AMPLIFICATEUR STÉRÉO
SOMMAIRE
I. Contexte du projet
1.Définition du projet
2.Cahier des charges
3.Expression du besoin
II. Déroulement du projet
1) Préparation du schéma électronique de l’amplificateur et de l’alimentation
2) Choix des composants
3) Simulation du schémas électronique
4) Réalisation kicad
5) Réalisation de la plaque
6) Packaging
7) Liste du matériel commandé
III. Conclusion
1)Vidéo de présentation du projet
2) Remerciements
3) Webographie
I.Contexte du projet
1. Définition du projet
Dans le cadre de nos projet de première année il nous a été demandé de réaliser un amplificateur audio(stéréo) avec un cahier des charges définis. L’objectif primaire de ce genre de projet est non seulement de nous introduire au travail en équipe mais aussi en autonomie.
Notre projet l’amplificateur stéréo a pour but de permettre l’amplification de signaux sonores. De ce fait les sons issus d’un émetteur (smartphone par exemple) simulés par une variation de tension électriquement seront amplifiés pour être transmit à un récepteur (haut-parleur par exemple). Notre amplificateur devra être alimenté aussi bien sur le secteur qu’avec une batterie (voiture par exemple).
La première contrainte étant d’alimenter notre amplificateur, nous avons donc divisé notre projet en deux parties : l’alimentation et l’amplification.
- Partie Alimentation : BARHAME Rayane, KELES Hakan, DARBOUX Marvin
- Partie amplification : ABLAK Mehmet , AMAYOU Ayoub
2.Cahier des charges
- Alimentation à rabattement et à retournement
- 230 v en entrée (l’alimentation pourra être branché à une prise) ; elle régule le courant et la tension pour qu’ils conviennent à l’amplificateur
- 10 à 12 v comme tension et jusqu’à 5 A en sortie
- Source de courant constante avec transistor bipolaire
3.Expression du besoin
Ce schémas globalise de façons très générale toutes les contraintes (besoins) nécessaires a l’élaboration du projet. Les fonctions de services seront détaillées dans le tableau qui suit :
II. Déroulement du projet
1) Préparation du schéma électronique de l’amplificateur et de l’alimentation
Avant de commencer l’utilisation de logiciel et autres, nous avions dû commencer à faire la conception du schéma ‘brouillon’ sous forme papier. En effet, avec l’aide de notre tuteur, nous avions réaliser plusieurs calculs et plusieurs schémas différents pour pouvoir aboutir au schéma électronique de nos deux parties de notre projet.
2) Choix des composants
Après avoir fini la conception du schéma papier, nous avons commencé à choisir les composants pour la conception taille réelle. Nous avons donc préparer 2 fiches (une pour la partie Alimentation et l’autre pour la partie Amplification) avec le nom des composants non disponible à l’iut. Le choix des composants a été réalisé avec la prise en compte pour chaque composant du datasheet « idéale » pour notre projet du point de vue données de fabrication mais aussi du point de vue coût. Cette fiche regroupait donc le nom des composants à commander.
Exemple d’un document source que l’on a réalisé pour facilité la recherche des données composants :
2.1) Partie alimentation
Deux phases sont nécessaires à la réalisation d’un projet. La phase de conception et celle de la réalisation. Le choix des composant relie ces deux phases étroitement. Après la préparation de notre schémas électronique ils nous fallait trouver des composants adhérant à notre solution et attestant de la crédibilité de nos choix conformément à ce que le marché peut nous offrir. Cette étape c’est donc déroulé comme suit :
- choix du condensateur : Calcul de la capacité du condensateur C = I / Δu * F I = 1A , Δu=5v (car on veut 10V en sortie et la transfo délivre une tension efficace de 15√2 = 21V donc la différence sera de 16), F = 100 Hz 1 Transfo = 50 Hz * 2 (en double)
- choix de la diode Zener : 5 V
- Pont redresseur de tension
- choix de la résistance : Ampérage max : 250 Ma, Résistance : 16/(20*10^-3) = 800 Ω donc I =Vmin/R = 11/800 = 0.01375 = 13mA.
Afin de palier au défaut de la résistance pour avoir un courant continue, on a donc choisi d’opter pour un transistor
- Choix du transistor: transistor PNP
- Ampli opérationnel 741 avec tension de sortie max 25 mA
- Choix du deuxième transistor:
Calcul des courants Ic pour des valeurs max et min :
– Pour le max : Icmax = β * Ibmax = 70 * (25*10^-3) = 1,75 A
– Pour le min : Icmin = β * Ibmin = 20 * (25*10^-3) = 0,5 A
Or 0,5 < 1A (Courant que l’on veut tirer) donc obligation de rajouter un transistor à l’aide d’un montage de Darlington en NPN. D’ou le choix de ce transistor 2n1711 en bas du 1er Transistor.
2.2) Partie amplification
3) Simulation du schémas électronique
Les schémas électriques on été réalisé dans un premier temps par le biais de PROTEUS ISIS (logiciel de simulation électronique)
- Partie Alimentation: les tensions affichés par les voltmètres mettent donc en évidence la validité des choix de composants que nous avions fait ainsi que le respect du cahier des charges
- Partie amplification: la courbe en verte fait office de tension de sortie et celle en jaune de tension d’entrée
4) Réalisation Kicad
Kicad est un logiciel de conception libre assisté par ordinateur intégrant à la fois un module de saisie de schémas et un module de routage de circuits électriques.
4.1) Conception partie alimentation
Nous avions eu pas mal de problèmes avec l’amplificateur opérationnel ainsi que le pont redresseur de tension afin de les relier comme il faut à la masse. La pose de la résistance variable vu qu’on arrivait pas a obtenir la bonne gamme de tension.
4.2)Conception partie amplification
La pose des radiateurs posait problème. Obtenir la bonne tension de sortie fut aussi très délicat.
6) Packaging
Le packaging c’est fait très rapidement. Il nous fallait une boite pas trop encombrante et simple à réaliser. La prise en main du logiciel ( ) c’est faite très rapidement, sans compter le fait que la forme complexe de la fermeture de la boite c’est faite très rapidement a cause de l’aisance d’utilisation du logiciel.
7) Liste du matériel commandé
III.Conclusion
1) Vidéo de présentation du projet
2) Remerciements
Ce projet fut pour nous une expérience unique. Il nous a instruit au travail en équipe et en autonomie. Nous remercions de ce fait nos professeurs de projet ainsi que nos professeurs électrotechnique et de bureautique pour le temps qu’ils nous ont consacré. Nous tenons également à remercier spécialement le responsable de L’IUT lab pour son implication dans la réalisation des plaques et du packaging.
3) Webographie
redresseur double alternance monophasé