Traceur courbes transistors fonds de tiroirs (de luxe)

Avec la correction de l’erreur, voici un gros plan sur les courbes.
Malgré le zoom important, on ne distingue pas de glitches et l’arrondi ne semple pas très accentué.

Oui, tous les problèmes rencontrés ont maintenant été traités.
Juste un hiatus d’une semaine au soleil avant de mieux s’y remettre.

Alors, bon soleil, car ici en région parisienne, il pleut des cordes et il fait froid.
Je vais avancer de mon côté sur la simulation des caractéristiques.

Bonjour à tous,

J’ai commencé à mettre le schéma sous Diptrace pour faire le PCB.
Pour les références de tensions + / - 5V, je compte utiliser deux circuits TL431 en partant du + et - 12V.
J’ai tablé sur un courant max de 50mA sur chaque tension, amplement suffisant pour alimenter la broche VRef du DAC ainsi que les LED PNP / NPN.
Sur la datasheet de AD7533, je n’ai pas trouvé de courant pour VRef.
En mesurant le courant sur ma simulation à base de CD4053 et de réseau R2R, j’ai mesuré 1mA.
Qu’en est-il réellement…

Le schéma correspondant :

Bonjour à tous.

@JP, le réseau R2R est vu comme une résistance de 10 k? par la source Vref.
Par exemple pour le réseau à 4 poids binaire du courant Ib : Requ = 20 // (10 + 20 // (10 + 20 // (10 + (20 // 20)))).

Donc le courant absorbé est de Vref ÷ 10 soit ?0,5? mA avec Vref = ±5 volts.
Un courant 10 fois supérieur soit 5 mA dans les TL431 devrait suffire à assurer une bonne stabilité des deux références.

Mais ne serait-il pas plus judicieux de remplacer ces régulateurs shunt par une paire de LM317 / LM337 ? De préférence en boitier TO92 vue la faible puissance dissipée par ceux-ci.

@Gérard,

J’ai des TL431 de dispos mais pas de couple LM317/337 en TO92 et vu la faible puissance nécessaire, mettre des boitiers TO220 serait prendre un marteau pour écraser une mouche.
Je pourrais aussi mettre 2 zener 5.1V mais avec une belle perte en précision… :mrgreen:
Je vais limiter les courants à 15mA de manière à pouvoir alimenter les LED de signalisation PNP/NPN sous 10mA

Edité pour ajout schéma modifié

@JP : prévois un condensateur de découplage (0,1 µF) sur chaque source Vref.

Oui, j’ai vu sur la datasheet mais pas mis sur la simu.
Merci, je valide donc ce schéma…

Juste une remarque.

L’alimentation du traceur a dérivé vers le ±12 volts au fil de la publication des différents schémas alors qu’elle était initialement prévue ±15 volts.

• Alimenté en ±12 volts, avec un gain de 2 pour l’amplification en sortie des DAC et une tension Vref= 5 volts en absolu, l’amplitude du signal triangulaire est donc limitée à ±10 volts, ce qui laisse 2 volts de marge pour se prémunir de l’écrêtage possible avec des amplis op non « rail to rail ».
• Alimenté en ±15 volts, avec un gain identique et une tension Vref de = 6 volts en absolu, l’amplitude du signal pourrait être portée à ±12 volts avec une marge absolue de 3 volts. Ne seraient alors impactées que les résistances du pont diviseur aux bornes des TL431.
• En définitive, quelques soient la valeur absolue des tensions d’alimentation et des deux références, on peut jouer sur le gain de l’amplification en sortie des DAC pour obtenir en sortie la plus grande amplitude possible sans écrêtage. Il suffit pour cela d’insérer une résistance avec la valeur qui va bien entre la broche « RFB » (16) et la sortie de l’ampli OP.
• On pourrait même fonctionner avec une tension ?Vref ?>?Valim?avec un gain inférieur à l’unité :[list][*]Avec l’entrée Rfb (16) en l’air, le gain serait assuré par une résistance externe connectée entre la sortie « OUT1 » (1) et celle de l’ampli OP.
• Avec l’entrée Rfb (16) reliée directement à la sortie de l’ampli OP, la résistance externe ci-dessus viendrait en // sur la résistance interne Rfb. Il faudra en tenir compte pour obtenir le gain recherché.
  [/*:m][/list:u]
  @JP, comptez vous implanter 2 boitiers DAC AD7533 ? Ou bien un seul avec un pseudo DAC à base de cmos 4053 pour les marches d’escalier du courant Ib ?

