L'électronique pour les débutants qui sèchent les cours mais soudent sans se brûler les doigts

Sommaire et contenu du livre "L'électronique pour les débutants qui sèchent les cours mais soudent sans se brûler les doigts"

Sommaire Kits 0 Préambule 1. 1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.3 1.4 1.4.1 104.2 104.3 10404 104.5 Débuter en électronique: rêve ou réalité? 1 Remerciements 2 Théorie 3 Avertissements Cas des condensateurs Cas des résistances A A A Apprendre à identifier les composants électroniques Identification grâce à la forme physique Composants traversants 5 Composants non traversants (CMS) ..6 Identification grâce à la référence ..7 Identification grâce au marquage de couleur 9 Identification grâce au symbole sur le schéma 9 Symboles des transistors 10 Symboles des diodes 11 Symboles des condensateurs 12 Symboles des résistances 13 Symboles des potentiomètres .13 104.6 Symboles des relais 14 104.7 Symboles des composants logiques . 15 104.8 Symboles divers 16 2. Rôle principal des composants électroniques 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.104 2.1.5 2.1.6 Résistances Vue générale 19 Valeur de la résistance 20 Tolérance 20 Code de couleur 20 Code de couleur 21 Comment localiser l'anneau de tolérance? 23 Matériaux 24 Différents types de résistances 24 Résistances standard 24 Résistances de puissance ' 24 Résistances de précision 26 Résistances Mute tension 27 Résistances sensibles aux conditions ambianles (lumière, température, humidité) 28 Associations de résistances 29 Comment choisir une résistance? .. 30 Traitemenl de signaux de faible amplitude 30 Quand ça chauffe 31 En haute fréquence 31 En haute tension 31 Grande précision requise 32 Place limitée 32 2.2 Condensateurs 2.4 Selfs (bobines) 2.2.1 Vue générale 33 2.4.1 Vue générale 77 2.2.2 Capacité et codes de marquage 33 2.4.2 Selfs fixes 80 Marquage en clair ­Unité de base et sous-multiples 34 2.5 Transistors Marquage par code de couleur 35 2.5.1 Vue générale 81 Marquage par code chiffré 36 2.5.2 Différents types de transistors 81 Séries normalisées 37 Transistors BF 82 2.2.3 Taille du condensateur 37 Transistors HF 82 2.2.4 Polarité des condensateurs 39 Transistors de faible puissance / 2.2.5 Tension de service .41 Transistors de forte puissance 83 Transistors bipolaires 84 2.2.6 Différents types et « qualités» Transistors FET et MOSFET 84 de condensateurs .45 Transistors UiT 84 Condensateurs chimiques standard. 45 Condensateurs au tantale 45 2.5.3 Comment brancher un transistor? .. 85 2.2.7 Précision (tolérance) 2.6 Circuits intégrés d'un condensateur .47 2.6.1 Vue générale 86 2.2.8 Comment choisir un condensateur? .48 Petit guide 49 2.6.2 Amplificateurs opérationnels (AOP ou ALI) 86 2.2.9 Condensateurs ajustables 50 2.6.3 Circuits logiques CMOS et TIL 87 2.2.10 Usage des condensateurs 52 CMOS ou TTL ? 87 Réservoir d'énergie 52 Déphasage .................. .. 57 2.6.4 Circuitslogiquesprogrammables Filtrage (mise enjeu des rapports (PROM, PAL, GAL, PIC) 87 d'impédance) 59 2.6.5 Régulateurs de tension 88 Régulateurs à tension de sortie fixe, 2.3 Diodes positive ou négative 90 2.3.1 Vue générale 59 Brochage des régulateurs à tension Seuil de conduction 62 de sortie fixe LM78xx et LM79xx ... 90 Tension directe 63 Régulateurs à tension de sortie Courant maximal ............. .. 63 ajustable (programmable), Tension inverse maximale 63 positive ou négative 91 Brochage des régulateurs à tension 2.3.2 Diode « classique» (diode de ajustable LM317 et LM337 93 commutation ou diode de signal) 64 Tension d'entrée minimale 94 Utilisation en logique 64 Tension trop élevée à l'entrée Utilisation en analogique 65 du régulateur 94 2.3.3 Diodes de redressement 68 Régulateurs à courant de sortie Remarques .................. .. 