LE GENERATEUR BASSES FREQUENCES
LE
GENERATEUR
BASSES FREQUENCES
A)Constitution
.
Les
générateurs basses
fréquences (appelé aussi
générateurs de
fonctions) sont composés
électroniquement de plusieurs circuits, le circuit central
est
un oscillateur. Le signal
généré peut être
modifié en forme,
fréquence, amplitude, décalage, rapport
cyclique, par différents circuits annexes assurant chacun la
variation d'un paramètre.
Les circuits oscillateurs des anciens GBF étaient
à
transistors puis à Amplis
Op.
Par la suite des circuits intégrés
spécialisés ont été
développés et
ont rendus leurs conceptions et dépannages assez simples.
Les
C.I. les plus anciens sont
l'
ICL 8038
et l'
XR-2206.
Ils intègrent plusieurs fonctions en
plus de l'oscillateur.
Aujourd'hui comme beaucoup d'appareils électroniques les
GBFs
utilisent les CMS (
Composants
très petits et
Montés
à la
Surface
des circuits imprimés). Un GBF
simple a souvent le synoptique de fonctionnement suivant :
Le brochage de
l'XR-2206 est le suivant :
Vous trouverez la
description complète en anglais de son fonctionnement ici.
Le
brochage de l'ICL 8038 est le suivant
:
Vous trouverez la
description complète en anglais de son fonctionnement ici.
Nous prendrons en exemple les GBF simples commercialisés par
la société Jeulin :
GF3
et GF4. Ils ont en commun les caractéristiques suivantes :
Fréquence
générée de 1 Hz à 110 KHz
Forme du signal : carrée,
triangle, sinusoïdale
Décalage de la tension : + ou
- 5V
Tension de sortie max. : 10 V
Atténuation de 1/10 et 1/100
Impédance de sortie : environ
50 ohms
Les
GBFs GF3 et GF4 (souvent présent dans nos labos) utilisent
le circuit intégré
XR-2206CP
de la société
EXAR.
Avec seulement quelques composants extérieurs ce circuit
fournit
des fréquences sinusoïdales, triangulaires,
carrées, de rampe et d'impulsions, très
stables. Il possède des entrées en tension
permettant la modulation en fréquence et en
amplitude du signal de sortie.Comme indiqué sur le
schéma de brochage, le circuit est
composé de plusieurs blocs de fonctions ; un oscillateur
commandé par tension (VCO,
voltage controlled oscillateur), un multiplicateur analogique et un
générateur
sinusoïdal (conformateur). Une entrée FSK
(frequency shift keying, commande par
décalage de fréquence), compatible TTL, permet de
brancher deux résistances différentes
génératrices de cadence indépendantes.
Le rapport cyclique peut varier de 1 % à 99 %.
Les circuits complémentaires sont à transistors.
B)Fonctionnement
Les
circuits du GBF ont besoin de 4 tensions. Le +15V et le -15V sont
théoriques, en effet
ces tensions dépendent entièrement de la
variation de la tension EDF (210V~ à 250V~),
de la qualité et de l'état, du transformateur, du
pont de diodes et des condensateurs de
filtrage. Cela a pour conséquence des tensions variant de
18V à 24V, heureusement
presque symétriques. La tension de -12V
stabilisée par une diode Zener (0,4W) varie dans des
proportions moindre. La tension de +12V est
régulée par un
RIT 7812
; elle est utilisée
pour alimenter le circuit intégré
XR2206CP.
Celui-ci
délivre trois tensions d'amplitude fixe mais de forme
différente(sinus, triangle,
carré) et de fréquence variable (les trois ont la
même fréquence simultanément par
sélection). Elles ont une amplitude d'environ 2V max., mais
les signaux sinusoïdaux et
triangulaires ont une composante continu de 6Vsuperposée
(1/2 de U de l'alimentation du
C.I.) ; l
e point A des
schémas correspond à ces tensions selon le
commutateur
enclenché. Le
circuit suivant est un pré ampli à montage
transistors différentiel (2 x
BC237).
