Elektor Electronics 2018 03 04

4049UB
dernier est quasiment parallèle à R3,
la fréquence de l’oscillateur passe donc
à 30 kHz pour une résistance du potentiomètre
de 100 kΩ. La fréquence sera
d’autant plus élevée que l’on réduira la
valeur du potentiomètre.
V DD
P
V I
fois, il n’est pas déphasé en sortie de
l’étage tampon. Par ailleurs, comme le
montre la figure 2, cet agencement est
semblable au circuit interne d’une porte
tampon non-inverseuse. Bien que les
transistors BS170/BS250 ne soient pas
des « tas de muscles » (sic), ils peuvent
néanmoins fournir 0,5 A et cela seulement
avec 0,18 A en entrée, ce dont est
capable toute porte logique.
Le formule connue f = 1 / (2RC) permet
AF
R
N1...N6 = IC1 = 4069U, (4049U)
P2
10k
lin
C4
1u
R2
2k2
N1
14 (16)
N2
11 10
1
(5) (4)
N3
13 12
1
(7) (6)
N4
9 8 1 2
1
1
(3) (4) (9) (10)
C3
330p
N
V SS
R3
100k
V O
N5
3 4
1
(11) (12)
N6
P1
100k
4050B V DD
P P
R
V I
Figure 2. La porte logique inverseuse 4049 avec amplificateur séparateur correspond au circuit
interne de la porte non inverseuse tamponnée 4050
(source : feuille de caractéristiques National Semiconductor).
copyright
5 6
1
(14) (15)
Figure 3. Schéma de l’amplificateur BF numérique simple.
7
(8)
de calculer la fréquence de l’oscillateur.
En appliquant les valeurs indiquées sur
le schéma, on arrive à une fréquence de
plus de 15 kHz, ce qui bien sûr ne serait
suffsamment pas élevé pour de la restitution
audio (si vous avez de bonnes
oreilles, vous percevrez un bourdonnement
aigu dans le haut-parleur). Le
signal de sortie du tampon MOSFET est
amené sur l’entrée de l’oscillateur par
l’intermédiaire d’un potentiomètre. Ce
T2
BS250
T1
BS170
L1
47uH
N
C1
100u
C5
1u
C2
470u
D1
1N4001
N
V SS
U B = 4V5
LS1
8
V O
Dans le monde analogique
Jusqu’à présent, nous n’avons pas encore
expliqué comment le signal à basse fréquence
(BF) entre dans le circuit, comment
il est transformé et comment
nous avons de nouveau un signal analogique
en sortie. Comme on le voit sur
la figure 3, le signal audio arrive sur
l’entrée de la porte N1 de l’oscillateur,
débarrassé de sa composante continue,
via un potentiomètre et le condensateur
de liaison C2.
La tension BF permet de charger et de
décharger le condensateur. Plus la tension
est élevée, plus vite on atteint la
tension de commutation supérieure et
plus la longueur de l’impulsion haute
augmente. La tension BF freine la
décharge du condensateur : le point de
commutation inférieure sera atteint plus
lentement, si bien que la composante
basse du signal carré sera plus courte.
La fréquence fondamentale reste cependant
la même. La tension BF réalise ainsi
une modulation de durée ou de largeur
d’impulsion (MLI) du signal carré.
La tension BF module le rapport cyclique
(à fréquence et amplitude constantes,
entre 10% et 90% de la tension de fonctionnement)
comme elle modulerait en
fréquence un émetteur FM (en conservant
l’amplitude du signal sinusoïdal).
En modulation de fréquence, les pointes
de tension parasites sont faciles à supprimer
avec un limiteur d’amplitude. Le
signal carré engendré ici se distingue peu
d’une MLI. L’avantage de la modulation
de fréquence est une restitution du son
stable et sans interférence, comme nous
le rencontrons en FM.
Les parasites en modulation d’amplitude
(ondes longues, moyennes et courtes)
ne peuvent pas être éliminés de cette
façon (limiteur), mais seulement amortis.
Des tensions parasites (perturbations
orageuses) peuvent facilement altérer
l’amplitude du signal, et on ne peut simplement
les supprimer, sinon la démodulation
ne fonctionnerait plus.
De l’autre côté
Les haut-parleurs ne peuvent pas traiter
directement des signaux numériques.
C’est pourquoi le signal numérique est
108 mars/avril 2018 www.elektormagazine.fr