Diaphonie à 40kHz?

[invited3dcf66c]

Bonjour,
Dans le cadre de mon mini-projet d'électronique analogique de première année d'études d'ingénieur à l'ENSEA, j'ai conçu un télémètre à ultrasons. Sur la breadboard il fonctionne très bien.
Pour m'amuser j'ai décidé de fabriquer un circuit imprimé. Vous trouverez en pièces jointes mon schéma et mon typon.
Mais le soucis c'est que là ça ne fonctionne plus. Après avoir un peu tout regardé à l'oscilloscope, il se trouve qu'on observe sur l'entrée de la partie réception une image non négligeable (environs 5mV) du signal émis, qui vient pourrir le signal reçu (entre quelques mV et 100mV), ce qui fait que la mesure est complètement erratique.
Ca me fait penser à un problème de diaphonie, me ça m'étonne de trouver ce genre d'effets à 40kHz. Quelqu'un voit-il la source de ce problème?

Merci d'avance et à bientôt!
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[invited3dcf66c]

Note: La résolution du typon que j'ai uploadé sur le forum n'est pas suffisante, on y voit des pastilles proches de certaines pistes et lesdites pistes se toucher. Ce n'est pas le cas dans la réalité.

[invitee05a3fcc]

Tu aurais mis un plan d'implantation ....
- la masse est un peu petite et fait tout le tour
- les entrées des portes non utilisées doivent être au 0V
- La connexion au piézo RX est blindée ?
- Pas de réseau RC sur les alimentations du TL084 à ras du boitier. Les alimentations peuvent être parasitées par la consommation des circuits logiques (mettre R série = 220 et C=0,1µF//22µF)

[invited3dcf66c]

Je te remercie de ta réponse.
C'est effectivement un peu con de ma part pour l'implantation... Je l'ai rajouté ci-joint au cas où.
Je vais essayer de refaire un typon avec une masse plus grosse et "centrale" si je m'exprime correctement, avec les pattes non utilisées au 0.
La connexion au piézo RX n'est pas blindée. D'ailleurs c'est simplement le transducteur qui est inséré et vissé dans le bornier (peut-être une erreur d'ailleurs?).
Quand au réseau RC j'ai un peu du mal à comprendre pourquoi ma capacité 100nF de découplage ne suffit pas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee05a3fcc]

Le C13 est à 3 Km de l'ampliOP ....
Met un RC sur le +15 et le -15 de l'ampliOP

le transducteur qui est inséré et vissé dans le bornier

un parasitage mécanique ? met 3 cm de fil souple avec le piézo RX et le piézo TX

[invited3dcf66c]

Le C13 est à 3 Km de l'ampliOP ....

Certes, mais C13 n'est pas là pour s'occuper de l'AOP, il est là pour le 4011, pour l'AOP j'ai mis C12 et C15 que j'ai essayé dans la mesure du possible de mettre au plus près des broches.
Quand au parasitage mécanique comme précisé plus haut ce n'est pas la cause du soucis puisque le parasitage est présent même quand le récepteur n'est pas branché du tout.

[invitee05a3fcc]

C12 n'est pas près du TL084 ?
Tu n'aurais pas une erreur sur ton plan d'implantation entre TL084 et 4070?

[invited3dcf66c]

Si C12, pas C13. Bref je ne vais pas jouer sur les mots (nombres...).
Le schéma d'implantation est juste, cependant, dans la prochaine version je les mettrais dans l'autre sens, ça m'évitera d'avoir des longues pistes qui parcourent tout le PCB pour rien. Je ne sais pas si ça a une influence, mais dans le doute.

[invitee05a3fcc]

Oui effectivement ..... sur le C.I, j'avais intuitivement mis le TL084 près du connecteur X2 !

Quelle (mauvaise) idée de mettre le TL084 à l'opposé ......

[invited3dcf66c]

Bon, j'ai retravaillé tout ça et essayé de ramener le plus rapidement possible la masse entre chaque composant et le "boudin" du milieu.
J'ai inclus le réseau R-C sur les deux alimentations du TL084.
J'essaierai de m'arranger pour déporter les transducteurs également.
J'espère qu'avec ces précautions cela fonctionnera.

[invite1d404051]

Bonjour,

À mon avis rien que le plan de masse devrait régler ton problème, à condition que tu le referme.

Ensuite essaye d'écarter les pistes (dans la mesure du possible) d'au moins une fois leur largeur, et d'éviter le couplage des pistes entres elles sur de longues distances.

Les alims des composant doivent en revanche se coupler au maximum dans le cas où il n'y aurait pas de plan de masse et/ou d'alim.

Pour les condos de découplage je pense que c'est bon, tu les as mis au plus près... (l'idéal serait sous le composant, mais en simple face... xD)

Bien évidemment ces règles s'appliquent surtout à de hautes fréquences, à part le plan de masse qui lui devrait toujours être obligatoire en dessous de la centaine de MHz ^^

[invited3dcf66c]

Alors sur cette version la plus récente j'ai juste ajouté le plan de masse partout. Par contre pour éloigner les pistes je vais avoir du mal à certain endroits si je veux garder cette taille de PCB.
Penses-tu qu'il peut déjà y avoir un couplage important à cette fréquence?

[invite1d404051]

Alors sur cette version la plus récente j'ai juste ajouté le plan de masse partout. Par contre pour éloigner les pistes je vais avoir du mal à certain endroits si je veux garder cette taille de PCB.
Penses-tu qu'il peut déjà y avoir un couplage important à cette fréquence?

Si tu as mis un plan de masse je pense que ça devrait déjà régler beaucoup de problèmes, et je ne pense pas qu'à 40KHz il y ait beaucoup de diaphonie entre piste.
Par contre essaye de faire un peu moins tassé, par exemple la piste en bas du PCB qui relie C8 au TL084 via un jumper, tu peux l'écarter un peu...

Tu peux aussi tricher sur l'empreinte des composants: par exemple les condos électrolytiques, mettre un pas plus grand et puis tu écarteras les pattes quand tu souderas. Effectivement, c'est moins esthétique et moins "pro", mais ça peut être une solution pour rapprocher les composants ou éviter les jumpers.

[jiherve]

Bonsoir,
une question bête, normalement un télémètre US fonctionne en impulsionnel, la partie réception est censée ignorer ce qui se passe pendant l’émission du pulse et un chouilla après, as tu prévu une insensibilisation du récepteur durant cette période ?
JR

[invited3dcf66c]

Non, en réalité ce télémètre a un fonctionnement un peu différent (certes discutable). En gros on module la porteuse 40kHz par un signal carré de 66Hz (ici, mais évidemment pas trop critique), ensuite si tout se passe bien à la réception après traitement on retrouve un carré, déphasé de l'émis, on leur fait subir un ou-exclusif, et on a alors une tension PWM de valeur moyenne proportionnelle (disons affine, faut pas être trop prétentieux) à la distance. Il ne reste plus qu'à moyenner.

Sur ce coup je suis assez surpris de l'écart énorme entre le montage plat de spaghettis sur platine, et le montage sur circuit imprimé.

[jiherve]

Bonsoir,
la portée est courte.
Au vu du principe il faut assurer une diaphonie très faible, pas de couplage électrique ni mécanique, donc suivre les conseils de Daudet et bien découpler les alim, cela signifie séparation partie émission et réception par des filtres efficaces, pas de circuits actifs communs.
JR