloque automatiquement. Pour chercher un second émetteur, il suffit d’appuyer de nouveau l’un des deux boutons poussoirs.
P11 = Ce poussoir, marqué “DX”, sert pour augmenter la sensibilité du récepteur. Lorsque, sur la face avant, la diode LED DL2 est allumée, le récepteur est positionné pour la sensibilité maximale et, dans ces conditions, même les émetteurs les plus faibles seront reçus.
Si la diode LED est éteinte, le récepteur a une sensibilité inférieure, ainsi ; il est parfait pour recevoir uniquement les émetteurs locaux ou bien ceux qui sont reçus avec un signal très fort.
P12 = Ce poussoir, marqué “AM/FM”, sert à commuter le tuner de la gamme FM à la gamme ondes moyennes et vice-versa.
Comme nous vous l’avons déjà expliqué, lorsqu’on allume le récepteur, il se syntonise sur la gamme FM-stéréo. Si nous voulons recevoir la gamme des ondes moyennes, il faut appuyer sur le bouton poussoir P12.
Les diodes LED DL3 et DL4, disposées sur la face avant, nous indiquent si nous sommes sur la gamme FM ou sur la gamme AM.
P13 = Ce poussoir, marqué “ST/MO”, doit être appuyé pour recevoir un émetteur FM-stéréo en mono (STéréo/MOno).
Dans ce cas, nous verrons s’éteindre la diode LED DL5 disposée sur le panneau avant. Il faut signaler que la diode LED DL5 s’éteint aussi lorsque nous commutons le tuner sur la gamme AM.

Figure 1 : Le circuit intégré que nous avons utilisé dans ce tuner, d’une dimension de 1 cm2, est un TEA5757 fabriqué par Philips. A l’intérieur de son boîtier, sont renfermés tous les étages nécessaires pour réaliser un récepteur AM/FM performant.

Figure 2: Sur le module prémonté, référencée KM.1450, outre le circuit intégré TEA5757, sont installés tous les composants en CMS requis. Les numéros de 1 à 24, reportés sur la périphérie du schéma, correspondent à ceux des broches du connecteur de sortie CONN.1 (voir figure 4).

Figure 3 : Photo du module KM.1450, avec tous ses composants CMS en place.

Figure 4 : En regardant de face le dessin du module KM.1450, sur la gauche, se trouve la broche 1 et sur la droite, la broche 24. En haut, à gauche, vous remarquerez les point “TP1” et “TP2” dont vous aurez besoin pour les réglages.

Figure 5: Sur le fond du coffret, sera fixée la carte principale et sur le panneau avant, le circuit imprimé de la carte de commande portant l’afficheur et les boutons poussoirs. Pour relier la carte principale à la carte de commande, vous devez utiliser un câble en nappe.

Figure 6 : Autour du module prémonté KM.1450, il vous faudra seulement ajouter les quatre bobines d’entrée AM/FM, les trois transformateurs moyenne fréquence à 455 kHz et un étage amplificateur BF.

Figure 7: Schéma électrique de l’étage d’alimentation et du microcontrôleur IC4, qui nous permet de commuter les gammes AM/FM et de visualiser la fréquence d’accord sur l’afficheur par l’intermédiaire des 13 boutons poussoirs disposés sur le panneau avant du coffret.

Liste des composants du module KM.1450
Le module étant livré prémonté, les valeurs des composants sont données à titre d’information, en cas de nécessité d’intervention.

R1 = 82 kΩ
R2 = 10 Ω
R3 = 2,2 kΩ
C1 = 4,7 nF céramique
C2 = 220 nF céramique
C3 = 330 pF céramique
C4 = 470 nF céramique
C5 = 470 nF céramique
C6 = 100 nF céramique
C7 = 4,7 μF électrolytique
C8 = 220 nF céramique
C9 = 4,7 μF électrolytique
C10 = 220 nF céramique
C11 = 10 μF électrolytique
C12 = 2,2 μF électrolytique
C13 = 4,7 μF électrolytique
C14 = 100 nF céramique
C15 = 470 nF céramique
C16 = 470 nF céramique
C17 = 10 nF céramique
C18 = 470 nF céramique
C19 = 470 nF céramique
C20 = 10 nF céramique
FC1 = Discri. cér. 10,7 MHz
FC2 = Filtre cér. 10,7 MHz
FC3 = Filtre cér. 10,7 MHz
XTAL = Quartz 75 kHz
IC1 = Intégré TEA5757
CONN.1 = Strip 24 broches


Figure 8: Brochages des diodes varicap, des transistors et des circuits intégrés régulateurs vus de dessous.
Seul le circuit intégré NE5532 est vu de dessus.


Figure 9: Sur le circuit imprimé de commande, nous avons 13 boutons poussoirs de commande et les afficheurs pour visualiser la fréquence. Les poussoirs situés sous les afficheurs nous permettent de mémoriser 5 émetteurs sur la gamme FM et 5 émetteurs sur la gamme AM des ondes moyennes.

À suivre…

2ème Partie

Un booster 70 watts en classe H pour la voiture… ou le salon

Voici un amplificateur audio de puissance réalisé à l’aide d’un seul circuit intégré fabriqué par Philips. Le TDA1562 dispose d’un étage amplificateur dynamique. Normalement, il débite 20 watts sur 4 ohms, mais en présence de pointes, lorsque le volume de la musique monte brutalement, il fournit jusqu’à 70 watts, donnant l’impression de disposer d’un amplificateur considérablement plus puissant.


