 Fonction n°2 : Fournir une fréquence de référence

Fonction n°2 : Fournir une fréquence de référence

A partir de quel schéma de base ?

Nous voulions tout d'abord simuler cette fréquence de référence, à l'aide d'un générateur de la salle de TR de seconde année. Mais nous nous sommes vite rendu compte que celui-ci était vite limité. Voulant simuler une fréquence de 8Mhz, ce générateur engendrait de très nombreux parasites et délivrait des fréquences quelques peu "farfelues ". Nous décidions donc d'un commun accord de fabriquer un oscillateur à quartz de 8Mhz dont voici le schéma (fig. 4) que nous avons trouvé dans le livre Principes de l’électronique.

fig.4 schéma de l'oscillateur de référence à quartz

Pourquoi avons nous choisi de réaliser ce montage ?

Nous voulions réaliser un oscillateur de référence car grâce à celui-ci nous pourrions comparer sa fréquence stable, à la fréquence issue de la bobine, et donc ainsi grâce à cette différence de détecter la présence ou non d'un métal. Un oscillateur à quartz s'imposait ici car un quartz possède une grande stabilité en fréquence.

Quel est son fonctionnement ?

La fréquence des oscillations est générée donc par un quartz. Il faut savoir qu'un quartz est un composant piezzo-électrique c'est à dire que lorsqu'on lui applique une certaine tension il va se mettre à vibrer suivant une fréquence caractéristique. Dans notre montage notre quartz à une fréquence de 8Mhz. Bien sûr ce n'est pas cette fréquence qui sera comparée à la fréquence issue de l'oscillateur à bobine. Il va falloir diviser cette fréquence, or justement il existe un circuit intégré qui est capable de divisé une fréquence. Ce circuit est de type 74HL4060, il capable de diviser des fréquences de 2^0 jusqu'à 2^13.

Pour plus de renseignements vous pouvez consultez la documentation technique de ce circuit à la page. Comme nous voulions une fréquence proche de 15kHz, nous avons vite trouvé qu'il fallait diviser la fréquence de 8MHz par 512 soit 2^9.

On trouve 8000000/512=15625 Nous venions donc de réaliser un oscillateur de référence dont la fréquence est très proche de 15KHz.

Quels ont été les problèmes rencontré et les solutions envisagées ?

Nous avions au début de nos essais recherchés des montages oscillant quartz dans le guide du technicien en électronique. Ces montages étaient réalisés à l'aide d'un quartz en association avec des circuits logiques. Mais après de nombreux essais, il a fallu nous rendre à l'évidence que de tels montages ne fonctionnaient pas.

Découragé, nous avons trouvé grâce à l'aide de Monsieur Durand un oscillateur à quartz fonctionnant à l'aide d'un transistor (fig. 4).

Le second problème qui s'est posé à nous, était l'impossibilité de réaliser un montage fonctionnant à 8Mhz sur une plaque d'essais. Ainsi nous avons réalisé ce montage sur un circuit imprimé. (Voir partie V.2.a)

Pour améliorer la comptabilité électromagnétique de notre montage nous avons réalisé une ligne de masse commune.

Comme dans le montage précèdent la tension de sortie de montage n'était pas une tension carré avec des signaux logiques 1 et 0 niveau essentiel car nous devions attaquer notre diviseur de fréquence à l'aide de signaux logiques. Cette fonction est réaliser grâce à un Trigger de type 74LS14. La sortie de ce Trigger était relier à l'entrée de notre diviseur de fréquence.

Fig. 5 : schéma final de l'oscillateur de référence à quartz

Vous pouvez remarquez que les résistances R4, R5 et RV1 permettent de fixer le niveau de sortie entre 0 et 5V=niveau que doit recevoir un circuit logique.

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