Présentation

Ce commutateur audio permet de couper ou mettre en service un signal audio analogique via une commande en tension continue.

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Le système possède une entrée audio stéréo et une sortie stéréo, de sorte qu'on peut le qualifier de stéréo. Lorsque le commutateur est activé, le signal audio appliqué à l'entrée se retrouve à la sortie, et lorsque ce même commutateur est désactivé, la sortie se retrouve en mode silencieux, plus rien n'en sort. La commutation audio est assurée par des transistors FET utilisés en résistances variables et se fait sans aucun bruit de commutation.

Schéma

Deux transistors FET encadrés par deux AOP, et la terre tourne plus rond.

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Les références de la partie haute du schéma (voie BF gauche) sont identiques aux références de la partie basse du schéma (voie BF droite), hormis l'apostrophe ajoutée pour les composants de la voie droite. la résistance R1 de la voie gauche joue le même rôle que la résistance R1' de la voie droite.

Entrée et sortie

Laissons le morceau le plus croustillant (circuit d'atténuation/mute) pour plus tard. Les étages d'entrée et de sortie sont de simples adaptateurs d'impédance de rapport 1:1. Cependant, l'oeil averti aura remarqué les valeurs entre parenthèses sur les résistances R1 et R5 qui si elles sont retenues, transforment l'étage d'entrée en atténuateur de rapport 4,7 (47 kO / 10 kO) et l'étage de sortie en amplificateur de rapport 5,6 (56 kO / 10 kO). Cette modification optionnelle peut etre utile si l'amplitude des signaux BF appliqués à l'entrée dépasse 2 Vcac. Dans cette situation en effet, on constate une légère distorsion au moment de la mise en fonction (Mute off). Une atténuation de quelques dB du signal audio (avant de le faire passer dans l'atténuateur) suffit pour limiter cette distorsion. A noter toutefois que cette dernière ne s'entend pas vraiment, car elle dure très peu de temps et ne se produit que quand l'atténuation est forte (donc signal de sortie peu audible). Ce qui veut dire, en décrypté, que l'on ne devrait pas vraiment avoir besoin de rattraper le coup de cette façon. Le champs est laissé libre à ceux qui aiment expérimenter. 

Circuit atténuateur/mute

Le circuit de mute (appelons un chat un chat) est composé de deux transistors FET câblés en mode série/parallèle. A tout instant, un seul des deux transistors est passant tandis que l'autre est bloqué, cela dépend de la valeur de la tension de commande appliquée entre la masse et l'entrée Cde. Voyons cela en détail :

  • Quand la tension de commande est "nulle" (point "Cde" laissé en l'air ou relié à la masse), le transistor Q3 est rendu conducteur, sa jonction base-émetteur est à un potentiel voisin de 0,6 V. La tension collecteur de ce transistor est dans ce cas proche de la branche d'alimentation négative, à environ -14,9 V. Dans ces conditions, le transistor JFET Q1/J112 est bloqué (tension de grille négative par rapport à la source qui est à la masse via R13) et le transistor JFET Q2/J175 est passant (tension de grille négative par rapport à la source qui est à la masse). Le "résidu" de signal qui sort de J1 (ce transistor ne constitue pas un interrupteur ouvert parfait) est ainsi court-circuité à la masse et il ne reste quasiment plus rien en sortie (l'atténuation est supérieure à 100 dB).
  • Quand la tension de commande est "suffisement négative" (point "Cde" relié au -15 V de l'alimentation), le transistor Q3 se bloque, la tension de sa jonction base-émetteur étant nulle. La tension collecteur de ce transistor est alors proche de la branche d'alimentation positive, à environ +14,9 V. Dans ces conditions, le transistor JFET Q1/J112 est passant (tension de grille positive par rapport à la source qui est à la masse via R13) et le transistor JFET Q2/J175 est bloqué (tension de grille positive par rapport à la source qui est à la masse). Le signal audio passe ainsi à travers J1 et se retrouve en sortie, avec il est vrai une très légère atténuation (voisine de 2 dB) qu'on pourrait compenser en augmentant d'un poil la valeur de R5 (12 kO à 15 kO).

Dans la pratique, il suffit de câbler un interrupteur entre l'entrée Cde et la ligne d'alimentation négative (-15 V). Dans les deux sens de transistion (on-off et off-on), la commutation se fait en douceur car la tension appliquée à la grille des transistors FET monte ou descend progressivement, grâce à la présence du condensateur C5.

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Exemple avec un signal 100 Hz 200 mVcac, durée d'activation de 500 ms

Pour diminuer ou augmenter le temps de commutation qui est ici voisin de 25 ms, il suffit de modifier la valeur de ce condensateur C5. On peut aussi modifier la valeur de la résistance R10 (entre 10 kO et 1 MO).
Pourquoi les deux transistors Q1 et Q2 ne conduisent pas ensemble alors qu'on les pilote avec la même tension et que leur broche Source (S) est référencée à la masse ? Tout simplement parce qu'ils ne sont pas du même type. Q1/J112 est un N-FET et Q2/J175 est un P-FET.

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