Montage d'un Diviseur De Tension - Montage Électronique

Réaliser le diviseur de tension

A qui est adressé ce cours?

Ce cours est adressé à tous les débutants en électronique et à tout ceux qui souhaite réaliser eux-même un premier montage électronique même sans avoir de connaissance particulière. Toute personne de 7 à 77ans qui souhaite mettre au point un montage électrique facile, peux suivre les différents tutorial dans le but de mettre au pont un diviseur de tension.

Chacune des étapes et des petites choses à savoir sont expliqué dans ces petits cours. Certes, pour ceux qui s'y connaissent un peu en électronique cela peut paraitre un peu trop simple, mais c'est suffisament expliqué pour que personnes ne soit perdu.

Montage qui va être réalisé

Le montage qui va être réalisé est un diviseur de tension. Dès à présent je vous invite à consulter le cours d'électronique qui présente les bases de l'électronique et dans lequel il y a un petit cours sur le pont diviseur de tension.

Il convient de savoir que le montage utilise seulement deux résistances et se présente sous la forme suivante:

Intérêt de ce montage

En fonction de la valeur des résistances qui sont utilisées, la tension "Va" peut changer de valeur. Quoi qu'il en soit elle est toujours inférieur ou égale à la tension d'entrée qui est Vcc.

Ce type de montage peut vous être utile le jours où vous devrez utiliser une source d'alimentation de 5V alors que vous n'avez qu'une pile de 9V sous la main.

En consultant le cours qui présente les bases de l'électronique, vous pouvez découvrir la formule qui permet de déterminer la valeur de la tension de sortie de ce montage. A l'aide de cette formule, il est possible de calculer que la tension est divisé par deux lorsque les deux résistances sont de même valeur (faites le calcul avec deux résistance de 10k, vous verrez)

Matériel à utiliser

 

Ce premier petit cours va vous expliquer tout le materiel nécessaire pour mettre au point le montage du diviseur de tension. Cela permet de commencer en douceur et de mettre tout le monde sur le même pied d'égalité. En effet, certains n'ont pas du matériel basique, il est par conséquent nécessaire de faire un petit briefing sur ce qu'il faut avoir (ou ce qu'il faut acheter).
Il est possible de classer en deux catégories tous les objets nécessaire:

• L'équipement de l'électronicien (pince coupante, multimètre, ...)
• Les composants nécessaire pour le montage (pile 9V, résistance, ...)

Je vais donc classer tous les objets à l'aide de ces catégories, dans les paragraphes qui suivent.

Liste du matériel utile à un électronicien

Plaque d'essai

La plaque d'essai n'ai pas toujours connu des électroniciens débutant, pourtant c'est un outil indispensable une fois que l'ont veux faire des petits montages. Grâce à une plaque à essai il est possible de faire un montage sans être obligé de créer un circuit imprimé.

Dans notre cas, la plaque d'essai va permettre de placer les composants dans le but de respecter le schéma de montages.

Pince coupante

La pince coupante est extrèmement importante dans le monde de l'électronique. A chaque fois qu'il faut couper une patte de composant qui dépasse ou pour couper un fil, on est ravi de pouvoir compter sur cet outil.

Pour réaliser un diviseur de tension, on aura besoin d'une pince pour couper un fil et éventuellement couper les pattes des résistances (vous verrez ça tout à l'heure).

Pince à dénuder

Dans la série des pinces, il y a aussi la pince dénuder qui trouve son utilité à chaque fois qu'il faut utiliser un fil. En général les fils permettent de relier deux points, mais ils sont gainer et cette pince permet de dénuder une partie du fil assez facilement.

Vous verrez plus tard, que pour faire les choses bien je vous recommanderais d'utiliser un fil. Il faudrat le dénuder, par conséquent cette outil sera utile.

Multimètre

Pour finir, je recommande à tout électronicien qui se respecte d'avoir un multimètre. C'est primordiale pour tester une piste, connaitre un niveau de tension, savoir la valeur exact d'une résistance, ...

Pour ce montage, le multimètre va vous servire à vérifier le niveau de tension en entrer et en sortie du pont diviseur.

Liste des composants pour ce montage d'un Diviseur De Tension

Pile 9 volts

En général, un montage électronique existe parce qu'il y a une source de tension. La pile neuf volts trouve alors sont utilité s'il faut réaliser un petit montage facile.

