Traceur de courbes basique en DIY

[a-wai]

Hello à tous !

Suite aux discussions sur ce topic, et après avoir vu cette vidéo, je me suis dis qu'il devrait être possible de faire un traceur de courbes assez basique pour les tubes de préamp.

Rien de particulièrement novateur pour ce projet, mais il devrait permettre de se faire un testeur sympa pour pas trop cher
Pour celà, il faut un petit transfo d'alim, comme celui-ci et un Arduino pour la partie commande/mesure.

Le principe est le suivant :
- on redresse le secondaire HT sans le filtrer, et on connecte l'anode du tube en direct
- on redresse le secondaire 6.3V pour créer une tension régulée de -5V
- 5 résistances de 100K en série entre le -5V et la masse fournissent 6 paliers de tension de grille, sélectionnés à l'aide d'optocoupleurs commandés par l'Arduino
- on mesure le courant circulant dans la lampe via une résistance de 1R à la cathode ; le signal aux bornes de cette résistance est amplifié pour garder une résolution suffisante
- les mesures de courant sont effectuées sur le front montant de la tension d'anode ; sur le front descendant on commute la tension de grille pour préparer le prochain cycle de mesure
- les mesures sont envoyées sur le port USB/série au format CSV ; un copier-coller plus tard on pourra donc créer un joli graphique dans son tableur

Le schéma n'est pas finalisé, mais ça me parait déjà pas mal pour l'instant, donc j'attends vos commentaires avant de me faire un proto
Je pense notamment qu'il y a surement plus simple que les optos pour la tension de grille, mais je sais pas trop comment encore... Peut-être voir si on peut générer une tension entre 0 et +5V et utiliser un AOP monté en suiveur inverseur derrière ?

PS : Pour l'alim du -5V, j'ai mis un 7805 parce que je n'ai pas de 7905 sous la main, mais une version "finale" ne serait bien sur pas comme ça

[McColson]

Super intéressant comme idée c'est chouette !!!

[Totof]

Bonsoir

Peut être que cette page
te donneras l'idée

Bonne soirée

[a-wai]

Hmmm, oui, un PWM filtré suivi d'un inverseur serait tout à fait faisable, effectivement !

Petite mise à jour du schéma pour la peine, vous en pensez quoi ?
Il manque les condos d'alim des AOP, mais sinon en l'état ça me semble bon à tester...

[Totof]

Bonjour

Ou ceci plus précisément

Collé entre le +5 et le -5
un ICL7660 peremt une sortie négative si elle manque

Vgrid.png (4.63 Kio) Vu 19286 fois

Bonne journée

[a-wai]

Bah ça me paraissait bien compliqué pour pas grand chose ce circuit... Lui en a besoin parce qu'il veut aller jusque -50V, mais perso comme je reste entre 0 et -5V, pourquoi un AOP inverseur ne suffirait pas ?

[Totof]

Bonsoir

La version du µtracer avec un transi de moins en sortie d'Aop est plus simple
L'avantage du miroir de courant suspendu entre +5 et -5 ou plus négatif, est d'espérer
pouvoir passer la grille en positif ( pour une ECC83 par exempel )

Mais c'est moins simple j'en convient

Penser aussi à une tension d'écran avec 3 ou 4 valeurs fixes via un sélecteur
rotatif dans la source de courant d'une petite alim régulée peut le faire aussi pour des pentodes ( EF86 )
un DN3545 ou LD150 et un IRF820 et hop

Bonne réflexion

[a-wai]

La version du µtracer avec un transi de moins en sortie d'Aop est plus simple

Euh OK, mais j'ai du mal à voir en quoi Par rapport au schéma que tu as mis en PJ au-dessus, tout est remplacé par un AOP et 2 résistances, donc ça me parait tendu de faire plus simple, non ?
(Note que je suis pas non plus fabuleusement compétent avec le silicium, pour ne pas dire que je suis une bille : autant l'AOP je gère pas trop mal, autant le reste je continue à nager un peu, donc j'ai surement loupé un truc)

L'avantage du miroir de courant suspendu entre +5 et -5 ou plus négatif, est d'espérer
pouvoir passer la grille en positif ( pour une ECC83 par exempel )

