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Générateur de dirac



  1. #1
    rubble

    Générateur de dirac


    ------

    Bonjour à tous

    J'espère ne pas me tromper de section, et que quelqu'un pourras m'aider.

    Je suis une école d'ingénieur, et Je bosse sur un projet.

    Pour les besoins de ce projet, il est nécessaire de réaliser un générateur de peigne de Dirac indépendant, c'est à dire fonctionnant avec batterie.

    J'ai déjà fait quelque recherche avec des connaissances du lycée et j'avais une petite idée en faisant un ne555 monté en astable. Est ce que quelqu'un pense que c'est possible de réaliser ce générateur à partir du ne555?

    J’avais pensé aussi de faire un montage comparateur mais j'ai des doutes sur cette méthode.

    Sinon est ce que certain aurait quelque idée pour m'éclairer dans ce but

    Merci d'avance pour ceux qui répondront

    Bonne journée
    Cordialement

    -----

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  3. #2
    invite03481543

    Re : Générateur de dirac

    Salut,

    oui le 555 est une bonne idée, il faut que tu prévoies un réglage de la période pour avoir un peigne "étroit", aux dents ressérées a une TF à dents larges et réciproquement.

    @+

  4. #3
    rubble

    Re : Générateur de dirac

    Merci beaucoup

    Je vais donc cherché dans ce sens, j'ai aussi les formules permettant de calculer les éléments en fonction du temps a l'état haut.

    Dernière petite question: le temps a l'état haut d'un Dirac est très petit mais de quel ordre est il? C’est à dire de l'ordre de la milliseconde, de la micro seconde, ou de la nanoseconde?

    Merci d’avance et bonne journée
    Cordialement

  5. #4
    m'enfin

    Re : Générateur de dirac

    Citation Envoyé par rubble Voir le message
    Merci beaucoup

    Je vais donc cherché dans ce sens, j'ai aussi les formules permettant de calculer les éléments en fonction du temps a l'état haut.

    Dernière petite question: le temps a l'état haut d'un Dirac est très petit mais de quel ordre est il? C’est à dire de l'ordre de la milliseconde, de la micro seconde, ou de la nanoseconde?

    Merci d’avance et bonne journée
    Cordialement
    Salut,
    Le Dirac n'a pas de réalité physique (largeur nulle et surface unité donc amplitude qui tend vers l'infini). On ne peut donc en faire qu'une approximation. Pour cela, il faut prendre en compte l'application qui en est faite: en général, on utilise le peigne de Dirac dans l'échantillonnage de signaux continus: le Dirac utilisé ne sera donc pas forcément le même selon la bande passante du signal à échantillonner. Choisis d'abord la période de répétition du Dirac (voir Shannon), l'impulsion, quant à elle devra être la plus courte possible, mais attention, plus elle sera brève, plus l'énergie transmise sera faible (il y a là un compromis à trouver). L'idéal étant que plus c'est bref, plus l'amplitude est grande (surface unité) mais il y a les limites technologiques à respecter.
    Bon courage
    A+

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    preston

    Re : Générateur de dirac

    Perso j'aurais pris une simple porte XOR. Tu appliques à l'entrée deux signaux même fréquence mais avec un petit déphasage.

  8. #6
    rubble

    Re : Générateur de dirac

    Citation Envoyé par preston Voir le message
    Perso j'aurais pris une simple porte XOR. Tu appliques à l'entrée deux signaux même fréquence mais avec un petit déphasage.
    Tout d’abord merci a m’enfin pour sa réponse

    Merci de ta réponse Preston

    Oui c'est vrai que c'est une idée, mais ce générateur de Dirac doit être indépendant, il doit fonctionner sur batterie, donc sur tension continue au départ, donc de fréquence nulle (si je puis dire), alors à partir d'une tension continue c'est impossible a moins de le transformer en un signal périodique, mais cela ne ferait il pas un circuit un peu complexe?

    Si tu avais une autre idée avec cette porte XOR tu peut l'expliquer un peu plus, merci.

    Cordialement

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  10. #7
    Jack
    Modérateur

    Re : Générateur de dirac

    Je pense avoir compris l'idée de PRESTON.

    Il suffit de faire passer ton signal périodique dans une porte logique et de combiner les signaux d'entrée et de sortie de cette porte en leur appliquant une opération logique, un Ou exclusif (XOR) par exemple.

    En théorie en sortie du XOR, on devrait toujours avoir 0. Mais comme les 2 signaux sont décalés en raison du temps de propagation de la 1ère porte, tu vas voir apparaître des pics dont la durée est celle de ce temps d propagation, donc très court (selon la technologie).

