Expérience élémentaire avec le BÉTAMÈTRE.
L’exercice précédent nous offre une occasion trop belle de mettre en œuvre cette fonction du laboratoire. C’est d’autant plus facile à faire que le transistor amplificateur dans l’optocoupleur est de type NPN et que ses trois fils sont disponibles. Au lieu de placer le transistor directement sur l’adaptateur, on se contente, comme montré sur la Fig.35 de ponter les trois broches du circuit intégré. La Fig.35 sur laquelle on observe sur le flanc droit la présence du bouton RESET rouge, montre les trois branchements à effectuer entre la plaque à essais et le support de transistor de l’adaptateur du BÉTAMÈTRE. Ne pas tenir compte du fil qui amène le +5Vcc externe sur la ligne rouge de la plaque à essais. La Fig.36 montre que pour un courant collecteur de 19mA le gain en courant fait 109. Par conséquent, 175µA dans la base sont suffisants pour rendre T conducteur. Il n’est pas saturé puisque la tension collecteur dépasse les 3V.
Avec un tel gain en courant, on comprend qu’il ne faut pas de « fuite importante » sur la base pour engendrer une conduction effective sur T. On l’a constaté en touchant du doigt la broche 6.
Expérience élémentaire avec le LEDmètre.
Encore une évidence pour la mise en service de l’optocoupleur. Nous allons utiliser cette fonction pour déterminer la valeur de la résistance R à intercaler entre le +5Vcc fourni par le laboratoire et la LED D pour qu’elle soit parcourue par un courant d’environ 20mA. Cette manipulation n’est pas purement « scolaire ». Elle serait pertinente dans le cas ou une sortie de l’ATmega328 piloterait un optocoupleur dans une application quelconque. La sortie binaire utilisée commuterait en « 0 » et « 1 » logiques fournissant sur la sortie des tensions soit proches de zéro, soit proche de +5Vcc. Dans le but de déterminer la valeur de la résistance R, on réalise la configuration indiquée en page 18 du manuel et montrée sur la Fig.37 en A. Puis, on modifie « en aveugle » la valeur du courant envoyé à D et l’on va voir, comme montré sur la Fig.37 en B et en C les divers résultats. Inutile de rechercher une valeur exacte de 20mA, un ordre de grandeur approchant sera largement suffisant. Riches de ces informations, il reste maintenant à les mettre en application et à en vérifier la pertinence. L’agencement électrique à réaliser montré en Fig.38 est quasiment évident. Comme dans les réserves de composants une résistance de 188Ω n’existe pas, on va
utiliser deux éléments normalisés mis en série (Voir la Fig.39) pour approcher cette valeur. Avec ceux précisés sur le schéma nous obtenons en théorie 183Ω, mais dans la réalité l’élément de 33Ω est à 10% et dépasse la valeur nominale. Dans ces conditions, le transistor T semble passer normalement en saturation : À confirmer.
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Expérience élémentaire avec l’AMPÈREMÈTRE.
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Troisième expérience pour la mise en œuvre d’un optocoupleur, l’AMPÈREMÈTRE vient compléter la « trilogie » des fonctions BÉTAMÈTRE et LEDmètre. La manipulation va consister à vérifier qu’avec la valeur de la résistance déterminée en LEDmètre on obtiendra bien les 20mA quand la diode D sera alimentée en +5Vcc à travers une résistance de 188Ω. Dans ce but on réalise le schéma de la Fig.40 dans lequel on utilise le mini laboratoire en AMPÈREMÈTRE. À la résistance interne de 100Ω on ajoute deux résistances en série. Le total limitant le courant dans D avoisine les 180Ω à l’imprécision des résistances extérieures, notamment celle de 33Ω. Pour vérifier le bon comportement de
l’optocoupleur on a chargé le collecteur de T avec une LED dont la résistance de limitation de courant fait 180Ω. Le courant collecteur sera de l’ordre de 15mA en configuration conduction. La Fig.41 confirme les valeurs qui avaient été souhaitées. La LED D est traversée par un courant de 19,6mA, et dans ces conditions, elle présente à ses bornes une chute de tension de 2V. La Fig.42 montre les branchements effectués sur la platine d’essais pour la dernière manipulation, celle qui consiste à alimenter D directement depuis le +5Vcc en intercalant deux résistances en série. L’une fait 150Ω et l’autre est de 33Ω. La cathode est alors branchée à la masse GND. La Fig.43 montre que dans la configuration définitive, le
transistor T est correctement saturé puisque la tension collecteur est inférieure à 0,4V. Pour achever cette expérience, on peut passer en commutation en déplaçant le fil qui alimentait D avec le +5Vcc sur la sortie PWM. La LED est alors moins lumineuse puisque le rapport cyclique ne fait que 0.5 mais à l’état « 1 » 490 fois par seconde elle est parcourue par un courant de 20mA.