Mais c'est moins simple j'en convient

Ah oui mais attention, la philosophie du projet c'est : simpl(ist)e et efficace
Je vais monter le proto en faisant les fonds de tiroir, le but est que ce soit un projet trivial et économique (avec le schéma actuel on doit taper autour des 50€, Arduino inclus)
Et si on commence à envisager des mesures en grille positive, on quitte le domaine du "trivial" justement, ce que j'aimerais éviter (pour un projet plus complet il y a déja celui de The_Setlaz, pour ma part je vais commencer petit)

Par contre en y réfléchissant, une fois le principe validé (y compris le code Arduino débuggé), y'aura moyen d'étendre le bazar en proposant des "modules" supplémentaires, par exemple une alim variable pour les g2 de pentodes, qui serait effectivement un ajout bienvenu

[Totof]

Bonsoir

Si tu part sur de l'Arduino , on pourra sûrement faire un bout de chemin ensemble et j'ai de quoi aussi bricoler
dans mes fonds de tiroirs

Pour ton IHM, tu as la librairie qui va bien avec Processing
et Firmata pour l'Arduino en hardware
Le très gros avantage de cette ensemble ( Arduino et Processing ) est d'être multi OS

Pour ton projet KISS, l'AOP est donc bien adéquat et la majeure partie des tubes de préamp
colle avec la plage 0 - 5 Volts , surtout si on redresse le 6.3 on a presque 9 Volts
avec une petite cellule R-C il reste 8 volts

To be continued

Bonne soirée

[a-wai]

Pour ton IHM, tu as la librairie qui va bien avec Processing

Je connais ouais, en fait la grosse difficulté va être de me forcer à ne pas coder trop "bas-niveau"
(pour l'anecdote, je m'étais amusé à faire un petit OS multi-taches temps réel sur Arduino pendant ma dernière période de chomage, en utilisant uniquement la libc, histoire de me faire une "carte de visite" pour ma recherche de taf)

Pour ton projet KISS, l'AOP est donc bien adéquat et la majeure partie des tubes de préamp
colle avec la plage 0 - 5 Volts , surtout si on redresse le 6.3 on a presque 9 Volts
avec une petite cellule R-C il reste 8 volts

Effectivement, faudra que je voie ce que ça donne en ondulation résiduelle, si je peux me passer du régulateur pour grapiller quelques précieux volts ce sera pas un mal

[Totof]

Bonjour

Un bon condo de 100 ou 220 µf et déjà l'ondulation résiduelle passe sous le 100 ième de volt
ça devrait suffire non pour du kiss

Sinon va te falloir une alimentation pour les AOP , elle pourrait servir aussi avec peut être
plus de tension et un régulateur , de toute façon va te falloir une alim 5 volts pour
l'arduino au cas ou tu voudrais asservir le CAN à une autre tension que celle issue du bus
USB

Bonne journée

[McColson]

Je suis ça avec intérêt, si y'a besoin d'aide en matos, demande a-wai.

[a-wai]

Merci chef, mais pour l'instant c'est bon, j'ai tout sous la main ! J'espère d'ailleurs pouvoir trouver le temps de faire un premier proto de la partie analogique ce week-end, en validant à l'oscillo le résultat... Si c'est bon, j'attaquerai le code.

Un bon condo de 100 ou 220 µf et déjà l'ondulation résiduelle passe sous le 100 ième de volt ça devrait suffire non pour du kiss

Possible, même si je me dis que le mV serait vraiment top pour garder quand même une mesure précise

Sinon va te falloir une alimentation pour les AOP , elle pourrait servir aussi avec peut être plus de tension et un régulateur ,

Oui, c'est l'idée, que l'alim négative de grille soit issue de celle des AOP, puisque la tension sera de toutes façons donnée par ceux-ci.

de toute façon va te falloir une alim 5 volts pour l'arduino au cas ou tu voudrais asservir le CAN à une autre tension que celle issue du bus USB

Bah vu que le système ne sera de toutes façons pas utilisable sans USB (les données seront transmises via la console série/USB), autant faire simple et s'éviter de créer une ligne d'alim supplémentaire...

