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Académies de Paris, Créteil, Versaillesmeteosat.pessac.free.fr/Cd_elect/.../Ressources/Cerge/Adapt/Adapt.pdf · b) A l’aide des languettes de circuit imprimé regarder, sur la

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  • Acadmies de Paris, Crteil, Versailles

  • Manip 1 ADAPTATIONS DIMPEDANCES SUR LAMPLIFICATEUR DE SORTIE EMISSION 2

    . CERGE-HYPER 11/05/98 D.L.B.

    TABLE DES MATIERES

    EQUIPEMENT DU BANC DE MESURE................................................................................................... .................................... 3

    GROS EQUIPEMENT ................................................................................................................ .................................................... 3PETIT MATERIEL A VERIFIER EN DEBUT ET FIN DE MANIP ............................................................................. ................... 3DIRECTIVES POUR LEXPERIMENTATION.............................................................................................. ................................. 3

    REGLAGE ET PRISE EN EN MAIN DE LANALYSEUR DE RESEAU VECTORIEL................................................................. 41 - CHOISIR LES PARAMETRES DE MESURE AVEC LAMPLIFICATEUR CONNECTE ........................................................ 42 - FAIRE UNE CORRECTION DERREUR ET DE CALIBRATION DE LANALYSEUR ........................................................... 53 - EXECUTER LA MESURE ......................................................................................................... ................................................ 64 - IMPRESSION DES RESULTATS ................................................................................................... ........................................... 65 - REPRESENTATION EN ABAQUE DE SMITH.......................................................................................... ............................... 6

    REGLAGE DU CIRCUIT DENTREE OU DE SORTIE....................................................................................... ............................ 6METHODE DE DEPOSE DE LA LAQUE CONDUCTRICE ( PEINTURE DARGENT).............................................................. 7REGLAGE DE LUN DES CIRCUITS................................................................................................... ......................................... 7ABAQUE DE SMITH (Document rponse) ............................................................................................. ....................................... 8

    REPONSES (Document professeur) ................................................................................................. ............................................... 9

    CIRCUIT DE SORTIE AVANT REGLAGE (ligne sa longueur nominale) ................................................................ ................. 9 C10 FIN DU REGLAGE.................................................................................................................................................. 12CIRCUIT DENTREE AVANT REGLAGE (ligne sa longueur nominale) ................................................................................ 13C7 FIN DU REGLAGE...................................................................................................................................................... 15

    CALIBRAGE (Document professeur) ........................................................................................................................................... 16

  • Manip 1 ADAPTATIONS DIMPEDANCES SUR LAMPLIFICATEUR DE SORTIE EMISSION 3

    . CERGE-HYPER 11/05/98 D.L.B.

    EQUIPEMENT DU BANC DE MESURE

    GROS EQUIPEMENT

    1 analyseur de rseau HP 8753D 30KHz 3GHz

    1 Binoculaire avec son rticule

    1 Ordinateur PC/EXCEL/LIGNE

    PETIT MATERIEL A VERIFIER EN DEBUT ET FIN DE MANIP

    2 Adaptateurs APC7 SMA/F

    1 cble SMA M M

    1 Clef dynamomtrique SMA

    1 Guide dutilisation HP8753D

    1 Disquette de sauvegarde des configurations

    1 Circuit dentre adapter

    1 Circuit de sortie adapter

    1 Flacon de laque conductrice (peinture dargent)

    1 Flacon dactone

    Languettes de rglages

    Cotons tige

    Btonnet de rglage

    DIRECTIVES POUR LEXPERIMENTATION

    Les circuits sur lesquels vous intervenez doivent resservir plusieurs fois. En fin de sance vousdbarrasserez soigneusement les circuits de leur laque conductrice. Le poste de mesure doittre rang lorsque vous le quittez.

  • Manip 1 ADAPTATIONS DIMPEDANCES SUR LAMPLIFICATEUR DE SORTIE EMISSION 4

    . CERGE-HYPER 11/05/98 D.L.B.

    La premire partie de ce travail va consister rgler la cellule dadaptation du circuitdentre de lamplificateur de sortie dmission. Au dpart cette cellule est quipe dlmentsqui ont t rendus rglables :

    Ligne rallonge Capacits raccourcies

    Le diple dentre du transistor a t simul par son modle quivalent entre les frquencesde 2 3 GHz. Lopration dadaptation dimpdance va se faire par la mesure de rflexion(paramtre S11). Les deux modes de reprsentation; en abaque de Smith et en diagramme deBode, seront utiliss. Le diagramme de Bode parce quil est dun usage plus habituel pour lestudiants, parce que la reprsentation sur une grande plage de frquence y est plus aise. Enabaque de Smith parce que le rglage y est beaucoup plus facile, parce que la reprsentation desparamtres S est celle des tudes en haute frquence.