    Note qu'avec un XOR, la fréquence sera double de celle du signal d'origine.

    A+

  11. #8
    rubble

    Re : Générateur de dirac

    Citation Envoyé par Jack Voir le message
    Je pense avoir compris l'idée de PRESTON.

    Il suffit de faire passer ton signal périodique dans une porte logique et de combiner les signaux d'entrée et de sortie de cette porte en leur appliquant une opération logique, un Ou exclusif (XOR) par exemple.

    En théorie en sortie du XOR, on devrait toujours avoir 0. Mais comme les 2 signaux sont décalés en raison du temps de propagation de la 1ère porte, tu vas voir apparaître des pics dont la durée est celle de ce temps d propagation, donc très court (selon la technologie).

    Note qu'avec un XOR, la fréquence sera double de celle du signal d'origine.

    A+
    oui j'avais compris aussi, mais le signal est un signal continu puisque ca sera une batterie (pile, etc..).

  12. #9
    preston

    Re : Générateur de dirac

    Alors attend laisse moi réfléchir que je dise pas de bêtises, faut dire que j'en sors pas mal ^^

    On a besoin de deux tensions sinusoidales légèrement déphasées ... générées par une tensions DC ...

    Bon ... tu prends un VCO, Le VCO est un traducteur Tension/Fréquence. Il produit un signal alternatif (généralement sinusoïdal) de sortie dont la fréquence est directement proportionnelle à la tention continue du signal d’entrée. (PAR EXEMPLE: http://www.analog.com/UploadedFiles/.../ADF4360-0.pdf)

    Pour obtenir un certain délais, pas trop long, je dirais que tu mets deux inverseurs devant une des entrées de la xor.

    Ou alors pour un introduire un léger déphasage on pourrait ... utiliser un simple réseau RC, deux 555, un ff, ... enfin voila



    ++

  13. #10
    Jack
    Modérateur

    Re : Générateur de dirac

    Pourquoi générer un sinus?

    Un simple 555 en oscillateur suffira pour fournir le signal de base.

    L'idée du décalage temporel généré par le temps de propagation d'un porte logique est intéressante car elle permet d'avoir des impulsions très courtes.

    A+

  14. #11
    preston

    Re : Générateur de dirac

    Tout a fait d'accord ...

  15. #12
    preston

    Re : Générateur de dirac

    On prend ton idée pour générer le signal carré et on prend la mienne pour le déphasage ... et on a un dirac

    Bon il se fait faim ... c'est l'heure des courses, à ce soir ...

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  17. #13
    preston

    Re : Générateur de dirac

    Lien pour le 555

    http://etronics.free.fr/dossiers/analog/analog60.htm

    parmis tant d'autres ....

  18. #14
    rubble

    Re : Générateur de dirac

    Donc pour résumer, pour voir si j'ai bien compris:

    On prend un oscillateur en Ne555 qui permet de transformer le signal continu de la batterie (pile) en un signal rectangulaire, puis on met un déphaseur (léger), puis on fait une porte logique entre le signal rectangulaire et le signal rectangulaire légèrement déphasé, et hop on a le Dirac. C’est ça ?
    et le déphaseur je peut le faire avec un simple ampli, en montage dephaseur? car je sais que c'est possible pour des signaux sinusoidaux mais rectangulaires je ne sais pas


    Merci beaucoup a tous pour votre aide

    Cordialement
    Dernière modification par rubble ; 15/01/2007 à 18h46. Motif: oubli d'informations

  19. #15
    Jack
    Modérateur

    Re : Générateur de dirac

    Il ne s'agit pas à proprement parler d'un déphaseur, mais plutôt d'un retard.

    Dans un circuit XOR, il y a généralement 4 portes.

    Tu peux en prendre une aussi pour le retard: le signal issu du 555 est envoyé sur une des entrées de ce XOR, l'autre entrée étant reliée au 0V. Les signaux d'entrée et de sortie de ce XOR seront décalés du temps de propagation de la porte: par exemple avec un 74HC86, ce temps est de 11 ns.

    Avec des familles logiques plus rapides, on peut encore descendre ce temps.

    A+

  20. #16
    rubble

    Re : Générateur de dirac

    J'ai tout compris.

    Merci beaucoup a tout le monde qui m’a aidé.

    Super ce forum, avec des réponses rapides et claires super.

    Si des personnes ont encore des idées qu'il le dise, mais avec ce que j'ai déjà ça devrai aller nickel.

    Encore merci a tous.
    Bonne soirée.
    A+

  21. #17
    preston

    Re : Générateur de dirac

    Jack,

    Tu aurais quoi en famille logique plus rapide que 11 ns de commuation ?