Pour notre montage, je recommande d'utiliser une pile 9V, mais il est aussi possible d'utiliser une autre pile. Le seul problème c'est qu'il vous faudra trouver une bonne connectique si vous souhaitez faire quelque chose de propre.

Connecteur pile 9V

Je vous recommande d'utiliser un connecteur de pile 9v de ce type pour réaliser ce montage. C'est assez utile parce que les fils peuvent être branché sur la plaque à essai facilement.

Vous remarquerez aisément qu'il faudra peut-être dénuer les fils (d'où l'utilité de la pince à dénuder).

2 résistances

Le coeur de ce montage réside dans les résistances. Il convient d'avoir au moins deux résistances pour pouvoir réaliser ce montage. A titre d'exemple, j'utilise deux résistances de 10k ohms.

Vous pouvez réaliser ce montage avec des résistances d'autres valeurs. A vous d'adapter en fonction de vos envie (ou des résistances que vous avez sous la main).

Un fil

Pour finir, je recommande d'utiliser un morceau de fil dans le but de faire une connexion. Ce n'est néanmoins pas obligatoire, mais en l'utilisant votre montage sera plus esthétique et vous prendrez directement de bonne habitude.

Dans cet exemple ce fil est noir, mais vous pouvez utiliser un morceau de fil d'une autre couleur si vous le souhaitez.

Faire attention sur le choix du fil

Faites attention lorsque vous achetez du fil. Il ne faut pas se procurer n'importe quoi.
Il y a en règle général deux types de fil: le monobrin et le multibrin. Pour notre application je vous suggère le fil monobrin.
Vous verrez la différence en le dénudant:

• Fil multibrin: a l'intérieur il y a plein de petit fil qui forme un gros fil. Le problème c'est que c'est dur à enfoncer sur la plaque d'essai.
• Fil monobrin: a l'inverse du multibrin, il n'y a qu'un seul fil à l'intérieur. C'est par conséquent beaucoup plus facile à mettre en place sur la plaque à test.

Pensez aussi à vérifier le diamètre des fils que vous achetez (surtout lors d'une commande sur internet, pour éviter les mauvaises surprise).

Réaliser le diviseur de tension

Ce cours permet de réaliser une bonne fois pour toute le montage du pont diviseur. Il explique étape par étape les branchements nécessaire pour mettre au point ce montage, les débutants pourront ainsi comprendre la méthodologie à effectuer lors de la création d'un montage.

Rappel du montage

Pour bien se souvenir, je vous donne une seconde fois le schéma de montage nécessaire pour créer ce montage électronique:

Placer les composants

Il a été expliqué dans un cours précédent que les sources de tensions doivent être connecté aux rangés vertical situé sur la gauche de votre plaque à test. Selon le type de plaque à essai que vous avez acheté, cela peut bien évidemment changé (normalement il y a une anotation particulière symbolisé par "+" et "-" ou alors par "Vcc" et "GND").

Je vous suggère de commencer à placer les résistances sur la plaque de manière à essayer de respecter le schéma de cablage. Il faut savoir, que les sources de tension sont généralement placé une fois que tout le montage est opérationnel, si une mauvaise manipulation as été effectué, ça évite de faire des bétisses.

Voici ci-dessous les étapes que je vous recommande suivre pour réussir à mettre en place ce montage:

1. Placer la première résistance: Pour économiser un fil, vous pouvez brancher une patte de la première résistance, directement sur la rangé vertical à gauche. La seconde patte doit alors être branché sur une autre rangé: connectez-là à n'importe quel autre rangé horizontale.
2. Placer la deuxième résistance: La première patte doit être connecté sur la même rangé que la deuxième patte de la première résistance (ou alors il faut un fil pour relier ces deux pattes). Une fois que c'est fait je vous suggère de branché la patte restante sur une rangé libre.
3. Faire la liaison avec la masse:
   1. Prendre un petit fil monobrin et le dénuder sur environ 5 à 7mm.
   2. Insérer un bout de ce fil sur la rangé vertical symbolisé par un "-" (cela symbolise la masse commune).
   3. Insérer la deuxième partie du fil sur la deuxième patte de la deuxième résistance.
4. Ajouter la source de tension:
   1. Dénuder les fils du connecteur de la pile 9V sur environ 5 à 7mm.
   2. Connecter la pile 9V sur son connecteur
   3. Insérer le fil rouge du connecteur sur la rangé verticale de la plaque à essai symbolisé par un "+".
   4. Insérer le fil noir du connecteur sur la rangé verticale de la plaque à test symbolisé par un "-".

