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

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 !

Le circuit LT1932  de Linear Technology est un petit convertisseur DC/DC spécialisé dans la commande de LED blanche. Il s’agit d’un convertisseur de type élévateur (step-up) qui permet de commander entre 4 et 8 LED intégrant une régulation du courant de sortie. Dans le cadre de l’étude des systèmes électroniques et des fonctions liées aux alimentations électroniques je propose une mini-maquette didactique autour de ce circuit et dont le schéma de mise en oeuvre est représenté ci-contre.

Schéma de la maquette didactique LT1932

Les cavaliers de configuration J1 & J2 associés aux points de mesures P1 à P4 permettent d’effectuer les mesures du courant de LED, de la tension de sortie et la caractérisation des LED blanches. La résistance connectée entre le point RSET et la masse permet de régler le courant qui circule à travers les LED. Avec J3 ouvert le courant est de 5mA et de 15mA avec J3 fermé. Le cavalier J4 permet de mettre en marche ou non le convertisseur DC/DC et en appliquant un signal de commande directement sur l’entrée PWM il est possible de régler la luminosité de l’éclairage constitué par les 4 LED.

La photo ci-dessous représente l’implantation choisie pour la réalisation de cette maquette avec les différents cavaliers de configuration et des points de mesure.

Maquette ConvDC/DC LT1932

La photo ci-dessous permet de mettre en évidence le fonctionnement de cette maquette avec une simple pile 1,5V AAA :

convDCDC_4LED_fonctionnement

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.