Le blog de Stéphane POUJOULY

Energy Harvesting

2011-10-07T18:53:00.000+02:00

"Energy Harvesting" ou l'art de moissonner l'énergie environnante

Il s'agit d'une idée de plus en plus répandue qui consiste à récupérer une partie de l'énergie présente dans notre environnement afin d'alimenter de petits dispositifs électroniques. Il existe tout un ensemble de techniques permettant d'exploiter les mouvements d'un corps, la chaleur, les vibrations ou les ondes électromagnétiques. Dans la série des idées pour les exposés techniques du S3 ou pour une contextualisation des sujets pour les prochains DS voici quelques liens sur cette thématique chez quelques constructeurs électroniques :

Le constructeur Enocean qui propose des modules prêts à l'emploi (En vente sur le site Radiospares).

Une note d'application sur les convertisseurs DC/DC spécial "energy harvesting" de chez Linear Technology
La page Energy Harvesting de Linear Technology

Une note d'application de Texas Instrument

Détecteur de fumée

2011-10-06T17:17:00.000+02:00

Les détecteurs de fumée seront obligatoires dans tous les lieux d’habitation en mars 2015. Une loi visant à rendre obligatoire l’installation de ces détecteurs de fumée dans tous les lieux d’habitation a été publiée au Journal officiel du mercredi 10 mars 2010.

Dans le cadre des exposés techniques pour les étudiants du S3 du département Geii1 de l'IUT Cachan et dans le cadre de la contextualisation des systèmes électroniques, je vous propose ci-dessous une sélection de quelques liens sur ce sujet.
Vous trouverez bien évidemment des infos sur les circuits intégrés spécialisés utilisés dans ces détecteurs.

Technologie

Un document de présentation des deux technologies (ionisant & photoélectrique)

Circuits intégrés dédiés :

Smoke Detector IC : Allegro Microsystem

RE46C190 Low Voltage Photoelectric Smoke Detector : Microchip

Note d'application Texas Instrument : Un détecteur de fumée avec un µC MSP430

Réglementation, Législation, Annonce publique :

LOI n° 2010-238 du 9 mars 2010 visant à rendre obligatoire l'installation de détecteurs de fumée dans tous les lieux d'habitation

Article du site Service Public

Décret n° 2011-36 du 10 janvier 2011 relatif à l'installation de détecteurs de fumée dans tous les lieux d'habitation

Une application des modulations FSK disparait

2011-07-21T12:44:00.005+02:00

Après 30 ans d'existence, France Télécom procédera à "l’arrêt technique" du Minitel le 30 juin 2012. Selon l'opérateur "même si le Minitel fait toujours du chiffre d'affaires, les usages et le trafic sont en nette décroissance. Il se dirige vers une mort naturelle".

Pour rappel, la norme de transmission numérique utilisée dans le Minitel est la V23 utilisant une modulation FSK à phase continue et caractérisée par les valeurs suivantes :

Liaison descendante : F1=1300Hz F0=2100Hz Débit=1200bit/s

Liaison montante : F1=390Hz F0=450Hz Débit=75bit/s

http://www.zdnet.fr/actualites/le-minitel-tirera-sa-reverence-le-30-juin-2012-39762592.htm

[S2 Projet RMS] Solution de l'énigme n°1

2011-04-04T19:07:00.011+02:00

Cet article propose une solution à l'énigme posée dans cet énoncé dans le cadre du projet RMS pour le semestre 2 2011 du DUT GEii1 de l'IUT de Cachan.

Pour obtenir un signal sinusoidal de fréquence 1kHz en utilisant les composants disponibles et l'oscilloscope Tektronix de la famille TDS2000, il faut insérer un filtre passe bas sur la sortie carrée qui est utilisée comme signal de test pour le réglage des sondes. Le schéma de cablage est donc le suivant :L'ordre de cablage des filtres est choisi de telle sorte à cascader trois filtres RC passe bas dont la fréquence de coupure est d'environ 1kHz.

Le schéma de montage pratique avec les éléments fournis est donc le suivant :

En effectuant un zoom sur l'adaptateur BNC/Banane on obtient une meilleure vue des aspects pratiques du montage :

On obtient donc un signal "sinusoidal" de fréquence 1kHz avec une amplitude supérieure à 1Vpp

L'analyse FFT de ce signal nous permet de trouver un taux de distorsion de 3,5% soit meilleur que le taux de 5% imposé dans l'énigme.

A bientôt pour de prochaines nouvelles énigmes !