Caractéristiques techniques
Alimentation .................................................. 12 Vcc
Consommation maximale.......................................... 150 mA
Puissance de sortie constante ................................. 20 watts
Puissance de pic supportée .................................... 70 watts
Protection thermique .......................................... 125 °C
Protection décharges électrostatiques ......................... automatique
Indication distorsion signal .................................. par diode LED
Muting ........................................................ ON / OFF
Activation à distance ......................................... par contact

Les audiophiles, les concepteurs de montages passionnés de sonorisation mais également les techniciens qui travaillent sur les appareils haute-fidélité, connaissent tous plusieurs configurations possibles pour réaliser un amplificateur de puissance. Ces configurations sont mieux connues sous le nom de “classes”. Tous ces spécialistes de la Hi-Fi savent, par exemple, qu’un amplificateur de classe A est celui qui garantit la meilleure linéarité ainsi que la plus grande pureté du son, et qu’un autre, de classe AB, représente le meilleur compromis entre la qualité de l’audio, le coût de la réalisation et la consommation d’énergie. Il existe d’autres classes de fonctionnement telles que la B et la C ainsi que la classe D et la classe H. Ces deux dernières sont peu connues car rares sont les montages qui font appel à elles.
Pour prendre un raccourci, on peut dire que la classification A, AB, B et C, est faite sur la base de la polarisation, c’est-à-dire du fonctionnement au repos des transistors ou des tubes électroniques composants l’étage final de l’amplificateur (que l’on suppose de type push-pull).
Les deux classes les plus récentes sont la D et la H. La première se définit sur le type de signal amplifié, tandis que la seconde, sur la dynamique de la polarisation.
Pour la classe D, l’audio est transformé en impulsions modulées en largeur, amplifiées par des amplificateurs qui travaillent en commutation et reconstruites à la sortie de l’étage push-pull à travers un filtre L/C, avant d’atteindre le haut-parleur. Le rendu d’une telle configuration est excellent et les dissipateurs sont réduits au minimum, pour la simple raison que les transistors n’ont pas de polarisation et travaillent en mode “on/off”.
Quant à la classe H, elle implique un mode particulier de fonctionnement en ce qui concerne l’alimentation. En effet, tension et courant sont adaptés en sortie en fonction de l’intensité du signal BF qui est appliqué sur l’entrée de l’ampli.
Ceci permet de répondre aux exigences de puissance du moment. C’est en somme un circuit “dynamique”, qui permet de “dimensionner” l’amplificateur pour une puissance relativement réduite, en consentant toutefois, pendant des hausses du niveau sonore, à donner au haut-parleur toute la puissance instantanée qui sert à obtenir une par faite reproduction, pleine, consistante et sans aucune distorsion.
Ceci est aussi valable à la puissance maximale, à laquelle un amplificateur muni d’une alimentation traditionnelle ne peut bien travailler qu’avec une musique d’intensité constante mais qui entrera en distorsion en présence d’un pic de signal.
L’amplificateur que nous vous proposons dans cet article est un amplificateur Hi-Fi à circuit dynamique, réalisé avec un seul circuit intégré récemment produit par Philips. Il s’agit d’un booster alimenté sous 12 volts continus, qui ne développe normalement pas plus de 20 watts sur des haut-parleurs de 4 ohms d’impédance. Le circuit intégré incorpore un convertisseur de tension basé sur une ligne à découpage qui utilise deux condensateurs électrolytiques de nivellement externes. Aux faibles niveaux du signal BF, la puissance ne dépasse pas les 20 watts, même si l’audio augmente d’intensité : bien sûr, cela demande l’intervention permanente du convertisseur de tension, qui augment la dissipation de puissance et donc, la température du chip. C’est pour cette raison que le fabricant a prévu une protection thermique qui intervient chaque fois que la température du semiconducteur atteint 125 °C.

L’amplification dynamique
Lors de pics, qui peuvent se traduire par les passages d’une musique douce à une musique plus forte, comme un morceau de batterie ou une séquence orchestrale, le circuit débite sur les haut-parleurs une puissance maximale proche des 70 watts RMS.
Pour comprendre comment fonctionne le TDA1562Q et comment l’utiliser, il faut se référer au schéma synoptique de la figure 5 sur lequel on peut remarquer que l’étage audio, constitué d’un amplificateur différentiel d’entrée, sert à augmenter le niveau du signal en garantissant la protection contre les interférences, ainsi qu’à produire deux ondes BF déphasées d’une demie période l’une par rapport à l’autre, nécessaires à piloter les deux étages amplificateurs.
Le circuit intégré comprend également une ligne de protection contre les courts-circuits et les surcharges en sortie, ainsi qu’une protection thermique.
Pour finir, on trouve un circuit logique, responsable de la gestion de toutes les fonctions, des convertisseurs de tension et de l’unité de diagnostique.

