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Dernière mise à jour : 05/01/2010Présentation
Ce stroboscope à leds haute luminosité est le troisième de la série.
Bizarre, le potentiomètre en 3D...
Il est alimenté sous 9 volts, est aussi simple à réaliser que le stroboscope à leds 002 et ne fait pas usage de composant spécifique. Sur ce modèle, il est possible de faire varier la vitesse des flashes (fréquence), mais aussi leur durée (largeur impulsion). A ce titre, il est plus interressant que celui réalisé juste avant, où la largeur de l'impulsion variait en concordance avec la fréquence des flashes.
Le schéma
Le schéma repose sur l'utilisation d'un circuit facile à se procurer, qui est le CD40106 (ne pas confondre avec le CD4016 qui comporte des interrupteurs analogiques). Nous verrons plus loin qu'il est possible d'utiliser un CD4093 ou 74C14 en remplacement du CD40106.
Le montage repose sur l'emploi de quelques portes logiques inverseuses à trigger de Schmitt, intégrées dans un circuit intégré de type CD40106. Une porte est utilisée pour la partie oscillateur, une porte est utilisée pour calibrer la largeur de l'impulsion à envoyer aux leds, et une troisième porte isole les deux sections précitées pour garantir une fréquence stable quelque soit le réglage de la durée de l'impulsion adoptée. Le CD40106 comporte trois portes logiques, trois portes ne sont pas utilisées, leur entrée sera fixée à un potentiel défini pour ne pas les laisser vasciller au gré du hazard (c'est général et valable pour tous montages : toute porte logique inutilisé ne doit pas avoir son entrée laissée en l'air, c'est à dire non connectée).
Section Oscillateur
L'oscillateur est très simple et est construit autour de quatre élements seulement : la porte logique U1:A, le condensateur C1, la résistance R1 et le potentiomètre RV2. Notez que l'on peut réaliser un oscillateur avec une seule porte logique uniquement parce que cette dernière est de type Trigger de Schmitt. Avec des portes classiques type CD4011 ou SN7400, il faut au moins deux portes pour réaliser un oscillateur (exemples). La fréquence d'oscillation, et donc de clignotement des leds, est réglable par le biais du potentiomètre RV2. Le point test A permet d'observer la forme du signal généré par cet oscillateur (voir tracés au paragraphe Signaux aux points test).Section "Isolation"
Section assurée par la porte logique U1:2. Rien de plus, merci pour cette simplicité.Section Monostable
On peut appeler cette troisième section un monostable, puisque son but est de délivrer une impulsion de largeur calibrée. Elle est réalisée avec U1:C, R2, C2, R3 et RV1. Les diodes D1 et D2 n'interviennent pas dans la fonction "monostable", et ne sont là qu'à titre de protection, pour empêcher l'application de tensions dépassant les bornes d'alimentation (masse et +9V) sur l'entrée de la porte U1:C, provoquées par les charges / décharges du condensateur C2 à chaque changement d'état logique. Le potentiomètre ajustable RV1 permet de régler la largeur de l'impulsion, en jouant sur la durée de décharge du condensateur C2. Le point test B permet d'observer la forme du signal à l'entrée du monostable, alors que le point test C permet d'observer la forme du signal en sortie du monostable (voir tracés au paragraphe Signaux aux points test).Proto
Circuit testé avec une seule led verte, mais OK aussi avec leds blanches.
Signaux aux points test
Les écrans ci-dessous permettent de visualiser la correspondance entre les divers points test A, B et C. Sur le premier écran, la valeur de RV1 est faible et le condensateur C2 est rapidement déchargé, ce qui conduit à l'obtention d'impulsions (C) courtes (flashes brefs).
Sur l'écran suivant, la valeur de RV1 est élevée et le condensateur C2 se décharge lentement, ce qui produit des impulsions (C) longues (flashes longs).
Notez sur la courbe B, les petits résidus d'impulsions positives qui surviennent lors des fronts descendants du signal d'horloge A. Sans les diodes de protection D5 et D6, ce ne serait pas un résidu, mais une belle impulsion positive de quelques 16V, voir ci-dessous.
Remplacement du CD40106 par un CD4093 ou 74C14
Le circuit intégré CD4093 comporte quatre portes
logiques NAND à trigger de Schmitt, il fonctionne aussi
très bien pour cette application. Les deux
entrées de chaque porte logique du CD4093 doivent juste
être reliées ensemble, afin d'obtenir une fonction
"Porte inverseuse" comme avec le CD40106. Et n'oubliez pas de relier
les deux entrées de la quatrième porte
inutilisée à un potentiel défini (peut
importe lequel, l'important étant de ne pas laisser ces
entrées non raccordées). Merci à Eric pour son
retour d'information concernant le bon fonctionnement de ce stroboscope
avec un 74C14, version CMOS du circuit TTL SN7414 (attention à
ne pas prendre un 74HC14 ou 74HCT14, à moins de réduire
la tension d'alimentation à 5 V et de réduire en
conséquence la valeur de la résistance en série
avec les leds). Une petite
vidéo de son circuit en fonctionnement est visible à
l'adresse suivante :http://www.dailymotion.com/video/xbmoqw_stroboscope-a-led-003_tech
Attention ! L'usage d'un CD4093 impose un nouveau dessin de circuit imprimé, alors que le 74C14 ne le nécessite pas, son brochage étant identique à celui du 40106.
Circuit imprimé
Réalisé pour la version à CD40106 / 74C14.
Typon aux formats Bitmap 600 dpi et PDF