Modulation MSK & GMSK

2010-12-12T06:22:00.003+01:00

Voici une illustration spectrale concernant la réduction des lobes secondaires dans le cas d'une modulation GMSK.
En jaune : Modulation MSK
En bleu : Modulation GMSK BT=0,5
En violet : Modulation GMSK BT=0,3

(merci à ludovic pour la sauvegarde de l'image)

Transmission numérique sans fil

2010-11-28T20:36:00.003+01:00

Source : Agilent (Educator's Corner)

Connecter un baladeur audio sur un générateur

2010-10-31T15:59:00.007+01:00

Pour illustrer les modulations analogiques dans le cadre d'une transmission audio il est possible de connecter la sortie d'un baladeur MP3 ou d'un smartphone à l'entrée de modulation externe présente sur la plupart des générateurs de fonctions (AFG3022B par exemple).

Le montage proposé ci-dessous permet de sommer les 2 voies gauche et droite et permet une adaptation en conservant une impédance de charge proche de celle d'un casque pour la sortie du baladeur.

Vous trouverez ci-dessous une photo du dispositif que j'utilise pour mes séances de travaux pratiques :

Twitter et ses applications

2010-08-22T10:45:00.009+02:00

Voila maintenant un an que j'utilise Twitter comme "outil pédagogique". Il me permet de publier facilement et trés rapidement depuis une interface Web ou bien depuis mon téléphone portable de courts messages en lien avec mon enseignement. C'est aussi un bon moyen pour suivre l'actualité des constructeurs électroniques et j'encourage mes étudiants à utiliser cet outil.

Pour consulter ma page Twitter cliquer ici : http://twitter.com/poujouly

Voici quelques liens vers les applications que j'utilise pour envoyer des Twitts :

L'interface Web de Twitter :

Pour envoyer des images :

Pour partager des fichiers :

Pour raccourcir un lien (URL) et le partager sur Twitter :

Pour dessiner rapidement :

Des Watts lumineux....

2010-07-16T20:35:00.001+02:00

TP Oscillateur IFIPS EN

2009-11-09T15:28:00.005+01:00

Message à destination des apprentis IFIPS 2nd année :

Vous trouverez ici le fichier de simulation LTSpiceIV pour le tracé du module de l'impédance d'un résonateur piézoélectrique.

MAJ du Blog

2009-10-11T16:47:00.002+02:00

Suite au déménagement de mon ancien site WEB vers le site http://poujouly.net/ les fichiers proposés dans les différents articles sont à nouveau disponibles.

[IFIPS FC] Un réjecteur 50Hz

2009-09-05T11:43:00.009+02:00

Message à destination des étudiants IFIPS FC (2nd année):
En réponse à la question du principe d'un réjecteur pour la fréquence 50Hz, je vous propose un schéma de simulation pour le logiciel SwitcherCADIII/LTSpiceIV prêt à l'emploi :
(Cliquez sur le schéma ou ici pour télécharger le fichier de simulation)
Le signal bruité fait apparaitre une trés forte composante à 50Hz ou l'on ne voit même pas la composante à 500Hz. En sortie du montage, la composante à 50Hz a disparu et l'on retrouve le signal original....CQFD.

[IFIPS T2S] Module ST2 : DDS

2009-09-02T12:12:00.004+02:00

Vous trouverez ci-dessous les différents fichiers pour la séquence de formation "Direct Digital Synthesis"

Partie A : Etude de la partie Filtrage

Fichier de simulation LTspiceIV du filtre

Partie C : Mise en oeuvre du modulateur FSK

Séquence pseudo aléaoire NRZ bipolaire de 1000 symboles pour le générateur AFG302X

Partie D : Utilisation des générateurs AFG302X

Script Matlab geneXY.m (à commenter...)

Script Malab nrzbip.m (un exemple)

Documentation constructeur du circuit TDA7040

[S3 EA] Devoir de vacances n°2

2009-08-08T08:00:00.000+02:00

Voici le 2nd devoir de vacances dont le sujet et l'extrait de documentation constructeur peut etre téléchargé ici.

[S3 EA] Correction Devoir n°1

2009-08-06T08:00:00.002+02:00

Vous trouverez dans le document suivant les éléments de correction du devoir de vacances n°1. Le prochain devoir arrive prochainement.

[S3 EA] Devoir de vacances n°1

2009-07-27T11:48:00.009+02:00

Afin de préparer efficacement la rentrée de septembre, je vous propose pendant cette période estivale quelques devoirs d'électronique "analogique". Les éléments de corrections seront donnés au fur et à mesure. C'est donc parti pour le premier devoir qui concerne l'étude d'un filtre pour un préamplicateur de réception pour télécommande infrarouge. Vous trouverez ci-dessous :

Le texte du devoir

La documentation constructeur du circuit U2535B

Le fichier de simulation (LTSpiceIV) du filtre

Bon courage et bonnes vacances !