L’étude du schéma
On peut dès à présent décrire notre utilisation du circuit intégré Philips pour réaliser le booster proposé dans cet article : le schéma électrique est déjà suffisamment éloquent et suffirait à expliquer tous les choix, mais il nous semble toutefois judicieux de commenter les différents détails.
Commençons par dire que nous avons utilisé la broche 16 (I/O) et la logique qui y est attachée, en laissant le circuit du Mode Select gérer le “powerup” (allumage) et le “power-down” (coupure) de l’amplificateur. Pour compléter le circuit, on a prévu deux entrées de contrôle, l’une pour permettre l’allumage du booster en même temps qu’un dispositif tel que l’autoradio, et l’autre pour forcer la fonction “Mute” à n’importe quel moment, toujours grâce à des systèmes externes, tels qu’un processeur de son, un microprocesseur ou un téléphone GSM.
L’entrée du signal audio à amplifier se trouve au point “IN” par rapport à la masse : de là, la BF atteint la broche 1 (entrée non-inverseuse du différentiel) à travers le condensateur de découplage C6, qui bloque l’éventuel signal continu présent sur la sortie du circuit de pilotage du booster.
L’entrée inverseuse du différentiel est reliée à la masse à travers le condensateur C7, de même valeur que C6. Le condensateur électrolytique C8 permet de mettre à niveau la tension de référence produite par le différentiel.
C4 et C5 sont les condensateurs de mise à niveau de l’élévateur de tension (booster) et sont respectivement appliqués sur le positif et sur le négatif. Leur valeur détermine la puissance maximale supportée par l’amplificateur.
On connecte le haut-parleur entre les broches 7 et 11 qui sont les sorties des amplificateurs de puissance configurés en “pont”. L’alimentation générale appliquée aux bornes + et – 12 volts est filtrée par C1 et C2. La résistance R1 sert à faciliter la décharge de ces derniers une fois l’alimentation déconnectée.
Voyons à présent la gestion de la logique, en commençant par observer le circuit relié sur la broche 4 : pour le comprendre, on doit imaginer ne pas avoir les transistors T2 et T3, et donc supposer appliquer l’alimentation au circuit en ayant tous les condensateurs déchargés. Dans ce cas-là, au départ, la broche 4 est au niveau logique zéro, donc le circuit intégré est en “standby” (pause) et ne consomme que quelques microampères.
Lorsque la tension présente aux bornes de C3, qui est chargé par l’intermédiaire de la résistance R6, atteint le niveau nécessaire au fonctionnement, l’amplificateur tout entier s’allume en mode “muting”. Après moins d’une seconde, le circuit peut amplifier le signal et le rendre audible sur le haut-parleur. On obtient donc un “softstart” (démarrage en douceur), qui empêche le classique “tonk” dans le haut-parleur et sert ainsi d’anti “bump” (coup), limitant également les sollicitations sur l’alimentation, car la montée en consommation est plus graduelle.
Les transistors T2 et T3 servent pour piloter l’ampli de l’extérieur, c’est-à-dire pour pouvoir l’allumer et l’éteindre à distance sans retirer les 12 volts : ceci permet, par exemple, de commander le booster avec la sortie “remote” (commande à distance) de l’autoradio, en évitant de devoir commuter l’alimentation, ce qui obligerait à utiliser de gros interrupteurs.
Dans une application domestique, l’entrée “ON” peut être utile pour bloquer l’amplificateur jusqu’à ce que l’on ait allumé le préamplificateur, afin de ne pas entendre d’éventuels sons distordus. En tous les cas, l’état normal correspond à la mise au niveau logique haut (de +5 à +15 Vcc) du point “ON”, de façon à maintenir le transistor T3 saturé, lequel bloque le transistor T2, en garantissant à C1 de pouvoir se charger lentement.
Le cavalier J1 est mis en place lorsque l’entrée de contrôle à distance n’est pas utilisée pour être certain de garder le niveau logique 1. En mettant “ON” à zéro, c’est-à-dire en laissant J1 ouvert, le transistor T3 reste bloqué et permet à R5 de polariser la base du transistor T2, lequel est alors saturé et bascule donc la broche 4 du circuit intégré au niveau logique bas, en mettant tout en “standby”.
L’autre ligne de contrôle à distance, appelée “MUTING”, sert à couper l’amplificateur à tout moment grâce à un niveau TTL ou CMOS. Cette ligne est utile en voiture lorsqu’on utilise un téléphone portable équipé d’un kit mains libres muni, justement, d’une commande “muting”. Pour utiliser convenablement cette ligne de contrôle à distance, sachez qu’en laissant ouvert ou en laissant le point “muting” à zéro, le TDA1562Q travaille normalement. Par contre, si on lui applique un niveau logique 1 (pouvant aller de +5 à +15 Vcc), le transistor T4 est saturé et bascule la broche 16 au niveau logique bas, mettant ainsi l’amplificateur en “fast-muting” (silence immédiat).
Remarquez qu’en libérant la ligne de commande “MUTING”, le signal revient à la sortie après le premier niveau logique zéro relevé à l’entrée BF.
Nous concluons la description du schéma électrique avec le circuit de diagnostique, utilisé de la manière la plus simple, c’est-à-dire pour commander une diode LED qui indique par son clignotement la condition de distorsion du son. En fait, la broche 8 contrôle un transistor PNP (T1), qui allume la diode LD1 lorsqu’il reçoit sur sa base un niveau logique zéro, et la laisse éteinte en présence d’un niveau logique 1 (collecteur ouvert).
En reprenant les concepts exposés précédemment dans la description du fonctionnement du circuit intégré, nous voyons que la broche 8, déjà citée, se trouve au niveau logique bas (zéro) lorsqu’on relève le court-circuit sur la sortie du pont, tant vers la masse que vers l’alimentation. Le niveau zéro est présent également lorsque la protection thermique est intervenue.
La broche 8, au contraire, pulse pendant les périodes de surcharge, c’est-à-dire lorsque l’amplificateur de puissance commence à couper les pics, et si un court-circuit est repéré entre les broches du haut-parleur, elle se porte alors dans ce cas au niveau logique haut toutes les 50 μs et au niveau logique bas toutes les 20 millisecondes.
On peut donc voir, grâce à la diode LED, si le circuit intégré fonctionne normalement, ou s’il présente ne serait-ce qu’une anomalie. Souvenezvous toutefois que dans des conditions normales, la diode LED LD1 doit être éteinte.

