Corona : activités d'éveil n°4

Toujours confiné, alors un peu de développement...

Cette fois, j'ai décidé de m'occuper d'alimentation stabilisée. Cela fait plusieurs mois que je me pose la question de développer une alimentation qui réponde au mieux à mes besoins, soit en dépannage de matériel, soit en nouveau développement.

S'agissant de matériel ancien, je me suis assez souvent rendu compte que les alimentations de type linéaire dissipent beaucoup de chaleur, et pour cause. La plupart du temps il est fait utilisation d'un transformateur unique pour générer les alimentations symétriques pour les sections analogiques +12V et -12V, le 5V nécessaire à la partie numérique étant la plupart du temps dérivées du +12V. Il est facile d'imaginer la perte de chaleur induite par la dissipation ne serait-ce que d'un Ampère sous 7V pour la partie 5V, cela fait 7W.

Ce qui n'est pas vivable pour un régulateur de type 7805 qui possède une résistance thermique jonction/température ambiante de 50°C/W. Ce qui donne (à la louche) 50 x 7 + température ambiante de 25°C = 375°C (et je vous passe les autres °C/W qui devraient être pris en compte)!

Ou, pour le dire autrement, sans radiateur et pour une température de déclenchement interne de 125°C, un 7805 ne pourra laisser passer au mieux que 285mA à 25° de température ambiante, tout en présentant une température de boitier très élevée et une semelle métallique facilement au dessus de 100°C

Bref, ça ne va pas du tout. Ça chauffe, le transformateur ronfle, le rendement est ridicule, et au bout d'un certain temps ça fini par planter! Les possesseurs d'un Prophet VS voient je pense exactement ce que je veux dire... En ce qui me concerne, j'ai carrément rajouté un bout de radiateur à l'extérieur de ce synthé pour aider à dissiper plus efficacement les calories générés par ces régulateurs.

A tel point que certains ont d'ailleurs développé de nouvelles alimentations de type à découpage pour ce type d'appareil :

https://synthronics.de/sci-sequential-circuits-prophet-vs-power-supply/

Un minimum de protection s'impose dans ce cas :

Pour les alimentations à découpage, la conclusion n'est pas meilleur, si ce n'est le rendement. Dépanner ce type d'alimentation n'est pas toujours évident, et en cas de conception au rabais, elles chauffent aussi. Et surtout ce type d'alimentation génère pas mal de bruit électromagnétique puisqu'il s'agit de hacher du 320V continu. Et en plus, c'est relativement dangereux puisque plus de 300V circulent sur la partie 'primaire' de ce type d'alimentation.

Bref, je cherchais une façon de concilier le meilleur des deux mondes. Et puis je suis 'tombé' sur un exemple trouvé sur le net (en fait l'occasion qui m'a incité à passer à la concrétisation de mon idée) :

https://youtu.be/tpcHh09nb1Q

La configuration est simple, une alimentation à découpage transforme la tension du secteur en 24V continu, puis la carte du dessus transforme ce 24V en trois tensions : 5V; +12V; -12V.

La partie alimentation à découpage 230 AC vers 24V DC.

Histoire de vérifier le fonctionnement de cette alimentation, j'ai donc réalisé cet ensemble de cartes :

Bien qu'au moment de la rédaction de cet article je ne disposais pas du dernier circuit intégré linéaire, j'ai pu tester toutes les tensions nécessaires au fonctionnement de l'alimentation. En fait, cette carte de transformation du 24V fournit trois tensions grâce à des régulateurs à découpage. Le 5V d'abord puis deux autres tensions symétriques légèrement supérieurs aux tensions finales destinées à la production des tensions analogiques symétriques. Les deux tensions symétriques sont par la suite régulées par des régulateurs linéaires.

Cette alimentation fonctionne parfaitement et permet d'éviter un échauffement trop important des régulateurs linéaires grâce à un pré-abaissement de la tension d'entrée par les régulateurs à découpage. Le 5V restant fourni par un régulateur à découpage. L'avantage de cette solution est de fournir une relativement bonne alimentation symétrique pour la partie analogique des appareils alimentée. Evidemment, ces alimentations ne sont pas aussi 'propres' que de vraies alimentations réalisées de façon totalement analogique, c'est à dire un transformateur suivi de régulateurs analogiques, mais fournissent cependant des signaux très propres.