S.POUJOULY

A propos du grenelle des ondes

2009-05-17T19:08:00.001+02:00

Aprés une longue période d'absence sur mon blog, voici une reflexion du chat qui tombe à pic au moment ou l'on vient de lancer le grenelle des ondes.....
Plus sérieusement voici quelques liens autour du grenelle des ondes :

Un article du site Reseau-Telecoms.net

Un article du Journal de l'environnement

Des résistances et des ampli-op

2009-02-23T09:05:00.000+01:00

Vous connaissez trés certainement le jeu des chiffres et des lettres dans lequel le candidat doit trouver le mot le plus long ou le chiffre s'approchant le plus d'une valeur tirée au sort.
Je vous propose ici une petite variante de ce jeu dans laquelle on vous demande de concevoir un montage électronique s'approchant le plus de l'opération à réaliser entre 2 signaux en utilisant uniquement les éléments du tirage au sort. On considère que les éléments utilisés sont parfaits.

A trés bientôt pour la solution.

Wireless ?

2009-02-16T17:45:00.002+01:00

Vous avez dit sans fil....

Retrouvez d'autres vidéo ici

Une visite à l'IUT

2009-02-10T12:59:00.001+01:00

Nous avons reçu sur la plateforme technique du département Geii1 le vendredi 6 février des élèves de spécialité physique (TS4) du Lycée Mistral.

Nous avons effectué une séance de travaux pratiques autour des modulations et de la transmission d’information. Il s’agissait d’une séance découverte où nous avons pu mettre en œuvre quelques appareils dédiés à l’enseignement des télécommunications. Merci à l’enseignant de physique M. Benoit Raulin à l’origine de cette visite et merci à ses élèves pour leur enthousiasme exprimé au cours de cette séance.

Cherchez l'erreur !

2009-01-08T14:36:00.010+01:00

Voici un extrait d'un sujet d'électronique pour un concours de recrutement dans la fonction publique trouvé par hasard sur le Web. Cherchez l'erreur...!

Meilleurs Voeux et ...

2009-01-02T23:36:00.003+01:00

Merci Nicole

2008-12-11T11:12:00.002+01:00

Ce mardi 9 décembre 2008 nous avons fêté le départ à la retraite de notre amie Nicole Gombaud Hallais. Nicole a occupé la fonction de technicienne dans nos laboratoires d'électronique du département Geii1.

Je tenais à la remercier très sincèrement pour tout le travail accompli au sein du département et pour ce bout de chemin que nous avons passé ensemble. Bonne et heureuse retraite ma chère Nicole !

Photo : Nicole en compagnie de ses collégues du département

(Jean Charles, Geneviève, Nicole et Christian)

SwitcherCADIII devient LTspice IV

2008-11-20T12:53:00.006+01:00

Le logiciel de simulation Spice SwitcherCADIII vient de changer de nom et devient LTspice IV. Il n'y a pas de grand changement majeur dans cette version mais je profite de ce changement pour vous proposer une version 3.0 de ma bibliothèque supplémentaire que vous pouvez télécharger ici.

Suite à quelques problèmes d'installations sur la version 2.2 un rectificatif est proposé dans la nouvelle version. Par ailleurs j'ai supprimé les blocs modélisant les fonctions de transfert utilisant les variables de Laplace s.

Pour l'installation de la bibliothèque la procédure est la suivante :

=> Copier le fichier SP.lib (descriptions des composants) dans le répertoire :...\LTC\LTspiceIV\lib\sub

=> Copier le répertoire SP_symb complet sous le répertoire :...\LTC\LTspiceIV\lib\sym

Pour utiliser les composants sur une feuille de travail ne pas oublier la directive spice : .inc SP.lib

Une version 3.1 sera prochainement proposée. Bonne simulations.

Smartlighting : une autre voie pour le WiFi

2008-10-12T13:12:00.003+02:00

Smartlighting, c'est le projet d'une équipe de chercheur de l'université de Boston qui envisage la transmission de données informatiques via l'éclairage domestique comme l'illustre l'image suivante.

Partant du constat que l'éclairage de demain sera trés certainement réalisé à base de diodes électroluminescentes, le principe de transmission repose sur une trés faible modulation de l'intensité lumineuse non perceptible pour l'oeil humain mais suffisament importante pour etre détecter par des capteurs optiques présents sur les différents terminaux (PC, PDA, etc...). Les débits envisagés sont compris entre 1 à 10 MBit/s.

A une époque ou l'on se pose de réelles questions sur les effets des rayonnements électromagnétiques, cette idée originale a au moins comme avantage ne pas utiliser des ondes radio.

Pour en savoir plus je vous invite à consulter le site de l'équipe de recherche à l'adresse suivante : http://smartlighting.bu.edu/index.html

SwitcherCAD et les fichiers audio .WAV

2008-09-30T18:06:00.001+02:00

Le logiciel de Simulation Spice SwitcherCAD est capable d'effectuer des opérations de lecture et d'écriture pour les fichiers audio au format .WAV.