Figure 1 : Schéma électrique du booster 70 W, classe H. Si vous décidez de réaliser un ampli stéréo, ce schéma représente une des deux voies.

Figure 2: Schéma d’implantation des composants.
Lors du montage, veillez bien au sens des composants polarisés.




Figure 3 : Dessin du circuit imprimé à l’échelle 1.

Liste des composants
R1 = 100 kΩ
R2 = 22 kΩ
R3 = 15 kΩ
R4 = 1 kΩ
R5 = 22 kΩ
R6 = 100 kΩ
R7 = 10 kΩ
R8 = 470 Ω
R9 = 10 kΩ
R10 = 470 Ω
R11 = 470 kΩ
C1 = 4700 μF 25 V électrolytique
C2 = 100 nF multicouche
C3 = 10 μF 63 V électrolytique
C4 = 4700 μF 25 V électrolytique
C5 = 4700 μF 25 V électrolytique
C6 = 470 nF 63 V polyester pas de 5 mm
C7 = 470 nF 63 V polyester pas de 5 mm
C8 = 10 μF 63 V électrolytique
D1 = Diode 1N4148
T1 = Transistor PNP BC557B
T2 = Transistor NPN BC547B
T3 = Transistor NPN BC547B
T4 = Transistor NPN BC547B
LD1 = Diode LED rouge 5 mm
U1 = Intégré monolithique Philips TDA1562Q

Divers:
1 Prise RCA pour c.i.
2 Borniers 2 pôles pour c.i.
2 Cosses “fast-on” mâles pour c.i.


Figure 4 : Brochage du circuit intégré monolithique Philips TDA1562Q.

Figure 5 : Schéma synoptique du TDA1562Q.

Figure 6 : Principales caractéristiques techniques du circuit intégré TDA1562Q. La puissance de sortie du chip est de 55 watts avec distorsion de 0,5 % et de 70 watts en acceptant une distorsion de 10 %.

Figure 7 : Notre amplificateur utilise un circuit intégré monolithique Philips capable de débiter une puissance de 70 watts sur 4 ohms, en partant d’une tension d’alimentation de 12 volts. Ces résultats sont rendus possibles grâce à un fonctionnement en classe H.

Figure 8 : Vue sur l’entretoise alu.

L’amplificateur en version stéréo
Il est évidemment possible de réaliser un booster stéréophonique en montant deux circuits analogues et en les alimentant en parallèle: dans ce cas, les haut-parleurs doivent avoir la même phase (respectez la polarité indiquée sur le schéma électrique). Chaque entrée “IN” est bien évidemment reliée à la sortie droite ou gauche du préamplificateur ou de l’autoradio. Quant aux entrées de commande à distance, si vous les utilisez, connectez ensemble le “ON” des deux canaux et faites de même avec le “MUTING” : il suffira donc de les contrôler avec le même niveau logique.

La réalisation pratique
Laissons de côté la théorie et voyons ce qu’il faut faire pour réaliser l’amplificateur.
Il faut dire que le montage est assez simple et à la portée de n’importe quel électronicien, même débutant, c’est pourquoi personne ne doit se décourager : il y a peu de composants et tous sont faciles à trouver.
Une fois le circuit imprimé gravé et percé, vous pouvez insérer et souder les résistances et l’unique diode au silicium en veillant au sens de sa bague. C’est ensuite le tour des condensateurs (attention à la polarité des électrolytiques) et des transistors, que vous devrez tous orienter comme indiqué sur le schéma d’implantation de la figure 3.
Il en va de même pour la diode LED rouge, LD1, dont la partie arrondie doit être dirigée vers T4 et R1. N’oubliez pas les deux straps, que vous réaliserez en utilisant des chutes de queues de résistances.
Pour l’entrée audio, nous avons prévu une prise RCA pour circuit imprimé. Pour le contrôle à distance (ON, MUTING), vous pouvez utiliser des borniers au pas de 5 mm. Si vous ne souhaitez pas bénéficier du contrôle à distance parce qu’un amplificateur sans fonctions particulières vous suffit, vous pouvez exclure ces borniers du montage. Dans ce cas, vous pouvez souder définitivement le pont J1.
Pour le câblage d’alimentation et pour celui du hautparleur, nous avons utilisé, pour notre prototype, des cosses mâles pour circuit imprimé de type “fast-on”, très adaptées pour les installations en automobile.
Une fois le montage terminé, le circuit est prêt à être utilisé puisqu’il ne requiert ni réglage, ni calibrage préliminaire. La seule chose indispensable, c’est un radiateur ayant une résistance thermique de 2 °C/W, à fixer à l’aide de deux vis au TDA1562.
Plusieurs solutions pour la mise en place de ce radiateur.
Vous pouvez choisir d’intercaler une entretoise d’aluminium d’environ 1 cm d’épaisseur (voir le détail sur la figure 8), ou bien de bloquer directement le radiateur contre la sur face métallique du circuit intégré.
Dans ce cas, il faut bien faire attention à ce que la cosse de connexion la plus proche (alimentation négative) ne touche pas le dissipateur.
Pour améliorer le transfert de la chaleur, il est conseillé d’étaler sur les surfaces en contact une fine couche de graisse silicone.
Pour isoler le dissipateur du circuit intégré, vous pouvez insérer une mince feuille de téflon ou de mica, sans vous soucier des vis qui peuvent être métalliques.
A ce stade, vous pouvez relier un hautparleur de 4 ohms (qui supporte au moins 50 watts, même si l’on conseille un modèle ayant une puissance nominale de 70 watts) à la sortie et raccorder, à l’aide d’un câble blindé muni à son extrémité d’une prise RCA, la sortie d’une source BF au connecteur “IN”.
En alimentant le montage avec une tension continue de 12 à 14 volts, soit avec une batterie soit avec une alimentation capable de débiter au moins 5 ampères, après quelques instants, vous pourrez écouter le fruit de votre travail !