Je n'ai pas totalement repris ce concept puisque je ne souhaite plus de transformation du 230V par alimentation à découpage. Je préfère passer par un transformateur, ne serait-ce que pour éviter une partie d'électronique sous plus de 300V.

Transformateur torique.

Du coup, j'ai modifié quelque peu le sujet en passant par des régulateurs linéaires positifs, même pour la partie négative. Ceci impose donc une typologie particulière qui justement s'accommode très bien d'un transformateur. l'avantage de cette solution est l'utilisation de régulateurs analogiques positifs en mesure de fournir un courant plus important que ce que les régulateurs négatifs sont en mesure de proposer, en général jusqu'à 3A alors que 1,5A reste le plus commun pour un régulateur négatif.

Et, pour une fois, à la place d'utiliser le logiciel de C.A.O. Kicad, j'ai utilisé la solution EasyEDA. Cette solution n'est pas 'totalement' autonome, contrairement à Kicad, mais elle propose aussi quelques avantages par rapport à Kicad. Le tout est de bien comprendre l'environnement de la solution adoptée.

Pour l'instant, je me suis contenté d'établir le schéma de principe. C'est à peu près tout ce que je peux faire pour l'instant puisque les communications possibles grâce à la 'mondialisation heureuse' sont momentanément coupées :

Après avoir effectué quelques tests sur table pour vérifier quand même que le principe tenait la route, il ne me resterait plus qu'à réaliser ce montage. Après avoir finalisé pas mal de projets, il est évident qu'une partie importante de la réalisation physique est occupée par la réalisation effective, surtout si le projet comporte une majorité de composants CMS. EasyEDA 'devrait' me permettre de sensiblement réduire ce temps de travail.

A suivre...

Corona : activités d'éveil n°3

Deuxième week-end de confinement, je continue la finalisation des travaux en cours depuis plus ou moins longtemps. Cette fois il s'agit de travail cosmétique sur la dernière SP12 réparée.

Bien que l'état de surface de cette SP12 n'était pas en si mauvais état que cela, je disposais d'un film plastique neuf, l'occasion de rafraîchir le look de cette machine, et de remplacer l'afficheur LCD au rétro-éclairage mort de sa belle mort.

Sur le film d'origine, la couleur avait bien passé. 

Avant d'en arriver au collage du nouveau film, il a fallu retirer l'ancien. Cette opération ne présente pas de difficulté. Par contre, une grosse partie du film adhésif reste collé sur la face avant. Il est tentant de laisser ce film auto-collant et d'y apposer par dessus la nouvelle face avant. D'expérience, ce genre de raccourcit ne donne jamais de bons résultats. Il est possible de supposer ici que les résidus de colle formeront de petites bosses sous le nouveau film, rendant le résultat final plutôt mauvais. Pas de risque donc, il faut enlever ces résidus de colle :

Petit jeu de patience. Ça se retire facilement, mais ça prend du temps. Finalement, au bout d'un certain temps, on obtient ceci :

Voilà, il ne reste plus qu'à positionner le nouveau film. Petite info : positionner d'abord le bas, autour des gros boutons noirs, c'est l'endroit le plus sensible au bon positionnement. Les découpes du film supportent moins d'un millimètre de marge de chaque côté des boutons. En prenant son temps on obtient ceci :

Déjà, l'aspect général de la machine s'en trouve amélioré. Le problème c'est que l'afficheur d'origine est difficile à lire, particulièrement dans le noir puisque le rétro-éclairage ne fonctionne plus. Normal pour un tel afficheur équipé d'un film rétro-éclairant à haute tension. Au bout d'un certain nombre d'année, ce film baisse en luminosité, jusqu'à ne plus rien éclairer du tout. La solution consiste à remplacer l'ensemble par un afficheur LCD compatible éclairé par LED.

L'afficheur d'origine à des dimensions qui ne correspondent pas au nouvel afficheur, d'une part

et d'autre part, le circuit de génération de la haute tension n'est plus nécessaire :

Il s'agit du petit boitier noir tenu avec un serre câble.

