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Dernière mise à jour : 14/12/2006
Présentation
Un potentiomètre
présente une courbe de variation fixée par le fabricant.
La plupart du temps, cette courbe est de type linéaire (loi de
variation A) ou logarithmique (loi de variation B), et convient dans la
majorité des cas. Certaines réalisations peuvent
cependant nécessiter l'usage d'un potentiomètre dont la
courbe de variation est moins répendue que l'une de ces
deux-là. C'est le cas par exemple du préampli
micro Green qui pour son réglage de gain, nécessite
un potentiomètre de type anti-logarithmique (loi de variation
C). Vous pouvez aussi un jour avoir d'un potentiomètre de type
log alors que vous possédez déjà un
potentiomètre de même valeur mais de type lin. Ou
l'inverse. Le présent article aborde la modification de la
courbe naturelle de variation d'un potentiomètre, par simple
ajout d'une ou de deux résistances à ses bornes. Vous
apprendrez ainsi comment transformer un potentiomètre
linéaire en potentiomètre (presque) logarithmique sans
l'ouvrir. Soyez bien conscient cependant que la courbe idéale
que vous recherchez ne pourra pas forcement être obtenue
facilement, et qu'elle pourra nécessiter quelques calculs ou
expérimentations supplémentaires. Cet article n'a pas
pour vocation de vous fournir des valeurs clé en main, mais a
pour vocation de vous faire réfléchir un peu. Il devrait
toutefois rester abordable pour tout débutant en
électronique. Pour plus de précisions concernant les
valeurs de résistance à adopter, vous pouvez utiliser le
logiciel PotModCurve,
développé à l'occasion de l'écriture de ces
lignes.
Petit rappel avant de commencer
La courbe de variation d'un potentiomètre définit la
façon dont la valeur ohmique mesurée entre le curseur et
l'une des extremités du potentiomètre, va varier quand le
curseur va se déplacer du début à la fin de sa
course totale. Pour simplifier la vision de la chose, on peut imaginer
une courbe qui représente un pourcentage de la valeur ohmique
totale (qui elle est fixe et correspond à la valeur maximale
mesurée entre les deux extrêmités) en fonction de
la position du curseur. Dans ce qui suit, j'appellerai Ra la portion de
résistance (de piste) comprise entre le curseur et
l'extrêmité "haute" (extrêmité 2), et Rb la
portion de résistance (de piste) comprise entre le curseur et
l'extrêmité "basse" (extrêmité 1).
Potentiomètre linéaire
Dans le cas d'un potentiomètre linéaire, la variation est
progressive : quand le curseur se trouve au centre de la piste, la
résistance ohmique que l'on peut mesurer entre le curseur et une
extrêmité est la même que celle que l'on peut
mesurer entre le curseur et l'autre extrêmité : Ra = Rb
(si le potentiomètre est un modèle 100K, Ra = Rb = 50K).
Quand le curseur est à 80% de sa course (plus vers
l'extrêmité haute), Ra = 20% de la résistance
totale et Rb = 80% de la résistance totale.
Potentiomètre
logarithmique
(pos-log)
Là, il en va différement. Quand le curseur se trouve au
centre de la piste, la résistance ohmique
que l'on peut mesurer entre le curseur et une extrêmité
n'est pas la même que
celle que l'on peut mesurer entre le curseur et l'autre
extrêmité : Ra <> Rb. Pour donner un ordre de
grandeur et pour compléter les trois exemples cités
ci-avant, Ra = Rb quand le curseur est à 90% de sa course
totale. Vous comprendrez aisement que l'on ne peut pas utiliser un
potentiomètre de ce type dans une alimentation secteur pour
ajuster finement la tension de sortie. En effet, la variation est lente
quand le curseur se déplace vers une extrêmité, et
est très rapide quand le curseur arrive sur l'autre
extrêmité.
Potentiomètre
anti-logarithmique (neg-log)
Ce type de potentiomètre possède une courbe de variation
qui est le reflet miroir de la courbe de variation du
potentiomètre logarithmique.
Modifications sur potentiomètre linéaire
La première modification possible consiste à ajouter une
résistance
entre le curseur et l'extrémité "basse" du
potentiomètre.
La courbe de variation que l'on va obtenir ici (celle affichée
ici a été obtenue avec le logiciel PotModCurve)
va
très fortement
dépendre de la valeur de la résistance ajoutée R1.
Pour être plus précis, elle va dépendre du rapport
entre la valeur du potentiomètre et la valeur de la
résistance. Plus la valeur de la résistance fixe va
s'éloigner (en diminuant) de la valeur de la résistance
totale du
potentiomètre, et plus la courbe de variation va
s'éloigner de la ligne droite caractéristique de la
variation linéaire. Si vous prenez un potentiomètre de
100K et une résistance fixe de 10K, la courbe sera quasiment
celle d'un potentiomètre logarithmique. Si ainsi vous avez
besoin d'un potentiomètre logarithmique de 4K7 pour un
réglage de volume, et que vous n'avez sous la main qu'un
potentiomètre linéaire de 4K7, il vous suffit de greffer
une résistance fixe de 470 ohms entre curseur et
extrêmité basse !
