Comment convertir une fréquence en longueur d'onde ?

[lepido31]

Bonjour à tous,
Mon projet est de construire un émetteur AM de faible puissance couvrant les gammes trouvées sur mes anciens postes à lampes des années 50. Je me suis inspiré du montage proposé par JC Jardiné (la version 2) puis ai modifié l'oscillateur pour couvrir PO et GO. Si j'arrive à afficher correctement la fréquence émise sur mon voltmètre numérique, je souhaiterais maintenant afficher digitalement la longueur d'onde correspondante afin de pouvoir repérer plus facilement la réception sur les cadrans de mes TSF. Je crois que pour faire simple, il faudrait diviser 300 par ma fréquence d'émission en KHz pour avoir ma longueur d'onde en mètres. Pensez vous à un moyen simple et fiable pour y arriver ? Je pensais à un CI de type PIC mais je ne suis pas équipé pour sa programmation et n'ai pas les connaissances pour écrire le programme. Sinon, pensez vous à d'autres solutions ?

Avec mes remerciements pour vos conseils et votre aide.
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[Antoane]

Bonjour et bienvenue !
La difficulté consiste à réaliser une fonction x->1/x. Le micro-controleur est la solution la plus adapté, pour peu que tu ais de quoi le programmer ou que tu connaisse qqn qui puisse le faire. Sinon, quelques suggestions ici : http://forums.futura-sciences.com/el...ml#post4633301

Ceci dit, il n'est pas impossible que tu ais quelque part dans ton poste l'information déjà présente et utilisable.

[Tropique]

Sinon, pensez vous à d'autres solutions ?

Il suffit de faire un périodemètre ayant les bonnes constantes numériques pour un affichage direct. C'est pratiquement la même chose (et donc la même complexité) qu'un fréquencemètre, mais les entrées fréquence et référence sont interverties.

Ça peut se faire avec un circuit compteur style CD4553 et quelques fonctions de "glue logic".

[lepido31]

Merci pour toutes vos idées. Celle avec le périodemetre et le 4553 me plait bien. Si vous avez un schéma qui va bien , je suis preneur. Autre solution: Je suis OK pour rétribuer celui ou celle qui pourrait me programmer un PIC et me fournir le schéma en conséquence. Encore merci à tous.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

Bonsoir,
Le net regorge de fréquencemètre/périodemètre à partir de PIC ou de µc Atmel.
ex :http://www.avr-asm-tutorial.net/avr_...fcount_m8.html
il est fonctionnel.
JR

[Tropique]

Merci pour toutes vos idées. Celle avec le périodemetre et le 4553 me plait bien. Si vous avez un schéma qui va bien , je suis preneur.

C'est une application spécifique, donc aucun périodemètre "généraliste" ne le fera, mais Antoane ou moi même trouverons peut-être le temps de pondre quelque chose sur mesures

Autre solution: Je suis OK pour rétribuer celui ou celle

Non, ce genre de chose n'a pas cours chez nous: c'est gratuit sinon rien

qui pourrait me programmer un PIC et me fournir le schéma en conséquence.

Je suppose que tu peux gentiment demander à jihervé d'adapter le programme Atmel en conséquence: que ce soit en hard ou en soft, les constantes numériques d'un périodemètre d'usage normal ne conviennent pas, le travail est similaire.

Dans ce cas précis, la complexité hardware d'un périodemètre hard ou soft se valent à peu près: il faut 5 boitiers dans l'exemple à µC, ce sera à peu près la même chose avec un IC compteur, 4553 ou similaire. Le choix est donc surtout une question de préférence personnelle

[lepido31]