L'exemple proposé ci-dessous permet de simuler un effet de réverbération.

Cliquez ici pour obtenir le fichier de simulation correspondant. Attention ce fichier nécessite l'utilisation de la bibliothèque SP.lib disponible sur le site http://poujouly.net/ rubrique SwitcherCAD.

Quelques précisions :

1) Pour "injecter" un fichier WAV il suffit de déposer sur la grille de travail le composant VOLTAGE et d'écrire une directive :

.wavefile=.\nom du fichier.wav chan=0

à l'emplacement de la valeur par défaut V

>.\ signifie que le fichier .wav se trouve sous la même racine que le fichier de simulation .asc

>chan=0 ou 1 permet de faire la distinction entre les 2 voies stéréo. Dans le cas d'un fichier mono on laisse chan=0.

2) Pour "extraire" un fichier WAV il suffit d'écrire une directive Spice (Edit puis Spice Directive) du style :

.wave .\non du fichier de sortie.wav 8 44100 V(Signal)

>La valeur 8 correspond au nombre de bits de conversion. On peut choisir un format de 16 bits.

>44100 désigne la fréquence d'échantillonnage. Le choix doit être effectué parmi les valeurs suivantes : 44100 22050 11025

Il faut bien évidemment se méfier du phénomène de repliement de spectre....

>V(Signal) désigne la tension que l'on souhaite convertir au format Wav sachant que "Signal" est un label.

3) La durée de simulation doit être choisie en accord avec la durée des fichiers Wav à insérer ou à créer. Dans l'exemple proposé la durée de simulation (Stop time) est de 13 secondes ce qui entraîne un temps de calcul de quelques minutes. Aussi je vous conseille de décocher l'option Marching Waveforms accessible comme suit :

Menu Tools puis Control Panel puis choisir l'onglet operation.

Pour terminer

Si vous souhaitez écouter le fichier original utilisé pour la simulation cliquez ici et écoutez ici le résultat correspondant......

High Z load & 50 ohm

2008-09-05T11:50:00.000+02:00

Quel est ce titre bien bizarre ?

Il s'agit du choix qui existe dans les menus des nouveaux générateurs de fonctions numériques présent sur le marché à l'heure actuelle.

Pourquoi cet article sur mon blog ?

Tout simplement car il s'agit d'une question quasi récurrente dans les séances de travaux pratiques avec mes étudiants : "Monsieur, je ne comprends, pas le générateur affiche 1Vpp et j'observe une amplitude de 2Vpp sur l'oscilloscope ??".

Explications et mise au point....

Les générateurs de fonctions numériques(DDS) ou traditionnels de nos laboratoires possédent tous une impédance de sortie fixe de 50 ohms. Coté utilisateur la charge connectée peut etre évidemment variable. Tradionnellement on distingue au minimum 2 types de charges :

Une charge de 50 ohms (On se trouve dans le cas d'une adapation parfaite)

Une charge plutot élevée (High Z load) dont la valeur est bien supérieure à 50 ohms. (Ex l'entrée d'un oscilloscope : 1Mohm)

Dans ces conditions il est important de préciser au générateur de fonctions numérique le type de charge pour que l'amplitude affichée soit bien évidemment correcte.

Réponse à la question précédente

Le générateur affiche l'amplitude qu'il y a dans une charge de 50 ohms, or l'oscilloscope présente une impédance d'entrée de 1Mohm. Pourquoi un rapport 2 dans les amplitudes....? Voici la réponse en image et en équation :

VCO à ampli op

2008-09-01T20:43:00.016+02:00

Je vous propose le schéma d'un petit oscillateur contrôlé en tension (VCO : Voltage Controled Oscillateur) dont une version simplifiée est représentée sur la figure ci-dessous. Pour les étudiants S3 de l'IUT de CACHAN il s'agit de l'exercice n°5 du TD de reprise du module EA.

Avant de donner l'expression de la fréquence d'oscillation en fonction de la tension de commande, je vous propose un schéma de simulation pour SwitcherCAD en téléchargement ici et prêt à l'emploi comme l'atteste les résultats de simulation suivants.

Bonne simulation et bonne vérification de vos prédéterminations théoriques.

Internet,haut débit & bluetooth

2008-08-23T18:55:00.008+02:00

Après quelques mois d'absences sur mon blog voici un petit retour avec une définition bien sympathique du haut débit selon Dany Boon. Vous noterez la prononciation du mot Bluetooth que j'éviterais d'imiter dans mes prochains cours de télécom.....

Dany Boon - Internet
envoyé par fred809

Un préampli pour micro électret

2008-02-08T18:54:00.000+01:00

Comment concevoir un préamplificateur audio pour microphone électret ?