    REGLAGE ET PRISE EN EN MAIN DE LANALYSEUR DE RESEAU VECTORIEL

    Une procdure de mesure avec lanalyseur de rseau vectoriel stablit en quatre temps Choisir les paramtres de mesure avec lamplificateur connect Faire une correction derreur et de calibrage de lanalyseur Excuter la mesure Impression et sauvegarde des rsultat

    1 - CHOISIR LES PARAMETRES DE MESURE AVEC LAMPLIFICATEUR CONNECTE

    1a) Monter le circuit calibrer directement sur le port 1 en utilisant : Un adaptateur APC7 (appels aussi 7mm) / SMA M Un cable SMA F/F

    Attention ! Vous utiliserez la clef dynamomtrique pour le serrage au couple prconis de tous

    les lments SMA (appels aussi 3.5mm ou RIM) Vous maintiendrez le circuit seulement par son connecteur lors de leffort

    ncessaire au serrage (pour viter la rupture de composants CMS) Les connecteurs exigent un soin extrme, leur vieillissement peut affecter totalement

    des mesures qui seraient faites avec lanalyseur. Ne pas toucher les zones decontacts avec les doigts. Respecter les procdures de montage et les couples, ne pasexercer defforts mcaniques.

    1b) Choisir les paramtres de mesure

    Initialiser les rglages

    Frquence de dbut = 30KHz

    Frquence de fin = 3GHz

    Le type de paramtre mesur

    Le mode daffichage

    Rgler les paramtres de calibrage

    START K / m 0 3

    PRESET

    START

    STOP

    MEAS

    FORMAT

    G / n 3

    Refl : FWD S11 (B/R)

    MODULE LOG

    AUTO SCALE SCALE REF

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    . CERGE-HYPER 11/05/98 D.L.B.

    Retoucher les paramtres de calibrage .... .... si ncessaire

    Passer en deux voies

    Passer sur ldition voie 2

    Le mode daffichage

    Rgler les paramtres de calibrage

    2 - FAIRE UNE CORRECTION DERREUR ET DE CALIBRATION DE LANALYSEUR

    Lopration de calibrage de lanalyseur permet de saffranchir des imperfections internes lappareil et surtout la connectique externe. A partir de cette opration lanalyseur construitdes tables de correction pour la mesure engage. La correction se fait dans les diffrentsmodes.

    Transmission Port 1 Port 2 donc S21 Transmission Port 2 Port 1 donc S12 Rflexion Port 1 Port 1 donc S11 Rflexion Port 2 Port 2 donc S22

    Pour les paramtres de rflexion cette opration se fait sur des lments lmentaires simples(mais pas faciles faire pratiquement) savoir :

    Sur court-circuit Sur circuit ouvert Sur charge 50

    Dans le cas qui est le ntre, le calibrage serait faire dans le mode de rflexion S11. (Ledeuxime port pourrait, dans cette configuration, tre utilis comme charge 50 si uneapplication particulire le requerrait).

    DISPLAY

    Chan 2

    FORMAT

    SCALEREFERENCE

    AUTO SCALE

    Dual On/Off

    SCALE REF

    Phase

    PRESET START

    PORT 1

    STOP

    Chan 2 DISPLAY FORMAT MEAS

    hp Hewlett 8753D Packard

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    . CERGE-HYPER 11/05/98 D.L.B.

    Le calibrage se fait avec la connectique utilise pour la mesure et un kit d talonnage comportant les lments mentionns ci dessus. A titre indicatif le cot dun kitd talonnage est de lordre de 20Kf., ceci se justifiant par le fait quil sagit dun matrielmtrologique.

    Le calibrage a dj t fait pour vous. Vous vous contenterez de : Vrifier que le cble que vous utilisez porte la rfrence MANIP 1 Passer dans le mode de sauvegarde

    Slectionner le calibrage MANIP1CB

    Rappeler le calibrage

    3 - EXECUTER LA MESURE

    La mesure peut tre agrmente de marqueurs. Trois de ceux ci sont intressants, un marqueur endbut de gamme, un en fin de gamme, le troisime la frquence de travail du circuitdadaptation soit 2,3GHz.

    Poser le marqueur 1

    Modifier sa position laide de la molette ou du clavier numrique et de

    Ou de :

    Poser les deux autres marqueurs de la mme faon.

    4 - IMPRESSION DES RESULTATS

    Imprimer les rsultats en actionnant :

    5 - REPRESENTATION EN ABAQUE DE SMITH

    Reprendre toute la procdure de 1 4 en se plaant cette fois ci dans les conditions suivantes : Affichage en abaque de Smith.

    Affichage une voie seulement

    Deux curseurs en dbut et fin de bande

    Un curseur la frquence de 2,3GHz

    Terminer par limpression du document dans cette reprsentation.

    REGLAGE DU CIRCUIT DENTREE OU DE SORTIE

    Le rglage va consister dposer des plages de peinture dargent afin de Rduire les longueurs de lignes, Augmenter la valeur des capacits.