Si vous avez réussi à branché convenablement le montage, je vous félicité. Quoi qu'il en soit, voici une petite photo du montage ressemblant à ce que vous devez avoir:

Correspondance avec le schéma

Je tiens à rappeler que ce montage est exactement le même que le schéma donné au début du cours. Pour ceux qui ont du mal à voir la correspondance, j'ai fais une petite explication à l'aide de la photo précédente. J'ai mis en valeur les différents fils dans une image animé:

• Partie en rouge: Fil qui correspond à la source de tension. Pour faire la correspondance avec le schéma, il est possible de dire que le fil rouge c'est "Vcc".
• Partie en vert: C'est la sortie du schéma. C'est à partir de cet endroit qu'il y a Va. Autrement dit, la nouvelle tension qui est crée est disponible à cet endroit.
• Partie en bleu: Toute cette partie c'est ce qui correspond à la masse.

 

Un récepteur simple pour débutants - sur la bande amateur des 7 MHz

Le moindre récepteur couvrant ces fréquences coûte cher. Vous pourrez, avec cet appareil simple mais performant, écouter la bande des 7 MHz, les 40 mètres, une des bandes les plus fréquentées, pour environ 15 € ! Autant dire rien ! J. P.


Le récepteur est destiné aussi bien au radioamateur chevronné, qui désire renouer avec le bricolage et avoir un petit récepteur d'appoint, qu'au débutant désirant faire ses premières armes, et je pense notamment aux scolaires, qui après avoir monté le "traditionnel" variateur de lumière des classes de troisième des collèges, veulent réaliser quelque chose de beaucoup plus passionnant. Ceci m'amène à ouvrir une parenthèse. En effet, les schémas de petits récepteurs sont nombreux, mais souvent trop simples, mal adaptés car copiés tels quels les uns sur les autres, et cela amène souvent le débutant à l'échec. Et quand un montage fonctionne mal ou pas du tout, le débutant sera déçu, le mettra de côté, et n'y touchera plus jamais. Le résultat sera à l'opposé du but recherché, on aura réussi à dégoûter un jeune de l'électronique appliquée.
Bien sûr, le récepteur décrit ici ne prétend pas éviter l'échec, car une mauvaise soudure ou un mauvais composant au mauvais endroit y mène aussi, mais il a le mérite de fonctionner parfaitement et d'être l'aboutissement de nombreux essais effectués sur différents montages. Il a fallu se mettre à la place du débutant, et chercher les raisons des échecs possibles. Il est donc impératif de serrer le budget en utilisant au maximum des composants bon marché et peu fragiles et en trouvant un fournisseur qui les vendra, ainsi que le circuit imprimé, au plus juste prix.
Il faut aussi éviter une implantation trop serrée des composants pour réduire les possibilités d'erreurs au montage et faciliter les éventuels remplacements de composants mal montés.
Et pour terminer, il faut proposer un montage qui fonctionne (même avec une petite pile de 9 volts ordinaire) tout en étant parfaitement reproductible quels que soient les types de composants.

Schéma du récepteur 7 MHz.