Un générateur économique de signaux vidéo

Remarquable et compact, ce générateur de mire a été étudié pour vérifier les moniteurs vidéo à entrée composite, les téléviseurs pourvus d’une prise SCART (péritel), mais aussi les câbles coaxiaux utilisés dans les installations de télévision en circuit fermé. L’utilisation d’un microcontrôleur permet de produire une image avec un texte défilant et d’afficher l’heure.


Lorsqu’une installation de télévision en circuit fermé est mise en service, qu’elle soit destinée à la surveillance par l’intermédiaire d’une ou plusieurs caméras ou bien à la diffusion de clips vidéo reproduits à l’aide d’un magnétoscope, une des phases à effectuer préalablement à l’installation des moniteurs et des autres appareils, est le passage des câbles conclu par un essai qui garantisse la validité des connexions.
En l’absence d’instruments de mesures particuliers, on peut omettre cette procédure et relier en aval du ou des téléviseurs ou moniteurs les caméras ou magnétoscopes devant produire les images, puis s’assurer, une fois l’installation terminée, si tout se passe bien.
Dans une petite installation, les problèmes se solderont par la perte de quelques heures mais dans une installation plus complexe, si quelque chose va de travers, gare !
En ayant à sa disposition un générateur de signaux vidéo, il est possible de tester immédiatement chaque câble, cela permet d’intervenir rapidement pour d’éventuelles corrections.
Toutefois, les générateurs disponibles dans le commerce, coûtent des sommes que seuls les installateurs professionnels peuvent supporter mais que les techniciens amateurs ne sont pas prêts à débourser.
Pour cette raison, nous avons voulu proposer à nos lecteurs, le projet d’un générateur de signaux vidéo composites sous la forme d’un petit appareil simple et compact, installé dans un boîtier d’un modèle équipé d’un petit compartiment où on peut loger une classique pile de 9 volts.

Un générateur vidéo économique
Ce petit générateur, est capable de produire non seulement une image fixe avec une échelle de gris de 8 niveaux, mais également une inscription qui défile et l’heure que l’on peut corriger à l’aide de deux boutons poussoirs.
Le tout est facilement reproductible par quelqu’un qui a un minimum d’expérience dans les montages électroniques, avec un investissement dérisoire au regard du service rendu.
Notre circuit est non seulement adapté aux tests des câbles coaxiaux pour les installations de TV en circuit fermé, mais aussi pour vérifier les téléviseurs équipés d’une prise SCART ou les moniteurs vidéo composites, qu’ils soient en noir et blanc ou en couleurs.
Certes, l’image est en noir et blanc, mais nous ne pouvions pas prétendre plus avec le microcontrôleur PIC utilisé pour effectuer toutes les opérations nécessaires.
Toutefois, l’image est suffisante pour contrôler la géométrie de l’écran (trapèze, coussin, parallélogramme), la présence de perturbations ou d’interférences de natures diverses, la déflexion mais aussi les couleurs.
En effet, lors du contrôle d’un téléviseur couleur et bien que le fond soit en noir et blanc, s’il manque une couleur, le blanc n’apparaît pas blanc, mais coloré dans de la partie du tube cathodique endommagé ou si une des couleurs est inactive.
Pour comprendre la chose, il faut revenir à l’étude de l’optique et dire qu’une image à émission de lumière se forme dans l’oeil humain avec trois couleurs fondamentales qui sont le vert, le rouge et le bleu. Le mélange de ces trois couleurs produit les diverses tonalités de couleurs, du violet au rouge. La présence des trois couleurs dans des proportions égales donne le blanc.
Si une couleur vient à manquer, le rouge par exemple, l’écran produit une couleur jaune à la place du blanc. Si c’est le bleu qui manque, le vert prévaut, si ce dernier manque, le blanc apparaît légèrement violet.
Voici expliqué pourquoi, même avec une image en noir et blanc, nous pouvons contrôler un téléviseur ou un moniteur couleur.
Dans la pratique, un bon technicien sait que s’il manque une couleur, la cause peut être recherchée dans le tube cathodique (un filament brûlé ou la cathode concernée coupée) ou bien dans le driver RGB ou dans l’étage final (circuit imprimé accolé aux broches du tube cathodique).
Si, en supprimant le signal, l’écran apparaît coloré et non blanc, le défaut est dans le tube; dans le cas contraire, il se passe quelque chose dans l’électronique.
Un système plutôt efficace pour le savoir avec certitude consiste à prendre une résistance (aux alentours de 3,3 à 10 k en fonction de la tension de cathode), de relier une extrémité à la masse et de faire toucher l’autre extrémité, premièrement sur la cathode de la couleur rouge, puis sur celle du vert et ensuite du bleu.
L’écran doit tout d’abord apparaître rouge, puis vert et ensuite bleu.
Si nous ne voyons aucune de ces trois couleurs, le défaut est dans le tube cathodique et, dans ce cas, il y a peu de choses à faire.
Il est bien évident que le test évoqué cidessus ne doit être effectué si on sait “où on met les mains” sinon, il est facile de prendre une bonne secousse (la polarisation du tube cathodique met en oeuvre des tensions négatives de 200 à 400 volts!), ou d’endommager les circuits.
En outre, le contact avec les cathodes doit être le plus bref possible et, dans tous les cas, inférieur à 2 secondes, afin d’éviter des dommages dus à un courant de cathode excessif.
Bien, après ces brefs rappels de vidéotechnique et en laissant aux experts les diverses considérations, nous pouvons penser à notre circuit, certains qu’après une courte explication, vous saurez tous comment l’utiliser au mieux.