Bonjour,
Je vois que vous avez plein d'idées et cela me rassure pour mon projet. Pour tout ami qui aurait la sympathie de passer un peu de temps dessus, je vous donne les données d'entrées: Fréquence à convertir entre 80 KHz et 23MHz. Niveau d'entrée: Pour l'instant 5v, mais je l'ajusterai sans souci en fonction de vos contraintes logicielles. Sortie en volts proportionnels à longueur d'onde (1v = 1m). Je m'occuperai des divisions en cm avec l'affichage sur mon voltmètre. Faites comme vous le sentez par rapport au choix analogique / numérique, le but étant d'avoir un système simple, fiable et sans remise à zéro entre chaque mesure.
Autre contrainte: Comme je vous le disais précédemment, je ne suis pas équipé pour programmer et n'ai pas les connaissances pour écrire un programme qui va bien.
Dernier point: Aucune urgence immédiate. Je reprendrai mon projet lorsque vous aurez trouvé ou concu quelque chose de sympa pour moi.
Merci encore à tous pour votre aide précieuse et bonne journée à tous.
Stéphane

[f6bes]

Bjr à toi,
Pourquoi veux tu ..jusqu'à..23 Mhz , si ton poste émetteur doit couvrir les PO et GO ??..(....pour couvrir PO et GO....)
D'autre part je doute que tu puisses réaliser un émetteur MULTIBANDE (80khz à..23 Mhz).
C'est pas à la portée du premier pékin lambda venu.
De plus la circuiterie entre le 100khz et le 20 Mhz y a une sacré différnece !

Maintenant si c'est pour servir (ton "mesureur") ultérieurment sur d'autre fréquence....j'ai rien dit
Bonne journée

[lepido31]

Effectivement f6bes, j'ai bien conscience du shift important en fréquence et des différences techniques en conséquence, mais ce n'est pas un souci puisque le coté émetteur est déjà opérationnel.
Mon projet sera complet lorsque j'aurai réussi l'affichage de la longueur d'onde avec votre aide.
En revanche, petite modification sur les données d'entrée après calcul. Cela serait plutôt 300000 / F (KHz) pour obtenir une longueur d'onde en mètres et non 300.
D'autre part, l'excursion de mon voltmètre m'impose que ce convertisseur sorte 0,001 volts pour 1 mètre et non 1V/m.
Merci pour vos prochaines "cogitations"

[Antoane]

Bonjour,
Si tu as deux bandes (srtt s'il y a un trou inutilisé au milieu) le mieux sera sans doute de réaliser un longueur-d'onde-mètre à deux calibres, chacun affichant une tension avec une échelle différente.

Ex ( à reprendre en fonction des capacités d'affichage du voltmètre et des largeurs de bandes) :
En PO, tu as 1,5V pour 1500m (200kHz) et 3,75V pour 3750m (80kHz) (1mV/m) ;
En GO, tu as 1,5V pour 15m (20MHz) et 3V pour 30m (10MHz) (100mV/m);

[lepido31]

Tout à fait d'accord avec toi Antoane pour ces calibres à plusieurs niveaux. Il faudra certainement intégrer ça dans le programme à venir.
Juste pour me rassurer car sans contrainte de temps : Y a t'il une bonne âme qui pourrait me fournir un schéma et me programmer un PIC avec ces données lorsqu'il en aura le temps svp ?
Merci.

[lepido31]

Juste un rappel Antoane, car tu as inversé PO et GO et la gamme de fréquence n'est pas tout à fait exacte. En prenant large, ma gamme de GO (celle que l'on trouve sur les récepteurs TSF) s'étend de 150 KHz à 350 KHz, celle des PO de 500 KHz à 1,5 MHz et celle des OC de 1,5 MHz à 23 MHz. On a donc bien une excursion de 150 KHz à 23 MHz pratiquement sans trou.

[lepido31]

Désolé pour les GO, je commence bien à 80 KHz et non à 150 !!!
Je commence à fatiguer et ce long week end va être le bienvenu.....

[Tropique]

Voici déjà la version digitale, basée sur un HEF4534, courant et bon marché: http://www.selectronic.fr/circuit-lo...cmos-4534.html

Le 4553 ne convient pas, vu qu'il n'a que 3 digits. Normalement, si je n'ai pas fait d'erreur, ce circuit devrait afficher directement la longueur d'onde en mètres, depuis une trentaine de KHz jusqu'à plusieurs dizaines de MHz.

L'entrée accepte directement un signal sinus et devrait avoir une sensibilité de quelques centaines de mV.

Le seul réglage à faire est le master-clock, à la fréquence indiquée.

Il y a quelques "raccourcis" dans le design, mais qui ne devraient pas causer de soucis pour un usage de loisir

[lepido31]

Merci Tropique pour ton super circuit simple. Connais tu la patte de sortie du 4534 sur laquelle je peux récupérer ma tension proportionnelle car j'ai déja l'affichage sur mon voltmètre ?

[Tropique]

Merci Tropique pour ton super circuit simple. Connais tu la patte de sortie du 4534 sur laquelle je peux récupérer ma tension proportionnelle car j'ai déja l'affichage sur mon voltmètre ?

Désolé, cette version est purement digitale, j'avais cru comprendre que c'était ton choix préféré:

je souhaiterais maintenant afficher digitalement la longueur d'onde correspondante afin de pouvoir repérer plus facilement la réception sur les cadrans de mes TSF. Je crois que pour faire simple, il faudrait diviser 300 par ma fréquence d'émission en KHz pour avoir ma longueur d'onde en mètres

Qu'à cela ne tienne, la maison ne reculant devant aucun sacrifice, voici la version (purement) analogique du circuit; tu économises même un boitier.


La calibration se fait par la tension d'alimentation qui devrait se situer entre 5.34 et 5.35V (sauf erreur de calcul, évidemment). Le quartz a une fréquence standard, si tu en trouves un de 1.92MHz, la tension d'alim peut être de 5V: il faut choisir, soit la valeur de tension est à coucher dehors, soit la fréquence....

Le voltmètre doit avoir une impédance d'entrée > 1 megohm pour garder l'erreur sous 1% (on peut inclure cette impédance dans la calibration si nécessaire)

[lepido31]

Merci Tropique pour ton schéma. Lorsque j'aurai un peu plus de temps, je l'étudierai ainsi que le datasheet du 4534 pour voir si je peux lui faire sortir une tension car mon but est d'utiliser le voltmètre déjà en place et qui m'indique les fréquences sans en rajouter un second. Je prévois de faire le choix fréquence / longueur d'onde par un inverseur en face avant.
Si d'autres membres ont des idées dans ce sens (sortie tension) par rapport à ce schéma je suis preneur car certaines idées originales ne sont pas forcément simples à trouver.
Toute ma reconnaissance pour votre aide et bonne soirée à tous.

[lepido31]

Désolé Tropique pour ma réponse en décalage qui ne tenait pas compte de ton dernier envoi avec schéma à sortie en tension.
Il est parfaitement adapté à ma recherche et ne m'oblige pas à me plonger dans l'étude de programmation des PICs.
Je crois qu'il est plus simple d'ajuster la tension que de trouver des quartz exotiques.
Quoi qu'il en soit, tout mes remerciements et je t'enverrai une chtite photo lorsque j'aurai pris le temps de faire ce montage et de le mettre au point.
Excellente soirée à toi.

[lepido31]

Bonsoir Tropique,
Aprés avoir (un peu) regardé ton second circuit, il s'avère que quelques millivolts pour mes ondes courtes vont générer un max d'erreur, ce qui n'est pas le cas pour les PO et GO pour lesquelles ce montage est parfaitement adapté.
Dans l'optique des OC je prévois donc d'amplifier la sortie en tension afin d'avoir un taux d'erreur raisonnable. Si tu possèdes un système d'ampli op linéaire ou autre pour ça cela m'intéresse, par exemple pour amplifier la sortie de 1mv/m à 10 mv/m ou même 100 mv/m. Je passerai ensuite à la réalisation et tiendrai la communauté informée des résultats.
Bonne soirée à tous.

[lepido31]

Tropique,

Je pensais à une autre solution: Peut être qu'en jouant simplement sur la tension d'alim ou sur la valeur du quartz du montage on peut obtenir l'amplification X10 et X100 que je souhaite pour mes OC non ? Et puis cela induierait peut être moins d'erreur que de bidouiller quelque chose par rapport à la sortie déjà sujette à variation.
Je vois là tout l'intéret à faire une alim avec plusieurs tensions trés stables au millième de volt. Pourrais tu stp me communiquer la formule qui permet de connaitre le niveau de sortie en mv/m en fonction des variables tension d'alim et quartz pour commencer mes essais ?
Que penses tu de cette piste ?

[Tropique]

Bonsoir Tropique,
Aprés avoir (un peu) regardé ton second circuit, il s'avère que quelques millivolts pour mes ondes courtes vont générer un max d'erreur, ce qui n'est pas le cas pour les PO et GO pour lesquelles ce montage est parfaitement adapté.
Dans l'optique des OC je prévois donc d'amplifier la sortie en tension afin d'avoir un taux d'erreur raisonnable. Si tu possèdes un système d'ampli op linéaire ou autre pour ça cela m'intéresse, par exemple pour amplifier la sortie de 1mv/m à 10 mv/m ou même 100 mv/m.

Amplifier ne changera pas les erreurs en relatif: elles seront amplifiées en même temps que le reste, et le résultat final ne sera pas amélioré

Tropique,

Je pensais à une autre solution: Peut être qu'en jouant simplement sur la tension d'alim ou sur la valeur du quartz du montage on peut obtenir l'amplification X10 et X100 que je souhaite pour mes OC non ? Et puis cela induierait peut être moins d'erreur que de bidouiller quelque chose par rapport à la sortie déjà sujette à variation.
Je vois là tout l'intéret à faire une alim avec plusieurs tensions trés stables au millième de volt. Pourrais tu stp me communiquer la formule qui permet de connaitre le niveau de sortie en mv/m en fonction des variables tension d'alim et quartz pour commencer mes essais ?
Que penses tu de cette piste ?

Jouer sur la tension d'alim permettrait un ajustement de quelques % de part et d'autre, pas plus: s'il fallait la multiplier par 10 on arriverait à 50V, et je ne parle même pas en x100.


Pour des changements aussi importants, la seule solution raisonnable est de modifier les rapports des diviseurs: soit réduire celui du 4060, mais ce n'est pas pratique parce que c'est un compteur binaire et ça va mal s'emboiter numériquement avec les x10 x100, soit augmenter celui du 4040 en ajoutant des compteurs supplémentaires, qui peuvent alors être des BCD, des 74HC390 par exemple.
Pour la multiplication par 10, une des sections de 74HC390 est insérée avant le 4040, et pour 100, toutes les deux. De cette manière les rapports seront exacts et il ne faudra rien ajuster d'autre. Il faut de préférence connecter le reset des 74390 au reset du 4040

[lepido31]

Bonsoir Tropique,
Désolé pour le délai de réponse, mais mes contraintes professionnelles ne m'ont pas permis de te répondre avant.
Ta solution avec un 74HC390 me plait bien et je vais la tester sur une plaque d'essai. Avant cela, j'ai une dernière(...) petite question: Après avoir étudié les différent datasheets des circuits intégrés, et si j'ai bien tout compris, il s'avère que le la bande passante du 74HC4060 dépend de sa tension d'alim (8 MHz pour 5V jusqu'à 30 MHz pour 15V; Idem pour le HEF4013, 14 MHz à 5V jusqu'à 40 MHz à 15V;
Cela ne fait pas mon affaire car je compte monter en fréquence d'entrée à 22 MHz au max avec une tension d'alim de 5,32V !!!
Qu'en penses tu stp ?

[Tropique]

Bonsoir Tropique,
Désolé pour le délai de réponse, mais mes contraintes professionnelles ne m'ont pas permis de te répondre avant.
Ta solution avec un 74HC390 me plait bien et je vais la tester sur une plaque d'essai. Avant cela, j'ai une dernière(...) petite question: Après avoir étudié les différent datasheets des circuits intégrés, et si j'ai bien tout compris, il s'avère que le la bande passante du 74HC4060 dépend de sa tension d'alim (8 MHz pour 5V jusqu'à 30 MHz pour 15V

Même si c'était le cas, ce serait sans importance: il ne verra jamais plus de 1.8MHz. Mais ce n'est pas le cas: en version HC à 4.5V d'alim, il pédale à 30MHz garanti, 87MHz typique à 5V:

Ne t'avise pas de mettre 15V dessus, il exploserait.

; Idem pour le HEF4013, 14 MHz à 5V jusqu'à 40 MHz à 15V;

Le 4013 travaille à fréquence encore beaucoup plus basse

Cela ne fait pas mon affaire car je compte monter en fréquence d'entrée à 22 MHz au max avec une tension d'alim de 5,32V !!!
Qu'en penses tu stp ?

Le 74HC4040 est le seul à voir la fréquence d'entrée (ou le 74HC390), et eux montent à la même fréquence que le 74HC4060

[lepido31]

Ca roule Tropique. Ta réponse me rassure. Je croyais pourtant avoir bien lu les datasheets. Probablement une erreur de ma part. Le temps d'aller acheter ces CI et j'aurai un peu de temps le week end pluvieux prochain pour tester tout ça. Je te tiens au courant en suivant.
Bonne soirée à toi et à bientôt.

[Tropique]

Ca roule Tropique. Ta réponse me rassure.

Attention quand même: ce n'est pas du garanti à 100%, c'est le premier jet, ça n'a pas été testé, même pas en sim, et l'erreur est humaine..... Mais si erreur il y a , elle ne sera pas à un niveau aussi basique qu'un paramètre insuffisant.

Par contre, je peux te garantir que si tu rencontres des problèmes, ils pourront être résolus, le principe de base est simple et inattaquable, et il est toujours possible de forcer le hardware à faire ce qu'on veut (et parfois même le soft, même si c'est plus aléatoire).

[lepido31]

Salut Tropique,
je suis en train de tester "en volant" ton second montage analogique. En préliminaire, j'ai testé mon voltmètre numérique et il est capable d'afficher de 33mV à 1,2V en quatre digits sur une seule échelle et de façon trés stable et suffisament précise. C'est déjà ça de gagné car je n'aurai pas à monter le diviseur 74390 en plus. J'ai également réalisé un mini géné de fréquence à LTC1799 et l'ai calé à 300 KHz pour obtenir 1v sur 4 digits en sortie (1000m). En revanche, j'ignore l'amplitude attendue du signal par ton montage en entrée. Si tu la connais je suis preneur, sinon je ferai des essais par approche.
J'ai acqui les CI manquants et m'attaque au reste dans les prochains jours en te tenant au courant des résultats.
La solution par PIC semble plus simple et peut être plus précise (diviser 300000 par ma fréquence d'entrée en KHz et sortir 1mv/m en sortie) mais aucune bonne âme ne m'a jusque là proposé de programmer une de ces bestioles.... Un petit geste siouplait car j'aimerais bien pouvoir comparer les deux solutions !!!
Bonne journée à tous.

[Tropique]

En revanche, j'ignore l'amplitude attendue du signal par ton montage en entrée. Si tu la connais je suis preneur, sinon je ferai des essais par approche.

Il devrait commencer à réagir à partir de quelques centaines de mV en sinus. Sinon, tu peux directement l'attaquer avec un créneau de 5V
J'ai acqui les CI manquants et m'attaque au reste dans les prochains jours en te tenant au courant des résultats.

La solution par PIC semble plus simple et peut être plus précise (diviser 300000 par ma fréquence d'entrée en KHz et sortir 1mv/m en sortie) mais aucune bonne âme ne m'a jusque là proposé de programmer une de ces bestioles.... Un petit geste siouplait car j'aimerais bien pouvoir comparer les deux solutions !!!

Je t'ai proposé une solution complètement digitale, qui n'est pas plus compliquée qu'avec un µC.

[paulfjujo]

bonjour,

La solution par PIC semble plus simple et peut être plus précise (diviser 300000 par ma fréquence d'entrée en KHz et sortir 1mv/m en sortie) mais aucune bonne âme ne m'a jusque là proposé de programmer une de ces bestioles.... Un petit geste siouplait car j'aimerais bien pouvoir comparer les deux solutions !

