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audio > Commutateur audio 026
Dernière mise à jour : 08/01/2023Présentation
Ce commutateur audio fait partie des "bricolages" mettant en oeuvre des circuits intégrés "pas prévus pour".
Dans la présente réalisation, j'ai brodé autour d'une idée parue dans un des livres de la série "30x" d'Elektor, à savoir un détournement de CD4007 qui se trouve être un circuit "logique" qui comme le CD4016 ou CD4066 peut être utilisé pour commuter des signaux analogiques.
Schéma
Dans le schéma d'Elektor, il n'y avait qu'un seul élement, un CD4007. Les composants que j'ai ajoutés (résistances, condensateurs, diodes et commutateurs mécaniques) permettent une utilisation plus "universelle" du circuit.
La tension de commande utilisée pour la sélection de voie 1/2 peut provenir de l'interrupteur local SW1 ou de l'entrée annexe J7 :
- si JP1 est en position "basse", c'est la tension présente en J7 qui est utilisée
- si JP1 est en position "haute", c'est la tension présente au point commun de l'inverseur SW1 qui est utilisée
Les 12 résistances de 100 kO fixent le potentiel de repos des entrées et des sorties du CD4007 à la valeur de VDD/2, afin de permettre une utilisation du montage avec une alimentation simple (unique). A noter que pour la voie en cours de sélection, les résistances d'entrée se retrouvent en parallèle sur les résistances de sortie. Cette façon de faire permet de limiter au maximum les bruits de commutation. Si ce point ne vous tracasse pas plus que cela, vous pouvez omettre les résistances R2, R5, R8 et R11. En effet, on peut considérer que les sorties sont toujours au potentiel de VDD/2, puisqu'il y a toujours une des deux voies activée... Les 6 condensateurs de 220 nF empêchent les composantes continues créées avec ces doublets de résistances de remonter vers les sources audio ou de se laisser entraîner sur les sorties.
Les deux diodes D1 et D2 sont facultatives. Elles ne sont là que pour protéger les circuits intégrés si par malheur la tension de commande externe s'éloignait (en plus ou en moins) de la plage d'alimentation du montage. Ces diodes sont totalement inutiles avec la commande locale effectuée avec l'interrupteur SW1 (cavalier JP1 en position "haute").
Prototype
Réalisé sur plaque sans soudure, avec une seule voie sur les deux (un seul CD4007, deux entrées / 1 sortie). Ci-après, la photo de gauche montre le circuit avec l'entrée de commande (fil bleu) à 0V, la photo de droite montre le circuit avec l'entrée de commande reliée au +V.
Test #1 : un seul signal audio (amplitude 1 Vpp, fréquence 1 kHz) a été appliqué sur l'entrée In1L, l'entrée In2L étant reliée à la masse à travers une résistance de 1 kO. Objectif : mesurer sur la sortie OutL le taux d'atténuation du signal entrant quand la voie active (ici In1L) est désactivée. Résultat moyen, on observe un résidu d'amplitude 5 mV quand la voie est désactivée, ce qui correspond à un rapport d'atténuation de seulement 200x (soit -46 dB). J'aurais préféré un rapport d'au moins 1000x (-60 dB).
Test #2 : un seul signal audio (amplitude 1 Vpp, fréquence 1 kHz) a été appliqué sur l'entrée In1R, l'entrée In1L étant reliée à la masse à travers une résistance de 1 kO. Objectif : mesurer sur la sortie OutL le taux de diaphonie du signal entrant sur In1R quand la voie active In1L est activée. Résultat : petit résidu d'amplitude estimée entre 2 mV et 5 mV.
Tempérons ces "mauvais" résultats en rappelant que le prototype est réalisé sur une plaque sans soudure (avec de belles capacités parasites entre bandes), et que les mesures ont été réalisées avec un oscilloscope portable de faible résolution et des cordons de mesure loin d'être au top. Pour bien faire, il faudrait tester le circuit selon l'implantation donnée en exemple plus loin, même si au fond de moi je pense qu'on ne pourra pas avoir mieux que ce que permettent les CD4016 ou CD4066. Considérons donc ceci comme un amusement de début d'année.
Circuit imprimé (PCB)
Réalisé en double face.
Circuit imprimé au format PDF - 03/01/2023
Historique
08/01/2023- Première mise à disposition.