L’étude du schéma
Le schéma dévoile la simplicité de l’ensemble.
Tout est piloté par le microcontrôleur PIC16C84, programmé pour gérer tout le système.
Le microcontrôleur utilise trois routines principales, le timer pour l’horloge, le défilement du texte “VIDEO TESTER” et la génération de l’image fixe constitué d’un fond et d’une barre de 8 niveaux de gris.
Le quartz est un 4 MHz et c’est donc la fréquence de l’horloge qui scande chaque pas du programme.
Une fois l’alimentation en service, par l’intermédiaire de l’interrupteur S1, la diode zener DZ1 limite à 5,1 volts le potentiel fourni aux broches 4 et 14 du microcontrôleur.
Le microcontrôleur démarre, il exécute la phase d’initialisation et assigne les lignes RA0, RA1, RA2, RA3 et RB4 en tant que sortie et les lignes RB6 et RB7 en tant qu’entrées.
C’est des 5 premières lignes que sortent les signaux de luminance (broches 18, 1 et 2) avec lesquels sont composées les 8 combinaisons de gris (2 à la puissance 3 permet 8 possibilités), la broche 17 fournit le signal de synchronisation composite et le signal de l’inscription, en l’occurrence “VIDEO TESTER” et l’heure.
Quant aux deux entrées, chacune lit l’état d’un bouton poussoir : P1 permet l’avancement de l’heure d’une unité à chaque pression, P2 a une fonction analogue, mais pour les minutes. Les deux poussoirs étant du type normalement ouvert, le déclenchement se fait sur un front descendant.
Dans le PIC16C84, le programme impose une résistance de pull-up sur chacune des broches 12 et 13. Si nous voulons synthétiser le fonctionnement du générateur, nous pouvons dire qu’après l’initialisation des entrées/sorties, le programme principal démarre et procède à la génération des signaux de luminance par l’intermédiaire d’une routine assez complexe.

Figure 1 : Schéma électrique du générateur de signaux vidéo.

Figure 2 : Schéma d’implantation des composants.



Figure 3 : Dessin du circuit imprimé à l’échelle 1.

Liste des composants
R1 = 470 Ω
R2 = 270 Ω 1 W
R3 = 1,8 kΩ 1 %
R4 = 1 kΩ
R5 = 470 Ω 1 %
R6 = 270 Ω
R7 = 910 Ω 1 %
C1 = 1 μF 25 V électrolytique
C2 = 22 pF céramique
C3 = 22 pF céramique
DZ1 = Zener 5,1 V
LD1 = Diode LED rouge 5 mm
U1 = PIC16C84 préprogrammé
Q1 = Quartz 4 MHz
P1 = Poussoir pour ci
P2 = Poussoir pour ci
S1 = Interrupteur
VAL = Pile 9 V