On retire le tout et on place le nouvel afficheur en place. Pas question de tenter une fixation par vis. La découpe du circuit imprimé de la carte de la face avant ne permet pas de pratiquer les trous qui seraient nécessaires. J'utilise la solution de la colle à l'Araldite. Cela fonctionne bien, c'est rapide, et très solide : 

Bien évidemment, au delà du problème d'encombrement du nouvel afficheur, le connecteur des liaisons électriques n'est pas positionné de la même façon et est sensiblement différent de celui d'origine. Il faut en effet rajouter un potentiomètre de réglage du contraste ainsi que la liaison au rétro-éclairage LED :

J'ai placé des barrettes de connexion permettant d'insérer des câbles équipées de connecteurs. Plus propre et plus facile à mettre en oeuvre que des 'bouts de fils' à souder. Dès la mise sous tension, la LED de rétro-éclairage est bien visible.

Au final, j'obtiens ceci :

L'afficheur semble ne pas avoir un rétro-éclairage homogène, c'est le capteur de l'appareil photo, la lumière venant de la droite de l'afficheur. Le rendu est bien plus propre, en vrai.

Les composants d'origine retirés. Le générateur haute tension est sorti de son boitier.

Pour l'instant j'ai aussi remplacé les capuchons des curseurs linéaires par des modèles neufs plus propres. Le résultat final est vraiment superbe. Il reste à remplacer les trois capuchons des potentiomètres rotatifs ou deux d'entre eux ne possèdent plus le curseur du dessus. Et puis aussi le support de fusible de la face arrière :

Support de fusible.

En effet, il semblerait que le fusible d'origine ait eu de fortes propensions à fondre à un certain moment. Les 'personnes' ayant remplacé ce fusible à maintes reprises ont fini par casser ce support. Moment que j'imagine être corrélé avec la chute de la machine et la 'presque' désolidarisation du transformateur d'alimentation. J'ai du, à ce sujet, retirer les inserts métalliques de la face arrière en aluminium de la machine pour refixer le transformateur avec des vis à têtes large. Il s'agira de la seule différence visible avec l'aspect originel. Mais difficile de faire autrement si l'on veut supprimer le plus possible de futurs risques électriques.

A noter que lorsque j'ai récupéré cette machine, elle était équipée d'un support de fusible interne sur câble (c'est toujours le cas pour le moment) comportant un fusible de 5 Ampères, de quoi protéger une machine consommant plus de 1000 Watts : du vraiment n'importe quoi!

Et puis pour pousser le sujet au bout, il pourrait être intéressant de se procurer un lecteur de disquette de type 1541 pour effectuer des sauvegardes/chargements d'échantillons :

Ou peut-être mieux, un lecteur plus moderne qui utilise non pas des disquettes 5 1/4 mais une carte SD pour le stockage et compatible 1541 comme le modèle SD2IEC disponible pour une cinqiantaine d'Euros :

https://www.thefuturewas8bit.com/sd2iec-c.html

Ce genre de remise en état esthétique n'est pas absolument utile pour ce genre de machine. La refaire fonctionner suite aux mauvais traitements qu'elle a subi était déjà un joli challenge. C'est donc le genre de travail que l'on peut effectuer quand on a un peu plus de temps devant soi...

Corona : activités d'éveil n°2

Fin de la deuxième semaine de confinement. C'est évident, cette situation libère du temps. L'occasion d'en profiter pour finaliser quelques montages en souffrance, et rationaliser l'espace et les pratiques.

Cette semaine, finalisation de la CNC Elektor :

Cette 'petite' machine semblait assez prometteuse et je me disais que la possession d'une telle CNC allait m'apporter quelques facilités dans la réalisation de mes projets. En fait, tout à commencé pour moi en janvier 2007 lors de la publication dans la revue Elektor, d'un article concernant sa description :

A cette époque, la mondialisation 'heureuse' n'était pas encore celle que l'on a connu par la suite. Il n'était alors pas encore possible d'acquérir ce type de fraiseuse pour 300 ou 400€ sur Banggood. En 2007, c'était plutôt 2400€ (version full options), et une des façons les moins aléatoires de se lancer dans un tel projet était (encore) de faire confiance à un magazine renommé qu'était Elektor. Bon, depuis... Mais c'est une autre histoire. 

