mardi 28 février 2017

Bip bip: 5 circuits qui produisent un son

Que ce soit pour un système d'alarme, une sonnette,  ou simplement pour irriter son entourage, il arrive parfois qu'on veuille produire un son au moyen d'un circuit électronique.  Cet article montre quelques façons différentes de procéder.

Le point commun de tous les circuits présentés ici, c'est qu'ils permettent de produire un son au moyen d'un petit haut-parleur chaque fois qu'on appuie sur un bouton.



Premier circuit:  un oscillateur constitué de 2 transistors

Notre premier circuit, que nous avions déjà exploré dans un précédent article,  ne comporte pas le moindre circuit intégré: il s'agit d'un oscillateur constitué de deux transistors (un transistor PNP et un transistor NPN).  J'ai utilisé un 2N3904 et un 2N3906, mais le circuit devrait fonctionner avec d'autres paires de transistors d'usage général.
L'oscillation est produite par une succession rapide de charges et de décharges du condensateur: lorsque le condensateur est chargé, les deux transistors deviennent conducteurs, ce qui cause la décharge du condensateur.  Une fois le condensateur déchargé, les transistors ne sont plus conducteurs, et le condensateur peut se charger à nouveau.

Vous pouvez obtenir un son plus aigu en diminuant un peu la capacité du condensateur, ou en diminuant la valeur de la résistance R2.


Deuxième circuit:  un timer 555

Un grand classique:  l'incontournable timer 555 en mode multivibrateur astable.  Encore une fois, vous pouvez sans problème modifier la fréquence en utilisant un condensateur de capacité différente (plutôt que 100 nF) ou des résistances de valeur différente.  Il s'agit du même circuit que j'avais jadis utilisé pour fabriquer un oscillateur pour pratiquer le code morse.

Troisième circuit:  porte NON

Le circuit intégré CD40106 comporte 6 portes NON à bascule de Schmitt, mais je n'en ai utilisé qu'une seule pour la réalisation de ce circuit.  Lorsque l'entrée de la porte est à un niveau logique haut, la sortie se règle à un niveau logique bas, et vice versa.  Si on redirige le signal de sortie vers le signal d'entrée, en prenant soin d'ajouter un délai grâce à un condensateur et une résistance, on obtient une oscillation.

La sortie du CD40106 ne procure pas suffisamment de courant pour alimenter le haut-parleur, toutefois, ce qui explique la présence du transistor.

Ici encore, il est parfaitement possible d'obtenir un son de fréquence différente en remplaçant le condensateur ou la résistance de 100 kΩ.
Dans le passé, nous avions expérimenté quelques synthétiseurs rudimentaires basés sur le CD40106.

Quatrième circuit:  un oscillateur constitué d'un amplificateur opérationnel

On peut faire un tas de choses formidables avec un amplificateur opérationnel; parmi celles-ci:  un multivibrateur astable.  J'ai choisi un LM358, ce qui m'a permis d'utiliser une alimentation simple (d'autres modèles d'amplificateurs opérationnels nécessitent une alimentation symétrique).

Tout comme le CD40106 dont nous parlions plus haut, la sortie du LM358 ne transporte pas assez de courant pour alimenter un haut-parleur, d'où l'ajout d'un transistor.



Cinquième circuit:  Arduino

Les 4 circuits précédents devraient vous avoir convaincu qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser un microcontrôleur pour une tâche aussi simple que produire un son lorsqu'on appuie sur un bouton.

Pas nécessaire, mais quand même possible, et même plutôt facile.

Voici un circuit et un sketch permettant d'accomplir cette action au moyen d'une carte Arduino Uno. Cette fois, le transistor sert surtout à protéger la sortie numéro 8 de votre microcontrôleur préféré, car un courant trop intense risquerait de l'endommager.







Yves Pelletier   (TwitterFacebook)

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