{"id":84,"date":"2016-10-16T16:50:11","date_gmt":"2016-10-16T14:50:11","guid":{"rendered":"http:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/?p=84"},"modified":"2018-06-04T13:17:02","modified_gmt":"2018-06-04T11:17:02","slug":"le-bien-mal-aime-filtre-du-module-ad9850","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/?p=84","title":{"rendered":"Le bien mal-aim\u00e9 filtre du module AD9850"},"content":{"rendered":"

Analyse<\/h2>\n

J’ai d\u00e9cid\u00e9 d’\u00e9crire cet article suite \u00e0 de nombreuses erreurs trouv\u00e9es sur internet \u00e0 propos de la sortie filtr\u00e9e de ce module, plut\u00f4t populaire chez les radioamateurs qui bricolent en HF, tout en ayant apprivois\u00e9 les microcontr\u00f4leurs.<\/p>\n

<\/p>\n

\"Module<\/p>\n

Ce module se commande pour moins de 10\u20ac sur eBay et int\u00e8gre les composants minimaux pour utiliser un AD9850, c’est \u00e0 dire l’oscillateur \u00a0\u00e0 125Mhz n\u00e9cessaire \u00e0 son horloge et le filtre passe bas ( coupure \u00e0 70Mhz) indispensable pour att\u00e9nuer les artefacts de discr\u00e9tisation de l’AD9850.<\/p>\n

On trouve donc en ligne des publications indiquant que la r\u00e9ponse en fr\u00e9quence de ce filtre s’effondre d\u00e8s que l’on s’aventure au del\u00e0 de 10Mhz ( comme ici<\/a> ), au point ou certains ne voient leur salut qu’a travers un amplificateur correcteur<\/a>. D’ailleurs les vendeurs eux-m\u00eame se montrent prudent la dessus sur la description du produit.<\/p>\n

Le mieux avant de r\u00e9fl\u00e9chir aux rem\u00e8des, ou m\u00eame de statuer sur la m\u00e9diocrit\u00e9 du module, serait d’essayer de comprendre ce qu’il se passe.
\nLa premi\u00e8re \u00e9tape est de r\u00e9cup\u00e9rer le sch\u00e9ma du module en question, on le trouve ici<\/a><\/p>\n

Apr\u00e8s v\u00e9rification sur la platine ( celle que j’ai photographi\u00e9), le sch\u00e9ma est bon.<\/p>\n

On extrait alors le sch\u00e9ma du filtre, que l’on re-cr\u00e9e dans une simulation LTSpice, ce qui donne \u00e7a<\/p>\n

\"Filtre<\/p>\n

On simule alors la r\u00e9ponse en fr\u00e9quence, et \u00e7a donne \u00e7a:
\n\"R\u00e9ponse<\/p>\n

Ceci est le filtre id\u00e9al, c’est \u00e0 dire que les inductances n’ont aucune perte, ni ohmique, ni de mat\u00e9riaux, aucune dissipation \u00e9lectro-magn\u00e9tique, et les condensateurs n’ont la aussi aucune perte.
\nSi on prend des composants r\u00e9alistes ( Q des composants de l’ordre de 50) , \u00e7a ressemble plut\u00f4t a \u00e7a.<\/p>\n

\"Avec<\/p>\n

\u00e7a reste cependant tr\u00e8s bon, surtout jusqu’a 40MHz, donc sans commune mesure avec ce qui est rapport\u00e9 par ceux qui sont mesur\u00e9 ce filtre.<\/p>\n

Mesurer, c’est la le mot important, car si maintenant on simule le branchement d’une sonde d’oscilloscope 1 : 1 et bien voila ce que l’on mesure:<\/p>\n

\"Avec
\nEt la c’est le drame, cette horreur semble difficilement utilisable au del\u00e0 de quelques MHz.
\nEt encore, je n’ai pas int\u00e9gr\u00e9 l’influence de la bande passante de l’oscilloscope, qui est\u00a0rarement\u00a0n\u00e9gligeable quand on monte a quelques dizaines de MHz.
\nJ’ai fais des mesures avec une sonde 1:1 et mes 12dB de perte \u00e0 40MHz (par rapport aux plus basses fr\u00e9quences) collent tr\u00e8s bien avec le r\u00e9sultat de cette simulation.<\/p>\n