Vous trouverez dans cette très bonne note d'application ST la réponse à votre question en utilisant un amplificateur opérationnel de la famille TS97x.
Si vous regardez d'un peu plus près le schéma d'application, vous vous rendrez compte qu'il est possible d'alimenter un ampli op avec une alimentation simple à grand renfort de ponts diviseurs résistifs et de capacités de liaison !..... un joli exercice en perspective !

Bonne amplification

Méthode des 5/7 carreaux

2008-02-04T18:56:00.001+01:00

La méthode des 5/7 carreaux est une méthode simple, pratique et très rapide pour mesurer la bande passante d’un système linéaire. Elle tire son nom du constat que 5/7 = 0,714 = 0,707 = -3dB

Pour appliquer cette méthode il convient de respecter les règles suivantes :

1) Il faut choisir dans un premier temps un signal d’entrée sinusoïdal et régler le niveau d’entrée afin de rester dans la zone linéaire du montage. (pas de saturation du signal de sortie par ex).

2) Si le niveau de l’entrée dans la bande passante du système à caractériser ne change pas ( un changement peut provenir des variations de l’impédance d’entrée ) on peut alors appliquer la méthode des 5 / 7 carreaux.

Application dans le cas d'un filtre passe bas :

> Pour une fréquence très basse devant la fréquence de coupure recherché, on visualise sur un oscilloscope la tension de sortie et en jouant sur les déviations verticales (on utilise le décalibrage) on positionne la totalité de la sinusoïde sur 7 carreaux.

> Une fois le réglage effectué on ne touche plus l’oscilloscope et évidemment pas le niveau d’entrée. (Fig1)

> On augmente la fréquence et l’on note la fréquence f lorsque la sinusoïde n’occupe plus que 5 carreaux. On se trouve alors à la fréquence de coupure fc du filtre passe bas. (Fig2)

NB : Pour les oscilloscopes numériques de la gamme TDS1000/2000 le "décalibrage" vertical s'obtient en appuyant sur le menu Volt/div : il faut alors choissir l'option de réglage "Fin"

PS : Retrouvez le détail de cette méthode (avec le cas des filtres passe bande ) dans la fiche pratique disponible en téléchargement.

méli-mélo à Aop

2008-01-31T20:00:00.002+01:00

Connaissez vous bien les 3 montages de base à amplificateur opérationnel que sont les montages suiveur, amplificateur inverseur et non inverseur ?

Pour vous entraîner je vous propose de retrouver les relations entre Vs et Ve pour chacun des montages proposés dans le document à télécharger ici. On suppose bien évidemment que l'amplificateur opérationnel utilisé est parfait et fonctionne en régime linéaire.

Bon entrainement !

PS : Ce message est destiné principalement aux étudiants du semestre 2 DUT formation initiale.

Solution

2007-12-09T15:12:00.000+01:00

Voici la solution à l'énigme concernant un sigle à trouver.

Il fallait trouver DMB !

Si on inverse deux de mes lettres je m'affiche sur un analyseur de spectre : DBM qui est une unité de mesure de puissance dans une échelle logarithmique.

Mais que veux dire DMB ?

Le Digital MultiMedia Broadcasting est un système de radiodiffusion numérique qui est une évolution du DAB (Digital Audio Broadcasting).
Ce système utilise un mode de compression MPEG-4 qui permet la diffusion de contenus sonores mais aussi videos sur des appareils portables.

Vous trouverez ici une fiche de synthèse sur le site de TDF.

Décodons ces sigles : SPI

2007-11-18T10:30:00.000+01:00

SPI : Serial Peripheral Interface

Il s'agit d'un bus série très répandu permettant le dialogue entre un périphérique et un microprocesseur. Parmi ces périphériques, on trouve les fonctions suivantes :

>Mémoires E2PROM

>Convertisseurs analogique/numérique et numérique/analogique

>Potentiomètres numériques

>Horloges temps réel

>Synthétiseur DDS ou à PLL
>Capteurs de température, de pression, d'humidité

etc....

L'échange de données numériques s'effectue sur une ligne série au rythme d'une horloge (CLK) générée par le µP. La communication peut s'effectuer dans les 2 sens mais en utilisant 2 lignes différentes (SDI / SDO). Pour initialiser le dialogue avec un composant et valider les données il convient d'utiliser une ligne de sélection généralement active à l'état bas. (/CS)

La figure suivante illustre un exemple de communication entre un µP et un périphérique SPI.

En résumé voici ce qu'il faut retenir sur les signaux présents sur un bus SPI:

/CS : Chip Select. Cette entrée active à l ’état bas permet de sélectionner le composant et initialiser le dialogue. La remontée à l ’état haut permet de valider les données transmises.

CLK : Clock. Il s ’agit de l ’horloge qui rythme le transfert des données. Pour les composants SPI standard la fréquence maximale est de 1 à 2MHz.