[Totof]

Hello

J'ai zieuté un peu ton idée d'AOP pour la génération de Vg1, mon petit doigt me dis que l'ondulation
liée à la PWM sera de l'ordre du % aussi donc pour avoir des milivolts , mais je peut
me tromper hein

Sinon pour l'alim USB oui et non , celle du bus USB varie en fonction des laptop , pour avoir fait des essais avec plusieurs PC
et laptop, je préfère souvent collé un petit régulateur 5 volts pour alimenter le µc quand le CAN doit être précis
sinon d'autre tension de référence sont exploitable par l'Arduino en software

Un autre détails aussi les fréquences d'horloge et le diviseur ( prescaler ) qui influe sur la rapidité de la conversion
et sur la fréquence des PWM , j'ai regardé avec ta base de redressement ( 100 hz et que sur la montée ) on devrait
espérer entre 50 et 100 points par mesure ( 5ms/25µs = 200 ) car il faudra bien un petit delay() et minimum
une mesure pour la tension d'anode et une pour le courant

Tu arrive au même constat

Bon appétit et à ce soir

[a-wai]

J'ai zieuté un peu ton idée d'AOP pour la génération de Vg1, mon petit doigt me dis que l'ondulation
liée à la PWM sera de l'ordre du % aussi donc pour avoir des milivolts , mais je peut
me tromper hein

En fait je me suis basé sur le tableau de la page du µTracer, qui indique 0.4mV d'ondulation avec une fréquence de PWM à 20kHz et une fréquence de coupure du filtre à 100Hz, la tension étant dans ce cas établie au bout de 7ms.
Comme il me faut moins de 5ms, j'ai passé le filtre à 200Hz, ce qui, en extrapolant par rapport aux résultats à 500Hz, me donne une ondulation toujours <1mV et une durée d'établissement de la tension qui devrait être dans les clous...
Ca nécessitera par contre de modifier la fréquence du PWM de l'Arduino, qui est < 1kHz de base. Damn, déjà une raison de mettre les mains dans le cambouis bien profond !

Sinon pour l'alim USB oui et non , celle du bus USB varie en fonction des laptop , pour avoir fait des essais avec plusieurs PC et laptop, je préfère souvent collé un petit régulateur 5 volts pour alimenter le µc quand le CAN doit être précis
sinon d'autre tension de référence sont exploitable par l'Arduino en software

Hmmm, pas faux, va falloir tester attentivement tout ça alors... Ceci dit, y'a aussi moyen de l'alimenter par un transfo 9V genre Boss ou assimilé, chose que beaucoup de gratteux ont chez eux, ça fait déjà une alternative

Un autre détails aussi les fréquences d'horloge et le diviseur ( prescaler ) qui influe sur la rapidité de la conversion
et sur la fréquence des PWM , j'ai regardé avec ta base de redressement ( 100 hz et que sur la montée ) on devrait
espérer entre 50 et 100 points par mesure ( 5ms/25µs = 200 ) car il faudra bien un petit delay() et minimum
une mesure pour la tension d'anode et une pour le courant

Tu arrive au même constat

J'avais pas encore regardé cet aspect, c'est chose faite ! Et je suis un peu moins optimiste que toi sur ce coup-là : avec la fréquence de l'Arduino, il faut que l'ADC ait une fréquence de 125kHz, soit 8µs/cycle, pour garder la résolution de 10 bits.
Pour switcher proprement les sources, il faut qu'à la fin d'une conversion, je modifie le mux puis je lance la conversion suivante, ce qui bouffe donc un cycle en plus des 13 nécessaires à la conversion, soit une durée totale de 112µs/conversion, ce qui permet 44 mesures pour chaque valeur de tension de grille, donc 22 pour chaque paramètre (possibilité d'optimiser pour faire 48 mesures à chaque fois, mais ça complexifie le soft pour un gain limité).
Le tout serait géré par interruptions pour garder un bon contrôle de l'ensemble, et permettre au CPU de bosser tranquillement pendant les conversions. Et puis on évite les delay() à tout bout de champ
(damn, encore un truc à coder bas niveau !)

Je crois que du coup, vu que les fonctions les plus importantes (PWM et ADC) vont être codées en bas niveau et que je prévois d'utiliser les interruptions pour un peu tout, je vais finir par me passer des libs Arduino