Divers :
1 Support 2 x 9 broches
1 prise BNC pour ci
1 Boîtier plastique TEKO P7


La génération de l’image
Le signal de synchronisation est également généré par cette routine et est composé du mélange des impulsions pour la synchronisation verticale et pour l’horizontale (au-dessus du niveau du noir, chaque 64 μs, correspondant à 58,48 μs pour le tracé d’une ligne et à 11,52 μs pour le retour du spot électronique, durant lequel est effectuée l’extinction) nécessaire au moniteur pour reconstruire correctement l’image.
Le signal de luminance est une tension qui, en fonction de son amplitude, détermine si le point de l’écran marqué à un instant donné doit être blanc, noir ou gris plus ou moins sombre.
Plus l’amplitude est importante, plus le point est sombre et vice-versa.
Pour l’exactitude, selon le standard de la TV en noir et blanc, le signal vidéo est de 1 volt crête à crête, modulable entre 25 et 75 %.
A 25 %, (pied du blanc) correspond l’intensité lumineuse maximale du phosphore, ainsi le blanc est plus intense.
Par contre, 75 % équivaut au noir, qui porte à l’obscurcissement le point concerné de l’écran.
Notez que les impulsions de synchronisation se trouvent au-dessus du niveau du noir, afin de ne pas interférer avec l’image.
Ceci est obtenu aussi parce qu’elles tombent normalement dans l’intervalle de retour de la trace, qui dure 11,52 μs, contre à peine 5,76 μs de chaque impulsion de synchronisation de ligne.
Dans notre cas, le signal vidéo ne peut pas être analogique, mais digital et il est produit par l’intermédiaire de la combinaison logique des trois lignes RA1, RA2 et RA3: il en dérive un nombre limité de combinaisons de gris qui, à l’inverse de celles obtenues avec une caméra (analogique…), peuvent être au nombre de 8 maximum.
En fait, chaque ligne peut être à 0 et à 1 logique et les trois lignes permettent d’en obtenir 23 (2 puissances 3).
Voici expliqué pourquoi la bande horizontale est formée de 8 carrés, dont la tonalité passe du noir (à gauche) au blanc (à droite).
Le premier est obtenu avec les trois broches positionnées de manière à obtenir le maximum d’amplitude à un instant donné, le second correspond à une combinaison qui porte la valeur instantanée de l’amplitude égale à 25 % du maximum.
Entre ces points, il existe une série de compromis, en fait des amplitudes qui baissent au fur et à mesure que l’on tend à s’approcher du blanc.
De cela, nous pouvons déduire qu’en modifiant les valeurs des résistances R3, R5 et R7 on arrive à modifier non seulement le fond de l’image, mais également la couleur des 8 carrés.
Actuellement, les valeurs des résistances sont dimensionnées pour avoir un blanc réel et un noir le plus sombre possible. Il est évident que si vous changez quelque chose, vous pouvez arriver à obtenir un blanc plus “sale” et un noir plus clair.
Ceci dit, nous laissons de côté la synthèse des signaux vidéo, regroupés sur le point de sortie “OUT” (connecteur BNC), et passons à l’étude de l’horloge.
Cette dernière est implémentée à l’aide d’une routine appropriée et d’un timer.

L’horloge
Routine et timer sont toujours initialisés à la mise en service du circuit et sont capables de générer une interruption périodique qu’un compteur (software) utilise pour cadencer le déroulement du temps.
A chaque minute qui passe, le signal relatif à la composition des inscriptions est mis à jour, en ajoutant une unité.
Il faut noter que l’heure est affichée dans le format, heures et minutes, respectivement avec deux chiffres à gauche et deux chiffres à droite en bas de l’écran.
Il est possible de modifier l’état de l’horloge en agissant sur les deux poussoirs P1 et P2.
Le réglage manuel de l’heure est indispensable pour mettre le système à l’heure à chaque fois que l’on éteint l’appareil.
En effet, à la coupure de l’alimentation, le compteur software se met à zéro. Cela est inévitable dans un appareil portatif, conçu pour être allumé uniquement sur le lieu du test.
Toutefois, si vous montez le générateur en position fixe en l’installant à demeure sur l’établi de votre laboratoire, vous pouvez penser à une alimentation continue à partir du secteur et à une petite batterie en tampon qui maintienne la tension de 5 volts, même en cas d’une coupure de courant.

Le générateur de texte
Le signal des inscriptions sort de la broche RB4 et rejoint la sortie coaxiale à travers la résistance R6.
La même ligne, produit l’inscription “VIDEO TESTER” qui se déplace de droite à gauche sur l’écran.
Cette inscription est produite à l’aide d’une routine software qui permet d’anticiper, selon une période constante, la position des caractères après un certain nombre de balayages du cadre.
En fait, le texte est translaté d’un caractère au bout d’une seconde, utilisant la même base de temps que l’horloge.
Pour des raisons de simplicité, nous n’entrerons pas dans le détail de cette routine assez complexe, mais nous arrêtons ici afin de passer à la partie construction de notre appareil.