    ++

  22. #18
    Jack
    Modérateur

    Re : Générateur de dirac

    de l'ALS par exemple:
    http://www.standardics.nxp.com/produ...df/74als86.pdf

    de l'AHC ou de l'AHCT: 4 à 5ns typiques

    A+

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  24. #19
    rubble

    Re : Générateur de dirac

    Merci de votre aide a tous.

    Mais petit hic, apres avoir vu avec le responsable projet, le temps de monté du ne555 est trop grand pour cette application, alors il voudrait que je cherche du coté des oscilateurs a quartz, mais je maitrise vraiment pas ce theme.

    est ce que des personnes ont des explication et peut etre des schemas sur ce sujet. j'en ai deja quelque uns

    le but est de realiser un oscillateur a quartz qui peut avoir une frequence entre 100MHz et 1GHz

    merci d'avance

  25. #20
    Jack
    Modérateur

    Re : Générateur de dirac

    Pourquoi tu ne mets pas un autre XOR en sortie du 555 pour mettre les signaux en forme.

    De toutes manières je ne comprends pas où est le problème, vu que la sortie est prise sur une des portes du montage que je t'ai décrit.

    A+

  26. #21
    Jack
    Modérateur

    Re : Générateur de dirac

    Oups, j'ai lu trop vite et je n'ai pas vu la fréquence.

    1GHz ça commence à faire ...

    Mais jusqu'à 100MHz, on trouve des oscillateur intégrés qui sortent directement le signal logique.

    A+

  27. #22
    rubble

    Re : Générateur de dirac

    oui c'est vrai mais on desire des frequences allant jusque 1GHz c'est c'est pour des application sur les antennes par la suite.

    mais voila donc je repete: je recherche tout les renseignement sur les oscillateur a quartz pour des frequence de 100MHZ à 1GHz

    merci d'avance

  28. #23
    Jack
    Modérateur

    Re : Générateur de dirac

    C'est bien dommage que tu ne nous aies pas présenté ton cahier des charges dès le début, ça aurait évité une perte de temps inutile.

    Bon courage quand même, parce que tu n'es pas au bout de tes peines: le tout n'est pas de générer le signal, il va falloir le mettre en forme pour générer les impulsions puisque tu veux un dirac.

    Avec une période de 1ns, pour obtenir un dirac, il faudra que l'impulsion soit bien 100 fois plus petite que cette période. Amuse -toi bien pour générer une pulse de 10 ps.

    A+

  29. #24
    m'enfin

    Re : Générateur de dirac

    Aïe, ça se complique. Il n'y a pas de quartz (à ma connaissance) qui oscille à 1GHz, à ces fréquences là, on utilise des montages complexes à base de multiplieurs de fréquence (PLL et synthétiseurs de fréquence...) qui sont pilotés par des quartz à fréquence plus faible (qq 10MHz). La réalisation de tels modules est extrèmement délicate en raison des fréquences mises en jeux (problème d'adaptation d'impédance, de couplage parasite, de stabilité...).

    Citation Envoyé par rubble Voir le message

    le but est de realiser un oscillateur a quartz qui peut avoir une frequence entre 100MHz et 1GHz

    merci d'avance
    Je ne comprends pas trop la demande: dois-tu réaliser un oscillateur à quartz ou un générateur de peigne de Dirac?

    Si c'est un générateur de Dirac qu'il faut faire, tu dois pouvoir trouver des modules oscillateurs (VCO par exemple) qui répondent à ton besoin.
    A partir de cet oscillateur, tu vas devoir créer le peigne de Dirac. Là encore, un problème de taille est la bande passante de ton montage: un Dirac a un spectre très étendu (infini en théorie), avec une fréquence de répétition de 1GHz, la bande occupée va être phénoménale et il sera difficile de traiter un sujet tel que celui là à distance.

    Donne nous le cahier des charges exact pour qu'on puisse te répondre avec plus de précision car actuellement, les réponses qu'on t'apporte sont à coté du problème.
    A+

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  31. #25
    rubble

    Re : Générateur de dirac

    en fait il faut faire un generateur de dirac qui fonctionne a une frequence entre 100MHZ et 1GHZ

    Mais un des chercheur m'as dit que ct peut etre possible en associant un oscillateur a quartz et des portes nand

  32. #26
    Jack
    Modérateur

    Re : Générateur de dirac

    Je ne comprends vraiment pas comment on peut te faire chercher quelque chose sans te donner un cahier des charges.

    Bon, on connait déjà les fréquences, c'est déjà ça.

    Quelle doit être le rapport cyclique maxi?.