La seconde modification possible consiste à ajouter une
résistance
entre le curseur et l'extrémité "haute" du
potentiomètre.
Mêmes remarque que pour la modification précédente.
Seulement là, si on reprend les mêmes valeurs que
précédement (potentiomètre de 100K et
résistance fixe de 10K), la courbe résultante
s'éloigne de l'autre côté de la courbe
linéaire, et on se trouve en présence d'une variation de
type anti-logarithmique.
La troisième modification possible consiste à ajouter une
résistance
entre le curseur et chacune des deux extrêmités du
potentiomètre.
Dans ce cas, les courbes de variation obtenues peuvent être
vraiment curieuses et ne pas correspondre à un véritable
besoin. A moins de vouloir faire une blague à votre meilleur ami
en trifouillant dans son ampli hifi de salon, vous trouverez
peut-être une application particulière et utile à
ce type de modification. A expérimenter.
Modifications sur potentiomètre logarithmique
Mêmes types de greffes que pour le potentiomètre
linéaire. La première modification possible consiste
à ajouter une résistance
entre le curseur et l'extrémité "haute" du
potentiomètre.
Là aussi, il est interressant de constater que plus la valeur de
la résistance fixe va s'éloigner de la valeur de la
résistance
totale du potentiomètre, et plus la courbe de variation va
s'éloigner
de la ligne courbe caractéristique de la variation
logarithmique. Si vous
prenez un potentiomètre de 100K et une résistance fixe de
10K, la
courbe sera quasiment celle d'un potentiomètre linéaire.
Amusant, comme constatation, non ?
La deuxième modification possible consiste à ajouter une
résistance
entre le curseur et l'extrémité "basse" du
potentiomètre.
Auriez-vous par hasard pensé obtenir un résultat
similaire à celui observé avec le potentiomètre
linéaire ? Ca aurait pû mais ce n'est pas le cas.
Là, la courbe va aussi s'éloigner de la courbe log, mais
dans le même send. Comme si le log devenait "encore plus log". Je
pense que cette configuration présente un interêt moindre
que les précédentes, mais ma foi, on ne peut jurer de
rien et prétendre que ça ne servira jamais.
La troisième modification possible consiste à ajouter une
résistance entre le curseur et chacune des deux
extrêmités du potentiomètre.
Alors là, on peut obtenir des courbes sacrément tordue.
Je ne trouve pas non plus d'applications à cette configuration
précise.
Autres façon de procéder
Il est également possible d'obtenir avec un potentiomètre
linéaire, des courbes de transfert non linéaires,
logarithmique en particulier, en plaçant une résistance
non pas en parallèle sur le potentiomètre, mais en
série. Il suffit pour cela de cabler la résistance et le
potentiomètre comme deux élements d'un pont diviseur de
tension, avec la résistance comme premier ou comme second
élement du pont. Le potentiomètre quant à lui doit
être monté en résistance variable, c'est à
dire avec son curseur relié à l'une de ses
extrêmités.
Attention, cette façon de procéder ne simule pas un
potentiomètre non linéaire, mais une fonction non
linéaire, même si le montage en lui-même est bien de
type potentiomètrique (diviseur de tension résistif) !
Remarque
Sur ce
site espagnol,
l'auteur indique que la résistance à placer en verrue sur
le potentiomètre doit avoir une valeur cinq fois moindre que la
valeur du potentiomètre. Ainsi, pour un potentiomètre
linéaire de 25K à "passer" en potentiomètre
logarithmique 25K, il préconise le cablage d'une
résistance de 5K. Cela fonctionnera aussi bien qu'avec une
résistance de valeur dix fois moindre, la courbe sera juste un
peut plus "rapprochée" de la courbe linéaire. Vous pouvez
faire des essais pratiques pour voir (ou entendre) les
différences, mais je pense que vous constaterez comme moi que
les différences ne vont pas bien loin. Et si ce n'est pas le cas
(on ne sait pas toujours ce qui est connecté avant et
après le potentiomètre), choisissez ce qui vous convient
le mieux. Après tout, c'est ça, l'expérimentation !
En résumé
Finalement, on peut retenir qu'un potentiomètre linéaire
peut dépanner et être utilisé là où
il faudrait normalement un potentiomètre logarithmique, et
inversement, un potentiomètre logarithmique peut dépanner
et être utilisé là où il faudrait
normalement un potentiomètre linéaire. Gardez cependant
à l'esprit que la courbe de variation finale peut encore
être chahutée par une impédance de charge faible...
Mais quand on prend le temps de regarder la véritable courbe de
variation de certains potentiomètres grand public (Lin ou Log),
on est rassuré. Et on peut se dire qu'une petite courbe
approchée ne fera pas forcement plus de mal que ça...
