prof. Jacques Lepot
Préamplificateurs
Introduction, le convertisseur AD
Le convertisseur A/D des uc ATMEGA accepte des signaux compris entre 0V et AREF. Pour fixer AREF, il y a 3 possibilités

1 AREF peut être choisi égal à une référence interne de 1V pour les Mega48/88/168 et 2V pour le MEGA8)
2 AREF est égal à la tension d'alimentation VCC
3 AREF est fourni par un composant extérieur connecté à la pin AREF.

Le convertisseur est un convertisseur 10 bits, nous avons donc 1024 niveaux de tensions possibles entre 0V et AREF V.
Pour une tension de référence AREF de 1V (la plus petite), la plus petite variation de tension que nous pourrons mesurer est de
1V / 1024 ~ 1mV.

Il est toujours important, pour des raisons de précision, que le signal à mesurer exploite au mieux toute la gamme possible.
Si le signal est trop petit, il sera donc nécessaire de l'amplifier pour qu'il varie entre 0V et AREF.
Si le signal était trop grand, il suffit de l'atténuer avec un diviseur de tension composé de 2 résistances.

De plus, le signal en entrée du convertisseur doit toujours être positif, il faudra donc aussi appliquer un décalage (DC offset) à un éventuel signal alternatif.

Microphone piezoélectrique

Un microphone produit un signal électrique très faible, de tout au plus quelques milivolts.Ce signal est alternatif, et peut donc être supérieur ou inférieur à 0V. Pour pouvoir être digitalisé par le convertisseur A/D il est nécessaire de l'adapter.
Les 2 schémas suivants montrent 2 réalisations possibles.
Les 2 configuration utilisent une alimentation unique (asymétrique) 0-Vcc.
Dans les 2 cas, une paire de résistances sert de diviseur de tension pour placer l'entrée + au repos, à une tension VCC/2, qui constitue une masse virtuelle.
Le potentiomètre, entre la sortie et l'entrée -, fixe le gain.
Les valeurs sont données à titre indicatif, et doivent être adaptées selon les cas.


Ampli inverseur (fichiers eagle)

preamp

Ampli non-inverseur (fichiers eagle)

preamp

 

 

 

CAPTEUR DE PRESSION MPX
Un capteur de pression pour mesurer la pression atmosphérique nous fournit une tension de 0V à 5V pour une pression allant de 0 atmosphère à 1 atmosphère (1000 hPa). Cependant nous ne sommes intéressés que par de très petites variations autour de 1000hPA,en réalité, entre 950hPa et 1050hPa.
Pour bien utiliser la gamme complète du convertisseur, il faut dans ce cas soustraire une tension constante au signal et ensuite l'amplifier.

Cela peut se réaliser avec le circuit suivant (fichiers eagle)

preamp