68 programmable 95 2.3.4 Diode zener 72 Régulateurs à entrée directe 2.3.5 Diode à capacité variable (Varicap) .74 sur secteur 96 2.6.6 Circuit intégré amplificateur de puissance 96 2.7 2.7.1 2.8 2.8.1 2.8.2 2.8.3 2.8.4 2.9 2.9.1 2.9.2 2.9.3 2.10 2.10.1 2.10.2 2.10.3 2.10.4 2.10.5 2.11 2.11.1 2.11.2 2.11.3 2.11.4 2.11.5 Triacs et thyristors Vue générale 96 Potentiomètres Potentiomètres de tableau 97 Que cache le potentiomètre de tableau ? ................... 98 Potentiomètres ajustables 101 Potentiomètres multi-tours 101 Courbes de variation 103 LED Minimum à savoir 104 Une LED est polarisée. ....... .. 105 Une LED est un composant fragile 105 Une LED fonctionne avec une tension de faible valeur. ............. .. 105 Formes et couleurs des LED 106 Variation de luminosité d'une LED 107 Afficheurs à LED et LCD (afficheurs à cristaux liquides) Afficheurs à segments (sept ou plus) 109 Normalement une LED possède deux broches 1 109 Autres afficheurs à segments , 110 Afficheurs à matrice(s) de LED 111 Afficheurs à cristaux liquides (LCD) 112 Multiplexage des afficheurs 113 Afficheurs à logique intégrée 113 Optocoupleurs Boîtiers d'optocoupleurs 115 Optocoupleurs logiques 116 Optocoupleurs linéaires (analogiques) 116 Optocoupleurs à fenêtre (à fourche) ou réflectifs 116 Taux de transfert de courant 117 2.12 2.12.1 2.12.2 2.12.3 2.13 2.13.1 2.13.2 2.14 2.14.1 2.14.2 2.14.3 2.14.4 2.14.5 2.14.6 2.14.7 2.15 2.15.1 2.15.2 2.16 2.16.1 2.16.2 2.16.3 2.16.4 2.16.5 2.16.6 Relais Relais électromécaniques 118 Relais avec diode de protection intégrée 119 Relais bistable 120 RelaisHF 120 Relais statiques 121 Comparaison entre relais électromécaniques et statiques .... 121 Transformateurs Transformateurs d'alimentation 123 Transformateurs BF (audio) 125 Capteurs Comment trouver le capteur adapté à son application? 126 Capteurs de lumière visible et capteurs infrarouge 126 Capteurs de température . . . . . . . . . 128. Capteurs de champ magnétique 129 Capteurs de pression 129 Capteurs de choc 130 Capteurs d'ultrasons 130 Supports des composants Supports de circuit intégré à usage général 132 Supports de circuit intégré à force d'insertion nulle 132 Commutateurs et interrupteurs mécaniques Interrupteur 132 Interrupteurs avec verrouillage 135 In verseur 135 Mini-interrupteur (microswitch) 135 Commutateur rotatif ou rectiligne . 137 Bouton-poussoir 138 Comment reconnaître les broches d'un interrupteur ou d'un inverseur? ... 139 2.17 Dissipateurs thermiques 4.3.4 Reconnaître un condensateur 2.17.1 Dissipateurs pré-percés et prêts de découplage d'alimentation ..... 154 3. 2.17.2 2.17.3 3.1 3.2 3.3 3.4 4. 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.3 à l'emploi 140 Profilés à découper et/ou à percer .. 141 Du bon usage des dissipateurs thermiques 141 Composants actifs « universels» Transistors 143 Oscillateurs et temporisateurs ...145 Amplificateurs opérationnels (AOP) 147 Régulateurs de tension 148 Apprendre à lire un montage électronique Conventions respectées pour dessiner les schémas Points de connexion sur lignes de liaison 149 Report de connexion Connexions en l'air 149 150 Décomposition en blocs ronctionnels 152 Décomposition composant par composant Reconnaître une diode de protection Reconnaître un pont diviseur résisti f 153 153 Reconnaître un circuit numérique d'un circuit analogique 154 4.3.5 Reconnaître un condensateur de liaison 154 4.3.6 Analyse minutieuse d'un schéma .. 156 4.4 Dirrérentes raçons de dessiner la même chose 156 4.5 Connexions manquantes 161 4.6 Des erreurs dans les schémas? .. 164 5. Où faire ses courses? 5.1 Où acheter son outillage? 167 5.2 Où acheter les composants électroniques? 167 6. Unités 6.1 Volt 169 6.2 Ampère 169 6.3 Décibel 171 6.3.1 Décibels: rapport 172 6.3.2 Décibels: valeur absolue 174 6.3.3 Conversion des volts en dBu 175 7. Impédance 177 8. Bibliothèque technique 9. Dangers en électronique­Avertissements 8.1 Revues d'électronique 180 9.1 8.2 Livres spécialisés 180 9.2 8.3 Feuilles de caractéristiques (datasheets) 9.3 Quand consulter une feuille de caractéristiques? ............ .. 181 Quelques adresses internet 9.4 de fabricants connus. ......... .. 181 10. Espace de travail 187 11. Outillage minimum 11.1 Quel multimètre choisir? 189 11.2 Choix du fer à souder et de la soudure 11.2.1 Soudure avec plomb et soudure sans plomb 190 11.2.2 Fer à souder 190 11.2.3 Comment faire une bonne soudure? 191 Impératifs ou conseils pOlir réaliser de bonnes soudures.. 191 Ordre de soudage des composants. 192 Courbure des broches de composants . . . . . . . . . . . . . . .. 192 Maintien des composants pendant le soudage. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 193 Cas des circuits double face. . . . .. 193 11.3 11.3.1 , 11.3.2 11.3.3 11.3.4 11.4 12. Danger lié aux tensions élevées .. 183 Composants qui explosent 184 Les outils ne sont pas tous inoffensifs 184 Hygiène minimale 184 Fils souples multibrins 193 La troisième main 193 Petit outillage Tournevis et pinces 194 Petite perceuse 195 Foret à étages 196 Ebavureuse (ou alésoir) 196 Qualité des fils électriques 197 Circuits imprimés 12.1 Faire soi-même ou faire faire? .. 199 12.2 Circuits à l'anglaise 199 12.3 Plaques à bandes ou pastilles . ... 200 Souder les composants côté pastilles ou bandes? 201 Prix des plaques pré-percées 201 12.4 Plaques d'expérimentation sans soudure 201 16. Commencer avec des montages simples 12.5 Circuits traditionnels Simple ou double face? . . . . . . . .. 205 16.1 Kits 217 12.6 13. 13.1 13.2 Protection des circuits imprimés Récupération de composants Récupération des composants traversants Récupération des composants non traversants (CMS) .205 207 207 16.2 16.2.1 16.2.2 16.2.3 16.2.4 16.2.5 16.2.6 Expériences de base LED qui s'allume LED qui reste allumée quand on enlève la pile LED qui s'allume en présence d'électricité statique LED qui s'allume en présence de son Altération du son d'un élément d'une chaîne Hi-Fi Seuil de basculement des entrées de portes logiques 218 219 220 221 222 225 14. Rangement des composants 16.3 16.3.1 Montages un peu plus évolués Sirène 227 14.1 14.2 Rangement avec un compartiment par valeur 210 Rangement avec un compartiment par plage de valeur 210 16.3.2 16.3.3 16.3.4 16.3.5 16.3.6 16.3.7 Orgue musical Clignotant CheniIJard lumineux Interrupteur photosensible Thermomètre Alarme 228 231 231 232 234 235 14.3 Rangement avec un compartiment par valeur principale .........•.212 16.3.8 Générateur de picotements 235 17. Assemblage de bouts de circuit 15. Liens entre schéma et réalisation pratique 17.1 Idée générale 239 15.1 15.2 Minimum requis Schéma et circuit imprimé 213 213 17.2 17.2.1 17.2.2 17.2.3 Quelques exemples pratiques Petit mélangeur audio pour musicien Interrupteur crépusculaire temporisé Indicateur lumineux de réglage de volume 239 243 244 18. PIC Colliers de serrage, ficelle, attaches auto-adhésives pour câbles 261 Gaine thermorétractable 261 18.1 Qu'est-ce qu'un PIC? 247 Pistolet à colle 261 18.2 Que faire avec un PIC? 247 18.3 Difficile de programmer 20. CMS : c'est dur? un PIC? 247 18.4 Clignotement d'une LED 20.1 Composants montés en surface .. 263 avec un PIC 248 20.2 Outils pour CMS 263 18.5 Pièges fréquents 18.5.1 Une sortie n'est pas une entrée ....249 18.5.2 Choix de l'horloge de 21. Pratiques à éviter cadencement 249 18.6 Exemples simples 21.1 Entrées en l'air 265 18.6.1 Indicateur de niveau de liquide à affichage numérique 249 21.2 Grandes longueurs de fil 265 18.6.2 Clignotant dont la vitesse dépend de la lumière ambiante 251 21.3 Laisser un composant chauffer 18.6.3 Indicateur à fenêtre programmable .251 trop 265 18.6.4 Minuterie avec préavis d'extinction 252 21.4 Stockage sauvage de composants 18.6.5 Chenillard style K2000 lumineux