{"id":182,"date":"2017-11-19T17:19:42","date_gmt":"2017-11-19T16:19:42","guid":{"rendered":"http:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/?p=182"},"modified":"2019-02-13T01:42:54","modified_gmt":"2019-02-13T00:42:54","slug":"platine-de-test-de-circuit-oscillant","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/?p=182","title":{"rendered":"Platine de test de circuit oscillant"},"content":{"rendered":"<p>Bonjour,<\/p>\n<p>Ce montage est destin\u00e9 \u00e0 \u00e9valuer le facteur de qualit\u00e9, ainsi que la fr\u00e9quence d&rsquo;oscillation de circuits r\u00e9sonnants.\u00a0Cela peut\u00a0 \u00eatre des circuit LC classiques, mais aussi des quartz ou r\u00e9sonateurs c\u00e9ramiques.<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>C&rsquo;est un montage assez simple, avec en unique\u00a0 composant actif un mosfet double grille <a href=\"https:\/\/www.nxp.com\/docs\/en\/data-sheet\/BF998.pdf\">BF998<\/a>. Ce transistor moderne se trouve facilement pour un prix modique ( de l&rsquo;ordre de 0.3\u20ac TTC pi\u00e8ce). Il n&rsquo;est pas tr\u00e8s facile \u00e0 manipuler en raison de sa petite taille, mais il: pr\u00e9sente l&rsquo;avantage d&rsquo;\u00eatre encore construit ce qui n&rsquo;est pas le cas de mod\u00e8les \u00ab\u00a0historiques\u00a0\u00bb comme les BF980 ou BF981 souvent \u00ab\u00a0disponibles\u00a0\u00bb en contrefa\u00e7ons.<\/p>\n<p>Je l&rsquo;ai construit afin d&rsquo;\u00e9valuer un lot de condensateurs mica-argent\u00e9s achet\u00e9 aux ench\u00e8res \u00e0 un prix d\u00e9fiant toute concurrence.<\/p>\n<p>Il existe des appareils de mesure plus performants r\u00e9alisant la m\u00eame fonction ( des Q M\u00e8tres ou pont RLC ou LC m\u00e8tres), mais ils sont g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 des prix assez \u00e9lev\u00e9s.<\/p>\n<p>Ce montage n&rsquo;est pas autonome, il n\u00e9cessite un g\u00e9n\u00e9rateur de fr\u00e9quences ( HF ) en entr\u00e9e, (\u00e9ventuellement un GBF si on ne mesure que des fr\u00e9quences faibles) et un appareil de mesure pour visualiser la sortie ( oscilloscope, voltm\u00e8tre HF,\u00a0 ou analyseur de spectre).<\/p>\n<p>Le sch\u00e9ma (cliquez pour agrandir):<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/LCBoardSchematic.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-184\" src=\"http:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/LCBoardSchematic-300x139.png\" alt=\"\" width=\"630\" height=\"292\" srcset=\"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/LCBoardSchematic-300x139.png 300w, https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/LCBoardSchematic-768x356.png 768w, https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/LCBoardSchematic-1024x475.png 1024w, https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/LCBoardSchematic.png 1310w\" sizes=\"auto, (max-width: 630px) 100vw, 630px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Le principe est de perturber le moins possible le circuit oscillant, afin d&rsquo;\u00e9viter de fausser la mesure en fr\u00e9quence ainsi qu&rsquo;en coefficient de qualit\u00e9.<br \/>\nle couplage du circuit r\u00e9alis\u00e9 avec des condensateurs de 1.2pF est ainsi particuli\u00e8rement l\u00e2che. La capacit\u00e9 de sortie est de l&rsquo;ordre de 0.8pF ( 1.2pF en s\u00e9rie avec la capacit\u00e9 d&rsquo;entr\u00e9e du BF998). A noter la r\u00e9sistance de polarisation de la source ( R4 ) de 10M. C&rsquo;est quelque chose \u00e0 \u00e9viter dans un montage radio car elle ajoute une quantit\u00e9 de bruit ( thermique) non n\u00e9gligeable au signal mesur\u00e9. De plus avoir une imp\u00e9dance d&rsquo;entr\u00e9e tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e sur le mosfet augmente significativement la sensibilit\u00e9 