Le montage proposé dans cet article est inspiré de la documentation constructeur de l’amplificateur opérationnel OPA620 (Texas Instrument). Il s’agit d’une structure originale à base d’un amplificateur opérationnel double qui permet d’obtenir un filtre passe bande dont on peut ajuster facilement le facteur de qualité Q à des valeurs importantes (Dans la doc Q=100 pour fo=1MHz).

highQ_bandpass_filterPour l’étude on suppose bien évidemment que les 2 amplificateurs opérationnels sont parfaits et fonctionnent en régime linéaire. Dans ces conditions le calcul de la fonction de transfert de ce filtre nous donne :Equation1_highQbandpass

Pour le détail du calcul je vous propose le document suivant : calcul_passebande_highQ.pdf
Ce résultat peut se mettre sous la forme d’une fonction de transfert passe bande du 2nd ordre :Equation2_highQbandpassComme le montre les équations précédentes, le dimensionnement de ce filtre est donc très simple puisque il convient de choisir le couple R2 C pour fixer la fréquence centrale en utilisant, par exemple, la petite application que je mets à disposition sur ce site. La résistance R1 est alors ajusté pour obtenir la bonne valeur du facteur de qualité Q.
Un exemple de réglage et du résultat de simulation est donné ci-dessous :

result_simul

Fichier de simulation LTSpice prêt à l’emploi : verif_pbande_HighQ.asc

Le montage proposé sur le schéma suivant est un filtenceintere visant à rehausser le niveau des basses pour un signal audio. Il s’agit d’une version modifiée de la structure Baxandall couramment utilisée dans les correcteurs de tonalité. Pour une bonne correction audio on propose les valeurs suivantes Ro=22kΩ, P=R1=47kΩ et C=22nF.

bass_boost

Le calcul de la fonction de transfert dont le détail est disponible dans ce document (calculbassboost.pdf) permet de mettre la fonction de transfert sous la forme canonique suivante : equation1pour laquelle on donne :equation2L’étude de cette fonction de transfert montre que pour le réglage du potentiomètre α=1 le gain est égal à 0dB quelque soit la fréquence. Lorsque α=0 le gain est maximum pour f qui tend vers 0 et son expression est :equation3soit 14,4dB avec les valeurs indiquées.
Une simulation paramétrique avec LTSpice permet de constater le bon fonctionnement de ce montage :

simulationLTSpice

Télécharger le fichier de simulation prêt à l’emploi : bassboost.asc (nécessite la bibliothèque supplémentaire SP.lib). Pour compléter l’étude je vous propose un tracé avec Scilab permettant d’observer l’évolution du gain maximum en fonction du paramètre a ce qui est utile pour étalonner les indications sur la face avant du potentiomètre.

[pastacode lang= »markup » manual= »%2F%2F%20Trac%C3%A9%20du%20gain%20max%20en%20fnct%20de%20alpha%0A%2F%2F%20Amplificateur%20Bass%20Boost%20-%20poujouly.net%0Aalpha%3D0%3A0.1%3A1%3B%0ARo%3D22e3%3B%0AP%3D47e3%3B%0Again%3D20*log10((Ro%2FP%2B2-alpha).%2F(Ro%2FP%2Balpha))%3B%0Aplot(alpha%2Cgain)%0Atitle(‘Evolution%20du%20gain%20max%20en%20fonction%20de%20alpha’)%3B%0Axlabel(‘Rapport%20potentiom%C3%A9trique%20(alpha)’)%3B%0Aylabel(‘Gain%20max%20(dB)’)%3B » message= » » highlight= » » provider= »manual »/]

gainmax

 

En ce WE de Pâques voici une petite vidéo de la série FAN’SCOPE (Figures & ANimations sur oscilloSCOPE) :

Pour la mise en œuvre de cette animation sur oscilloscope, j’utilise la carte Launchpad MSP430G2 de Texas Instrument sur laquelle j’ai conçu un petit module additionnel à base d’un double convertisseur numérique/analogique AD7302. Celui-ci permet de générer les 2 voies permettant d’obtenir dans le mode XY les figures animées sur l’oscilloscope comme le résume la figure suivante.

principe_fanscopepoule

Bien évidemment il sequence_point_poule_oeufest indispensable de stocker dans la mémoire interne du µC le motif de la poule et de l’œuf comme le montre le graphique ci-contre. Un petit script avec Scilab et un peu de programmation en C pour le µC permettent d’obtenir la petite animation.

Sur le même thème : Joyeuses Pâques 2015 sur oscilloscope

 

joyeusespaques

Dans le cadre des séances d’études & réalisations (E&R) du semestre 2 pour le module SEI (Systèmes Electroniques pour le traitement et la transmission de l’Information) je propose l’étude d’un récepteur audio par transmission infrarouge. A la fin du projet les étudiants doivent chercher des balises puis établir une liaison audio en équipe ce qui nécessite un équipement autonome en énergie.

Afin de minimiser les erreurs de câblages et faciliter la mise en œuvre je propose donc un module additionnel qui prend place sur les plaques d’essais que nous utilisons dans le cadre des séances E&R.

montage

La tension d’alimentation symétrique +/-3V est obtenue à partir de 2 pile AAA alkaline et d’un circuit intégré MAX660 qui nous permet de créer une tension inversée de -3V et dont un extrait de documentation constructeur est donnée ci-dessous.

extrait_MAX660

Le principe de ce circuit repose sur la commutation rapide de deux condensateurs polarisés de 100µF (C1&C2). Le schéma de montage reprend celui proposé dans la documentation constructeur avec quelques éléments additionnels :

module_alim_sym_pile1

La tension symétrique de -3V est alors disponible sur la plaque d’essais si le courant de consommation coté -3V n’est pas trop important (<10mA) ce qui est souvent le cas pour les montages à amplificateurs opérationnels que nous réalisons.

multimetre