Description
La description qui va suivre est avant tout destinée au néophyte. Elle va peutêtre l'effrayer un peu, mais elle est nécessaire pour la compréhension du montage, par contre non indispensable à sa réalisation. Cette description se voudra en termes simplistes, que les chevronnés me pardonnent...
Ce petit récepteur est du type "à conversion directe", c'est-à-dire que la fréquence de l'oscillateur local du récepteur est réglée à peu de choses près sur la fréquence de réception. Le mélange de ces deux fréquences nous donne des signaux se trouvant dans la gamme des signaux "basse fréquence".
Il suffit d'amplifier ces signaux, tout en les filtrant, pour les rendre audibles dans un casque ou un petit haut-parleur. Le seul inconvénient de ce système par rapport à un récepteur classique est qu'on entend les deux bandes latérales d'un signal. Mais ceci n'est qu'un inconvénient mineur, vu la simplicité du montage. En plus, l'oreille humaine est capable de faire une excellente sélection des signaux. D'ailleurs la qualité de réception en surprendra plus d'un.
Mais voyons plus en détail le schéma du récepteur. Le signal haute fréquence issu de l'antenne traverse le condensateur C1, qui, par sa faible valeur, a pour but de réduire le niveau des signaux très puissants issus de la bande des petites ondes. Ceux-ci, surtout si vous habitez à proximité d'un de ces émetteurs, pourraient en effet saturer le circuit intégré IC1, ce qui a pour effet de per turber le fonctionnement correct du récepteur. De même, à côté de la bande radioamateur des 40 mètres, se trouve une bande radiodiffusion très active, surtout le soir, avec des émetteurs très puissants, qui eux aussi pourraient venir perturber notre récepteur. Pour y remédier, il suffit de diminuer le gain à l'aide du potentiomètre "Pot1", ce qui a pour effet de diminuer beaucoup plus efficacement le signal perturbateur que le signal que nous voulons entendre. Ce dernier traverse ensuite un filtre passe-bande (L1, C2 et CV1) qui, comme son nom l'indique, favorise la bande que nous voulons écouter, avant d'être appliqué au circuit mélangeur-oscillateur NE612 (IC1). Celui-ci est alimenté par une tension de 5 volts stabilisée par le circuit régulateur de tension 78L05 (IC3). La fréquence de l'oscillateur local est déterminée par les composants C8, C9, CV2, L2 et D1. D1 est une diode "varicap", c'est-à-dire que sa capacité varie en fonction de la tension appliquée à ses bornes.
En clair, nous allons faire varier cette tension à l'aide du potentiomètre "Pot2" pour explorer toute la bande.
Le potentiomètre "Pot3" servant, quant à lui, de réglage fin, ce qui permet de se régler plus facilement sur un signal. Cette solution a été choisie pour éviter l'achat d'un potentiomètre multitours, très onéreux, surtout pour un jeune. Mais revenons à notre signal utile. Celui-ci a été transposé, dans IC1, en basse fréquence (BF). Issu de 4 et 5 de IC1, il traverse une cellule de filtrage BF (C11, R2, C14), qui a pour rôle de diminuer les fréquences aiguës au-dessus de 3 kHz, non indispensables et qui rendraient l'écoute pénible.
C12 et C13 sont des condensateurs d'isolement pour les tensions continues.
La liaison entre IC1 et le circuit amplificateur BF LM386 (IC2) est symétrique, ce qui augmente un peu le nombre de composants, mais a surtout l'avantage de réduire les signaux non désirables et, en plus, d'augmenter le gain des signaux utiles (6 décibels... pour les connaisseurs).
Le circuit amplificateur IC2 a son gain réglé au maximum (46 décibels) par l'emploi du condensateur C16 (valeur maximum).
Ceci est nécessaire pour un récepteur de ce type si on veut bénéficier d'une écoute confortable.
R6 et C17 servent à réduire le bruit blanc généré par la grande amplification de IC2, on appelle cela un circuit "anti-hiss". R7 et C18 empêchent IC2 d'entrer en oscillation si l'impédance du haut-parleur utilisé est trop faible.
R5 et C15 sont là pour la même raison, suivant le type de pile utilisée. En effet, certaines piles ayant une résistance interne trop faible amènent IC2 à entrer en oscillation. Avec ce système vous pourrez utiliser n'importe quelle pile, même si elle n'est plus de première jeunesse. C19 est un condensateur d'isolement pour la tension continue présente en 5 de IC2. La BF, elle par contre, le traverse aisément pour enfin arriver au jack stéréo J2.
Pourquoi utiliser un jack stéréo ? Pour une raison de coût bien sûr. Chacun a chez soi un casque de Walkman : eh bien, il fait parfaitement l'affaire et son connecteur est stéréo. De même, nombreux sont ceux qui ont un ensemble de haut-parleurs pour ordinateur. Cela marche à merveille, et le connecteur est également stéréo. Mais vous pouvez aussi, si votre budget le permet encore, acheter un petit haut-parleur de 8 ohms et l'intégrer à votre boîtier.
La diode D2 sert à protéger le montage contre toute inversion de polarité involontaire lors du branchement de la pile.

