Dernière mise à jour : 12/02/2012
Présentation
Ce phasemètre, facile à réaliser, dispose d'un
affichage à LED et permet d'apprécier la phase entre deux signaux
audio, entre 0 et 180 degrés.
Le circuit disposant de 9 LED, le pas de
mesure est de l'ordre de 20 degrés par LED.
Avertissement
!
Le
schéma n'est pas de moi, je l'ai redessiné à partir de
l'implantation des
composants sur un typon trouvé sur le net par un internaute, qui me l'a
ensuite soumis. Je ne garantis
pas le parfait fonctionnement de ce montage, ne l'ayant pas
réalisé moi-même. Mais j'ai tout de même procédé à la
simulation du circuit sous Proteus qui donne des résultats tout à fait
cohérents, et le circuit a été réalisé avec succès par un preneur
de son qui m'a fait part de ses expérimentations (voir photos de son
proto plus loin).
Schéma
Le schéma est décomposé en deux parties pour plus de clarté : la partie
supérieure représente le "mesureur de phase" à proprement parler, et la
partie inférieure représente la section affichage à LED.
Mesureur de phase
Cette section comporte deux
sous-ensembles : un premier qui joue le rôle de comparateur de tension,
et qui transforme les signaux analogiques entrant (In_L et
In_R) en signaux "carrés". Il est composé des deux
comparateurs
U1:A et U1:B, dont le seuil de basculement est fixé à +V / 2 grâce aux
résistances R3 et R4 aboutissant sur les entrées inverseuses des
comparateurs. Cette même tension +V / 2 est utilisée via R1 et R2 pour
fixer le potentiel moyen du signal audio sur les entrées
non-inverseuses des comparateurs, tension autour de laquelle évolue le
signal audio qui reste avant tout un signal de type alternatif, avec
ses alternances positives et négatives. Le second sous-ensemble est
composé de 4 portes logiques de type XOR (U3 / CD4030) - dont deux
seulement sont réellement utilisées pour la fonction "utile", qui
fournit au point B un signal logique dont le "rapport
cyclique"
dépend de la phase relative entre les deux entrées. L'amplitude crête à
crête du signal entrant ne devra pas dépasser 9 Vcac. Si le signal
possède une amplitude supérieure à +12 dBu, les diodes
zener de 8V2 montées en série tête-bêche entre entrée
non-inverseuse des comparateurs de tension et masse, rabottent
(ecrêtent) le signal. D'un point de vue "qualitatif", la présence de
ces diodes zener ne change pas grand chose, leur rôle principal se
résume à protéger les entrées des comparateurs de tension.
Affichage
Cette
section comporte un filtre pass-bas (R8 + C4) qui fonctionnent en
intégrateur et transforme en une tension continue, le signal à "rapport
cyclique" variable fournit par le mesureur de phase au point B. Si
l'écart de phase entre les deux voies d'entrée est nul, le signal
logique au point B reste nul et la tension en sortie du filtre est
également nulle. Plus l'écart de phase entre les deux voies d'entrée
est important, et plus les états hauts du signal logique en B
durent longtemps (pour des états bas qui durent moins longtemps), ce
qui conduit à l'obtention d'une tension continue plus grande en sortie
de l'intégrateur (filtre passe-bas). Pour un écart de phase de 180
degrés entre In_L et In_R, la tension aux bornes de RV1 est de l'ordre
de 4,6 V. Le LM3914, circuit utilisé pour l'affichage sur barreau de
leds, reçoit sa tension de référence haute sur son entrée RHI (borne
6), cette tension est voisine de 4,0 V. C'est parce que cette tension
de référence est plus basse que la tension de mesure fournie par R8 /
C4, que le potentiomètre de "gain" RV1 est ajouté.
Calibrage
Il
est très simple, il consiste à appliquer sur les deux entrées In-L et
In_R deux signaux sinus identiques en fréquence et en amplitude, mais
opposés en polarité (écart de phase de 180 degrés). Si vous
ne
disposez pas de générateur BF, vous pouvez utiliser les deux sorties
"chaudes" d'une prise audio XLR analogique (broche 2 de la XLR sur
entrée In_L et broche 3 de la XLR sur entrée In_R). Puis il suffit
d'ajuster le curseur de RV1 pour que la dernière led D9 rouge s'allume
franchement.
Prototype
Aucun réalisé de mon côté, mais en voici un réalisé et utilisé par Sylvère, que je remercie pour ses retours.
Testé avec couple binaural OKMII.
Circuit imprimé
Non réalisé. Celui visible en 3D est celui qui correspond au typon qui n'est pas de moi et qu'on m'a communiqué.
Historique
12/02/2011
- Ajout photos du prototype fonctionnel de Sylvère.
17/10/2009
- Première mise à disposition
