RALENTISSEMENT D`UN SERVO Auteur€: P.LOUSSOUARN

RALENTISSEMENT D’UN SERVO
SUR VOIE PROPORTIONNELLE
I.
Auteur : P.LOUSSOUARN
Présentation:
Le but de ce petit montage est de ralentir le mouvement d’un servo. Il
s’insère simplement entre le récepteur et le servo à ralentir.
Antenne
Circuit Ralentisseur
de Servo
RECEPTEUR
II.
SERVO
STANDARD
Cordon
Standard
Comportement du montage
Sur l’émetteur, supposons que le manche associée à la voie qui pilote
le servo soit au milieu de sa course.
Si l’on pousse rapidement le manche dans une des positions extrêmes,
un servo connecté directement sur le récepteur réagit aussitôt en
gagnant quasi instantanément la positon extrême correspondante.
Avec notre montage, le servo va réagir différemment, il va gagner
progressivement la positon extrême correspondante.
Le temps est réglable sur quelques secondes.
Le montage prend son alimentation sur le cordon de servo qui va au
récepteur.
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Auteur : Philippe LOUSSOUARN
III.
Schéma
+V
LED1
R7
1K
+V
+V
R8
100K
C5
100nF
T2
BC327
4
D2
1N4148
R9
1M
C4
22nF
A
+V
D1
VERS
RECEPTEUR
R1
1N4148
C1
2,2nF
GENERATEUR
C
DE COURANT
CONSTANT
100
R2 10K
T1
BC337
C2
100nF
3
F
5
OSCILLATEUR
ASTABLE
1/2 LM358
R6
3
1
100K
2
R5
C3
10K
R4
10uF
10K
D
B
CONVERTISSEUR-BLOQUEUR
LARGEUR IMPULSION / TENSION
NE555
1
10K
R3
7
6
2
8
E
+V
+V
5
6
VERS
SERVO
8
4
7
1/2 LM358
RETARDATEUR
AMPLIFICATEUR
SUIVEUR
PASSE-BAS
DE TENSION
ADAPTATEUR
D'IMPEDANCE
III.1. L’oscillateur astable à NE555
Le NE555 est câblé en oscillateur astable classique au détail près que
la charge de C4 se fait à courant constant (réalisé avec LED1, R7, R8
et T2), ce qui implique que C4 se charge linéairement et non
exponentiellement.
Par contre, sa décharge est classique (exponentielle) à travers R9.
Si la patte 5 (V Control) est laissée en l’air, et qu’on mesure au
voltmètre, on lit une tension égale à 2/3 de la tension d’alimentation.
Ceci s’explique par le fait qu’en interne, il y a un pont de 3 résistances
d’égale valeur et que la broche 5 est connectée entre la 2e et la 3e.
On obtient alors en sortie 3 des impulsions positives de 2 ms qui se
répètent toutes les 20 ms : comme le signal classique de sortie d’un
récepteur.
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Maintenant, si nous commandons la broche 5 par une tension égale à
1/3 de la tension d’alimentation, nous constatons que les impulsions
positives passent de 2 à 1 ms, elles se répètent toujours toutes les 20
ms environ.
Nous allons donc jouer sur la tension fournie à cette broche pour faire
varier la largeur des impulsions en sortie 3 du NE555.
Nous venons de montrer qu’en faisant varier la tension de la broche 5
du NE555, nous faisons varier la largeur des impulsions en sortie 3,
impulsions qui seront fournies au servo et qui définissent la position de
son axe.
Si nous faisons croître progressivement la largeur des impulsions
d’une largeur L1 à une largeur L2, l’axe du servo passera tout aussi
progressivement d’une position P1 à une position P2.
III.1. Génération de la tension de commande de la broche 5 du NE555
III.1.1. Le convertisseur (largeur d’impulsion/tension)-Bloqueur
Le but de ce bloc fonctionnel est de convertir la largeur d’impulsion en
une tension (qui sera traitée par la suite pour commander la broche 5
du NE555).
En effet, notre système doit détecter que le manche de l’émetteur est
passé d’une position M1 à une position M2, mais il doit retarder
l’application de la position P2 au niveau de l’axe du servo.
Sur chaque front montant de l’impulsion de sortie du récepteur,
l’ensemble C1, R2, R3 et T1 génère une courte impulsion qui courtcircuite (décharge) C2.
Ensuite, C2 se charge à travers D1 et R1. La constante de temps R1C2
à été choisie grande devant la durée maximale de l’impulsion (2 ms)
afin que la portion de charge exponentielle soit assimilée à une droite.
On obtient donc une charge quasi-linéaire de C2.
Quand l’impulsion du récepteur se termine, T1 se bloque et D1
empêche C2 de se décharger : sa tension est donc mémorisée jusqu’à
la prochaine impulsion.
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A
1 à 2 ms
Impulsions sortant du récepteur
t
Environ 20 ms
B
Décharge de C2 sur les pics positifs
t
C
Blocage (Mémorisation) de la tension correspondant
à la largeur des impulsions du récepteur
t
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III.1.2. L’Amplificateur de Tension
Le but de ce bloc fonctionnel est d’amener la tension moyenne
présente en C dans l’intervalle [1/3VDD,2/3VDD] en vue d’attaquer la
broche 5 (V Control) du NE555.
L’amplificateur a un gain de 2.
VDD est bien sûr la tension d’alimentation du montage.
C
Blocage (Mémorisation) de la tension correspondant
à la largeur des impulsions du récepteur
t
D
Amplification pour être dans la fourchette [1/3VDD, 2/3VDD]
t
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III.1.3. Le retardateur Passe-Bas
Le but de ce bloc fonctionnel constitué de R6 et C3 est de lisser la
tension présente en D.
La constante de temps R6C3 détermine le retard de transmission des
impulsions au servo : elle sera donc de quelques secondes.
C’est le réglage de R6 qui définit le temps de réponse du système.
Ainsi, si les impulsions passent d’une largeur L1 à L2, la tension
mettra quelques secondes pour passer de V1 à V2.
Comme cette tension commande la largeur des impulsions générées en
sortie 3 du NE555, les impulsions fournies au servo passeront de la
largeur L1’ à L2’ en quelques secondes.
D
Amplification pour être dans la fourchette [1/3VDD, 2/3VDD]
t
E
Filtrage Passe-Bas: Lissage de la tension présente en D
t
III.1.4. Le Suiveur Adaptateur d’impédance
Le but de ce bloc fonctionnel du deuxième amplificateur opérationnel
présent dans le boîtier du LM358 est d’isoler le condensateur C3 des
résistances internes au NE555 qui sont connectées à la broche 5.
L’impédance de ce montage est très grande (donc C3 ne peut pas se
décharger dedans), tandis que l’impédance de sortie est très faible (ce
qui permet de fournir beaucoup de courant, donc d’imposer la tension
sur la broche 5 malgré la présence des résistances internes).
Avec ce montage, on a la tension de sortie qui est égale à la tension
d’entrée, c’est pour cela que les 2 poins sont notés E.
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