La construction
Pour réaliser le dispositif, il faut avant tout préparer le circuit imprimé dont vous pourrez trouver le tracé en figure 3 à l’échelle 1.
Après gravure et perçage, vous pouvez insérer les résistances et la diode zener en prenant soin d’orienter sa bague vers le circuit intégré.
Passez au montage des condensateurs en portant une attention particulière à C1 dont les pattes sont polarisées.
Installez et soudez le quartz de 4 MHz en position verticale.
N’oubliez pas la LED dans la position clairement représentée sur le schéma d’implantation des composants. Il faut la souder à une certaine hauteur du circuit imprimé afin de permettre son dépassement du coffret plastique dans lequel sera logé le générateur (voir la photo du prototype).
Les boutons poussoir, sont également soudés sur le circuit imprimé. Ils sont du modèle KSA au pas de 5 x 5 mm et du type normalement ouvert.
Pour la sortie du signal, nous avons prévu une prise coaxiale du type BNC femelle d’un modèle pouvant se souder directement sur le circuit imprimé.
Il faut enfoncer cette prise bien à fond dans ses trous de fixation avant de la souder.
En ce qui concerne l’alimentation, comme nous avons utilisé un modèle de coffret TEKO référence P7, doté d’un logement pour une pile de 9 volts, vous pourrez souder les deux fils (rouge et noir) aux petits clips en cuivre situés dans le compartiment pile et les relier ensuite aux points du circuit imprimé marqués + et – Val.
Il est pratique d’insérer un interrupteur dans le fil positif afin de pouvoir éteindre l’appareil.
Le montage terminé et le circuit imprimé installé dans le coffret, vous pouvez mettre en place le microcontrôleur PIC16C84 dans son support en prenant soin de bien orienter son repère-détrompeur, comme cela est représenté sur le schéma d’implantation de la figure 2.
A présent, l’appareil est prêt à l’emploi, vous pouvez l’essayer immédiatement en mettant en place une pile neuve de 9 volts sur les clips.
Si la LED reste éteinte, cela veut dire que vous avez commis une erreur. Toutefois, ne vous inquiétez pas, le microcontrôleur ne risque rien, étant donné qu’il est protégé par la diode Zener qui, à ce moment-là, ne fournira qu’une tension inverse de 0,6 volt.

Le réglage
Vérifiez qu’en déplaçant l’interrupteur en position ON (fermé), LD1 s’illumine.
Reliez la prise qui dépasse du boîtier à l’aide d’un câble coaxial équipé d’une fiche BNC à un moniteur vidéo composite ou à un téléviseur équipé d’une prise SCART (péritel).
Vous devez voir apparaître le cadre de l’image et l’inscription qui défile.
Si vous utilisez un téléviseur, n’oubliez pas de le régler sur le canal AV, sinon vous ne pourrez pas voir le signal entrant par la prise péritel.
Dans le cas ou vous voudriez utiliser le générateur sur un établi, une bonne solution consiste à l’installer dans un coffret équipé d’une petite alimentation secteur.
L’alimentation peut aussi être externe, d’un modèle de celles équipées d’une fiche femelle et capable de délivrer une tension de 9 à 12 volts avec un courant d’environ 100 milliampères.
Pour alimenter l’appareil, fixez une prise au fond du coffret en reliant une électrode au plus et l’autre à la masse.

La mise en boîte !


Le montage terminé, vous pouvez l’installer dans un coffret plastique (TEKO P7) doté d’un logement pour une petite pile de 9 volts. Reliez les deux plots du circuit imprimé marqués + et – Val à l’aide de deux fils aux électrodes se trouvant dans le logement pour la pile. Il convient également d’interposer un interrupteur relié en série sur le fil rouge du positif de la pile 9 volts.

Pour essayer les téléviseurs
Ce générateur vidéo est adapté pour résoudre une multitude de problèmes, parmi lesquels, le test des liaisons coaxiales dans les installations de TV en circuit fermé, la vérification de la qualité des images d’un téléviseur ou d’un moniteur vidéo composite, les réglages de la géométrie et de la déflexion du cadre de n’importe quel tube cathodique.
Dans le premier cas, il suffit de relier le connecteur BNC monté sur le câble coaxial dans la prise femelle BNC de votre dispositif, puis d’aller voir ce qui apparaît sur l’écran du moniteur disposé à l’autre extrémité du câblage.
En laboratoire, l’instrument est très utile pour enregistrer l’amplitude, la largeur et d’autres paramètres (trapèze, coussin, parallélogramme) de l’écran d’un moniteur, aussi bien que celui d’un téléviseur, pourvu qu’il soit équipé d’une prise SCART ou tout au moins d’une entrée vidéo composite.
Mais, outre la géométrie, nous pouvons vérifier le contraste d’un appareil N/B, mais aussi le fonctionnement d’un téléviseur couleur. En fait, même une image en noir et blanc peut mettre à dure épreuve un tube cathodique couleur. Si vous avez un doute, pensez que le blanc est composé de la somme des couleurs verte, bleue et rouge en quantité égale, donc si une des trois couleurs venait à manquer, à la place du blanc, une couleur différente pourrait apparaître. Si, par exemple, le rouge manque, le cadre paraîtra jaunâtre, par contre, il tendra vers la couleur violette si c’est le vert qui manque.
Par ailleurs, le cadre blanc dans l’échelle des gris permet de régler l’amplificateur RGB et l’amplificateur final situé sur le circuit imprimé accolé au tube cathodique. A condition toutefois que des trimmers de réglage se trouvent sur ce circuit.
En fait, si le blanc tend vers une des trois couleurs fondamentales, vous devrez renforcer les deux restantes ou bien atténuer celle qui prédomine.

L’image sur l’écran


Le générateur vidéo produit une sorte de mire composée d’un fond noir au milieu duquel est disposée une ligne formée de 8 carrés avec différents niveaux de gris. Celui de gauche est noir, par contre celui de droite est totalement blanc. Au-dessus, nous avons un texte “VIDEO TESTER” qui défile lentement et au-dessous, est indiquée l’heure générée par l’horloge de la “machine”, dans le format : heures et minutes.
Entre les deux chiffres, une barre inclinée change de position à chaque seconde.
La photo d’illustration montre clairement l’image que vous devrez voir sur l’écran.

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