Après avoir passé commande, j'ai donc reçu quelques temps plus tard un carton assez grand et surtout très lourd contenant le kit de la machine.

Et puis ce fût :

la crise financière de 2007 qui débuta en août avec la crise des 'subprimes'. Ajouter à cela le fait que je dus à cette même période me mettre en recherche d'un nouvel appartement, et les ingrédients étaient réunis pour mettre ce projet en dormance (profonde). Le gros paquet resta posé dans un coin un certain nombre d'années.

En 2016 ou 2017, je ne me souviens plus bien, j'ai entrepris la construction de cette machine : 

Source Elektor

Evidemment, toute documentation sur son assemblage avait disparu des radars du Web. J'ai donc du me débrouiller seul pour le montage de toutes la partie mécanique. Cela m'a pris un bon bout de temps mais j'y suis arrivé sans trop de difficulté. C'est alors que je me suis intéressé à l'aspect logiciel. La encore, toutes les ressources n'étant plus disponibles, je me suis retrouvé coincé et voilà de nouveau ce projet relégué dans un coin de l'appartement en gros sous cet aspect :

Je viens de commencer le câblage de la machine.

Le kit d'origine était livré avec une carte contrôleur propriétaire : 

Cette carte présente deux défauts majeurs. Le premier est que la communication avec l'ordinateur se fait par l'intermédiaire d'un port série. Même en 2007, cela faisait pratiquement 10 ans que le bus USB existait. Cette carte aurait donc du en être équipée. Et surtout, elle ne fonctionne qu'avec le logiciel propriétaire du fabriquant. Je n'ai jamais creusé la question de savoir si le protocole utilisé était du G-code ou pas et me suis dit qu'il valait mieux repartir sur une base 'saine' avec un ensemble carte électronique/logiciel de commande plus ouvert. Je me suis toujours demandé d'ailleurs si ce kit proposé par l'intermédiaire d'Elektor n'était pas en fait une promotion de fin de vie. Une façon d'écouler un matériel obsolète à bon compte. 

Il y a quelques semaines de cela, j'ai donc entrepris la construction d'un nouveau module de commande. Plusieurs options étaient disponibles. Soit se servir de la partie de puissance de la carte d'origine et y greffer un nouveau 'cerveau' de type Arduino comme sur cet exemple : 

http://arduinocnc.blogspot.com

Soit partir sur un nouvel ensemble. C'est cette dernière solution que j'ai choisie en me tournant vers la carte TinyG de Synthetos :

https://github.com/synthetos/TinyG/wiki

J'ai acquis cette carte pour 190€, les frais de ports en provenance des U.S.A. n'étant pas négligeables.

Cette carte dispose donc d'un port USB, lit les commandes de type G-code et propose 4 commandes d'axe. Seuls trois axes seront utilisés dans la machine. Le câblage de la carte est suffisamment explicite pour que la documentation, même succincte, suffise. Des entrées sont aussi disponibles pour des capteurs de position min/max sur chaque axe. Les circuits de puissance sont à un format assez petit, comparés à ceux équipant la carte de commande d'origine. La dissipation thermique sera donc moindre. Il est conseillé de ventiler cette carte. C'est ce que j'ai prévu de faire.

Par rapport à la carte d'origine, l'adaptation de la tension d'alimentation doit être effectuée. En effet, le transformateur d'origine fournit une tension trop élevée. Il est conseillé de ne pas dépasser les 30V sur la TinyG. J'ai donc acheté un nouveau transformateur. J'ai aussi récupéré les deux gros condensateurs de la carte d'origine pour filtrer la sortie de ce nouveau transformateur. Le résultat final donne ceci : 