aux parasites ambiants et ce d&rsquo;autant plus que le circuit n&rsquo;est pas dans un boitier m\u00e9tallique. En radio on utilise plut\u00f4t des valeurs de quelques dizaines \u00e0 quelques centaines de kilo-Ohms. Ici nous somme sur un syst\u00e8me de mesure qui prend plusieurs volts en entr\u00e9e, aussi les quelques mV de bruit rajout\u00e9s par cette r\u00e9sistance sont acceptables comparativement \u00e0 la force du signal d&rsquo;entr\u00e9e. Par contre cette r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e se montre utile quand il s&rsquo;agit de mesurer le facteur de qualit\u00e9 d&rsquo;un circuit \u00e0 l&rsquo;imp\u00e9dance de r\u00e9sonance parall\u00e8le tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e, comme c&rsquo;est le cas avec un quartz. Si vous ne pensez mesurer que des circuits LC, vous pouvez remplacer cette r\u00e9sistance de 10M par une r\u00e9sistance de 1M, la perturbation de mesure restera acceptable.<\/p>\n<p>Notez que la r\u00e9sistance d&rsquo;entr\u00e9e (R3) doit pouvoir dissiper la puissance envoy\u00e9 par votre g\u00e9n\u00e9rateur. Le mien pouvant g\u00e9n\u00e9rer un signal de 20 V VPP, j&rsquo;ai pris une r\u00e9sistance de 1W.<\/p>\n<p>La sortie est adapt\u00e9e en imp\u00e9dance sur ( \u00e0 peu pr\u00e9s) 50 Ohms gr\u00e2ce au transformateur bobin\u00e9 avec 7 tours de\u00a0 tri-filaire sur une ferrite binoculaire <a href=\"http:\/\/www.amidoncorp.com\/bn-43-2402\/\">BN43-2402<\/a>. L&rsquo;adaptation en tension est de 1 : 3 ce qui am\u00e8ne une adaptation en imp\u00e9dance de 1 : 9.<\/p>\n<p>Le montage s&rsquo;alimente en 9V ou 12V et consomme une dizaine de mA. Il est utilisable \u00e0 partir de quelques dizaines de kilo-hertz jusqu&rsquo;aux VHF.<\/p>\n<p><strong>Alternative :\u00a0<\/strong><\/p>\n<p>Les ferrites n&rsquo;\u00e9tant pas forcement faciles \u00e0 trouver, voire \u00e0 bobiner, Il est possible de r\u00e9aliser une \u00ab\u00a0version du pauvre\u00a0\u00bb sans l&rsquo;adaptation de sortie en 50Ohms, il faut alors:<\/p>\n<ul>\n<li>remplacer R1 ( 470 Ohms) par une r\u00e9sistance de 51Ohms.<\/li>\n<li>relier la sortie directement \u00e0 C7.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Le circuit pr\u00e9sentera alors 8dB de moins de signal de sortie, et aura tendance \u00e0 saturer plus vite. Mais pour la majorit\u00e9 des mesures cela restera parfaitement utilisable.<\/p>\n<p>la r\u00e9alisation (cliquez pour agrandir):<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/IMG_1664.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-186\" src=\"http:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/IMG_1664-300x215.jpg\" alt=\"\" width=\"617\" height=\"442\" srcset=\"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/IMG_1664-300x215.jpg 300w, https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/IMG_1664-768x551.jpg 768w, https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/IMG_1664-1024x734.jpg 1024w, https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/IMG_1664.jpg 1600w\" sizes=\"auto, (max-width: 617px) 100vw, 617px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Ici le montage est utilis\u00e9 pour mesurer un circuit oscillant LC construit avec un tore en T68-6 mis en parall\u00e8le avec un condensateur mica argent\u00e9\u00a0 de 330pF. Ce genre de circuit offre un facteur de qualit\u00e9 d\u00e9passant les 200.<\/p>\n<p>En utilisant cette platine de mesure on se rend compte \u00e0 quel point les condensateurs c\u00e9ramiques NPO-COG sont loin de rivaliser avec les mica argent\u00e9s au niveau des facteurs\u00a0 de qualit\u00e9 atteints par les circuit r\u00e9sonnants.