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Auteur Sujet: Signal audio et condensateur polarisé  (Lu 206 fois)

ratox

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Signal audio et condensateur polarisé
« le: mai 23, 2021, 07:29:43 am »

bonjour,

voici ma question (assez théorique) dont je n'ai pas trouvé de réponse malgré des heures de recherche.

je souhaite fabriquer un atténuateur audio pour passer un signal audio prévu pour un casque de 2 x 150 Ohms (casque aero) qui sort un signal de ~3V 50mW (intercom de l'avion) vers une entrée micro dictaphone qui attend environ un signal 10x moins fort (d'où l’atténuateur x10)

J'ai glané ce schéma de l’atténuateur que je comprend bien sur le  très instructif site Sonelec :

https://www.sonelec-musique.com/electronique_realisations_att_bf.html

avec en valeur : R1 = 1k Ohm / R2=110 Ohm / C=470ou 100uF (forte valeur mais je ne suis pas sûr de l'impédance d'entrée du dictaphone)

Mon dictaphone a deux mode paramétrables pour la prise jack : mode "microphone" ou mode "ligne". En mode "Micro", une tension de 2.5V apparaît (sans doute pour alimenter le microphone). J'opte donc pour l'ajout d'un condensateur polarisé (question d'encombrement) pour supprimer cette tension afin qu'il n'y ait pas de retour vers le casque branché en Y en amont

En mode "microphone", je suis à l'aise avec la présence du condensateur. Une tension continue de 2.5V sera "stockée" dans le condensateur, seul le signal de 300mV passera, la tension fluctuera entre 2.2 et 2.8mV
Mais si mon dictaphone se retrouve en mode "Ligne" (suite à une manipulation précédente pour un autre usage par ex.), la tension d'entrée dictaphone disparaît et je me retrouve avec un signal AC seul. Le condensateur alternera donc entre une tension positive et négative.

Cela fait 3j que je regarde et lis pas mal de chose sur le passage du courant AC dans un condensateur polarisé.
Je trouve ici et là deux éléments contradictoires :
- Il ne faut pas faire passer de courant AC dans un condensateur pour éviter qu'il ne se retrouve en polarité inversée la moitié du temps jusqu'à explosion au pire.
et
- Aucun problème pour passer un signal audio (donc courant AC) dans un condensateur (de liaison), c'est même à ça qu'il servent.

je comprend bien le fonctionnement du condensateur (armatures, diélectrique, ESR, tension max etc...) mais je ne comprend toujours pas pourquoi il n'explose pas avec un signal audio sans composante continue.
Faudrait-il le "pré-charger" avant le montage pour avoir une tension de base et ne jamais se retrouver en tension négative ?
y-a-t-il un rapport avec la tension max du condensateur qui est largement supérieure à 2.5V ? (on en trouve des pas trop volumineux en 16, 25 ou 50V)
Est-ce qu'une tension inverse n'est problématique pour le condensateur que lorsque le courant est continue ? mais dans ce cas quid si mon signal fait du 0.1Hz, c'est presque du continue °_°


Voilà, si quelqu'un a un élément de réponse pour ma bonne compréhension de la problématique j'en serais ravi.


Merci d'avance et désolé s'il y a des approximations ou des abus de langage, je ne suis pas électronicien.

PS : au final je peux mettre 2 condo en série en polarité inverse. même avec ESR x 2 et C/2 ça passera bien mais il me faut quand même comprendre mon pb.
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papyblue

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Re : Signal audio et condensateur polarisé
« Réponse #1 le: mai 23, 2021, 08:37:29 am »

Bonjour Ratox,

Votre message comporte beaucoup de questions qui méritent toutes qu'on y apporte une réponse ce que je ferais dès que j'aurai un peu de temps. Je peux déjà vous rassurer, ce n'est pas avec 5 mW que vous exploserez un condensateur.

PB
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papyblue

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Re : Signal audio et condensateur polarisé
« Réponse #2 le: mai 23, 2021, 04:51:54 pm »

