Dans la première partie de cette pratique, vous allez effectuer le montage, puis l'essai d'une alimentation régulée. Cette alimentation, parfaitement intégrée au digilab, remplacera avantageusement la pile utilisée jusqu'à présent.
Ensuite, vous poursuivrez l'étude des composants numériques en examinant les circuits à décalage appelés couramment registres à décalage. En terminologie anglaise, ces derniers s'appellent SHIFT REGISTER (ou simplement SHIFT.
Les circuits à décalage, formés par une série de bascules reliées en cascade, l'une à la suite de l'autre, sont très utilisés dans le traitement des données numériques. C'est le cas dans la transmission des informations dans le domaine de la communication. Ces circuits sont également utilisés comme compteurs et mémoires.
1. - PRÉPARATION DU MATÉRIEL
Pour réaliser les montages et les manipulations prévues dans cette pratique, il vous faut les composants suivants :
1 transformateur d'alimentation pour digilab 220 Volts primaire et 9 volts secondaire
1 pont redresseur B 40C 3700 / 2200 ou équivalent
1 circuit imprimé pour l'alimentation du digilab - Dimension : Longueur = 11,7 cm et largeur = 3,9 cm
1 cordon d'alimentation à 3 fils, (longueur à votre choix)
1 fiche secteur bipolaire avec terre
1 porte-fusible pour châssis (voir figure 10)
1 fusible de 220 V - 250 mA
1 douille serre-fil rouge pour châssis (voir figure 9)
1 douille serre-fil noire pour châssis
1 double interrupteur pour face avant deux voies deux positions
1 connecteur mâle à trois voies pour circuit imprimé (voir figure 8)
1 connecteur femelle à trois voies (voir figure 21)
3 borniers à deux dominos (voir figure 17)
2 entretoises hexagonales métalliques filetées Æ 3 - longueur 9 mm
2 vis Æ 3 X 14 mm tête fraisée
2 vis Æ 3 X 4 mm
3 vis auto-taraudeuses 3,5 X 9,5 mm
3 vis auto-taraudeuses 2,9 X 12,5 mm
2 rondelles métalliques Æ 6 X Æ 3,2 mm
4 rondelles métalliques Æ 9 X Æ 4,3 mm
1 rondelle éventail
1 cosse de terre trou Æ 3,2 mm
2 oeillets à cosse trou Æ 4,2 mm
1 condensateur électrolytique de 4700 µF - 25 V
1 condensateur électrolytique au tantale de 4,7 µF - 10 V
1 condensateur céramique de 100 nF
1 résistance de 220 W 1 / 4 W - tolérance 5 % (rouge - rouge - marron - or)
1 diode LED rouge Æ 6 mm
1 support de LED (voir figure 12)
1 rouleau de soudure
1 fil rigide isolé noir
1 fil rigide isolé rouge
1 serre-câble (voir figure 20)
1 fil souple noir section 0,5 mm²
1 fil souple rouge section 0,5 mm²
1 fil souple noir section 0,25 mm²
1 fil souple rouge section 0,25 mm²
1 fil souple vert section 0,25 mm²
1 soupliso Æ 2 mm
1 soupliso Æ 3 mm
1 circuit intégré LM 340T5 ou équivalent
1 circuit intégré MM 74C175 ou équivalent
1 circuit intégré MM 74C164 ou équivalent
1 circuit intégré MM 74C165 ou équivalent
2. - L'ALIMENTATION RÉGULÉE DU DIGILAB
L'alimentation régulée que vous allez câbler sur le digilab permet d'obtenir à partir de la tension alternative secteur de 220 volts, une tension continue de 5 volts. Cette tension parfaitement régulée possède une valeur constante, indépendante des variations de la tension secteur et du courant délivré par cette même alimentation.
La figure 1 illustre le schéma électrique de l'alimentation régulée. Voyons rapidement son fonctionnement.
La tension du secteur est appliquée au primaire d'un transformateur à l'aide d'un interrupteur double. Le fusible 250 mA protège le transformateur contre une surintensité. Le secondaire délivre une tension alternative de 9 volts. Cette tension, illustrée à la figure 1-a, est redressée par le pont de diode DR1. Ensuite, elle est filtrée par le condensateur électrolytique C1 de 4700 µF. Cela permet d'obtenir à ses bornes une tension continue dont l'allure est indiquée à la figure 1.b.
Comme vous pouvez l'observer, cette tension n'est pas parfaitement constante, mais présente une ondulation résiduelle.
De plus, cette ondulation peut augmenter si le courant délivré par l'alimentation augmente. Si la tension du secteur varie, la tension moyenne aux bornes du condensateur varie également.
Pour pallier à tous ces inconvénients, vous allez utiliser le circuit intégré LM 340T5 qui est un régulateur de tension. Sur la broche 1, il est possible d'appliquer une tension redressée et filtrée comprise en 7,3 volts et 35 volts. La broche 3 est la sortie et délivre une tension de + 5 volts parfaitement régulée. Le courant maximum en sortie est de 1,5 A.
Les condensateurs C2 et C3 empêchent d'éventuelles oscillations et filtrent les parasites à haute fréquence. La lampe témoin à LED indique si l'alimentation est sous tension ou non.
Le régulateur LM 340T5 possède un circuit de protection contre les surcharges et les court-circuits accidentels à la sortie du régulateur.
Le fusible protège le transformateur contre un éventuel court-circuit dû au condensateur C1 ou au pont redresseur.
Nous avons tracé le circuit imprimé d'alimentation illustré figure 2 afin de faciliter vos tâches de pratique. Le circuit imprimé est relativement simple comme vous pouvez le voir.
Procédez aux différentes opérations avec beaucoup d'attention et de soin et conformez-vous aux instructions suivantes.
