Manipulateur électronique simple et universel


 

Présentation :

 Je sais bien que la mode est aujourd’hui aux microcontrôleurs et autres logiciels embarqués et ce montage fera certainement figure de dinosaure pour les « modernes », toutefois il est doté de quelques fonctions peu courantes comme moniteur débrayable, manipulation pour ligne positive et négative (émetteurs à tubes) et d’une fonction « tune » très haute vitesse pour réglage de PA ou boîte d’accord. La technologie CMOS utilisée autorise une vaste gamme d’alimentation (5 – 15V)  accompagnée d’une consommation vraiment minime. Eu égard à sa simplicité, il permettra en outre au débutant, de réaliser son premier manipulateur électronique sans souci.

 

Etude du fonctionnement :

 Le cœur du manipulateur est tiré d’un montage proposé par N1HFX qui m’a aimablement autorisé à reproduire une partie de son travail. Il fait appel pour la génération des points et traits à quelques NOR et deux bascules D. Deux portes NOR sont utilisées pour réaliser la base de temps, le potentiomètre de 1 MW permet de faire varier la fréquence.  Mieux que de longues explications , voyons sur un chronogramme comment fonctionne ce manipulateur :

 

L’horloge fournit des créneaux à une fréquence f. Ces signaux passent dans la première bascule D qui opère une division par 2, en sortie Q broche 1 nous obtenons f/2. Ces signaux sont envoyés sur la seconde bascule D qui opère à nouveau une division par 2. Nous obtenons en sortie Q broche 13 une fréquence égale à f/4. Pour obtenir des traits qui respectent la règle trois points - un trait, il faut sommer les sortie Q, ceci est réalisé en mettant en parallèle les sorties.


Un oscillateur BF constitué par deux portes NOR est commandé par la mise à la masse de la broche 1, le signal BF commandé traverse une autre porte servant d’étage tampon avant d’attaquer le transistor amplificateur. Les signaux  de manipulation commandent les transistors des lignes positive et négative.


La fonction « Tune » est réalisée en multipliant approximativement la fréquence de l’horloge par un facteur 10. Le manipulateur génère à ce moment des points à très haute vitesse ce qui permet d’effectuer des réglages en ne chargeant le PA qu’à 50% du temps tout en donnant l’impression d’émettre un signal continu. A ce propos, le wattmètre n’affichera pas la puissance que vous obtenez sur une porteuse, c’est normal. Une résistance de 33 K
W mise en service par une commande manuelle court-circuite le potentiomètre et la résistance de 100 kW du circuit base de temps provoquant une très nette augmentation de la fréquence d’oscillation. Il est possible de totalement automatiser cette fonction en faisant passer le manipulateur en génération de points, dans ce cas il faudra utiliser un inter ou un bouton poussoir à deux circuits, le second servant à mettre l’entrée « points » à la masse

 

 

Réalisation :  

Cavaliers à réaliser sur la platine, côté circuit imprimé

1

cavalier entre broche 1 et 11 du CD4013 (des pastilles sont disponibles sur le CI)

2

cavalier du +Vcc vers broche 14 du CD4001 (idem)

3

cavalier du +Vcc vers broche 14 du CD4013 (idem)

Il est fortement recommandé d’utiliser des supports pour les circuits intégrés, soyez attentif au sens de placement de ceux-ci. La commande du moniteur s’effectue par une mise à la masse d’une entrée de la porte NOR. Cette masse est obtenue par le transistor qui pilote la diode électroluminescente. Si vous ne souhaitez pas monter de LED, remplacez celle-ci par une résistance de 1kW.
Concernant le circuit imprimé, ses dimensions sont de 137 x 54 mm. Pour ceux qui utilisent TCI3 pour la création de leurs circuits, vous pouvez télécharger le fichier de génération  depuis mon site à cette adresse :

http://perso.wanadoo.fr/f6crp/manip.zip

Naturellement, ce montage est personnalisable et vous pouvez vous abstenir de câbler certaines options si celles-ci ne vous sont pas utiles. Le niveau BF du moniteur est assez élevé, il peut être réglé en modifiant la valeur de la résistance de 12kW.

La plage des vitesses de manipulation m’a paru convenable, il est possible de l’ajuster en modifiant la valeur de la résistance de 100 kW qui se trouve en série dans le potentiomètre de 1 MW.


Raccordements à effectuer 

 

Marche /Arrêt

Interrupteur en série dans la borne + Vcc et le + de la source d’alimentation

Réglage vitesse

Potentiomètre de 1 MW, voir implantation

Haut-parleur

Relié aux deux pastilles dédiées et indiquées sur l’implantation

Marche/Arrêt moniteur

Interrupteur sur bornes dédiées voir implantation

Points / traits

Contacts entre points indiqués sur le circuit et masse

Fonction « tune »

Interrupteur en série entre la résistance de 33 KW et la broche 5 du CD4001 (pastilles dédiées indiquées sur l’implantation)

Sortie manipulation positive

Sortie sur collecteur d’un 2N2222 - masse

Sortie manipulation négative

Sortie sur collecteur MPSA92  - masse

+ Vcc

De 5 à 15V

 

 

Circuit imprimé vu côté « cuivre »  dimensions  du CI : 137 x 54 mm

 

 

Liste des composants:

 

Résistances

 

Condensateurs

1

470 W

 

 

1

1 kW

5

10 nF

1

4,7 kW

1

100 nF

5

10 kW

1

0,22 µF

1

12 kW

 

 

1

33 kW

 

Diodes

1

100 kW

5

1N4148

1

150 kW

1

LED

 

 

 

 

 

Potentiomètre

 

Transistors

1

1 MW

4

2N2222

 

 

1

MPSA92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Circuits intégrés

 

HP

2

CD 4001

1

4 à 8 W

1

CD 4013

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

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