Suite,

Internet est un outil formidable, on y trouve pour se former, pour comprendre ce qui n'est pas notre spécialité beaucoup de choses qui la plupart du temps sont vraies mais cela ne fait pas tout.
En général on trouve des informations définies dans un contexte particulier ce qui fait que quand on les recoupent avec d'autres, elles semblent contradictoires. A titre d'exemple, quand j'ai mal quelque part et que je fais une recherche sur internet je finis par conclure qu'il ne me reste que quelques heures à vivre.
Je comprends votre frustration après plusieurs heures de recherche, plus on cherche plus on a de versions et plus on doute. Je vais essayer d'éclaircir tout cela en vous donnant ma vision du problème.
Si je résume votre problème, vous souhaitez relier une sortie casque à un entrée micro en atténuant d'un rapport de 10 en tension. La sortie est conçue pour un casque d'une impédance de 150 Ohms.
Le schéma que vous avez glané fonctionnera mais il n'est pas adapté à votre contexte. Si l'impédance du casque est de 150 Ohms, il vaut mieux se rapprocher de celle-ci ce qui permettra de conserver la même plage de réglage du volume et il vaut mieux travailler en basse impédance pour être moins sensible aux parasites.
Le condensateur en sortie est une pure précaution, en général, les entrées d'amplificateurs se font à travers un condensateur. La tension mesurée de 2,5V est normale car quand l'entrée est en l'air les deux armatures du condensateur sont au même potentiel.
Pour ce qui est du condensateur de liaison, c'est là qu'il faut prendre en compte le contexte. La sortie de l'ampli ayant une composante continue nulle, le plus du condensateur devra être tourné vers le dictaphone. Le condensateur finira par se charger (en valeur moyenne) à la tension de polarisation de l'étage d'entrée (2,5V).
Que se passe t-il si on inverse le sens d'un condensateur ? Si le condensateur que vous retournez est un condensateur de filtrage d'une alimentation secteur (1000µF chargé à 325V) alors oui, vous avez fabriqué une bombe mais s'il s'agit d'un condensateur de liaison basse tension utilisé loin de sa limite alors vous ne verrez même pas de différence de fonctionnement.
Il vaut mieux malgré tout le mettre dans le bon sens pour avoir les bonnes performances (capacité et durée de vie) mais l'inversion dans votre cas ne provoquera rien de grave.
Quand on relie deux appareils audio qui ont la même amplitude d'entrée et sortie on prend un simple câble (donc sans condensateur) sans se poser plus de questions que cela. Alors pourquoi ajouter un condensateur quand on doit juste ajuster l'échelle ? Moi, je me limiterai à un pont diviseur 150 ohms/18 ohms.

En espérant ne pas vous avoir embrouillé encore plus ...

PB
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ratox

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Re : Signal audio et condensateur polarisé
« Réponse #3 le: mai 24, 2021, 08:01:48 pm »

Merci pour ces éclaircissements, je ne suis (presque) pas plus embrouillé !
(mais j'ai du relire plusieurs fois pour bien tout saisir  ;D )

Je retiens surtout ceci :
il vaut mieux se rapprocher de celle-ci ce qui permettra de conserver la même plage de réglage du volume et il vaut mieux travailler en basse impédance pour être moins sensible aux parasites.

je n'en avais aucune idée et je me demandais d'ailleurs pourquoi je ne prendrais pas des résistances de l'ordre du Mega Ohm puisque c'est le rapport R1/R2 qui me donne le niveau d'atténuation (en simplifiant). J'imagine, que mon ensemble consommera un peu plus de mW dissipés par les résistances mais ça me semble négligeable vu les ordres de grandeur en jeu.
Cela dit je me note pour plus tard d'approfondir cet aspect de la sensibilité aux parasites selon l'impédance car je n'en ai pas encore l'explication "physique". Mais bref c'est un autre sujet.

Je ferais plusieurs tests : 150/18 Ohm 1000/110 etc... car si je pense que l'impédance d'entrée du mic du dictaphone est de l'ordre de 2k Ohm en revanche je n'ai aucune idée de celle de sortie de l'intercom de l'avion (la source) mais en théorie si j'ai bien compris elle doit etre à peu près alignée avec les casques aero standard (150->600 Ohm)

Pour revenir au condensateur : je ne comptais pas l'inverser de sens. Je me demandais juste théoriquement ce qu'il se passerait dans mon montage si la tension de charge (mic du dictaphone) disparaisait et du coup il ne se passerait pas grand chose :-)
En réalité, le casque et l'ensemble (attenuateur+dictaphone) seraient branchés en Y en sortie de la source. Et j'ai donc surtout la crainte que la composante continue du dictaphone ne viennent perturber le signal qui va vers le casque. J'ai récupéré le schéma électronique assez sommaire de ce dernier et il n'y a pas de condensateur pour filtrer une éventuelle composante continue :

http://www.davidclarkcompany.com/files/partslists/pdf/PL19515P-39.pdf

Mais je ferais là aussi deux tests, avec/sans condensateur.

Encore Merci pour la réponse !
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