Ce qu’il se passe est donc assez simple.
\nLe filtre est d\u00e9j\u00e0 adapt\u00e9 en entr\u00e9e et sortie ( 200 Ohms des deux cot\u00e9s, via des r\u00e9sistances soud\u00e9es sur la platine).
\nQuand nous rajoutons un instrument de mesure inadapt\u00e9 ( oscilloscope adapt\u00e9 sur 1MO en r\u00e9sistif et 100pF par m\u00e8tre sur le c\u00e2ble de la sonde), nous perturbons s\u00e9rieusement le filtre.
\nPourquoi les concepteurs de ce module ont il fait ce genre de choses ?
\nTout simplement car il ont besoin de la sortie filtr\u00e9e sur la platine elle-m\u00eame pour g\u00e9n\u00e9rer\u00a0les sorties logiques.<\/p>\n

Si on reprend leur sch\u00e9ma ( qui se trouve dans ce pdf<\/a>\u00a0), on se rend compte que la sortie du filtre est renvoy\u00e9e sur l’AD9850 via une r\u00e9sistance de 1k ( R12) afin de servir d’entr\u00e9e de comparaison (avec une tension fixe r\u00e9glable) pour g\u00e9n\u00e9rer la sortie en signaux carr\u00e9s. Donc plus c’est liss\u00e9, plus le rapport cyclique sera stable.<\/p>\n

Etant donn\u00e9 que le filtre est parfaitement adapt\u00e9, il faudrait ne pr\u00e9lever aucun courant sur sa sortie ( ce qui n’est pas tr\u00e8s pratique) pour conserver sa r\u00e9ponse en fr\u00e9quence, on peut s’en approcher en ins\u00e9rant \u00e0 la sortie un amplificateur en buffer de tension, par exemple avec un suiveur \u00e0 base d’un jfet VHF comme le J310.<\/p>\n

Projet de modification<\/h2>\n

L’id\u00e9e est d’adapter la sortie sur 50 Ohms sans rajout d’\u00e9l\u00e9ments actifs.<\/p>\n

Si on supprime la r\u00e9sistance de sortie de\u00a0200 Ohms ( en la dessoudant de\u00a0la platine, ce qui est assez facile \u00e0 faire) , et qu’on met un transformateur de rapport ( de tension ) 2 : 1 (par exemple avec une petite ferrite binoculaire en material 43 sur laquelle on aurait 2 fois plus de tours cot\u00e9 filtre que ce que l’on met cot\u00e9 sortie) \u00a0il suffira alors de charger la sortie en 50 Ohms pour avoir un filtre qui fonctionne au mieux.<\/p>\n

Voila le montage correspondant:<\/p>\n

\"Projet<\/p>\n

La partie dans le cadre en pointill\u00e9 mod\u00e9lise l’appareil de mesure, c’est \u00e0 dire un appareil offrant 50 Ohms d\u2019imp\u00e9dance d’entr\u00e9e, que l’on connecte avec un coaxial 50 Ohms.<\/p>\n

Et voila ce que donne la simulation:
\n\"Version
\nOn remarque qu’on \u00e0 perdu 6dB de niveau de sortie ce qui est parfaitement logique vu que le rapport de transformation est de 2:1.<\/p>\n

Alors bien sur avec cette modification on perd la sortie en signaux carr\u00e9s, du moins si on ne prend pas soin de charger la sortie \u00ab\u00a0analogique\u00a0\u00bb en 50Ohms (ou en 200Ohms avant le transfo de sortie) , ce qui peut se faire en utilisant un\u00a0commutateur.<\/p>\n

La r\u00e9alisation de cette modification fera l’objet d’un futur article.<\/p>\n

A voir ici aussi<\/a>\u00a0une page int\u00e9ressante ou l’auteur a lui aussi simul\u00e9 le filtre, puis un\u00a0ensemble de filtres de remplacement. Son approche est plus \u00ab\u00a0destructrice\u00a0\u00bb car elle consiste \u00e0 supprimer le filtre d’origine.<\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Analyse J’ai d\u00e9cid\u00e9 d’\u00e9crire cet article suite \u00e0 de nombreuses erreurs trouv\u00e9es sur internet \u00e0 propos de la sortie filtr\u00e9e de ce module, plut\u00f4t populaire chez les radioamateurs qui bricolent en HF, tout en ayant apprivois\u00e9 les microcontr\u00f4leurs.<\/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":[38,39,40],"class_list":["post-84","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-elec","tag-ad9850","tag-ad9850-module","tag-dds-filtering"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/84","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=84"}],"version-history":[{"count":18,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/84\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":325,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/84\/revisions\/325"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=84"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=84"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=84"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}