SDI : Serial Data Input. Il s ’agit de l ’entrée recevant les données bit après bit.

SD0 : Serial Data Output. Il s ’agit d ’une sortie qui envoie les données bit après bit au rythme de l ’horloge. Lorsque le /CS est inactif, cette sortie est en haute impédance.

Rendez vous sans un prochain article "Décodons ces sigles "...

Un sigle à trouver

2007-10-29T11:00:00.000+01:00

Voici la petite énigme du jour. Elle concerne un des nombreux sigles utilisés dans les télécommunications.

Si on permutte deux de mes lettres, je m'affiche sur les analyseurs de spectres.

qui suis je ?

réponse dans un prochain article...

Comparateur de phase

2007-10-27T20:12:00.001+02:00

Lorsque l'on souhaite effectuer la caractérisation automatique d'un comparateur de phase sur le logiciel de simulation SwitcherCAD il est possible d'utiliser un générateur sinusoidal dans lequel le champ phase est complété par un paramètre dont on peut varier la valeur.

En incrémentant ce paramétre il est ainsi possible de tracer la caractéristique de transfert du comparateur de phase. Malheureusement cette méthode conduit à une caractéristique discréte.

Si l'on désire obtenir une représentation continue similaire en tout point aux caractéristiques théoriques il convient de mettre en oeuvre le dispositif représenté sur le schéma de simulation suivant :

( télécharger le fichier de simulation ici)

L'idée majeure consiste à créer un signal (sinusoidal) dont la phase est fonction d'une tension de commande. Pour cela on peut mettre en oeuvre un modulateur IQ. Le tracé de la caractéristique s'obtient en calculant la valeur moyenne. Cette opération est réalisé par un filtre passe bas du 2nd ordre dont la fréquence de coupure est suffisament petite devant la fréquence des signaux sur les entrées des comparateurs de phase.

Afin de pas etre perturbé par le temps de réponse des filtres, il convient de choisir un temps de simulation relativement long en oubliant volontairement le régime transitoire au début de la simulation (voir commande .tran).

Le résultat obtenu est en tout point conforme aux résultats théroriques comme l'indique la figure ci dessous.

Dans cette simulation le niveau logique haut pour la porte XOR correspond à 1V.

PLL et SwitcherCAD

2007-10-22T08:00:00.001+02:00

Le logiciel de simulation spice SwitcherCAD permet la simulation de boucle à verrouillage de phase notamment par l'utilisation d'un bloc modulate réalisant la fonction VCO.

Ce bloc s'utilise simplement en définissant dans le champ "value" de ce composant, les 2 quantités Mark et Space correspondant aux fréquences que l'on obtient en sortie lorsque l'on applique respectivement sur l'entrée FM une tension de 1V et de 0V.

La caractéristique de transfert du VCO peut alors s'écrire :
Fvco = Space + FMinput*(mark-Space)

Le schéma proposé ici met en oeuvre une PLL basique à base d'un comparateur de phase analogique de type multiplieur suivi d'un filtre passe bas.

télécharger ici le fichier de simulation prêt à l'emploi

(attention ce fichier nécessite l'installation de la bibliothèque supplémentaire SP.lib)

On applique sur l'entrée du montage un signal modulé en fréquence par un signal triangulaire lent. Cette simulation permet ainsi de mettre en évidence les plages de fonctionnement de la PLL. Lorsque la PLL est accrochée, le signal de commande du VCO au point "y" suit parfaitement les variations de fréquence. On obtient alors une droite dans la représentation y en fonction de x comme l'indique la figure suivante.
Sur l'échelle x, 1V représente 50kHz et pour x=0V la fréquence est de 100kHz ce qui permet d'en déduire directement les valeurs des plages de fonctionnement de la PLL.

NB : Si l'on remplace le générateur triangulaire par un générateur carré dont les amplitudes permettent de rester la plage de capture, on obtiendra alors la réponse indicielle de la PLL en observant la tension au point "y".

CI croisés

2007-10-19T16:10:00.000+02:00

Voici une petite grille croisée à compléter en utilisant des références de circuits intégrés. Dans les cases jaunes et bleues vous devez completer les préfixes (2 ou 3 lettres) et dans les cases blanches les numéros des références.

L1 : Peut réaliser un carré. L2 : Produit des signaux. L3 : Réagit à la température.

C1 : Dans un poste radio FM. C2 : Pour comparer en 4 fois. C3 : Pour entendre.

Diagonale : Ce circuit peut etre utilisé dans une détection synchrone.

Solution dans un prochain article....

Bandwidth & Rise Time

2007-10-17T15:11:00.000+02:00

Voici quelques définitions illustrées que l'on peut retrouver sur le site du constructeur Tektronix (http://www.tek.com/education/fundamentals_gallery/).

Bandwidth : A frequency range, usually limited by -3 dB.