<\/p>\n<p><strong>Utilisation<\/strong>:<\/p>\n<p><strong>Pour un<a href=\"https:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Circuit_LC\"> circuit LC<\/a><\/strong> on va chercher \u00e0 mesurer \u00e0 la fois la fr\u00e9quence de r\u00e9sonance et le facteur de qualit\u00e9.<\/p>\n<p>Pour la fr\u00e9quence de r\u00e9sonance on va manipuler le g\u00e9n\u00e9rateur HF pour se d\u00e9placer en fr\u00e9quence jusqu&rsquo;au moment ou on arrivera \u00e0 un maximum du signal de sortie. On va noter cette fr\u00e9quence ( F0)\u00a0 et puis diviser la tension mesur\u00e9e par 1.41 ( valeur approch\u00e9e de racine carr\u00e9e de 2). Cela va nous donner la valeur de tension correspondant \u00e0 l&rsquo;att\u00e9nuation de 3dB de l&rsquo;intensit\u00e9 maximale.<\/p>\n<p>De mon cot\u00e9, pour \u00e9viter de sortir la calculatrice, je r\u00e8gle le niveau de mon g\u00e9n\u00e9rateur HF pour avoir\u00a0 1.4V de niveau de sortie \u00e0 la fr\u00e9quence F0, donc la valeur correspondant a 3dB d&rsquo;att\u00e9nuation sera de 1V.<\/p>\n<p>A noter que vous pouvez prendre la tension VPP, cr\u00eate, efficace&#8230; cela n&rsquo;a aucune importance tant que vous prenez toutes les tensions de la m\u00eame fa\u00e7on.<\/p>\n<p>On va ensuite descendre en fr\u00e9quence jusqu&rsquo;a ce que la tension arrive au niveau de la valeur calcul\u00e9e pour 3dB d&rsquo;att\u00e9nuation. On note la fr\u00e9quence correspondante F1.<\/p>\n<p>On repart ensuite dans l&rsquo;autre sens, on passe par le maximum de tension et puis on continue \u00e0 monter en fr\u00e9quence jusqu\u2019\u00e0 ce que la tension\u00a0 redescende sur la valeur correspondant \u00e0 l&rsquo;att\u00e9nuation de 3dB.<\/p>\n<p>On note cette fr\u00e9quence F2.<\/p>\n<p>La bande passante ( \u00e0 -3dB) est alors donn\u00e9e par DF = F2 &#8211; F1.<\/p>\n<p>et le facteur de qualit\u00e9 du circuit oscillant est donn\u00e9 par Q = F0\/DF, soit F0 \/ ( F2 &#8211; F1).<\/p>\n<p><strong>Pour un r\u00e9sonateur c\u00e9ramique ou un quartz<\/strong>, la proc\u00e9dure pour mesurer le\u00a0 facteur de qualit\u00e9 et la fr\u00e9quence de r\u00e9sonance ( parall\u00e8le) est identique \u00e0 celle d&rsquo;un circuit LC.<\/p>\n<p>De plus, sur ces composants, nous pouvons aussi rechercher la fr\u00e9quence de r\u00e9sonance s\u00e9rie, g\u00e9n\u00e9ralement inf\u00e9rieure de quelques kilo-Hertz \u00e0 la fr\u00e9quence de r\u00e9sonance parall\u00e8le. Dans ce cas la ce que nous cherchons n&rsquo;est pas un maximum de tension mais au contraire un minimum.<\/p>\n<p>Les commentaires sont ferm\u00e9s, la faute \u00e0 trop de spam et \u00e0 un manque de temps pour le mod\u00e9rer.<\/p>\n<p>Fichier de simulation LTSpice :\u00a0<a href=\"http:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/QInductorTester.asc\">QInductorTester<\/a><\/p>\n<p>David, F4HTQ.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Bonjour, Ce montage est destin\u00e9 \u00e0 \u00e9valuer le facteur de qualit\u00e9, ainsi que la fr\u00e9quence d&rsquo;oscillation de circuits r\u00e9sonnants.\u00a0Cela peut\u00a0 \u00eatre des circuit LC classiques, mais aussi des quartz ou r\u00e9sonateurs c\u00e9ramiques.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[18],"tags":[],"class_list":["post-182","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-elec"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/182","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=182"}],"version-history":[{"count":18,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/182\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":321,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/182\/revisions\/321"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=182"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=182"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=182"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}