    A+

  33. #27
    m'enfin

    Re : Générateur de dirac

    Salut,
    Je ne voudrais pas paraître pessimiste, mais on t'en demande beaucoup. J'ai travaillé quelques années dans le domaine des hyperfréquences avant d'enseigner et les exigences me paraissent difficiles à tenir:
    - pour ne prendre qu'un signal carré à 1GHz, si on veut passer seulement 3 harmoniques (et on est loin du carré parfait), il te faudra une bande passante de 7GHz (puisqu'en théorie, un signal carré ne possède que des harmoniques impaires). Obtenir des bandes passantes aussi larges est excessivement difficile. J'ai utilisé des appareils dont la bande allait jusqu'à 18GHz, c'était des usines à gaz dont le prix dépassait les 30 000€ .
    Le chercheur que tu cites ne fait-il pas partie de la grande famille des Yacafocon? . Ils sont quelquefois arrivés à un tel niveau d'abstraction et de théorie, qu'ils en perdent un peu la notion des réalités.
    J'ai quitté les hypers il y a 5 ans, depuis la technologie a évolué et des solutions techniques à ton problème existent peut-être. Pour t'en assurer, avant de tenter d'entrer dans les détails de la réalisation, peut-être est-il plus sage de voir avec ces chercheurs la faisabilité d'un tel dispositif.
    Bon courage
    A+

  34. #28
    b@z66

    Re : Générateur de dirac

    Citation Envoyé par rubble Voir le message
    en fait il faut faire un generateur de dirac qui fonctionne a une frequence entre 100MHZ et 1GHZ

    Mais un des chercheur m'as dit que ct peut etre possible en associant un oscillateur a quartz et des portes nand
    Le fréquence du quartz ne pose sans doute pas de problème puisque ce qui va jouer sur la qualité de ton impulsion (autour d'une ns donc) est le temps de montée des oscillations du quartz et non sa période directement. En prenant donc un montage oscillateur à quartz (tu trouveras sur google, il suffit en général de deux capas, d'une résistance et d'une porte inverseuse, voir les conditions d'oscillations sur les capas) ayant une fréquence d'oscillation de 40MHz (déjà élevé) et en saturant bien l'oscillation, je pense que tu dois pouvoir obtenir des temps de montée adéquats. Pour ce qui est du déphasage, j'ai aussi une autre solution: fais passé ton carré dans un filtre passe haut et en sortie tu obtiens directement de jolies impulsion (il faut toutefois une fréquence de coupure assez élevée à toi de voir si tu peux les réaliser. Ensuite met en forme tout ça avec des portes logiques mais elles auront toutefois intérêt à être très rapide au niveau des temps de montée pour que cela marche.
    Dernière modification par b@z66 ; 18/01/2007 à 09h04.

  35. #29
    rubble

    Re : Générateur de dirac

    je ne comprend pas trop

    si je prend le montage equivalent du quartz et en changeant les valeurs des composant pour augmenter la frequence??

    sinon a partir du quartz comment arriver a un signal de sortie avec une frequence allant de 100Mhz a 1GHz

    merci d'avance de vos reponses

  36. #30
    b@z66

    Re : Générateur de dirac

    Si tu veux un générateur de dirac qui ait une période de 1GHz, il faut bien reconnaitre que cela devient très difficile car cela signifierait que la bande passante du signal devrait dépasser allègrement les 10GHz. En revanche, si tu veux un générateur de dirac (quelque soit la période du signal) qui ait une bande passante atteignant 1GHz, cela pose beaucoup moins de problème et les suggestions qui t'ont été proposé jusqu'à maintenant sont valables. Essayes en tout cas de te faire préciser par ton supèrieur cela en terme de BP ou période.

    Enfin, avec un montage oscillateur à quartz, la fréquence est en générale fixe ou peut être ajuster très faiblement. Cela est du au quartz qui a une fréquence de résonnance très marquée à cause de son coefficient de qualité élevé: c'est d'ailleurs à cause de cette stabilité en fréquence que le quartz est utilisé en radio. En jouant un peu sur la valeurs des capas, tu dois toutefois pouvoir ajuster légèrement cette fréquence. On peut normalement aussi obtenir différentes fréquences avec un quartz, cela est du toutefois aux harmoniques que peut générés ce genre de montages donc ce sera nécessairement une fréquence multiple de la fréquence de départ. On voit sur ce lien (http://www.lpmi.uhp-nancy.fr/realisa...eur/index.html)
    que l'on obtient cela en utilisant un filtre accordé sur la fréquence de l'harmonique désiré. Enfin, pour obtenir un réglage large de la fréquence d'un oscillateur pour ces fréquences, il faut en général se diriger vers un montage PLL qui allie la variabilité de la fréquence d'un circuit oscillant à la précision du quartz.

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