@ Gérard : J’ai fait le schéma et je travaille sur le PCB avec les 2 AD7533.
Je comptais aussi dessiner une platine gigogne à base de CD4053 et R2R pour les steps Ib compatible broche à broche avec le DAC et venant s’insérer à la place de celui-ci, au choix, mais j’ai peur qu’en composants traversants traditionnels, elle soit un peu grosse (quoique!)
PS : Les CMS, c’est pas mon truc, je suis bigleux, miro et j’ai la tremblotte

Un premier jet non terminé au niveau routage d’un ersatz de DAC.
Pour les dimensions définitives, on arrive à une platine de 4cm x 4cm ce qui est acceptable.

@JP, le perfectionniste est de retour…

Serait-il possible de prévoir l’emplacement pour la paire de régulateurs LM317/LM337 en TO92, comme ça on peut choisir entre eux et les TL431, 6 pastilles en plus ça ne devrait pas être compliqué à ajouter!

pour LM317 / LM337 :
· R3 et R6 = néant.
· R1 et R5 = 1K24 type MRS25 (tolérance 1%)
· R2 et R4 = 3K74 pour Vref = 5 volts ou 4K75 pour Vref = 6 volts, type MRS25 (tolérance 1%)

Effectivement, ça ne va pas trop me compliquer la vie.
J’ai comparé les prix des régulateur et des sources de tension chez TME (moi aussi je pinaille)
LM337 en TO92 : 0.486€ /unité (cde mini 3) soit 1.458€
LM317 en TO92 : 0.172€ /unité (cde mini 3) soit 0.516€
Total : 1.974€
Sans compter les résistance de précision série E96 ( avec des commandes mini de 100 pièces si on a pas les bonnes valeurs dans nos stocks)

TL431 : 0.10€ /unité (cde mini 5) soit 0.50€. Résistance 10k (même à 5% en triant les valeurs au plus justes)…

A ce sujet, j’ai fait une petite simulation Monte-Carlo avec des tolérances de 5% et 1%
Les courbes :

.

Chez RSparticuliers, :
La 1K24 à 0,08€ TTC la pièce par 25, ref Vishay : MRS25000C1241FCT00, RS Code 6833184 soit 2€ le lot
La 3K74 à 0,08€ TTC la pièce par 25, ref Vishay : MRS25000C3741FCT00, RS Code 6833639 soit 2€ le lot
La 4K75 à 0,02€ TTC la pièce par 25, ref Vishay : MRS25000C4751FCT00, RS Code 6833792 soit 0€50 le lot

Le LM317LZ (Texas) à 0€53 TTC la pièce, RS Code 5335711
Le LM337LZ (Texas) à 0€84 TTC la pièce, RS Code 5335812

Et les frais d’expédition sont gratuits si la commande est effectuée le week-end, du moins ils l’étaient pour la dernière passée en 2016.

En définitive les valeurs des deux résistances doivent avoir un rapport de 3 pour obtenir des tensions Vref de ±5 volts.
Plusieurs duos de valeurs de la série E24 correspondent à ce rapport et pourraient se substituer à celles choisies dans la série E96.
· 1 k? / 3 k?
· 1,1 k? / 3,3 k?
· 1,2 k? / 3,6 k?
· 1,3 k? / 3,9 k?
Pour un couple de tensions Vref = ±6 volts, le rapport doit être de 4,8 et il n’y a alors qu’un seul duo de valeurs susceptible de convenir : 1,3 k? / 6,2 k?. Le rapport est alors de 4,769, la tension obtenue serait alors de 5,96 volts.

Bonjour à tous,

@Gérard : pour validation du schéma de ma platine gigogne DAC 4-bits (je suis distrait par nature, alors autant vérifier à plusieurs…) :mrgreen:

@JP, ça semble OK.
Juste une remarque : il vaut mieux ne pas laisser en l’air les entrées des switches inutilisés du 2ème CMOS (B, C, Y1, Y2, Z0 et Z1), autant (au temps ?) les connecter au « GND ».

Ça m’est complètement passé au dessus de la tête car le AD7533 n’exige pas de tension d’alimentation négative quand la tension Vref est susceptible d’être négative, ce qui se produit en mode NPN.
Ce qui n’est pas le cas des switches CMOS 405x qui eux l’exigent dans ce cas de figure, il faudrait donc que leur broche Vee (7) soit alimentée négativement (-12 ou -15 volts) et non pas connectée à la masse. Comme aucune broche n’est non affectée sur le AD7533, il faudra prévoir un fil volant pour fournir cette alimentation nécessaire aux cmos 4053 du substitut.

Platine dessinée avec prise en compte des remarques ci-dessus.
J’ai été obligé de la faire en double face et elle mesure 45mm x 45mm. J’ai essayé autant que possible de limiter les pistes côté composants de manière à les câbler avec des fils.

Une petite vue en 3D

Franchement, JP, vous avez un réel problème d’attention ou de concentration. C’est « Vee » et non pas « Vss » qui devrait plutôt figurer sur la sérigraphie de la plaquette.