et sonore 252 fragiles 266 21.5 Décharge forcée 18.6.6 Gradateur de lumière piloté d'un condensateur 266 par télécommande infrarouge de téléviseur 253 22. Astuces diverses 19. Mise en boîte des montages 22.1 Protection contre l'inversion de polarité 269 19.1 Choix du boîtier 255 22.2 Contre-attaque sur tension de déchet 19.2 Perceuse pour circuit imprimé en sortie d'AOP 270 et boîtier 256 22.3 Économiser l'énergie sur certains 19.3 Accessoires appareils portables alimentés Passe-fil et presse-étoupe 257 par pile 272 Visserie et entretoises 258 22.4 Remplacer une LED par un relais 24.4 Test d'un transistor bipolaire NPN 26.5 22.4.1 22.4.2 22.4.3 22.5 23. Remplacement direct? Principe de précaution Analyse du circuit de commande Remplacer un innammateur par une résistance Coût de revient 273 273 ..273 275 24.4.1 24.4.2 24.4.3 24.5 24.5.1 24.5.2 ouPNP Test de base Test de conduction Mesure du gain Test de potentiomètre Courbe de variation du potentiomètre Test de qualité 287 287 288 289 289 291 24.6 Test d'un triac 292 23.1 Équipement 277 23.2 23.3 Consommables Outre le coût de revient. 277 277 25. Circuit bending ou l'art de modifier des circuits existants 25.1 Qu'est-ce que le circuit bending? 293 24. Test des composants 25.2 Outils requis 293 24.1 Test d'une résistance 279 25.3 Par où commencer? 293 24.2 Test d'un condensateur 25.4 À faire -À ne pas faire 294 24.2.1 Test de condensateur avec un ohmmètre 280 24.2.2 Test de condensateur avec une source externe de tension continue 280 26. Annexes 24.2.3 24.3 24.3.1 24.3.2 24.3.3 Test de condensateur avec une source externe de tension alternative .....281 Exemple avec un condensateur de i J1F 282 Test d'une diode (diode normale, pont de diodes, zener, diac ou LED) Test d'une diode standard ou d'un pont de diodes 283 Test des diodes d'un pont de diodes 284 Test d'une diode zener 284 Test de LED 285 26.1 26.2 Logiciels pour circuits imprimés Logiciels payants Logiciels gratuits Sociétés de réalisation de circuits imprimés Conseils de sécurité isolation en classes En pratique Accessoires Rude épreuve 295 296 296 297 297 297 300 24.3.4 Test d'un diac 285 26.3 Spectre électromagnétique 301 26.6 26.7 26.8 26.8.1 26.8.2 26.8.3 26.8.4 26.9 26.9.1 26.9.2 26.9.3 26.9.4 26.9.5 PIC: configuration des entrées/sorties Des palles à tout faire 302 Conclusion évidente. ......... .. 303 Paramètres de configuration . .... 303 La base de la base ........... .. 303 Précision 322 Résolution 322 Puissances de dix 305 Boîtiers 306 Symboles des composants 307 U =RI. Sans blague! Une formule à tout faire 308 Marre des formules simples! 309 Retournement de formule: I=U/R 314 Puissance 316 Utilisation d'un multimètre 316 Qu'est-ce qu'un multimètre? 317 Multimètre analogique ou multimètre numérique? 318 Pourquoi de telles différences de prix? 318 Gammes manuelles ou automatiques 320 Gammes manuelles 321 Gammes automatiques 321 Nombre de « points» de mesure, précision et résolution 321 Nombre de points de mesure 321 26.9.6 Impédance d'entrée 323 26.9.7 Consignes de sécurité générales 323 Résumé des précautions à prendre. 324 26.9.8 Différents types de mesures 324 Mesure d'une tension continue Olt alternative 325 Mesure d'un courant continu ou alternatif 326 Mesure d'une résistance 327 Test d'une diode 327 Test d'un transistor 327 Testeur de continuité sonore 329 Mesure d'isolement 329 Mesure de fréquence 329 Mesure de capacité (condensateur). 330 Mesure d'inductance (bobine, self). 330 26.9.9 Exemples de mesures avec le multimètre Jeulin CU 330 Mesure d'une tension continue avec le CU 330 Mesure d'une tension alternative avec le CU 333 Mesure d'un courant continu avec le CU 334 Mesure d'une résistance avec le CU 335 Test d'une diode avec le CU 336 Test d'un transistor avec le CU 338 26.9.10 Astuces et conseils divers 339 26.9.11 Quelques fabricants 340