Rise Time : The time taken for the leading edge of a pulse to rise from its low to its high values, typically measured from 10% to 90%

En passant :
Pour votre apprentissage de l'anglais et de l'électronique, vous trouverez sur le même site quelques textes de travaux pratiques d'un niveau relativement simple mais très intéressants : http://www.tek.com/education/signal_generators/labs.html

Rugby et oscilloscope

2007-10-09T16:32:00.001+02:00

En cette période rugbystique, voici comment associer un oscilloscope au monde de l'ovalie.....

Il s'agit de 2 signaux connectés sur un oscilloscope analogique conventionnel en mode XY. Avec un oscilloscope numérique le résultat est bien évidemment similaire comme on peut en juger sur cette copie d'écran :

J'utilise simplement un générateur arbitraire AFG3022 possédant 2 sorties. Un petit programme sous MATLAB, puis l'utilisation de l'utilitaire ArbExpress de Tektronix permet de créer les 2 fichiers tfw contenant les formes d'ondes à appliquer sur les voies X et Y.

Télécharger le fichier tfw pour la voie X

Télécharger le fichier tfw pour la voie Y

Lors d'un prochain article, nous verrons comment créer ces signaux, et je vous proposerez d'autres exemples.... A suivre donc.

calque et repliement de spectre

2007-10-08T18:40:00.001+02:00

Les oscilloscopes numériques possèdent tous à l’heure actuelle un module de calcul de FFT pour effectuer l’analyse fréquentielle des signaux. Contrairement aux véritables analyseurs FFT, ces oscilloscopes n’ont pas de filtre anti-repliement (anti aliasing filter). On observe alors le phénomène gênant de repliement de spectre.

Lorsque l'on connecte un signal carré (riche en harmonique) et que l'on effectue une analyse FFT, on peut obtenir une "foret de raies" sur l'écran si la fréquence d'échantillonnage n'est pas très grande devant la fréquence fondamentale du signal. Comme les amplitudes sont généralement affichées en dBV, cela amplifie le phénomène.

La figure ci-dessous illustre ce qu'il se passe pour un signal carré de fréquence 800Hz et pour une fréquence d'échantillonnage de 10kHz...

(Analyse FFT sur un oscilloscope TDS2014B)

Afin d’illustrer ce phénomène un peu déroutant pour mes étudiants, je propose ci dessous une figure à imprimer sur un papier calque. Après un petit découpage et un pliage en accordéon vous obtiendrez une vision de cette limitation dans l’utilisation de la FFT sur les oscilloscopes.

Télécharger une version pdf de cette figure

Agence Nationale des Fréquences

2007-09-26T10:34:00.000+02:00

L'Agence Nationale des Fréquences (ANFR) fournit sur son site WEB des informations très interressantes sur la répartition et la gestion des fréquences radio. Ce site est accesible à tous, même sans etre un spécialiste des télécoms.

Parmi les sujets proposées, j'ai retenu les éléments suivants :

Le Tableau national de répartition des bandes de fréquences (TNRBF) est un document de référence qui précise pour chaque bande de fréquences radioélectriques le ou les services de radiocommunication autorisés en France et le ou les affectataires français correspondants.
Ce document n'est évidemment pas gratuit mais il existe une annexe (A7) sur les fréquences utilisables pour les appareils de faible puissance et de faible portée.

Cartoradio : Pour connaitre l'emplacement et la nature des antennes de téléphonie, de radio diffusion et d'autres stations (Wifi, etc....).
En indiquant une adresse, vous obtenez une carte semblable à celle représentée ci-dessous sur laquelle est indiquée les emplacements des antennes d'émission et des stations de mesures.

Un testeur pour AOP

2007-09-24T18:43:00.001+02:00

Il s'agit d'un petit montage simple permettant de tester le fonctionnement d'un amplificateur opérationnel simple ou double. Bien qu'un amplificateur opérationnel ne soit pas destiné à fonctionner dans des montages de type comparateur de tension, c'est avec ce type de montage que j'effectue le test de bon fonctionnement. Un clignotement de la LED atteste d'un fonctionnement correct. Dans le cas contraire l'Aop est défectueux.

Cette réalisation tient dans une boite de type pupicoffre (ref MMP1) avec une alimentation par pile 9V (type 6F22). La photo ci-desssous donne un exemple de face avant.

Un merci à Nicole, Genevieve et Jeanne pour la réalisation matérielle des quelques exemplaires du dept Geii1 de l'IUT de CACHAN.

La grille Sudoku E12 [1]

2007-09-21T15:32:00.001+02:00

La suite du Sudoku spécial série E12. Voici donc une nouvelle grille un peu plus facile dans sa version pdf avec le rappel des nombres composant la série.