Vue sur le récepteur 7 MHz monté.
Bien aéré pour un montage facile mais impossible de faire plus simple !

Le circuit imprimé à l’échelle 1.

Schéma d’implantation des composants.

Vue sur la self L1.
Remarquez les 4 spires bobinées par-dessus les 22 spires.

La mise en place des composants ne posera aucun problème. Toutefois,
par mesure de prudence, les circuits intégrés sont montés sur supports.

Le récepteur fini, prêt à passer à l’écoute.
De belles nuits blanches en perspective !

Montage
Le support le mieux adapté est, notamment pour les débutants, le circuit imprimé. Celui-ci est disponible chez le fournisseur cité dans l'article.
L'implantation des éléments sur le circuit n'est pas compliquée, il suffit de se référer au schéma d'implantation et aux photographies.
Pour le montage, il est nécessaire de rappeler quelques conseils utiles, la réussite étant à ce prix. Utiliser un fer à souder de 40 watts maximum équipé d'une panne fine. La soudure sera de préférence à 60 % d'étain. Bien vérifier les composants, les repérer et les trier (il est plus facile de souder que de dessouder !) avant de les monter.
Commencer par les plus petits pour finir par les plus gros, ce qui est logique. Prévoir des supports pour les circuits intégrés IC1 et IC2, sur tout pour le NE612, celui-ci suppor tant mal les courts-circuits entre pattes. Il sera ainsi plus facile de les changer après d'éventuelles manipulations douteuses.
Les condensateurs chimiques ont un sens de montage qu'il faut impérativement respecter (+ et –), sinon ils peuvent exploser à la moindre inversion.
Bien faire attention au montage des circuits intégrés, il y a un sens, renseigné sur le schéma d'implantation.
Les potentiomètres se montent directement sur la platine.
Les selfs ne sont pas difficiles à réaliser (voir photo). Il ne faudra pas oublier de dénuder les extrémités des fils émaillés après la réalisation des bobines, pour pouvoir les souder.
Attention à ce qu'il n'y ait pas de courtcircuit entre l'enroulement primaire et secondaire de L1. Et sur tout bien repérer le branchement des deux enroulements (voir schéma). La platine pourra être montée dans un petit boîtier, de matière quelconque. La fixation se faisant par les potentiomètres ou (et) les trous prévus. Ne pas oublier de relier l'entrée antenne à une prise coaxiale (J1), ainsi que la sortie BF au jack stéréo (attention à la position des fils de masse !). L'alimentation pourra se faire au moyen d'une petite pile de 9 volts avec son clip de branchement. On peut également, pour plus d'autonomie, brancher en série deux piles de lampe de poche de 4,5 volts. Libre à chacun d'alimenter selon ses préférences.

