Générateur BF à base d'XR2206

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Le signal rectangulaire issu du XR2206 est connecté à la broche T1CK (clock timer 1). Ainsi, le compteur du timer n°1 est incrémenté à chaque front montant du signal, donc à chaque nouvelle période du signal de sortie sinusoïdal ou triangulaire.  
Le signal rectangulaire issu du XR2206 est connecté à la broche T1CK (clock timer 1). Ainsi, le compteur du timer n°1 est incrémenté à chaque front montant du signal, donc à chaque nouvelle période du signal de sortie sinusoïdal ou triangulaire.  
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Pour mesurer la fréquence, plusieurs solutions sont envisageables :  
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Pour mesurer la fréquence, on adopte la solution suivante :
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* On peut compter le nombre d'impulsions pendant une durée fixée par un timer ou par par une simple boucle.
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* Les impulsions rectangulaires issues de l'XR sont comptabilisées par le compteur sur 16 bits du timer 1 du PIC
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* On peut appliquer une règle de trois entre le nombre d'impulsions issues du signal inconnu et le nombre d'impulsion d'un signal de référence. Le signal de référence peut être fournie par une horloge externe ou, plus simplement (et de façon moins précise) correspondre simplement à la valeur d'un compteur incrémenté par un instruction du microcontroleur.
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* La valeur du compteur est relevée toutes les 50ms et mémorisée dans une FIFO de 10 entrées de 16 bits. La période de 50ms permet d'éviter le débordement du compteur, qui atteindra au plus 50000 pour un signal à 1MHz. Noter que l'on aurait aussi pu utiliser l'interruption d'overflow pour comptabiliser les impulsions sur 32 bits.  
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* La période de 50 ms est mise en oeuvre grâce au timer 2 du PIC.
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La seconde solution est la plus simple à mettre en oeuvre lorsque la plage de fréquence est très large (dans notre cas, entre 0Hz et 1 MHz environ).
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* Toutes les 500ms (10 cycles), on calcule la somme des 10 compteurs, on la multiplie par 2, on la convertie en chaîne de caractères et on l'affiche sur l'écran.
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Soit
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* Cref le compteur incrémenté à chque itération de la boucle, de fréquence Fref,
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* Cinc le compteur incrémenté à chaque période du signal inconnu, de fréquence Finc
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A chaque itération de la boucle, l'approximation de la fréquence Finc est Finc # Fref * Cinc / Cref.
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Il faut naturellement être vigilant avec les débordements du compteur du timer Cinc et de la variable contenant Cref.  
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Dans le cas du PIC16F628, le timer est sur 16 bits, l'overflow est donc très rapide pour Finc = 1Mhz. L'idée est d'adapter la fréquence de référence à la fréquence du signal.
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On commence par une durée de boucle compatible d'un signal à 1Mhz (c'est-à-dire que le compteur Cinc ne dépasse pas une valeur de 50000 (par exemple) entre deux tours de boucle, puis on allonge la durée de la boucle jusqu'à ce que l'erreur relative devienne inférieure à un seuil fixé.
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== Conclusions et leçons ==
== Conclusions et leçons ==

Revision as of 07:34, 10 May 2011

Contents

Objectifs

Réaliser un générateur BF à l'aide du merveilleux petit XR2206-qui-fait-tout.

Ce montage est dans la lignée du générateur de fonctions à base d'EPROM, du générateur BF à PLL, à base de PIC 16F628A et du Générateur de fréquence à base de DDS AD9850. Un sujet inépuisable...

Réalisation

Le schéma est donné ci-dessous. C'est une très légère adaptation de la note d'application TAN-005 d'Exar. J'y ai simplement rajouté un ampli op de puissance et un affichage numérique de la fréquence...

Voici la carte une fois achevée, sans et avec la face avant.

Genebf xr2206 board.jpg


Genebf xr2206 buttons.jpg


La génération de fréquence à base de XR2206

Pour l'essentiel, le montage reprend celui donné par EXAR dans sa note d'application (voir ci-après). Je n'y ai apporté que de mineures modifications, indiquées en rouge sur la figure.

Genebf xr2206 schema.jpg

L'alimentation est réalisée par un transformateur 220V/9V, un couple 7806/7906 et leurs capacités de lissage.

Genebf xr2206 alim.jpg

La sortie de l'XR2206 est amplifiée au moyen d'un ampli op de puissance (0.7A) L272 :

Genebf xr2206 ampli.jpg

L'affichage de la fréquence

L'affichage de la fréquence est réalisée au moyend 'un PIC 16F628 et d'un petit écran LCD type 44780 :

Genebf xr2206 cpu.jpg

L'XR2206 génère un signal rectangulaire de période égale à celle de la sinusoïde sur sa broche 11. Ce signal est en collecteur ouvert (porté à VSS lorsqu'il est actif et en l'air sinon). Dans notre montage, ce signal est polarisé à +5V via une résistance de 10K. On utilise une diode et une résistance supplémentaire avant d'attaquer le PIC16F628, de sorte que le signal varie alors entre OV et VDD-0.6V, environ. Le schéma est donné ci-après.

Genebf xr2206 rect.jpg

Le signal rectangulaire issu du XR2206 est connecté à la broche T1CK (clock timer 1). Ainsi, le compteur du timer n°1 est incrémenté à chaque front montant du signal, donc à chaque nouvelle période du signal de sortie sinusoïdal ou triangulaire.

Pour mesurer la fréquence, on adopte la solution suivante :

  • Les impulsions rectangulaires issues de l'XR sont comptabilisées par le compteur sur 16 bits du timer 1 du PIC
  • La valeur du compteur est relevée toutes les 50ms et mémorisée dans une FIFO de 10 entrées de 16 bits. La période de 50ms permet d'éviter le débordement du compteur, qui atteindra au plus 50000 pour un signal à 1MHz. Noter que l'on aurait aussi pu utiliser l'interruption d'overflow pour comptabiliser les impulsions sur 32 bits.
  • La période de 50 ms est mise en oeuvre grâce au timer 2 du PIC.
  • Toutes les 500ms (10 cycles), on calcule la somme des 10 compteurs, on la multiplie par 2, on la convertie en chaîne de caractères et on l'affiche sur l'écran.

Conclusions et leçons

Inutile d'acheter ce que l'on peut très facilement faire soi-même...

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