La grille n°2 (Niveau : facile)

La solution de la grille n°1

Silicon Oscillator

2007-09-10T08:00:00.000+02:00

Depuis quelques temps on rencontre des oscillateurs d'un nouveau genre, de taille minuscule (boitier de type SOT23 fréquent), très économique et assez performant. Il s'agit des "Silicon Oscillator" proposés entre autre chez MAXIM Semiconductor et LINEAR Technology.

A la base il s'agit d'oscillateurs de type RC mais totalement intégrés. En fonction des modèles il est possible d'obtenir des fréquences avec une précision de l'ordre de 1%. La gamme des fréquences peut s'étendre entre quelques dizaines de kHz à quelques MHz.

Ce type d'oscillateur remplace avantageusement dans certaines applications (µP/µC par ex) le traditionnel quartz ou résonnateur piezoélectrique que l'on retrouve dans une configuration de type oscillateur de Pierce.

Si pour beaucoup de modèles la fréquence est fixe (MAX7375) on rencontre aussi des références dont la fréquence peut etre réglée par une résistance externe (LTC6907) ou une commande via un bus de type SPI ou I2C.

On rencontre aussi des modèles intégrant un mode d'oscillation à étalement de spectre (LTC.....) afin de réduire les émissions d'interférences dans des équipements de type alimentation à découpage.

Pour en savoir plus, je vous invite à consulter ces documentations constructeurs et notes d'applications suivantes :

MAX7375 3-Pin Silicon Oscillator

LTC6907 Micropower, 40kHz to 4MHz Resistor Set Oscillator in SOT-23

LTC6908 - Resistor Set SOT-23 Oscillator with Spread Spectrum Modulation

MAXIM APPLICATION NOTE 2154
Microcontroller Clock—Crystal, Resonator, RC Oscillator, or Silicon Oscillator?

MAXIM APPLICATION NOTE 3582
Replacing Crystals and Ceramic Resonators with Silicon Oscillators

Série E12 & Sudoku

2007-09-05T22:25:00.001+02:00

C'est en voyant mes étudiants remplir des grilles de Sudoku pendant les interclasses (et je n'espère pas pendant mes cours....!) que j'ai eu l'idée de proposer une grille un peu spéciale. Il s'agit de remplir une grille de 12 x 12 suivant les règles classiques du Sudoku original mais en utilisant les 12 valeurs de la série normalisée E12 utilisées pour les résistances et condensateurs.
Pour rappel voici les 12 valeurs :

10 - 12 - 15 - 18 - 22 - 27 - 33 - 39 - 47 - 56 - 68 - 82

Je vous propose donc de compléter cette première grille.

( Télécharger la grille au format pdf)

Je publierai la solution et une autre grille dans quelques temps.
A suivre donc....

Simulation d'un oscillateur

2007-09-03T17:46:00.001+02:00

Voici un petit schéma pour le logiciel SwitcherCAD permettant de simuler un oscillateur de type intégrateur + trigger.

Grace au composant schmtbuf ou schmtinv il est possible de créer n'importe quel trigger inverseur ou non. Si l'on désigne par VT1 et VT2 les 2 tensions du trigger, alors les paramètres à ajouter dans le champ value du composant sont :
> Vt= tension de comparaison moyenne
> Vh= tension d'hysteris

ex : Vt=0V et Vh=2V permet d'obtenir des seuils de basculement symétriques +2V / -2V

Pour définir le niveau haut et le niveau bas il suffit d'ajouter les paramètres Vlow et Vhigh.

ex : Vlow=-5 et Vhigh=5 permet d'obtenir une sortie classique +5V/-5V.

(Par défaut les valeurs de ces 2 paramètres sont Vlow=0 et Vhigh=1)

Les résultats de la simulation :

Télécharger le fichier de simulation (format .asc) pour SwitcherCAD

Bienvenue sur mon Blog

2007-08-26T12:00:00.000+02:00

Bienvenue sur mon tout nouveau blog.

Depuis déjà plusieurs années, je mets à disposition de mes étudiants et de mes collègues un site internet ou l'on trouve des ressources pédagogiques et techniques pour l'enseignement de l'électronique.
A l'occasion d'une mise à jour en profondeur de ce site et un changement d'adresse poujouly.club.fr j'ai décidé de lui "ajouter" un blog pour le rendre un peu plus vivant.

A qui s'adresse ce blog ?
Tout d'abord à mes étudiants et collègues et puis à ceux qui s'intérressent de près ou de loin à l'électronique et à son enseignement.

Que va t'on trouver dans ce blog ?
Je compte mettre régulièrement sur ce blog des messages en liaison avec mon enseignement :
Des informations à destination de mes étudiants et de mes collègues.
Des exercices et énigmes.
Des idées de réalisations et de montages électroniques.
Des schémas de simulations pour le logiciel de simulation SwitcherCAD.
Des sélections d'articles techniques.
..... etc