Utiliser PICOSYNTHÉ

On va enfin pouvoir s’amuser.

Avoir vérifié et validé l’intégralité du bon fonctionnement de PICOSYNTHÉ est un incontournable pour en montrer la fiabilité. Nous pouvons maintenant lui accorder confiance, passage obligé pour tout appareil de mesure digne de figurer dans le laboratoire. Ces diverses manipulations avaient parfois un aspect légèrement rébarbatif, encore qu’elles nous aient montré pas mal de détails directement associés à une utilisation correcte de cet appareil. Nous en connaissons un peu mieux les forces et surtout les faiblesses, à nous désormais d’en tenir compte.

Une toute autre histoire.

Telle était la conclusion de l’avant dernier chapitre sur « l’effet papillon ». Et bien nous allons la vivre cette histoire avec un grand « H ». Non pas que ce chapitre soit consacré spécialement à la théorie des filtres actifs, mais il semble un peu stérile de ne pas expérimenter le WOBULATEUR dans le domaine pour lequel il a été imaginé. Contrairement à ce que l’on pourrait croire, le numérique n’a pas totalement rendu obsolète les circuits analogiques, l’amplificateur opérationnel à certainement encore de beaux jours devant lui. Pour illustrer ce propos, la Fig.82 représente un filtre actif à base d’amplificateur opérationnel. Les rapports entre les valeurs des diverses résistances correspondent à une théorie d’optimisation, cependant, sur le schéma les valeurs utilisées s’en écartent un peu. Les deux composants de 47kΩ devraient faire 44kΩ. La raison est simple : Les éléments utilisés se trouvaient disponibles dans

laxpetitexboite des « grigris » de notre Mécano électronique. De ce fait, la bande passante du filtre ainsi réalisé sera plus large que ce que permet de prédire la théorie. Dans ce contexte de loisir, peu importe la performance. Les condensateurs C de 10nF sélectionnés le sont également pour ces raisons bassement matérielles. Idem pareil pour le choix du TL081. Tout au début, dans les vieilles revues d’antan, on trouve le µA709 qui exigeait pour les alimentations des tensions de 12V. Les amplificateurs opérationnels ont connu de multiples améliorations. Leur bande passante a été augmentée, le bruit de fond diminué. Les gains en boucle ouverte se sont envolés. Ils se sont contentés de tensions d’alimentations plus faibles. C’est ainsi que le LM741 a ravi grand père, puis il y a eu le TL081 et bien d’autres. Comme il traine encore un tas de ces ancêtres dans les cartons poussiéreux, c’est l’un d’eux qui figure à l’affiche, mais tout amplificateur opérationnel disponible conviendra à condition de respecter son brochage ainsi que les contraintes d’alimentation. L’avantage du schéma proposé ici, c’est que l’on peut affiner la fréquence centrale en modifiant la valeur de R2, raison pour laquelle le composant de 22kΩ est « secondé » par la petite résistance ajustable A de 10kΩ.
Wobulons, Wobulons, il en restera toujours quelque chose !
Avec fébrilité vous câblez le filtre actif sur la plaquette d’essais. Ce que ne montre pas la Fig.83 ni le schéma de principe, c’est que la sortie S du filtre concrétisé va d’une part sur l’entrée A2 du WOBULATEUR, mais également sur la ligne à 220Ω du petit haut-parleur. Ainsi, quand on déclenchera l’enregistrement d’un balayage de fréquence, on entendra aussi les tonalités générées par le synthétiseur, car elles restent dans le domaine audible. C’est parti, on wobulise !

Naturellement la fonction WOBULATEUR. est déjà sélectionnée dans le MENU de base et il convient de compléter la configuration par quelques petits ajustements. R2 est dans un premier temps placé à sa valeur la plus grande. Le potentiomètre de NIVEAU en face avant est tourné aux trois quarts, l’index étant à l’horizontale. La composante continue est annulée, et le GAIN est comme sur la Fig.84 augmenté aux trois quarts, flèche également dirigée vers la droite. Avec FC- court on déclenche un enregistrement dont la Fig.85 présente le résultat. La fréquence de départ est d’environ 300Hz et celle de fin proposée à 2800Hz. Quand la résistance ajustable est au maximum de sa valeur, on observe sur la Fig.85 que le filtre est centré sur 1100Hz environ. Diminuez la valeur de R2, sans pour autant la placer en court-circuit. Le matériel ne risque rien, mais le filtre ne recevrait plus de signal et la sortie resterait muette. Sur la Fig.86 on voit que la fréquence de passage ressemble à du 1700Hz. Il est évident que cette dernière sera fonction du réglage pratiqué sur R2.

Ajuster précisément la fréquence centrale du filtre.

Imaginons que nous sommes en train de réaliser un MODEM dont l’une des deux tonalités devra être calée à exactement 1500Hz. La technique analogique consisterait à agencer le filtre de la Fig.82 qui autorise l’ajustement à cette valeur. La manipulation la plus appropriée pour trouver la position correcte de A consiste à sélectionner dans le MENU de base la fonction Générateur ÉTALON.

Puis, la fréquence du signal engendré est consignée à 1500Hz. On enlève le strap à languette du galvanomètre pour y brancher la sortie de l’étage de mise en forme et de redressement. Éventuellement on diminue un peu le GAIN de l’amplificateur. On tourne alors le curseur de la résistance variable A pour obtenir la déviation maximale. En principe le filtre est alors correctement ajusté.
Toutefois, on va le vérifier, car d’une façon générale, un technicien « croise » toujours ses informations, tout au moins quand ses outils le permettent. Pour ce faire, on revient à la fonction WOBULATEUR dont on impose les butées de part et d’autre de la valeur critique souhaitée. Comme indiqué par la Fig.87 on a décidé d’étaler le spectre entre 500Hz et 2500Hz. La Fig.88 présente l’enregistrement. En déplaçant le curseur latéralement, on peut estimer que la bande passante à -3dB se positionne entre 1250Hz et 2000Hz environ soit une largeur de 750Hz. Si l’on désire resserrer la courbe de transfert pour un filtrage plus exigent, il suffit de mettre en cascade plusieurs de ces filtres. Avec trois étages comme celui-ci, on arrive à une courbe en cloche de Gauss très fine et un taux de réjection des harmoniques étonnant.
Terminons ce chapitre relatif aux filtres de bande par une petite remarque : Le brochage du circuit intégré linéaire TL081 donné sur la Fig.82 n’est pas complet. La broche 8 est non connectée en interne. Mais les deux broches 1 et 5 peuvent servir à équilibrer le circuit. Si l’on désire s’en servir, il faut brancher les extrémités d’une résistance ajustable de 10kΩ entre ces dernières. Le curseur est ensuite relié au -Vcc. Ce dispositif permet d’annuler la composante continue qui pourrait se retrouver en sortie. C’est un OFFSET qui permet de « superposer » une tension continue relativement faible à celle issue du traitement. Pour toute la plage de variation de la résistance ajustable, la tension d’OFFSET varie entre -0,5V et + 0,5V.

>>> Page suivante.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *