Module bluetooth dans une carcasse métallique ?

[sandrecarpe]

Bonjour à tous,
Étant à la recherche d'un truc à faire pendant les prochaines vacances, je me suis dis pourquoi pas étudier un module Bluetooth que je mettrais dans mon ampli. Mais j'ai une première interrogation : sachant que la carcasse de mon ampli est en acier, est-ce que je risque pas de rencontrer des problèmes de communication avec l'extérieur ou des soucis d'interférences avec l'électronique à l'intérieur du boitier ? Il faut sûrement une antenne extérieure ?

Je sais également que mélanger électronique analogique et numérique ne fait pas bon ménage si on ne prend pas des précautions. Avez-vous des conseils dans ce domaine ou des ressources en ligne sur lesquelles je pourrais me renseigner plus en détail ?


Merci pour votre aide

PS : Quand je parle d'un module Bluetooth je parle certainement pas d'un module chinois à 3€ tout prêt ou y a juste à brancher les fils sur l'entrée de mon ampli. Je parle d'un vrai module bluetooth 2 canaux piloté par µc
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[f6bes]

Bjr à toi,
Un module BT a une portée de qq métres. Au leu de mettre une antenne extérieure, tu mets ton module à
l'extérieur !
En général les dimensions de ces modules sont pas énormes, donc assez discret.
Bon WE

[sandrecarpe]

J'y ai pensé mais la boîte de mon ampli est assez jolie, ça serait dommage de mettre le module à l'extérieur
En plus je suis souvent amené à trimballer mon ampli donc ça serait risqué de le mettre à l'extérieur
Donc une antenne résoudrait le problème ?

[f6bes]

Remoi,
Le DEVANT est joli !
Mais t'es pas obligé de mettre le BT..devant. L'arriére devrait aussi convenir.
Le probléme c'est COMMENT vas tu raccorder une antenne sur ton module ?
Quelle sera l'esthétique de l'antenne ?
Bon WE

[A voir en vidéo sur Futura]

[sandrecarpe]

Oui mais à l'arrière y a le radiateur, c'est un ampli classe AB 2x70 W, donc ça chauffe pas mal à fond (oui il tourne à fond des fois)
Par contre pour l'antenne, un truc qui ressemble à ça
https://www.amazon.fr/gp/product/B06..._rd_i=14107261
passerait bien sur le côté ou derrière.
Il faut juste trouver un module qui permet de mettre une antenne extérieur, j'en ai trouvé plusieurs sur Farnell

Après ce qui risque de me poser problème c'est au niveau de CEM dans l'ampli. Je vais devoir mettre un pic + le module BT, donc faire une nouvelle alim. Est-ce que je vais pas entendre de bruits bizarres comme quand on approche un portable un peu trop près d'un ampli par exemple ? Comment je vais devoir rassembler les masses de la partie analogique avec la partie numérique ? En étoile toujours ?
Voilà, j'ai l'impression que je vais avoir des soucis à ce niveau donc j'aimerai trouver quelques pistes d'exploration

[sandrecarpe]

Bonjour,
Après plusieurs recherche, je ne trouve finalement pas de module bluetooth 2 canaux, qui supporte le profil A2DP et qui permet d'ajouter une antenne extérieur.

Déjà, est-ce indispensable que le module supporte ce profil ? Je pense pas qu'un module à 3€ le supporte pourtant ça fonctionne quand même non ?

Si on regarde le module BM20 de Microchip, page 26, on nous dis qu'il faut garder tout bout de métal éloigné de 15mm du module. Si je met ce module dans le boitier de mon ampli, la distance serait largement respectée mais la carcasse agirait quand même comme une cage de Faraday non ?

Du coup il faudrait une antenne : y a t-il moyen de se passer de l'antenne gravée sur un module de ce genre pour en mettre une extérieure ?

Merci pour vos réponses

[f6bes]

Remoi,
Pour enlever une antenne imprimée et la rfemplacer par une antenne externe , encore faut il savoir OU COUPER
sans faire de dégat. Faut il etre capable de "reconnaitre" l'antenne existante et d'ffectuer une "greffe" propre.
Là on travaille sur des fréquences de plus de 2 Ghz.
Ca devient...délicat .
Ton module DANS le boitier ne sera t il pas soumis à la chaleur...aussi ??
Bonne soirée

[mizambal]

Hello. Est-ce que cela pourrait marcher en surélevant le boitier avec 4 pieds, puis en perçant le dessous vers le centre et y placer le module, en ajoutant les liaisons électriques, enfin en scellant définitivement le tout au pistolet à colle ?

[sandrecarpe]

Bonsoir à vous,
Reconnaitre l'antenne n'est pas compliqué, c'est généralement indiqué dans la doc du module, par contre savoir OU couper ça je n'en sais rien. C'est pour ça que je préférais utiliser un module qui permet la mise en place d'une antenne externe comme le CC254MODN. Par contre, si j'ai bien compris il faut s'acheter toute la panoplie pour programmer des CI de Texas Instruments (bande d'escrocs).

Hello. Est-ce que cela pourrait marcher en surélevant le boitier avec 4 pieds, puis en perçant le dessous vers le centre et y placer le module, en ajoutant les liaisons électriques, enfin en scellant définitivement le tout au pistolet à colle ?

Je suis pas sûr d'avoir compris. Tu suggères de faire une découpe sous la carcasse et mettre le module dans ce trou en comblant le vide au pistolet à colle ?
A réfléchir, c'est peut-être envisageable. Si j'ai pas d'autre solution je testerais

Du coup je suis à la recherche d'un module Bluetooth qui permet de "streamer" de l'audio (nécessité de la prise en charge du profil A2DP ?), qui permet la mise en place d'une antenne extérieure et qui soit programmable par un système de commande style commandes AT ou ASCII pour éviter l'utilisation de programmateur dédié.


Je vous remercie pour votre aide

[Vincent PETIT]

Après ce qui risque de me poser problème c'est au niveau de CEM dans l'ampli. Je vais devoir mettre un pic + le module BT, donc faire une nouvelle alim. Est-ce que je vais pas entendre de bruits bizarres comme quand on approche un portable un peu trop près d'un ampli par exemple ? Comment je vais devoir rassembler les masses de la partie analogique avec la partie numérique ? En étoile toujours ?
Voilà, j'ai l'impression que je vais avoir des soucis à ce niveau donc j'aimerai trouver quelques pistes d'exploration

Salut,
Si le filtrage et l'anticipation CEM sont bons, il n'y a aucune raison d'avoir de la ronflette ou autres désagréments dans l'ampli.

En CEM, j'ai reçu une grosse formation par http://www.aemc.fr/ + 6 ans de pratique dans un labo CEM (j'ai survécu à l'impensable ), il y a un principe simple à comprendre : Les perturbations générées par quelques choses (téléphone, microcontrôleur, alimentation à découpage, ...) retournent toujours à leurs sources et même si il n'y a pas de masse ! Même sans liaison, la perturbation retournera par un phénomène de couplage ! C'est le principe de la loi des noeuds pour un courant perturbateur tout simplement.

Il suffit donc d'aider les perturbations à repartir par le chemin qui convient le mieux, c'est à dire en évitant l'électronique sensible mais parfois ce n'est pas simple.

En réalité, ce que je viens d'écrire là, tu l'appliques déjà. Naturellement tu placeras, pour deux raisons, un condensateur de découplage au plus prés du circuit intégré qui est perturbateur. La première raison est que lorsque la capa va voir passer un transitoire, son impédance va fortement baisser et en gros elle va se comporter comme un bon court jus et le transitoire repartir d'où il vient. Sur une alimentation a découpage, idem, le condo de filtrage sera placé au plus prêt car cela paraît normal de filtrer au plus proche de ce qui perturbe. L'autre raison est que ce principe de proximité va atténuer l'effet de boucle de masse. Admettons que le condo est loin du perturbateur, le transitoire va repartir dans la masse une fois arrivé sur la capa pour retourner a sa source mais la tension de la masse, dans ce long retour, va changer puisqu'un courant passant dans une longue piste de cuivre fait apparaître une tension ! C'est ce qu'on appelle une boucle de masse.

Concernant la masse en étoile, les formateurs se sont bien payés ma tête lorsque j'ai parlé de ça (et c'était pas des manches les mecs car ils te font des démonstrations avec oscillo pour que tu vois bien comment ça fonctionne) ! En réalité la masse en étoile relève plus du fantasme qu'autre chose. Dans 99% des applications tu ne peux pas en faire ou alors si tu le fais quand même, tu vas involontairement créer des boucles de masse... en étant persuadé que tu fais bien. La masse en étoile est possible uniquement lorsque les composants, sur cette masse, ne communiquent pas entres eux. Si tout ton système est sur un masse en étoile, donc une masse dédiée, et que tu as une malheureuse liaison qui va à l'ampli (une mesure, un réglage, un communication, ...) te voilà avec une boucle de masse de la mort. La masse en étoile de ton système verra passer tout le courant consommé, par celui-ci, et une tension va apparaître dans cette masse et tu peux dire au revoir à l'équipotentialité des masses entre l'ampli et ton système. Forcément, quand les masses ne sont pas équipotentielles ça marche moins bien.



Sur le schéma de principe ci dessus, le carré bleu c'est ton système composé d'un PIC + Bluetooth + Alimentation. En rose c'est l'ampli. Les masses en étoile font qu'on a des courants de masse différents, donc des 0V différent et si tu as une liaison entre le carré bleu et rose (chose que tu fera car sinon je ne vois pas à quoi ça servirait) alors tu connectes deux systèmes qui ont des potentiels de référence différents. Je t'invite a appliquer cette réflexion sur n'importe quelle schéma où une masse en étoile paraît la solution idéale et tu devrais voir que quasiment tout le temps elle génère des problèmes de boucle de masse. Autrement dit elle cause plus de problème qu'autre chose.

Alors que si tu as toutes tes masses reliées entres elles, il ne peut plus avoir de boucle de masse, le courant de masse fera apparaître une tension qui sera la même pour tout le monde donc équipotentialité donc pas de problème.

A+

[sandrecarpe]

Salut !
Je te remercie pour ton message rempli de bonnes choses à savoir.
J'avais bien saisi le problème de non équipotentialité des masses, mais j'ai pas bien compris ce que tu suggères de mettre en œuvre pour y remédier. Que veux-tu dire par "si tu as toutes les masses reliées entre elles" ? Comment sont-elles reliées alors ?

Merci

[Vincent PETIT]

Salut,

J'avais bien saisi le problème de non équipotentialité des masses,

Vu la qualité de tes interventions sur le forum, je n'en doutais pas une seule seconde. Mon intervention portait plus sur la légende urbaine "masse en étoile" qu'on ne peut quasiment jamais appliquer sans créer une boucle de masse encore plus problématique.

mais j'ai pas bien compris ce que tu suggères de mettre en œuvre pour y remédier. Que veux-tu dire par "si tu as toutes les masses reliées entre elles" ? Comment sont-elles reliées alors ?

En effet, je n'ai rien suggéré.

Lorsque je dis de relier les masses entres elles, je veux dire pour qu'elles aient la même impédance contrairement à la masse en étoile où ce n'est pas le cas. Dans cette dernière tu as deux masses, issues d'un point commun, qui partent dans deux directions différentes, l'une vers l'ampli et l'autre vers ton électronique et comme je l'écrivais au dessus, déjà les longueurs des fils de ces différentes masses ne seront pas assurément les mêmes, pas plus que les courants qui vont y circuler et donc ceux seront deux potentiels de références différents. Tant que rien ne communique de l'un à l'autre alors pas de problème (mais je vois pas trop d'application concrète ?) bref.

- Il faut donc que les 0V et les masses métalliques soient les plus communes possibles.
- Evidemment tu mettras les condensateurs de filtrages/découplages au plus proches de l'alimentation/du PIC/module BT
- Plaquer tous les éventuels fils contre la masse métallique.
- Si tu crains que l'ampli soit perturbé par rayonnement du module BT ou du cross talk si jamais ton électronique se retrouve très prés des composants de l'ampli alors tu peux plaquer ton électronique sur une feuille de masse métallique (elle même reliée à la masse de l'ampli). A l'instar de ce qu'ils font dans les multimètres dignent de ce nom (ci dessous une photo du mien, un truc à 150€). Sur le PCB on devine un plan 0V et ils devraient y avoir des capa, pour la CEM, entre le 0V et les ressorts qui appuis sur la feuille métallique qui est la masse.

Personnellement c'est dans cette esprit là que je concevrais l'électronique à ajouter dans l'ampli.

bruits bizarres comme quand on approche un portable un peu trop près d'un ampli par exemple

Juste par curiosité est ce que tu as essayé de plaquer les fils qui vont aux enceintes contre une masse pour voir si cet effet s'atténue ?

[sandrecarpe]

Lorsque je dis de relier les masses entres elles, je veux dire pour qu'elles aient la même impédance contrairement à la masse en étoile où ce n'est pas le cas

C'est ce que je pensais comprendre. Mais en fait je comprends pas comment on peut arranger le problème. Pour l'exemple du multimètre, je connaissais l'astuce mais je comprends pas bien pourquoi ça fonctionne. Dans le cas de mon ampli, la carcasse métallique joue le même rôle, sauf que la surface est plus grande ? Pourtant, instinctivement et d'après ce que j'ai lu, on ne met pas la masse des CI de puissance à l'extrémité gauche de la carcasse et les masses des préamplis et de l'alim à l'extrémité droite : les courants qui vont des différents circuits jusqu'à l'alim ne vont pas créer les mêmes chutes de tension dans la masse et on aurait un plan de masse vraiment pas équipotentiel. (enfin je pense)

Je sais pas si ce que j'ai raconté est clair, mais j'ai du mal à voir comment on peut avoir un potentiel commun plus commun qu'avec un câblage en étoile. J'ai plusieurs fois résolu des problèmes juste en faisant un câblage des masses en étoile. En pratique, comment fait-on alors ?

Merci pour ta réponse

[Vincent PETIT]

Si, si, on fait tu comprends très bien.
C'est de ma faute, j'ai cru bon de vulgariser alors que je n'aurai surtout pas du le faire avec toi !!!

Je redéfini les noms que je vais utiliser car tu utilises les mêmes.

0V = Référence commune pour l'équipotentialité entre les composants électroniques
Masse = Poubelle a CEM, la masse n'est pas obligatoire, l'électronique fonctionne sans (appareil en plastique) mais pour se protéger c'est mieux.
Terre = Sécurité des personnes, obligation légale mais sans terre ça fonctionne aussi (dans les avions par exemple)

Lorsque les gens parlent de masses en étoile, on voit dans les faits qu'ils parlent de 0V en étoile. De la même manière qu'ils appellent plan de masse, un plan 0V alors que ce n'est pas du tout la même chose pour moi.

Lorsque tu as dit masse en étoile, j'avais cru que comme beaucoup de monde tu allais faire un 0V câblé en étoile et relier le point commun du 0V à la masse directement. Et ça c'est une erreur.

par exemple, j'ai souvent entendu des atrocités dans le sons lorsque tu relies un PC à un ampli Audio et le remède miracle est de relier le blindage que d'un seul côté. J'imagine que tu as déjà entendu parler de cette histoire du blindage que d'un côté. C'est souvent mais pas tout le temps le résultat d'une mauvaise anticipation de la CEM du côté de la conception de l'ampli et des idées reçu comme les masses en étoile.

Pour l'exemple du multimètre, je connaissais l'astuce mais je comprends pas bien pourquoi ça fonctionne.

La masse du multimètre n'étant connectable a rien alors il est très probable que le 0V soit directement relié à la masse (voir juste en dessous pour l'explication)

Exemple d'une bonne solution 1 ici c'est une protection des courants de mode commun (je n'ai volontairement pas placé les protections en surtension et ceux des courants de mode différentiels pour ne pas alourdir le schéma) qu'on relierait à un ampli où la CEM aurait été réalisé différemment 2 :



Dans le premier montage:
Les capa entre le +5V et la masse et entre le 0V et la masse servent a dévier les courants de mode commun (courant circulant dans le même sens) dans la masse afin qu'il reparte d'où ils arrivent avant d'entrée dans le montage. Comme c'est l'application simple de la loi des noeuds, il reste un petit courant qui va passer puisque les capa n'ont pas des impédance parfaite mais il sera fortement atténué par la self de mode commun. Si on approche un source qui rayonne (téléphone) sous la feuille métallique alors, il n'y a aucune raison que les courant de monde commun remonte dans le 0V au travers des capas (les flèches rouges dans C1 et C2 dans le sens inverse) puisque ce n'est pas un chemin favorable, la perturbation fera demi tour au travers du couplage source/feuille_de_métal. Donc on peut dire que ici la masse est ici une poubelle a perturbation.

Dans le second montage (ou on voit un câblage en étoile) :
Souvent le cas dans les ampli audio. Le 0V et la masse sont communs ! L'avantage est que le courant de mode commun qui viendrait a entrer par J1 irait naturellement et sans résistance dans la masse pour repartir. Il n'y a plus de résidus de courant et c'est parfait pour l'ampli. L'inconvénient est que le 0V fluctue au rythme des courants perturbateurs qui passent dans la masse. Le 0V peut être facilement bruité si par exemple on approche un téléphone contrairement au schéma 1.

Là où ça déconne c'est quand tu relis l'un à l'autre avec un câble blindé, genre un PC avec un ampli audio... le PC va déchargé sa poubelle CEM dans sa masse (mais un 0V flottant comme le schéma 1, il s'en fou) qui elle même est relié à un ampli où la masse est relié au 0V (bonjour la fluctuation et le bruit que l'ampli se prend). L'astuce est de relié la blindage du câble que d'un côté mais il ne sert plus à rien.

http://www.aemc.fr/downloads/2007102...ertisseurs.pdf
Quelques slides mais ceux sont des extraits seulement, moi j'ai fait une grosse partie de leurs formations et j'ai expérimenté du coup ça me parle mieux. Néanmoins tu peux regarder vite fait :
page 3 : tu connais déjà, les courants de mode différentiel et mode commun.
page 17 : courant mode différentiel
page 19 : filtrage différentiel
page 23 : câblage (c'est du bon sens)
page 24 : routage (c'est du bon sens)
page 28 : courant mode commun
page 32 : filtrage mode commun
page 41/42 : la légende urbaine du câblage en étoile
page 43/44 : maillage des masses
page 45 : câble blindé, de quel côté on les relie

Je voudrai savoir si dans ton ampli, tu as le 0V connecté directement à la masse ? En réalité la recommandation dépend de comment est fait l'ampli.

Dans le cas de mon ampli, la carcasse métallique joue le même rôle, sauf que la surface est plus grande ?

Oui la carcasse métallique est une grande poubelle à perturbation, pour les aider a repartir avant de toucher le montage électronique.

Pourtant, instinctivement et d'après ce que j'ai lu, on ne met pas la masse des CI de puissance à l'extrémité gauche de la carcasse et les masses des préamplis et de l'alim à l'extrémité droite : les courants qui vont des différents circuits jusqu'à l'alim ne vont pas créer les mêmes chutes de tension dans la masse et on aurait un plan de masse vraiment pas équipotentiel. (enfin je pense)

Aie... du coup je ne sais pas si tu parles des 0V ou des masses ?
Le 0V doit être commun pour tout ce qui communique ensemble (en réalité presque tout). Si on fait un câblage des 0V en étoile alors il ne faut aucune liaison qui partent vers un composant qui se trouverait sur une autre branche de l'étoile. Je suis quasiment sur que ça élimine plein de cas de figure, ne serait ce qu'un AOP double ou quad est c'est roulé.
Pour les masses métalliques il vaut mieux les maillés ensemble si il y en a plusieurs pour avoir une meilleur surface (plus grande)

Je sais pas si ce que j'ai raconté est clair, mais j'ai du mal à voir comment on peut avoir un potentiel commun plus commun qu'avec un câblage en étoile.

Si c'est très clair. Moi je pensé que tu parlais d'un câble du 0V en étoile (chaque 0V est une branche de longueur différente et avec des courants, qui circulent, différents donc tout des 0V potentiellement différents) alors que tu sembles parler d'autre choses.

J'ai plusieurs fois résolu des problèmes juste en faisant un câblage des masses en étoile. En pratique, comment fait-on alors ?

Es tu sur que tu n'as pas plutôt maillé tes masses ?
Genre 5 équipements tous reliés ensembles par leurs masses au travers du câble de blindage et toi tu as amené une masse physique à chaque appareil. Au quel cas c'est bien un maillage de masse.
Je ne sais pas si tu vois la différence ?

A+

[sandrecarpe]

Salut,
Merci énormément pour tes réponses, j'apprends plein de choses intéressantes.
Effectivement je n'avais pas la même définition d'une masse. Pour moi, la masse était un potentiel de référence (habituellement 0V). Mais je vais tâcher d'utiliser les mêmes définitions que toi.

Je pense avoir bien compris ce que tu m'as expliqué. Dans mon ampli, j'ai bien effectué un câblage des 0 V en étoile avec le point de l'étoile relié à la masse (carcasse métallique) (ce qu'il ne faut pas faire). Si j'ai bien compris, l'idéal serait d'avoir sur mes différentes plaques qui composent mon ampli un plan de masse et un plan de 0V.
Le plan de masse servirait comme chemin pour dévier les différentes perturbations. Donc comme sur ton 1er schéma, grâce à des capas entre Vcc et la masse, entre le 0 V et la masse, et entre le signal et la masse.
Le plan de 0 V servirait à avoir la plus grande surface possible pour le potentiel de référence afin de s'approcher au mieux d'un plan équipotentiel 0 V.

Comme j'ai cramé la carte d'alim de mon préampli en bidouillant hier, et par conséquent mon préampli, ça sera l'occasion de tester tout ça. Je ferai gaffe à bien plaquer les liaisons contre la masse comme tu m'as dis et je te redirais si les perturbations du téléphone sont atténuées.

Malheureusement ton diapo n'est plus dispo et je l'ai pas enregistré. Pour le filtrage différentiel, tu places tes capas entre Vcc et le 0 V ?

[Vincent PETIT]

Salut,

Je pense avoir bien compris ce que tu m'as expliqué. Dans mon ampli, j'ai bien effectué un câblage des 0 V en étoile avec le point de l'étoile relié à la masse (carcasse métallique) (ce qu'il ne faut pas faire). Si j'ai bien compris, l'idéal serait d'avoir sur mes différentes plaques qui composent mon ampli un plan de masse et un plan de 0V.

Oui, pour le plan de masse, le rendre commun en prenant la carcasse qui est commune. Les courants de mode commun sont les plus perturbateurs et il faut absolument les renvoyer dans la masse.
Pour les plans 0V, si tu as plusieurs cartes qui ne communiquent pas entres elles (pas le moindre un fil !!!) alors tu peux câbler en étoile, c'est à dire connecter le plan 0V de la carte 1 par un fil au 0V de l'alimentation, le plan 0V de la carte 2 par un fil au 0V de l'alimentation ainsi de suite.... mais ça m'étonnerait qu'il n'y ait aucun fil entres les cartes ? Si ?

Le plan de masse servirait comme chemin pour dévier les différentes perturbations. Donc comme sur ton 1er schéma, grâce à des capas entre Vcc et la masse, entre le 0 V et la masse, et entre le signal et la masse.
Le plan de 0 V servirait à avoir la plus grande surface possible pour le potentiel de référence afin de s'approcher au mieux d'un plan équipotentiel 0 V.

En effet, tout ce qui est perturbation de mode commun (c'est vraiment le plus merdique) va vouloir repartir dans la masse donc il faut l'aider et on le fait au plus prés. Par exemple, on mettra le filtre CEM juste derrière les connecteurs d'entrées/sorties.
Pour le 0V (ou le plan 0V) faut il le relier directement à la masse ? Si tu le fais évidemment il n'y a plus que la capa sur le +5V de mon schéma qui est nécessaire mais sur tous les appareils que j'ai conçu et surtout testé moi même en appliquant tous les tests CEM (avant d'envoyer les dits appareils dans un vrai labo certificateur comme Ineris ou TÜV) je n'ai jamais fait ça. Mon 0V était relié à la masse, généreusement, au travers d'une capa.

Si je faisais ça c'est parce qu'une fois, on a conçu un appareil qui communiquait en RS485 avec des capteurs sur une distance pouvant aller jusque 1km mais le problème lorsque le 0V, la masse et la terre (pour des raisons de sécurité) sont tous reliées, tu n'as pas l'assurance d'avoir la même valeur de terre partout donc tu te retrouves avec des différences de potentiels dans tout le système, ce qui est un peu emmerdant.

De plus, je n'aime pas trop exposer mon 0V.

Par contre, comme je l'avais écrit plus haut l'avantage est que le courant de mode commun qui viendrait a entrer par quelque part, irait naturellement et sans résistance dans la masse pour repartir. Il n'y a plus de résidus de courant (ou très peu) et c'est parfait pour l'ampli. A la limite, en mettant le 0V à la masse, on peut presque dire qu'on ne gère que des courants perturbateurs en mode différentiels mais le 0V se fait chatouiller et pas qu'un peu sans compter qu'on ne peut pas prendre en compte l'appareil qui va être connecté.

Je ferai gaffe à bien plaquer les liaisons contre la masse comme tu m'as dis et je te redirais si les perturbations du téléphone sont atténuées.

Ton essai m'intéresse.

Malheureusement ton diapo n'est plus dispo et je l'ai pas enregistré.

Le lien de mon précédent message fonctionne chez moi. C'est bizarre ! Mais ce n'est que quelques extraits des slides de ma formation mais il y a des choses intéressantes.

Un document de 48 pages que je trouve très bien ! En bas de chaque section l'auteur rappelle, en gras et en encadré, le principal a retenir : http://www.cenbg.in2p3.fr/heberge/Ec...lRaimbourg.pdf

Je raconte les mêmes trucs que lui... c'est plutôt rassurant
Je trouve le point 5.1.1.1 très ambiguë ou bien c'est moi qui ne comprend pas bien ce qu'il essaye de dire. J'ai presque l'impression qu'il se contredit avec son rappel, en page 6, sur le couplage par impédance commune où là je suis d'accord à 100%.
En 7.6.2, l'auteur parle du raccordement d'un câble blindé et même si il conclu que quasiment tout le temps on raccorde le câble à la masse des deux côtés, avec mon expérience je ne suis que moyennement convaincu par son explication de la ronflette.

Pour le filtrage différentiel, tu places tes capas entre Vcc et le 0 V ?

Tout à fait mais ce genre de perturbation et moins gênante et tout le monde en a l'habitude comme le légendaire condo de découplage par exemple.

[sandrecarpe]

Salut,

mais ça m'étonnerait qu'il n'y ait aucun fil entres les cartes ? Si ?

Non non toutes mes cartes sont connectées entre elles. J'ai une carte d'alim principale avec le pack de condo, une carte d'alim intermédiaire pour alimenter mon préampli, une carte pour mon préampli et 2 cartes pour les amplis de puissance.

Je vais essayer de ne pas relier le 0 V à la masse pour voir la différence avec l'ampli actuel. Par contre, le routage des cartes sera différents donc je pense pas que les essaies soient vraiment comparables.

Le lien de mon précédent message fonctionne chez moi. C'est bizarre !

C'est bon il remarche

Un document de 48 pages que je trouve très bien ! En bas de chaque section l'auteur rappelle, en gras et en encadré, le principal a retenir

C'est justement le document que je lisais hier ! J'ai pas tout lu mais c'est très intéressant

Pour le filtrage différentiel, tu places tes capas entre Vcc et le 0 V ?

Tout à fait mais ce genre de perturbation et moins gênante et tout le monde en a l'habitude comme le légendaire condo de découplage par exemple.

Ah bah oui bien sûr !



J'ai essayé d'appliquer tous les conseils et remarques que tu m'as donné au schéma et au routage de mon préampli. Je vous envoie le PCB et le schéma :
schema.jpg
pcb.png

Sur le PCB, le plan rose/violet est le plan de 0 V, et le plan rouge est le plan de masse. Comme j'ai vu dans le pdf que tu m'as envoyé et comme tu m'as dis, les condo de CEM sont aux plus proches des entrées.
Par contre, j'ai pas mis de capa en sortie. Je mettrais peut-être plutôt un filtre passe-bas RC (conseillé dans le pdf page 35), qui lui serait relié à la masse.
Le truc que je n'ai pas réussi à faire est de placer les pistes d'alim parallèlement entre elles
Qu'est-ce que t'en pense ?

J'ai un doute concernant le type de condo à employer pour C4, C13, C12 et C14 (ou plus généralement sur tous les condo en parallèle avec les signaux audio). Est-ce qu'il y a besoin de condo de bonne qualité pour l'audio ? Il ne sont pas vraiment sur le chemin des signaux donc je dirais que non, mais comme on est en plein dans le sujet je préfère demander.
Ensuite pour les filtres à AOP, notamment U3:B et U4:B, je n'ai pas relié C10 et C7 à la masse mais bien au 0 V car la fonction de ses filtres est de filtrer les signaux audio et non de s'occuper de la CEM, donc je pense que ce choix est justifié.

En espérant n'avoir rien oublié dans mes explications
Merci pour tes conseils

[Vincent PETIT]

Ok.... alors si tu as des cartes complètement indépendantes, un câblage en étoile est possible (mais moi je ne le ferai pas)

Je vais essayer de ne pas relier le 0 V à la masse pour voir la différence avec l'ampli actuel.

Place une capa de 10nF ceramique entre le 0V à la masse pour que les transitoires puissent partir dans la masse.


Pour ton schéma :
Je vois bien le symbole de la masse.
Je vois le symbole de la terre, c'est normal ? Ça ne serait pas ton 0V ?

Pour les sorties tu as raison.
Concernant ton schéma, je pense que doubler les capa CEM n'est pas utile car ce n'est pas tant leurs valeurs en Farad qui importent mais plutôt leurs réponses en fréquence (voir datasheet). Il faut en mettre aux entrées, cela suffit.
Pour le PCB, si tu places les connecteurs du même côté et si les condensateurs sont tout de suite aux entrées alors tu peux faire un petit plan de masse pour le retour CEM et un grand plan 0V. Si tu peux, fait une ligne de garde (parfois appelé anneau de garde). C'est une piste de masse qui fait le tour du PCB pour protéger les composants en limite car ils sont plus exposés.

Capture du 2017-06-24 01-32-24.png Capture du 2017-06-24 01-32-23.png

Sur le schéma, je n'ai pas du de capa entre V+ et 0V et entre V- et 0V ? Ou bien j'ai mal vu ?

Pour les condensateurs, la techno céramique est bonne car rapide.

Ensuite pour les filtres à AOP, notamment U3:B et U4:B, je n'ai pas relié C10 et C7 à la masse mais bien au 0 V car la fonction de ses filtres est de filtrer les signaux audio et non de s'occuper de la CEM, donc je pense que ce choix est justifié.

Exacte !

Voici deux photos de mon dernier projet (lorsque c'était mon boulot.... ça fait longtemps)

Top equipe.jpg
On voit que tous les connecteurs sont au même endroit (du moins les connecteurs qui vont en dehors du boitier)
Si tu regardes bien, tu devrais voir la ligne de garde (la piste qui fait tout le tour du PCB), c'est une masse reliée au chassie.
On voit aussi un grand plan 0V non fendu mais ici j'ai 4 couches.

Bottom equipe.jpg
Mes protections CEM (capa + transil + ferrite) sont carrément sous les connecteurs pour être plus efficace.
Les protections sont dans un plan de masse (pas un plan 0V !!!) d'ailleurs on voit les oeillets noyé dans le plan de masse.


Ce qui est chiant avec la CEM c'est que les recettes dont on parle depuis le début, dépendent beaucoup du routage final.

[sandrecarpe]

Salut,
Merci pour ta réponse, je suis prêt pour me lancer maintenant. J'ai juste encore une ou deux questions :
Comment choisir la valeur de la capa CEM ? Pourquoi 10 nF, habituellement c'est 100 nF ?

Je vois le symbole de la terre, c'est normal ? Ça ne serait pas ton 0V ?

Si c'est bien mon 0 V, mais j'ai pris cette habitude car Proteus voulait pas me faire de simulation si je mettais pas le symbole de terre

Sur le schéma, je n'ai pas vu de capa entre V+ et 0V et entre V- et 0V ? Ou bien j'ai mal vu ?

Quand j'ai écrit mon message je croyais que la capa entre V+ ou V- et la masse remplaçait celle entre V+ ou V- et le 0 V. Mais non, c'est la capa pour le filtrage du mode différentiel

C'est vrai que des PCB multicouches c'est bien pratique pour s'occuper de la CEM, mais j'ai que des plaques simple face, ne pas fendre un plan c'est mission impossible


Merci encore pour tes explications précieuses

[Vincent PETIT]

Tu as raison c'est bien 100nF et non 10nF. C'est aussi cette valeur que je mettais.



Sur les graphiques de ce site, en haut la réponse d'une capa de 100nF céramique et en bas une 10nF

En réalité on ne choisie pas la valeur d'une capa CEM, ni d'une ferrite, on choisie la réponse en fréquence par rapport aux tests CEM. Si dans la chambre anéchoïque CEM (là où il y a l'antenne qui va arroser ton appareil) les tests vont jusque 3GHz alors il faut une réponse en fréquence des protections qui sont efficaces jusque là.


Sinon, s'assurer de la CEM avec un PCB simple face, ça va être chaud !!!! Mais la masse est là pour t'aider.

[sandrecarpe]

En réalité on ne choisie pas la valeur d'une capa CEM, ni d'une ferrite, on choisie la réponse en fréquence par rapport aux tests CEM. Si dans la chambre anéchoïque CEM (là où il y a l'antenne qui va arroser ton appareil) les tests vont jusque 3GHz alors il faut une réponse en fréquence des protections qui sont efficaces jusque là.

C'est vrai que tu me l'as déjà dit

Je vais devoir attendre demain pour voir l'image

Je vous envoie mes PCB avec les schémas qui vont avec. Je pense que j'ai compris le principe ; j'attends de recevoir ma commande avant de faire les nouvelles cartes

Pré ampli :
pcb preampli.png
circuit preampli.jpg

Ampli :
pcb ampli.png
circuit ampli.jpg

Une remarque concernant le PCB de l'ampli. L'idée de couper le plan de 0V en 2 me vient de DAUDET qui me suggérait de séparer le 0 V "puissance" du 0 V "signal" parce que j'avais des problèmes de CEM justement. Maintenant que j'ai refais le PCB, je l'espère, correctement, je ne sais pas si cette idée est encore d'actualité.

Sinon, s'assurer de la CEM avec un PCB simple face, ça va être chaud !!!! Mais la masse est là pour t'aider.

Oui, mais faire autre chose que du simple face à la maison c'est compliqué

[Vincent PETIT]

Salut,
Tu as très bien compris le principe. Si tu fais du double face, n'oublie pas que la ligne de garde qui fait le tour du PCB doit être sur les deux faces et elle doit être mitraillée de via. (si tu regardes la photo du PCB que j'ai envoyé, tu le verras)

Pour le PCB je n'ai pas tout regardé mais tu as bien compris le truc. Juste une remarque sur l'image ci dessous, il faut t'arranger pour qu'une éventuelle perturbation (transitoire rapide) passe inévitablement devant la capa de retour CEM. Il ne faut pas que le transitoire ait le choix du passage comme c'est le cas avec les pistes, d'origines, qui forment une fourche.

Capture du 2017-06-24 01-32-27.png

Concernant le plan 0V coupé en deux, je ne suis pas d'accord.
Si la masse sert de retour aux courants de mode commun et des capa judicieusement placées vont permettre de favoriser le retour (au plus court) de ce courant vers sa source. C'est rigoureusement le même raisonnement pour le plan 0V et les courants de mode différentiel avec des capas judicieusement placées. Pourquoi vouloir faire différemment avec les 0V ? En plus, si tu fais deux plan 0V distincts (un pollué et l'autre pas) tu t'assures d'avoir deux 0V différents car premier verra passer plus de courant dans ses pistes.

Il y a eu une discussion ici Aurélien est du même avis (un plan 0V unique) :
http://forums.futura-sciences.com/el...ml#post3597306
Ci dessous, exemple de séparation des plans 0V analogique et 0V numérique, cela engendre un câblage en étoile et on perd l’équipotentialité car on a inévitablement deux 0V différents puisque les courants qui y circulent le sont aussi. Cela cause d'autres problèmes.

Capture du 2017-06-26 21-38-33.png

Concernant ta séparation du 0V et l'amélioration que tu as perçu :

Capture du 2017-06-26 21-38-34.png

Ci dessus, deux configurations de chaînage d'alimentation sans plan de masse.

En haut, l'étage d'entrée peut être malmené en voyant ses alimentations bruitées par les courants demandées par l'étage final qui assure l'amplification. On a une bonne équipotentialité puisque les VCC et 0V vont être bruités pour tous le monde mais le rapport signal bruit est faible, les entrées sur l'étage de têtes sont sensibles et on a des alimentations bruitées..... on va entendre des trucs dans les hauts parleurs !

En bas, en changeant le chaînage (ou en faisant un câblage en étoile) on arrive a améliorer le bruit dans l'alimentation de l'étage d'entrée puisque les courants de l'amplificateur retournent à l'alimentation sans passer par l'étage d'entrée. Le problème c'est qu'on perd l'équipotentialité et c'est encore pire si l'étage d'amplification est très bruyant. On créait un autre problème.

Je pense que c'est ce que tu as fait ?
Je ne doute pas que cela a du améliorer le rendu mais la solution c'est l'image du bas avec un plan 0V (pour l'équipotentialité). On sent qu'un bon positionnement des composants (pour le chaînage) est important.


En revanche ! Et ça j'ai complètement oublié d'en parler.
Lorsque tu as du numérique et de l'analogique sur le même PCB moi j'ai toujours fait comme ça :

- Un unique plan 0V (pour que tout le monde cause de la même façon et je sais que sur internet on trouve pléthore de développeurs en électronique qui diront qu'il faut un plan 0V analogique et un plan 0V numérique qu'on relie en un seul point comme par exemple au niveau d'un DAC ou ADC... ouais.... et ça créait une jolie d.d.p. dans le composant et ça fou la merde. Je te raconte pas lorsque l'analogique et très propre et le numérique très bruyant) voir intervention de dspix https://www.abcelectronique.com/foru...ad.php?t=15411
- A la rigueur deux plans VCC un pour le numérique et un pour l'analogique (tu vas me dire que c'est une sorte de câblage en étoile.... oui mais en gardant le 0V commun ce qui est le principal)
- Deux zones bien distinctes et éloignées pour l'emplacement de mes composants (genre en haut l'analogique et en bas le numérique) pour éviter les couplages de proximités :

Capture du 2017-06-26 22-37-48.png Capture du 2017-06-26 22-38-11.png

- J'ai encore en tête l'emplacement d'un capteur que j'avais réalisé il y a 8 ans. En bas du PCB -> petite régulateur à découpage. Milieu du PCB -> microcontrôleur et le numérique. En haut du PCB -> mes AOP pour une conversion faible courant en tension. Un plan 0V et un plan VCC. Le chaînage est respecté car il n'y a aucune raison qu'un courant d'appel de la partie numérique, remonte vers le haut du PCB pour redescendre en bas et rejoindre l'alimentation !

Encore faut il pouvoir faire ça bien. Moi j'étais sur des circuits 4 couches ! Maintenant, si on est avec un circuit simple fasse et qu'on a pas la possibilité de faire un plan 0V partout évidemment tout ce que je raconte n'est pas vraiment applicable.

[sandrecarpe]

Salut,
Merci infiniment pour toutes les explications que tu me donnes.
J'ai corrigé les pistes qui fourchent pour ne pas laisser le choix aux perturbations d'aller à la masse.

Ton deuxième schéma me rappelle une question que je me posais. Les entrées sensibles d'un CI, comme les entrées d'un AOP, doivent être reliées par des liaisons "les plus courtes possibles". On voit ça partout mais rien de chiffré donc j'ai du mal à voir ce que "court" signifie. Je sais bien que ça dépendra sans aucun doute des caractéristiques de l'AOP, du routage, du montage, mais si tu aurais un document qui parle de ça, ça serait super.


Concernant le plan 0 V coupé en 2, c'est bien ce qu'il me semblait, ce n'est plus d'actualité.
Par contre, lorsque je vais relier les 0 V des mes différentes cartes et vu l'organisation des connecteurs, ça donnerait quelque chose comme ça :



Les courants ne seront pas les mêmes dans tous les conducteurs (en gris) de 0 V, donc on aurait aussi non équipotentialité entre les différents plans de 0 V. Est-ce que c'est bien ainsi que je dois faire les liaisons ?

Lorsque tu as du numérique et de l'analogique sur le même PCB moi j'ai toujours fait comme ça : [...]

D'accord je vois. C'est ce que disais aussi le cours que tu m'as envoyé plus haut. Mais je pense que le module Bluetooth ça sera pas pour maintenant, mon compte en banque va faire la gueule après tout ce que je viens de commander pour refaire l'ampli Mais j'oublierai pas !

Merci pour ton message

[Vincent PETIT]

En effet, avec autant de PCB, tu n'as malheureusement pas d'autres choix pour le câblage. Je ne pensais pas que tu en avais autant.
Dans la pratique tu peux mailler les 0V (souvent sur internet tu verras ce terme sous le nom de maillage des masses parce que le 0V est par moment relié directement à la masse).

Tu peux multiplier les fils gris : pour diviser les courants qui les traversent (moins de d.d.p)
Tu peux mailler les fils gris : en ajoutant des fils gris là où il n'existe pas encore comme par exemple entre l'ampli et l' alimentation du préampli (amélioration globale de l'équipo et réduction des boucles 0V)

En d'autres mots, en faisant ça tu créais un plan 0V filaire (en utilisant beaucoup plus de fil, doublés, croisés)


Pour l'histoire des pistes courtes, j'ai su mais c'est un peu loin et j'ai peur de te dire des conneries là. Je vais essayer de trouver un doc ou voir dans mon classeur de formation si il y a des slides là dessus. Globalement, ça se fait à l'aide d'un tableau qui par rapport au modèle équivalent d'une piste et la fréquence polluante donne l'impédance de la piste. A haute fréquence, genre téléphone portable, une piste a une belle impédance ! Si tu as un pont diviseur avec de grosse valeur de résistance et que l'AOP ou l'ADC qui mesure est éloigné ça marche plus bien....

En CEM il faut bien avoir en tête qu'une piste a un modèle équivalent qui va prédominer alors qu'en temps normal (utilisation normal) on s'en fou un peu.

[gwgidaz]

Salut,

Ton deuxième schéma me rappelle une question que je me posais. Les entrées sensibles d'un CI, comme les entrées d'un AOP, doivent être reliées par des liaisons "les plus courtes possibles". On voit ça partout mais rien de chiffré donc j'ai du mal à voir ce que "court" signifie. Je sais bien que ça dépendra sans aucun doute des caractéristiques de l'AOP, du routage, du montage, mais si tu aurais un document qui parle de ça, ça serait super.

Bonjour,

Quelques éléments pour savoir s'il faut des pistes "courtes" pour les entrées des AOP:

Si une piste plongée dans un champ électromagnétique, elle est le siège d'une tension induite:
- d'autant plus importante que la piste est longue .
- d'autant plus importante que la piste est éloignée du plan de masse .

Le bluetooth fonctionne généralement sur 2 ,5 GHz, ( lambda = 12cm) . Donc des pistes de quelques cm sont susceptibles d'être de véritables antennes. Il est donc important de placer le plan de masse sous la piste, le plus près possible, disons une fraction de millimètre. Ce plan de masse doit être à la masse du circuit source de signal, et à la masse du circuit qui reçoit le signal. Il ne faut surtout pas couper ce plan de masse sous la piste pour bénéficier de cette protection.

Un autre problème qui se pose avec les pistes d'entrée longues en entrée d'un AOP , surtout en petits signaux est le suivant : Si on va chercher très loin le signal , on rajoute dans la maille d'entrée la tension qui peut exister entre la masse du circuit source et la masse du circuit récepteur. Pour cette raison, il faut le moins d'impédance entre deux points du plan de masse , il faut que le plan de masse soit le plus large possible, il doit utiliser toute la surface disponible.

Il faut comprendre ce qui se passe quand une onde RF de niveau variable atteint la jonction d'entrée d'un AOP : il y a détection d'enveloppe, ce qui produit un signal parasite gênant si l'AOP est un ampli audio.
Il y a un moyen simple pour empêcher cela, c'est de placer au ras de l'entrée de l'AOP une résistance de quelques centaines d'ohms . Plus rusé : il y a souvent une résistance ou deux qui arrivent sur l'entrée de l'AOP. Il suffit de placer ces résistances le plus près possible de l'entrée.


Certains diront qu'il faut découpler l'entrée par une capa pour empêcher la RF dentrer sur l'AOP. Sur des fréquences au delà de 500 MHz ( c'est le cas ici) il est pratiquement impossible d'avoir un découplage efficace car la longueur de la piste en série avec le découplage présente une inductance...De l'ordre de 1nH/mm . A 2,5 GHz, il est difficile d'avoir moins de 3mm:
- longueur du condensateur CMS : 1 mm
- longueur de la piste jusqu'au via de masse 2 mm
- longueur du via de masse : +0,5 mm
Or une longueur de 3mm présente une impédance de l'ordre de 50 ohms à 2,5 GHz! ce n'est plus un découplage ! les petits futés amateurs d'acrobaties vont mettre une capa de découplage qui présente une réactance opposée, soit environ 1,5 pF ....

On voit que le problème majeur pour se débarrasser de ces fréquences très élevées, c'est le découplage....

Pour ne pas trop te démoraliser, une remarque :
A 2,5 GHz, la capacité des jonctions des transistors d'entrée, de plusieurs pF, shunte le signal perturbateur , ce qui fait que finalement ça se passe bien mieux à 2,5 GHz qu'à des fréquences plus basses comme 100 ou 400 Mhz....

[sandrecarpe]

D'accord, je vais pouvoir commencer les cartes.
Merci énormément pour tous tes conseils, j'ai appris un tas de choses !

Merci pour ces précisions gwgidaz !