C'est propre et bien moins encombrant que la carte d'origine. Hormis le transformateur et le pont de diodes, tout est collé à l'Araldite. J'ai utilisé un connecteur DB9 pour relier le câble USB vers l'extérieur, je n'avais pas envie de passer de temps à rechercher un connecteur USB type B pour face avant. La seule 'contrainte' étant dans ce cas d'éviter de débrancher ou de brancher ce connecteur à chaud puisque le pré-établissement de la tension d'alimentation de la partie USB du composant intégré à la carte TinyG n'est plus effectué AVANT l'établissement de la connexion de communication. Le bus USB n'est pas sensé fonctionner de cette façon. J'ai collé le ventilateur dans l'axe des composants de puissance. Je n'ai pas bouché l'orifice prévu à l'origine sur le boitier pour la prise DB25, cela permettra un petit échange d'air avec l'extérieur. J'ai utilisé les trois prises DB9 d'origine pour y câbler les sortie de commande vers les moteurs/capteurs.

Voici ce qui reste de la carte de commande d'origine une fois les condensateurs retirés : 

Direction les détritus électroniques, hélas!

Et voici ce que cela donne lors du réglage du courant de fonctionnement des moteurs : 

A noter que le réglage de courant se fait de façon très simple grâce aux potentiomètres de la carte. Pour effectuer ce réglage, il suffit de lancer le déplacement d'un moteur, de vérifier le point bas à partir duquel n'ayant pas assez de courant, il n'arrive pas à déplacer la partie mécanique, et le point haut à partir duquel il génère un bruit de casserole (au vrai sens du terme). Positionner le curseur au milieu de cette plage et c'est fait.

Il ne reste plus qu'à monter le boitier de commande dans la machine : 

C'est propre et efficace. La machine totalement montée donne ceci :

Machine équipée du moteur de broche version haute puissance.

Pour l'instant je n'ai encore effectué aucun travaux sur cette CNC. Les tests de déplacement ont été effectués à l'aide du logiciel libre GrblGru qui dispose nativement du driver permettant la communication avec la carte TinyG. L'utilisation du port USB ne pose aucun problème, même en utilisant une rallonge (de qualité) de deux mètres. La machine est maintenant prête à effectuer les premiers tests de réalisations, 13 ans après son achat. Comme quoi : ne rien lâcher!

Conclusion :

• Lorsque que j'ai déballé la première fois le carton, j'ai trouvé un mégot de cigarette parmi le kit. Très mauvais effet! Je pense que cela m'a quelque peu incité à ne pas m'engager dans l'aventure. Je n'avais pas totalement tort.
• Le mécanisme du support de tête n'est pas très bien conçu. Il est difficile à monter et à régler, Et surtout ne semble pas assez rigide pour supporter des déplacements dans des matériaux durs. J'espère pouvoir quand même découper de l'aluminium de faible épaisseur.
• Bien évidemment, même si j'ai trouvé assez de vis pour monter l'ensemble, j'ai du monter le boitier de commande avec ce qui me restait, c'est à dire trois sortes de vis différentes. Je pense donc que la quantité de vis par type n'était pas respectée.
• Le joint d'accouplement moteur/vis sans fin est trop rigide et ne permet pas un serrage adéquate. J'ai donc du agrandir la fente de 'faiblesse' à la scie à métaux.
• Enfin les éléments d'accouplement entre les parties mécanique mobiles et les vis sans fin sont en plastique et donc sujettes à une usure plus rapide que des éléments métalliques. 

Joint dont j'ai du agrandir la fente de 'faiblesse'.

Je ne m'attends pas à des miracles avec cette machine. Pour le prix, je suis aujourd'hui en mesure de considérer que c'était un mauvais achat. Cependant, ne serait-ce que pour le moral, en ces temps de nouvelles crises (plus fortes et multiples), il est bon d'aller au bout du concept et de finaliser avec succès un bon nombre d'heures de travail. Et de toute façon, cela reste une bonne expérience pratique sur ce type de machine. Expérience qui me permettra de choisir ou de construire une meilleur CNC la prochaine fois!

Pour l'heure, il me reste à configurer correctement le logiciel et à effectuer mes premiers tests...

