Generateur de basses frequences GBFX001

[en cours]

Le GBFX001 est le premier générateur de basses fréquences (GBF) que j'ai conçu. Ce projet se découpe en deux cartes; une alimentation et une carte génératrice de signaux. Ce projet ne dispose pas d'afficheur de fréquence, il convient donc d'utiliser ce GBF couplé à un oscilloscope.

Carte d'alimentation


Description du module : Alimentation symétrique 18V, 5V, 15V et -15V protégée en entré par deux fusibles de 400mA. Intensité maximale théorique de 333mA répartie entre les sorties. Sorties régulées par 7805, 7815 et 7915, sortie brute 18V sur condensateur de lissage (la LED consomme 7mA). Par changement du transformateur il est possible d'augmenter l'intensité maximale du circuit, dans un maximum de 1A par régulateur 78XX et 79XX.

Données

 * Vout : 5V, 15V, -15V, 18V (DEL)
 * Imax : 333mA
 * Fuse : 2x400mA
 * Largeur : 61mm
 * Hauteur : 41mm
 * Longueur : 153mm
 * Largeur visserie : 47mm
 * Longueur visserie : 140mm

Composants
Résistances :
 * 1 x 2,2KOhm 1/2W

Condensateurs :
 * 2 x chimiques 2200µF 63V
 * 6 x polyester 100nF

Semi conducteurs :
 * 1 x régulateur de tension positive 7805 (TO-220)
 * 1 x régulateur de tension positive 7815 (TO-220)
 * 1 x régulateur de tension négative 7915 (TO-220)
 * 1 x pont de diode W06M
 * 6 x diodes 1N 4148

Divers :
 * 2 x borniers doubles
 * 2 x borniers triples (ou 3 borniers doubles)
 * 3 x dissipateur pour TO-220
 * 1 x transformateur ME.TRE-6.42118-2/N (6VA – 2x18V)
 * 2 x portes fusibles
 * 2 x fusibles de 400mA

Notes de montage
Il est important de tenir compte de deux choses lors de la fabrication de cette alimentation : La seconde note est très importante car elle empêche les courts-circuits !
 * la hauteur des composants doit tenir compte de la taille du boitier dans lequel le montage sera placé.
 * Les régulateurs doivent impérativement être isolés de leur dissipateur thermique à l'aide d'une feuille de silicone ou de mika placée entre le dos du composant et le métal du dissipateur et d'un rondelle en plastique intercalée entre la vis et l'avant du composant.

Carte génératrice de signaux et de traitement du signal


La génération des signaux est confiée au générateur de fonctions monolithique XR2206 (datasheet du circuit). Traitement du signal :
 * Le signal brut passe par le condensateur C8 qui élimine les éventuels tensions continue.
 * Le potentiomètre P3 permet de modifier l'amplitude du signal.
 * Le potentiomètre P4 contrôler l'offset du signal.
 * Le signal filtré et régulé est ensuite additionné à la tension d'offset à l'aide de lAOP U1 monté en sommateur inverseur.
 * Un AOP U2 monté en suiveur est utilisé comme tampon, du fait de sa forte impédance d'entrée et de sa faible impédance de sortie.
 * Le signal TTL passe dans l'AOP U3 monté en suiveur.
 * En sortie les signaux sont protégés des courts-circuits (résistances de 47Ohm) et des surtension (diodes D1 à D4).

Utilisation du GBF


Mise sous tension de l'appareil : Connecter la fiche secteur à la prise du GBF, puis actionner l'interrupteur à l'arrière du boitier. Le voyant de mise sous tension (1) s'allume, le GBF est opérationnel.

Les sorties du GBF : La sortie OUT (2) du BGF permet d'utiliser les fonctions principales de l'appareil, la sortie TTL (3) quand à elle est réservée aux circuits de technologie TTL, aux micro-contrôleurs ou aux CMOS dont la tension du signal ne doit pas excéder 5V.

Choix du signal : Le bouton (4) permet de sélectionner le type de signal appliqué à la sortie OUT (2). Ce dernier peut être sinusoïdal, triangulaire, en dents de scie ou en créneaux. La sortie TTL (3) quand à elle doit être utilisée avec le bouton de sélection de signal (4) en position sinus.

Note: La position TTL n'est modulable qu'en fréquence, les réglages de tension et d'offset n'ont aucun effet sur cette dernière.

Réglage de la fréquence du signal : Le bouton (5) permet de multiplier par 1,10,100,1000, 10000 et 100000 la fréquence du signal. Le bouton (6) permet de régler la fréquence entre ces multiples et le bouton (7) permet un réglage fin de la fréquence.

Réglage en tension et offset : Le bouton (8) permet de générer un offset entre -5V et +5V, il permet ainsi de centrer le signal. Le bouton (9) permet de régler l'amplitude du signal entre 0V et 30V.