Sur sa première branche on prélève la
tension à amplifier et sur sa deuxième
branche la tension de décalage positive ou
négative. Cette tension négative est issue
du -12V stabilisé par une diode Zener (BZX46C12).
L'amplificateur en courant final est composé
d'un transistor "driver" (
2N2905
avec un dissipateur) pilotant 2 transistors
"ballasts" (
BD233
npn et
BD224
pnp) ; une diode rapide (
1N4148)
et 2
résistances de 10
W
compensent les distorsions. La résistance
de 56
W
en série limite le courant de sortie.
L'atténuateur
est uniquement résistif.
C)Maintenance.
Le
schéma général de ces appareils n'est
pas fourni par le fabricant ; il est possible de
le tirer, en appliquant la méthode indiquée dans
mon fascicule, si nécessaire.
Vous trouverez ci-dessous
quelques schémas partiels et photos (La
société Jeulin
en
fournit certains)
:
Câblage
des sorties carré, sinus, triangle
Photo de
la face avant du GF4 (Vous pouvez remarquer l'interrupteur M/A
ajouté en bas à gauche).
L'intérieur
du GF4 après dépose du capot supérieur
(attention à la
température du régulateur)
Pannes
les plus courantes :
Voyant éteint et
aucun fonctionnement : vérifier le sélecteur
127/230V sous
l'appareil et le positionner correctement. Le fusible
à l'intérieur est à changer et
en général aucun autre dommage n'est à
déplorer.
Signaux de sorties faibles :
Résistance de 56 W
en sortie
à changer ; sa valeur a augmenté (R. souvent
noircie dans ce cas là)
Signaux
déformés, très faibles ou absents :
l'amplificateur de sortie est à
vérifier : les résistances de 10 W
et celle de 56 W
sont à changer, malgré une valeur correcte si
elles ont chauffé
; l'élément le plus souvent en cause est le
transistor 2N2905
(à contrôler) et plus
rarement les transistors BD233
et BD234.
La fréquence
indiquée par le bouton compte-tour est trop
différente de celle des
signaux de sortie : bouton compte-tours à resserrer (ou
à changer), vérifier qu'en
butée à gauche il se bloque à 1,0 et
tourne jusqu'à 11,0 (10 tours).
Les signaux sont instables en
fréquence : potentiomètre multitours du
réglage de
fréquence à changer, très rarement le
sélecteur de gamme.
Réglages
des fréquences
Le
bouton compte-tour doit être réglé sur
10,0
Gamme
x10 ®
100Hz ®
T=10ms
: réglage N°1
Gamme
x100 ®
1000Hz ®
T=1ms :
réglage N°2
Gamme
x1K ®
10KHz ®
T=100µs :
réglage N°3
Gamme
x10K ®
100KHz ®
T=10µs :
réglage N°5
Gamme
x1 (2 boutons de gauche enfoncés simultanément) ®
10Hz ®
T=100ms : réglage N°6
Bouton
compte-tour sur 1,0
Gamme
x1K ®
1000Hz ®
T=1ms :
réglage N°4
Réglage
des amplitudes
Réglage d'amplitude des signaux sinusoïdaux :
N°9
Réglage d'amplitude des signaux triangulaires :
N°10
Réglage d'amplitude des signaux carrés :
N°11
Réglage du 5V du décalage :
N°12
Procédure
de dépannage (proposition)
Mesurer à
l'oscilloscope les valeurs de tension au curseur du
potentiomètre de
réglage d'amplitude.
a) valeur correcte (0
à environ 4V) : amplificateur de sortie en cause.
Rési
Transi
b)valeur incorrecte : circuit
oscillateur et /ou alimentation
Mesurer sur la broches 2
(sélecteur sur sinus ou triangle) et ensuite sur la broche
11
(sélecteur sur carré) du XR2206 la valeur des
signaux de sortie : 4V crète à crète
et
sur les connexion 4 et 12 l'alimentation du C.I. :12V=.
Améliorations
possibles
- Installation d'un interupteur sur la face avant (GF4 seulement).
PAGE en TRAVAUX
merci de votre
patience.
Retour haut de page