[update-29-03-2020] : J'ai installé GrblGru V3.45 sur deux autres portables eux-aussi sous Windows 7. Sur ces deux portables, GrblGru plante après l'envoi de quelques commandes de déplacement. J'ai donc essayé de nouveau sur le PC de bureau avec lequel j'ai effectué l'installation initiale ainsi que les tests de la CNC, le logiciel fonctionne sans problème. A priori rien ne différencie ces trois machines. Le driver de port USB s'est correctement installé ainsi que la version 64bits de GrblGru.

La version béta V3.45.8 plante de la même façon!

Ce genre de problème arrive avec du logiciel libre, mais la quand même c'est bien étrange!
Et bien évidemment, aucune possibilité de contacter les développeurs de façon simple par l'intermédiaire du site GrblGru.com, ne serait-ce que pour leur faire part du problème!
Cela n'augure rien de bon lorsqu'il faudra tenter les premiers fraisages!

Corona : activités d'éveil

Avec le confinement imposé à cause, ou grâce (à chacun son interprétation) du/au Coronavirus, du "temps de cerveau disponible" demande à être occupé. Et, avec ce printemps naissant, il n'est pas idiot de penser petit ménage. Il est donc l'heure de ressortir des 'vieilleries' des cartons afin d'en vérifier le possibilité de remise en fonction et, dans le cas contraire, de mise définitive au rebus.

Et pour commencer, un DAC audio, réalisation personnelle de 1994, dont j'évoquais l’existence dans un récent article sur le dépannage d'un DAC DA-180 de marque Orelle.

Le DAC personnel est en haut. Le DAC Orelle est tout à fait en bas.

Ma configuration consiste en une interface Presonus FP10 que j'ai dépanné il y a presque un an et qui fonctionne toujours à merveille. On retrouve d'ailleurs ce genre d'interface en occasion pour pas très cher, renouvelées par des appareils au bus USB 3. En effet cette FP10 est équipée d'un bus IEEE1394 (Firewire) rendu inutilement obsolète sur les ordinateurs récents (depuis 2012). 

Personnellement j'utilise un PC I5-4690 @ 3.50GHz avec carte additionnelle 1394 qui date de 2014, sous Windows 7/64. Et cela fonctionne très bien. Je possède un autre PC équipé d'un Core 2 Duo que je vais quand même remplacer parce qu'il manque maintenant d'un peu de souffle. En fait c'était ma machine précédente, à l'origine sous Windows XP. Le passage à Windows 7 l'à bien évidemment ralenti sans pour autant apporter de services ou de fonctionnalités supplémentaires : obsolescence pré-programmée!

A quoi ressemble l'intérieur de ce DAC? Et bien il ressemble fortement au DAC Orelle :

Dans le principe, l'architecture des deux DAC est la même. Une entrée SPDIF reçoit les signaux numériques et les mets en forme à l'aide de circuits TTL puis ces signaux passent dans le décodeur SP/DIF YM3623B de Yamaha. L'information décodée passe alors par un filtre à sur-échantillonnage x 8 de Burr-Brown (société aujourd'hui disparue, rachetée par T.I) de type DF1700P, avant d'être distribué aux deux convertisseurs numériques/analogiques AD1862 de chez Analog Device.

Une batterie de régulateurs s'occupe de générer les différentes tensions régulées aux différents étages numérique et analogiques de l'appareil.

Par rapport au DAC Orelle, les principales différences sont :

• Une entrée numérique cuivre qui ne passe pas par un transformateur d'isolement.
• Un filtre à sur-échantillonnage de marque différente.
• Deux convertisseurs numériques/analogiques distincts au lieu d'un seul.
• Les régulateurs sont tous regroupés au même endroit de la carte et non disséminés.

Pour le reste, c'est à peu près la même chose.

Le récepteur SP/DIF et le processeur 87C750.

Le filtre à sur-échantillonnage DF1700P.

Les deux convertisseurs numériques/analogiques AD1862.

Les plus de ce DAC par rapport au DAC Orelle :

• Chaque canal dispose de son propre convertisseur.
• Le filtre DF1700P 'supposé' être le 'MUST' de l'époque.
• Un processeur qui gère le fonctionnement de l'appareil ainsi que l'affichage des informations.
• La possibilité de modifier la stéréo L/R ou R/L.