    ... cela en se servant de lanalyseur de rseau en mode de rflexion S11. Ladaptation seraparfaite lorsque le curseur rgl 2,3GHz sera au centre de labaque normalise 50.(TOS=1)

    SAVE/RECALL

    K / m

    MARKER

    COPY

    RECALL STATE

    MARKER 1

    PRINT MONOCHROME

  • Manip 1 ADAPTATIONS DIMPEDANCES SUR LAMPLIFICATEUR DE SORTIE EMISSION 7

    . CERGE-HYPER 11/05/98 D.L.B.

    METHODE DE DEPOSE DE LA LAQUE CONDUCTRICE ( PEINTURE DARGENT)

    Cette procdure requiert le plus grand soin, il vaut mieux, dans ce genre dentreprise, sappelerLonard. La barbouille est interdite.

    En se servant dun btonnet prendre la quantit de vernis juste ncessaire et ledposer sur le circuit (1 ou 2mm2 pas plus). Etaler avec prcaution avec la pointe dubtonnet

    Scher la laque au sche cheveux 2 3mn. Lvaporation du solvant doit trecomplte sinon vtre rglage se dcalera (schage complet en 24h). Terminer lerglage, sche cheveux en position froid .

    Un excs de vernis peut sliminer en utilisant le diluant, (il ny a pas depolymrisation de la laque). Tremper lextrmit dun Coton-Tige dans le diluant. LeCoton-Tige ne doit pas tre satur. Si ncessaire, en enlever lexcs en posant leCoton-Tige sur un papier absorbant. Balayer doucement la zone de laque liminertoujours dans le mme sens, (pas de barbouille) lorsquelle commence partir donnerun lger mouvement de rotation au Coton-Tige pour quil prsente une surfacetoujours nette au circuit.

    REGLAGE DE LUN DES CIRCUITS

    On donne : Circuit dentre rglage de C7 C8 (2=9,9mm) Circuit de sortie rglage de C9 C10 (3=2,8mm)

    Les rglages se font avec le circuit rgler reli lanalyseur en fonctionnement.

    a) Commencer par rgler la ligne sa valeur nominale. En effet deux paramtres (2 capacits)suffisent pour placer un point dans un plan. La ligne pourra ventuellement tre retoucheultrieurement.

    b) A laide des languettes de circuit imprim regarder, sur la rponse en abaque de Smith,laction dune modification de la valeur de Cx puis de Cy (il est probable quune modificationde la ligne ne soit pas significative ce stade du rglage).

    c) Corriger llment qui vous semble avoir leffet le plus efficace pour amener le marqueur2,3GHz au centre de labaque. Au fur et mesure du schage observer lvolution du lieu deS11 sur labaque. La surface corrige la laque doit amener une correction analogue celleprvue. Observer la sensibilit du circuit la temprature lors de la phase de refroidissement.

    d) Reprendre les tapes b et c jusquau rglage complet de la cellule. Au fur et mesure de laprogression du rglage rduire la taille des corrections apportes.

    e) Le rglage tant termin, imprimer les rsultats dans ce mode de reprsentation puis, repasserdans le mode daffichage initial ( reprsentation de Bode) et imprimer

    f) Relever les dimensions du circuit final laide du binoculaire

    g) En utilisant LIGNE tracer la figure dadaptation de ce circuit en abaque de Smith.

    h) Indiquer sur les deux reprsentations les pulsations de coupure -3dB (Pour le paramtre S11cela signifie que la moiti de lnergie incidente est renvoye la source)

    z

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    ABAQUE DE SMITH (Document rponse)

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    REPONSES (Document professeur)

    CIRCUIT DE SORTIE AVANT REGLAGE (ligne sa longueur nominale)

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    CALIBRAGE (Document professeur)

    Nous utiliserons ici un kit dtalonnage de type N femelle, le type du port est donc mle, laprocdure de calibrage prend en compte ces deux paramtres.

    2a) Excuter le calibrage

    Slectionner un kit de calibrage

    Slectionner le type de paramtre

    Remplacer le circuit rgler par le circuit ouvert

    Excuter le calibrage de court-circuit

    Remplacer le circuit ouvert par le court-circuit

    Excuter le calibrage de circuit ouvert

    Remplacer le court-circuit par la charge 50

    Excuter le calibrage sur charge 50

    Terminer le calibrage par

    2b) Sauvegarder les paramtres de calibrage pour pouvoir les retrouver tout au long du rglage delamplificateur. La sauvegarde se fait sur disquette ou en mmoire interne.

    Passer dans le mode de sauvegarde

    Slectionner le mode disque interne

    Sauvegarder le calibrage

    Noter le nom propos votre sauvegarde

    CAL

    SAVE/RECALL

    CAL KITS N M

    RETURN

    CALIBRATE MENU S11 1-PORT

    OPEN (M)

    SHORT (M)

    LOAD (M)

    DONE 1-PORT CAL

    RETURNINTERNAL DISK

    SAVE STATE

    Table des matiresEquipement du banc de mesureRglage et prise en main de l'analyseur de rseau vectorielRglage du circuit d'entre ou de sortieRponses (document professeur)Calibrage (document professeur)