L'alimentation de circuits électroniques

Les circuits integrés ont en général besoin d'une basse tension continue, régulée et stable pour fonctionner correctement. Certaines parties d'un circuit peuvent perturber une telle tension et doivent être correctement découplés du reste du circuit.

Obtention d'une tension continue régulée

E.D.F fournit une tension de 220Vrms sinuso&itrem;dale de 50Hz. Celle-ci peut aisément être rabaissée (ou augmentée d'ailleurs) par un transformateur. A la sortie de celui-ci on a donc une tension basse sinusoidale. On la redresse en général par un pont de diodes (chute de tension de ~1,2V à prévoir sur le voltage rms), et on la lisse par des condensateurs électrolytiques de forte valeur (de plusieurs dizaines de microfarad à quelques milifarad selon les applications). On ajoute en général à ce dernier un (des) condensateurs 'secs' (polyester, millfeuil...) de plus faible valeur, qui ont une réponse plus rapide. On a alors une tension continue, lisse, relativement stable, mais non régulée (la valeur exacte de la tension dépend du pont de diode, du transformateur, et de la tension fournie par EDF). On obtient une tension précise par un régulateur de tension. Un régulateur de tension est un circuit integré à 3 pattes en général. Il est fourni dans des boitiers type 'transistors'. Il existe des régulateurs ajustables (LM317 par exemple) et d'autres fournissant directement une tension précise sans aucun régalage. On compte parmi ces dernier la série des 78XX et 79XX délivrant respectivemet une tension positive et négative de XX volts. (ex: le 7805 délivre une tension de +5V, à partir d'une tension d'entrée qui ne doit pas dépasser 20V).

fig.1
fig. 1

La figure 1 montre le brochage d'un régulateur de tension fixe.
fig.2
fig. 2

La figure 2 montre le schéma de l'alimentation type. Les valeurs des condensateurs sont par exemple 100µF, 100nF et 10µF.

Découplage

Certains circuits sont susceptible de faire fluctuer la tension d'alimentation (même si elle est régulée). Certaines de ces fluctuations peuvent être très rapides et n'ont qu'une importance locale (et une solution locale aussi d'ailleurs). Néanmoins, ces fluctuations peuvent perturber les cicuits digitaux (inversion d'un bit, voire remise à zero d'un microcontrolleur) et sont source de bruit en électronique analogique.

Les circuits integrés logiques devraient être découplés par la mise en parallèle locale (ie le plus proche possible du C.I.) d'un condensateur de typiquement 100nF (ou par un condensateur de 100nF à 1µF pour 4 à 6 boîtiers de circuits integrés proches les uns des autres). Les pistes d'alimentation devraient avoir une largeur minimale de 2,5 mm pour éviter les pertes de tension.
Dans un circuit contenant une partie analogique et une partie numérique, ces deux parties devraient être découplées au maximum: L'alimentation de la partie numérique devrait être découplée à l'aide d'un circuit passe bas LC (cf. fig. 3); le circuit imprimé devrait être conçu de sorte que la partie analogique et la partie numérique soient le moins mélées possible (analogique d'un côté, numérique de l'autre). Celà est important surtout dans le domaine de la mesure.

fig. 3

Dans les cas où un circuit numérique commande un dispositif de puissance, certaines précautions particulières sont a prendre, résumées ici.

N.B.: Le découplage n'est pas une nécessité en électronique amateur. Pour des petits circuits, ou des application lentes on peut se passer de veiller à ces conseils. Par contre, pour des applicatios rapides (>100kHz voire même déjà 10kHz), pour des applications critiques (aucune erreur tolérée) et dans le domaine de la mesure, il est impératif de veiller à un bon découplage des parties sensibles. Par contre il faut savoir qu'un mauvais découplage peut être source d'erreurs introuvables.

Retour à la page d'initiation à l'électronique amateur

Retour au sommaire

Page conçue par Boris Kuhlmey, 1997.