Dans le mode de fonctionnement, quasiment rien ne différencie ces deux DACs. Cependant à l'écoute, je préfère le mien (forcément?). La présence du bas-médium est clairement plus définie et plus présente, donnant un aspect plus rond, moins agressif au message sonore. J'ai évidemment utilisé la même source et les même transducteurs. En fait, c'est au redémarrage de mon DAC que la différence de reproduction sonore s'est immédiatement fait jour, me laissant à penser que je suis potentiellement 'objectif' dans mon appréciation.

Le mieux de 'mon' DAC par rapport à celui d'Orelle :

• L'affichage des informations du signal audio.
• la possibilité d'intervertir les deux canaux.

Sur ma machine, j'affiche par des LEDs la fréquence d'échantillonnage : 32KHz; 44,1KHz et 48KHz,

ainsi que la présence, ou pas, du système de de-emphasis. La permutation des canaux est aussi effectuée par ce processeur grâce à un bouton sur la face avant, ainsi qu'à une GAL de type 16V8 qui assure la permutation numérique au sortir du filtre à sur-échantillonnage.

Note : vous pouvez trouver les datasheets de ces composants ce sur site (lien effectif au 22/03/2020).

Un peu de technique : la remise en fonction de ce montage.

Il y a quelques années de cela (plus de 10 ans sans doutes), j'avais tenté une expérimentation sur les signaux numériques en sortie de filtre. Outre le fait que ces expérimentations n'avaient rien donné, j'avais détérioré la GAL. Une de ses sorties ne fonctionnait plus rendant le DAC monophonique. J'avais alors remplacé cette GAL par un bout de circuit imprimé sur lequel j'avais soudé deux circuits logiques. La réparation était fonctionnelle mais vraiment pas esthétique.

Grâce à la partie 'heureuse' de la mondialisation, la Chine propose toujours tout un tas de composants considérés comme obsolètes en occident. Il faut avoir ses sources parce que le risque d'acheter ce que l'on appel un fake (faux composant) est grand. Je me suis donc procuré il y a quelques mois quelques exemplaires de GAL de type 16V8 de marque Lattice.

J'ai donc décidé de reprogrammer une de ces GALs pour 'réparer' mon DAC. Sans trop rentrer dans les détails, il est aujourd'hui possible de programmer ce genre de composants avec ce type de programmateur : 

Il s'agit du modèle Tl866A/CS. Si vous êtes intéressés par cet appareil peu cher, versatile et efficace pour moins de 30€, je vous suggère de consulter le site du fabriquant pour des informations complémentaires sur sa disponibilité et les mises à jour des logiciels : http://www.autoelectric.cn/. Attention, il existe quantité de contre-façons plus ou moins fiables, suivez les conseils donné sur ce site.

l'étape préliminaire consiste quand même à posséder le fichier adéquate à donner au logiciel du programmateur. La, ça se complique un peu. Pour un circuit programmable de type PAL/GAL, le format de fichier à fournir doit être au standard JDEC. Il faut donc trouver le logiciel adéquate.

La solution existe et se trouve ici : https://www.microchip.com/design-centers/.

Il s'agit du logiciel WinCUPL. A l'origine développé par Atmel, le fabriquant originel des GAL. Ce logiciel est toujours disponible sur le site de Microchip, la société qui à absorbé Atmel en 2016. Le numéro de série est même donné.

Une fois que vous aurez téléchargé les 21Mo du logiciel et que vous l'aurez installé, vous tomberez sur ceci : 

L'interface est minimaliste. Vous allez dans 'File' et demandez un nouveau projet, vous remplissez les quelques informations et voilà : 

Il n'y a plus qu'à remplir les informations pré-définies (j'ai demandé 5 entrées et 5 sorties dans la fenêtre de création d'un nouveau projet). Une fois les équations rentrées et la compilation effectuée (menu 'RUN'), le fichier JDEC associé aux équations est créé.

Une petite remarque pour les francophones : le logiciel n'accepte aucun caractère étendu, même en commentaire!

