Télécommande sonore analogique - BUT1 - S2
Schéma de câblage de l'amplificateur de puissance (documentation du constructeur)
Note : Les niveaux présentés dans "Caractéristiques" sont subjectifs. La signification précise est détaillée dans Détails des caractéristiques des projets universitaires.
Ce projet a consisté à concevoir un système complet d’émission et de réception sonore pour déclencher la mise en route d’un robot via un signal de 1,2 kHz. Le système, exclusivement analogique, se compose de deux modules indépendants : un émetteur et un récepteur, chacun découpé en sous-ensembles spécialisés (astable, filtres, amplificateurs, etc.). Le cahier des charges exigeait une reconnaissance de fréquence précise, une émission suffisamment puissante et une robustesse vis-à-vis des harmoniques.
J’ai conçu le générateur astable qui constitue la source du signal dans la chaîne émettrice. Il est basé sur un multivibrateur à comparateur MCP6541 avec hystérésis, suivi d’un filtre RC et d’un amplificateur opérationnel (MCP601 rail-to-rail). L’objectif était de produire un signal triangulaire centré sur 2,25 V (Vdd/2), à une fréquence stable de 1,2 kHz, et d’une amplitude de 4,5 V crête à crête.
Après dimensionnement des composants via modélisation et simulation MultiSIM, j’ai validé expérimentalement le signal via oscilloscope. L’amplitude, la fréquence et la forme du signal correspondaient aux spécifications, avec moins de 1 % d’erreur sur la fréquence.
J’ai ensuite développé l’étage d’amplification en sortie d’émetteur, destiné à alimenter un haut-parleur 8 Ω. Le composant utilisé est le LM4818, adapté aux signaux audio faibles avec un gain ajustable et une puissance de sortie jusqu’à 300 mW. Le montage inclut un contrôle TOR par bouton-poussoir via la broche "shutdown".
Le réglage du gain a été effectué pour obtenir une tension de sortie de 2,2 V (valeur efficace : 1,55 V), en accord avec la puissance admissible par le haut-parleur. Une analyse FFT a permis de vérifier que l’atténuation de la 3e harmonique restait acceptable, malgré une légère baisse (26 dB au lieu des 30 dB initiaux après le filtre passe-bas).
Les deux modules que j’ai conçus — le générateur astable et l’amplificateur de puissance — remplissent leurs rôles dans le respect du cahier des charges : fréquence précise, signal stable, amplification adaptée. Le signal émis est reconnu sans erreur par le récepteur, validant l’ensemble du système.
Ce projet a illustré ma capacité à dimensionner et simuler des circuits analogiques, à enchaîner tests unitaires et intégration système, et à adapter mes choix de composants pour concilier théorie et comportement réel.