Le pont diviseur de tension à base de résistances est certainement le « montage électronique » le plus fréquent et le plus utilisé dans les systèmes électroniques. Il s’agit d’une structure basique qu’un électronicien même débutant se doit de connaitre. En remplaçant une des 2 résistances par une photorésistance (ou LDR) et en utilisant un montage comparateur de tension on réalise très facilement un détecteur de luminosité.

maq1_miniDans la cadre de la découverte des fonctions et structures élémentaires de l’électronique je propose donc cette application « contextualisée » aux étudiants de 1ère année (S1/APP1) du département GE1 de l’IUT de Cachan. Afin de faciliter l’étude je propose une maquette didactique autour d’un comparateur de tension dont la tension de comparaison Vt est fixée par un potentiomètre se trouvant en face avant comme le montre la photo ci-contre. La fonction comparaison est ici idéalisée et sa mise en œuvre est ainsi très simplifiée pour des électroniciens débutants.

Pour la réalisation du détecteur de luminosité on utilise une photorésistance (VT43N2) montée sur un support pour composants sur broche et dont la résistance est fonction de l’éclairement. Le tableau ci-dessous est un extrait de la documentation constructeur.

tableau

Plusieurs configurations peuvent être proposées au niveau du pont diviseur et sur la sortie du montage. Il est possible de visualiser l’état de sortie en utilisant une diode électroluminescente (LED) sur la sortie. Dans ce cas la résistance Rs permet de limiter le courant afin d’obtenir une illumination suffisante. Pour obtenir une indication sonore, il est possible de connecter directement sur la sortie un buzzer piézo. Les schémas proposés ci-dessous donne 2 configurations possibles et l’implantation correspondante.

montage1

montage2

En réglant la tension de seuil Vt autour de 2V on obtient pour les montages précédents le fonctionnement suivant :

  • Pleine luminosité : LED OFF & Buzzer ON
  • Luminosité réduite : LED ON & Buzzer OFF

A l’occasion du démarrage des séances d’études & réalisation pour le module SEI du semestre 2, je vous propose quelques petits conseils de câblage pour les plaques d’essais sans soudure que l’on utilise à l’occasion des tests de montages électroniques.

fil_cablagePour effectuer les liaisons électriques sur les plaques d’essais sans soudure, nous vous invitons à utiliser les fils de câblage prévus à cet effet. Pour une meilleure connexion nous vous recommandons de dénuder les fils sur une longueur de 7 à 8 mm.

Pour faciliter l’implantation des montages électroniques à coloration analogique sur les plaques d’essais, il est indispensable de respecter les règles suivantes en utilisant l’exemple proposé ci-dessous :

exemple_cablage

  • La distribution des alimentations s’effectue sur les lignes extérieures en redoublant la masse. Chaque circuit intégré peut ainsi être alimenté directement en utilisant de petits fils de liaison.
  • Respect des couleurs : Rouge : Alimentation positive      Noir : Masse        Bleu : Alimentation négative. Les autres couleurs sont réservées aux différents signaux.

  • Les composants sont placés de préférence horizontalement mais pour diminuer les longueurs de connexion il est possible d’opter pour un placement vertical notamment dans l’exemple proposé ci-dessus.
  • Les condensateurs de découplage (classiquement 100nF) que l’on retrouve sur les alimentations des circuits intégrés sont placés à proximité sur les rails d’alimentation.
  • Les « pattes » des composants (résistances et condensateurs) sont coupées à mi-hauteur afin d’éviter des courts-circuits tout en permettant une réutilisation possible et en facilitant leur manipulation.
  • pot_interdit

    Il est indispensable de choisir des composants qui peuvent être insérés sans force sur la plaque d’essai. L’utilisation des potentiomètres correspondant au modèle de la photo ci contre est donc proscrit.

Voici les modèles de plaques d’essais avec la connectique adaptée que j’ai conçu dans le cadre de mes séances d’études & réalisations pour le test et la mise au point de montages électroniques :

          plaque_essai_model2           plqessai_new

Bon câblage !

Afin de permettre un développement plus rapide de certains petits projets d’électronique à l’occasion des séances d’études et réalisations, je propose aux étudiants des mini modules à souder qui viennent facilement s’enficher dans les plaques d’essais conventionnelles comme le montre la photo ci-dessous. Chaque mini module réalise une fonction électronique bien spécifique et permet d’éviter ainsi les aléas de câblages classiques sur les plaques d’essais. Lorsque la fonction électronique ne nécessite pas une recherche de schéma particulière il est plus judicieux d’utiliser le module prêt à l’emploi.

support_plaqueessais

Un exemple de mini module : Le redresseur double alternance sans seuil

red_dbl_altLa structure proposée n’est volontairement pas complète puisque l’utilisateur peut régler le gain (facteur k) du montage redresseur en insérant une résistance entre la borne V- et la sortie OUT du 2nd amplificateur opérationnel. En rajoutant un condensateur C en // on obtient une fonction de type redressement + filtrage qui correspond à une détection d’amplitude. On peut choisir une multitude d’ampli-op double en fonction des tensions d’alimentations disponibles et des performances attendues. Les diodes seront de préférence des diodes Schottky de type BAT85.

red_dbl_alt

Vous trouverez dans le document suivant les quelques mini modules disponibles pour lequel je donne le schéma électronique, le schéma d’implantation et une photo d’illustration. D’autres modules existent et/ou sont en cours de réalisation et je publierai donc une suite à cet article.

maquette_comp_pont_divDans le cadre de la rénovation des travaux pratiques d’électronique, je propose une nouvelle petite maquette didactique permettant de mettre en oeuvre des ponts diviseurs de tension avec un comparateur de tension afin d’illustrer l’étude de petits systèmes électroniques simple pour des étudiants débutant en électronique (S1 DUT Geii). Bien que l’on ne retrouve qu’un seul comparateur, j’ai choisi une implantation pour un modèle double  de type TLC3702 ou MCP6542 que j’utilise couramment dans les différents projets d’électroniques. La sortie de ces circuits permet de commander une diode électroluminescente en série avec une résistance.

Cette maquette est compatible avec le système de composants sur broches que nous utilisons pour les travaux pratiques d’initiation à l’électronique au sein du département Geii1. A cette occasion je propose de nouveaux composants (LED, résistance LDR & CTN, Potentiomètre) permettant d’enrichir notre gamme d’éléments didactiques comme le montre la photo ci-dessous.

selection_compo_broche

Un grand merci à Geneviève Rustico et Lahoucine Gouchou pour la réalisation de ces maquettes et le montage des composants !

minimod_osc_triangleJe vous propose ici la description d’un petit module didactique permettant de générer des signaux triangulaires et/ou carrés symétriques. J’utilise notamment ce module comme générateur triangulaire dans le cadre d’une liaison audio infrarouge par modulation PWM. Le schéma de ce montage est relativement classique puisqu’il associe un montage intégrateur inverseur avec un trigger non inverseur.

 

schema_osc_triangle

L’étude de ce montage conduit aux chronogrammes proposés ci-dessous.

chrono_osc_triangle

 Les composants R1,R2, R et C permettent de fixer la fréquence des oscillations suivant la relation :Equa_osc_triangle