'Equipé' du fichier JEDEC, il ne reste plus qu'à programmer la GAL de façon tout à fait standard avec le logiciel idoine : 

Et voilà... Les trois images ci-dessus ne correspondent pas à la réalité puisque je n'ai pas créé les équations à l'aide de ce PC, mais l'enchaînement des opérations est bien celui-là. En fait les équations sont tellement simples que je n'ai pas (osé) jugé utile de les publier! Le résultat réel est tout à fait opérationnel et mon DAC fonctionne de nouveau comme à l'origine.

A l'époque, j'avais du réaliser moi-même un programmateur de GAL à partir d'une publication du magazine Elektor :

Petit hommage à ce magazine qui fût la suite logique à Electronique Pratique. Il me permit de passer à l'étape au-dessus (comme on dit). Ce numéro d'avril 1992 m'avait donc donné l'occasion de construire ce programmateur de GAL, que je ne possède plus depuis longtemps mais dont j'ai trouvé une image sur le web : 

http://erricous.free.fr/Electronique/toolele.html

Et puisque j'évoquais Electronique Pratique, j'ai aussi trouvé sur le web le premier exemplaire qui me fût offert en mars 1980 et à partir duquel j'ai réalisé ce mégaphone : 

J'en ai même récupéré une version électronique en PDF couleur à cette adresse : http://www.retronik.fr/. D'ailleurs si vous disposez toujours des supports papiers dignes d'intérêts, je vous invite à contacter ce site pour en faire don.

Un petit hommage donc, à ces deux revues aujourd'hui disparues. 

Dans le même style, j'évoquerai la revue du Haut-Parleur avec des descriptions électroniques et informatiques intéressantes, grâce auquel je me suis décidé pour l'achat d'un Sharp PC-1500 : 

Ou encore la revue Radio Plans avec cette superbe série d'articles sur leur synthétiseur SSM2000 : 

Sans oublier la revue Micro-Systemes qui proposait quantité d'informations et de réalisations. Sur cet exemplaire, je me souviens avoir réalisé l'alarme antivol et m'être retrouvé avec un ami (Je m'en souviens Christophe) chez un vendeur de composants parisien, à copier à la main le code hexa dans le logiciel du programmateur que possédait le vendeur. Les prix de l'époque ne me permettaient pas d'en posséder : 

L'alarme en question.

Et son code Hexa.

Et enfin la revue L.E.D. La seule revue dont je possède encore tous les numéros papiers achetés à l'époque. Une mine d'information sur l'audio, les amplificateurs et les tubes. Ce numéro particulier inaugurait une série d'articles en forme de cours sur l'utilisation des tubes électroniques en amplification. Cela m'avait conduit à utiliser un amplificateur réalisé par un professeur de l'époque à base d'EL520 : un pur bonheur d'écoute : 

Un grand merci à tous les auteurs de ces revues qui m'ont permis de savoir ce que je sais et aux quelques enseignants qui m'ont transmis le virus... de l'électroniques ;-)

Pour en finir avec les caractéristiques de cette étude de DAC, je ne peux résister à l'évocation du micro-contrôleur utilisé : un 87C750. Il s'agit d'une version très simple d'architecture 80C31 qui, pour celle équipée d'une fenêtre UV, est effaçables. Inutile de préciser qu'il n'était pas question sur ce processeur de programmation in-situe, et encore moins de débogage temps réel. La bonne vieille méthode de la programmation sur carte spécifique, du tests sur carte finale et de l'effacement/correction de bug/ reprogrammation devait être utilisé.

Pas de programmation en C non plus, uniquement de l'assembleur. Et à la vue des caractéristiques du circuit, j'ai été obligé de programmer moi-même toute la gestion du bus I2C. La belle époque quoi!

Les caractéristiques de ce micro-contrôleur semblent ridicules aujourd'hui. Et pourtant cela permettait de faire pas mal de choses évoluées avec de la patience. 

Depuis toutes ces années, je possède toujours le 87C750 UV qui m'a permis d'effectuer les tests et la validation du système : 

Collector!

Le développement et la réalisation de ce DAC à pour moi été une expérience incroyable. 26 ans plus tard, il n'a rien perdu de sa superbe et représente ma plus belle réalisation.