Je te propose une adaptation de ce frequencemetre à base de PIC18F
L'affichage se fait sur 1 LCD 1x16
affiche alternativement la frequence en Hz et la longueur d'onde en Metre ( si afficheur 1 seule Ligne !)
et le sigle PO,GO,OC suivant la gamme..
Je peux te programmer le PIC si besoin est..
une sortie UART, non indispensable ! donne ce genre de resultat

avec Horloge quartz DIL4 4,433Mhz 

 Timer0 = fenetre de comptage ,base 1 sec avec RA2=1 
Freq= 4.433.386Hz	 O.C.= 67,67 M
Freq= 4.433.386Hz	 O.C.= 67,67 M
Freq= 4.433.386Hz	 O.C.= 67,67 M
Freq= 4.433.389Hz	 O.C.= 67,67 M
Freq= 4.433.393Hz	 O.C.= 67,67 M

avec gene BF DDS PIC18F 40000Hz

 Timer0 = fenetre de comptage ,base 1 sec avec RA2=1 
Freq= 40.000Hz	 G.O.= 7500,19 M
Freq= 39.999Hz	 G.O.= 7500,19 M
Freq= 40.000Hz	 G.O.= 7500,00 M
Freq= 39.999Hz	 G.O.= 7500,19 M
Freq= 40.000Hz	 G.O.= 7500,00 M

 Timer0 = fenetre de comptage ,base 4 sec avec RA2=0 
Freq= 39.999,2Hz	 G.O.=7500,14 M
Freq= 39.999,2Hz	 G.O.=7500,14 M
Freq= 39.999,5Hz	 G.O= 7500,09 M
Freq= 39.999,2Hz	 G.O= 7500,14 M
Freq= 39.999,2Hz	 G.O= 7500,14 M

code C18 et Hex dispo sur ma page web
http://paulfjujo.free.fr/FREQ/frequencemeter_18F.htm

[lepido31]

Merci Paul pour ta proposition qui a le mérite d'être la première pour un PIC. Cependant, je recherche plutôt un montage à base de PIC plus simple que celui analogique, du genre PIC seul avec certainement un quartz, une entrée fréquence et une sortie mv pour la longueur d'onde. J'ai déjà tout l'environnement dont le voltmètre digital à entrée analogique et ne souhaite pas compliquer mon projet en y rajoutant des convertisseurs ou CI partout. Donc si tu as cette possibilité de programmation, ce serait idéal.
Pour Tropique, j'ai fini de monter le second schéma et l'ai testé. Il affichait le double de la valeur attendue. J'ai donc utilisé la sortie Q10 du 4040 au lieu de sa Q11 et tout est nickel, linéarité trés bonne et erreur minime. Il me reste à voir la stabilité de mon voltmètre PM129B car le digit des unités et loin d'être stable contrairement à mon multimètre en parallèle. Je pensais le tester sur son échelle 20V au lieu de 2v pour voir son comportement. Si tu as une idée je suis preneur. Autre question: si je multiplie la sortie par 10 (10 mv/m) cela fera environ 10 v pour le 4013; Coment peut il sortir cette tension alors qu'il n'est alimenté qu'en 5,35 v ?
Bon week end au chaud à tous.

[Tropique]

Pour Tropique, j'ai fini de monter le second schéma et l'ai testé. Il affichait le double de la valeur attendue. J'ai donc utilisé la sortie Q10 du 4040 au lieu de sa Q11 et tout est nickel, linéarité trés bonne et erreur minime.

Sur certaines datasheets, la numérotation des sorties commence à Q0, sur d'autres à Q1, ce qui peut expliquer le décalage (ou alors je me suis bêtement planté, ce qui est tout aussi probable)

La multiplication par 10 est une multiplication "soft", qui garde la même tension d'alim, simplement tu vas être limité à 535m dans l'affichage. C'est le principe des changements de gamme.