Réglages
Pour faire fonctionner le récepteur, il faudra bien sûr une antenne. Pour les premiers essais, un fil gainé de 0,75 mm carré (facilement trouvable dans les grandes surfaces) tendu, long de 4 à 5 mètres, pourra déjà faire l'affaire, même si l'ensemble n'est pas très adapté au point de vue impédance.
Il est évident qu'une antenne plus longue donnera de meilleurs résultats, surtout si elle est accordée sur la gamme de fréquences à recevoir (fil de 10 mètres par exemple). Si le montage a été correctement réalisé, le récepteur doit fonctionner dès la première mise sous tension. Il peut être réglé sans appareil de mesure. Mais avant tout, il faut bien revérifier l'implantation de tous les composants, on ne le répétera jamais assez. Les circuits intégrés IC1 et IC2 auront été placés sur leurs supports en dernier, en faisant bien attention à leur sens de placement.
Les réglages se feront de préférence de jour, quand le trafic radioamateur est très intense sur cette bande. Eviter la nuit pour ces premiers essais.
Brancher l'antenne au récepteur. Le fil tendu pourra être muni à son extrémité, qu'on n'oubliera pas de dénuder, d'une fiche banane mâle. Celle-ci s'enfiche d'ailleurs très bien dans la prise coaxiale SO239. Par la suite, et pour de meilleurs résultats, on pourra toujours brancher une antenne digne de ce nom, avec une descente en câble coaxial muni de son connecteur adéquat.
Brancher le casque ou le hautparleur dans le jack stéréo, et mettre sous tension.
Placer CV1 à moitié de sa capacité. Puis P1 et Pot1 à fond dans le sens des aiguilles d'une montre. Pot2 et Pot3 seront placés à mi-course. Régler très doucement CV2 avec un tournevis isolé jusqu'à entendre une ou plusieurs stations radioamateur en phonie ou en morse. Puis régler CV1 au maximum de réception de ces stations. Si la réception est trop forte, ou perturbée par une station radiodiffusion qu'on entend sur toute la plage de réception, il faut diminuer le gain avec Pot1. Votre récepteur est prêt pour les premières écoutes. Avec Pot2 vous recherchez les stations à écouter, et avec Pot3 vous disposez d'un réglage fin permettant de se régler sans effort. Le réglage "pifométrique" est terminé et pourra convenir à tout débutant sans moyens de mesures.
Si on veut étaler toute la bande, et seulement la bande sur toute la course de Pot2, il faut disposer d'un générateur HF ou d'un récepteur de trafic. Le débutant peut alors se rendre dans un club radioamateur (il y en a en général dans toutes les régions) et se faire aider.
La procédure de réglage est alors très simple et très précise. Il suffit de raccorder l'entrée antenne au générateur, de régler ce dernier sur 50 microvolts de sortie. Placer Pot2 à fond dans le sens des aiguilles d'une montre, le générateur sur 7 100 kilohertz et chercher le signal avec CV2.
Puis Pot2 dans le sens contraire, le générateur sur 7 000 kilohertz, chercher le signal avec P1. Le générateur sur 7,050 kHz, régler CV1 au maximum de signal. Votre récepteur est maintenant parfaitement réglé. S'il n'y a pas de générateur et que vous pouvez accéder à un récepteur de trafic, les réglages seront tout aussi simples. Raccorder ensemble les deux entrées antenne des deux récepteurs. Procéder comme ci-dessus, sauf que cette fois-ci vous entendrez le signal de l'oscillateur local de votre petit récepteur dans le récepteur de trafic réglé sur les fréquences nommées plus haut.
Votre petit récepteur est maintenant terminé, et il vous permettra de vous familiariser avec le monde radioamateur, tout en ayant appris à le réaliser de A à Z.
En espérant qu'il serve de tremplin pour des réalisations futures et pourquoi pas qu'il aide à susciter des vocations.

Liste des composants
R7 : .......10 ½
R5 : .......100 ½
R2 : .......1,5 k½
R1 : .......10 k½
R3 : .......10 k½
R4 : .......10 k½
R6 : .......10 k½
Toutes les résistances sont des 1/4 de watt
C1 : .......47 pF
C8 : .......56 pF céramique coef. de température nul
C5 : .......100 pF
C6 : .......100 pF
C9 : .......150 pF céramique coef. de température nul ou polystyrène
C2 : ...... 220 pF
C7 : ...... 1 nF
C3 : ...... 1 nF
C17 : .... 10 nF
C11 : .... 47 nF
C14 : .... 47 nF
C10 : .... 100 nF
C12 : .... 100 nF
C13 : .... 100 nF
C18 : .... 100 nF
C4 : ...... 220 nF
C16 : .... 10 μF
C19 : .... 47 μF
C15 : .... 100 μF / 25 volts
CV1 : .... 60 pF ajustable
CV2 : .... 60 pF ajustable
IC1 : ..... NE612
IC2 : ..... LM386
IC3 : ..... 78L05
D1 : ...... BB909A
D2 : ...... 1N4001
P1 : ....... 22 k½ ajustable à plat
Pot1 : .... 1 k½ linéaire (gain)
Pot2 : .... 10 k ½ linéaire (fréquence)
Pot3 : .... 500 ½ (réglage fin)
L1 : ....... 22 spires fil émaillé 0,5 mm sur tore T37-2 + 4 spires même fil bobiné par-dessus les 22 spires
L2 : ....... 22 spires même fil
J1 : ....... embase coaxiale SO239 ou autre
J2 : ....... mini jack stéréo femelle pour châssis
2 .......... supports pour circuits intégrés DIL8
1 .......... clip pour branchement pile
1 .......... interrupteur simple