Wobulateur ? Mais qu’est-ce ? C’est un appareil qui génère un signal de fréquence variable. On s’en sert pour mesurer la bande passante d’équipements haute fréquence par exemple…

Tom Herbison a concocté cet appareil à base de Raspberry Pi à l’occasion du concours organisé pour le centenaire de la RSGB (Radio Society of Great Britain).

Il présente sur son blog les étapes de la réalisation de cet outil indispensable pour tout amateur de hautes-fréquences.

Remise du prix de la RSGB par Eben Upton

Ci-dessus c’est Eben Upton (à gauche) de la Fondation Raspberry Pi qui remet son prix à Tom. Eben était également membre du jury.

Principe du Wobulateur

Le principe du wobulateur (on peut l’écrire aussi vobulateur) est le suivant :

Un signal en forme de dent de scie fait varier la fréquence d’un VCO (Voltage controlled Oscillator = Ocsillateur contrôlé par tension). La tension en dent de scie est également utilisée pour commander la déviation horizontale (X) de l’oscilloscope.

La fréquence produite par le VCO (à tension constante) est appliquée au circuit à mesurer. La sortie de ce circuit attaque l’entrée verticale de l’oscilloscope. Celui-ci est chargé d’afficher la courbe résultante, c’est à dire l’amplitude du signal à la sortie en fonction de la fréquence du VCO.

Et le Raspberry Pi là-dedans me direz-vous ? Hop là le voici ! Il va piloter un module DDS (Direct Digital Synthesis = Synthèse de fréquence directe) qui va attaquer le circuit à mesurer. La sortie du circuit à mesurer est appliquée à un convertisseur Analogique-Numérique (ADC) ADC-Pi de ABelectronics. Le module Pi ADC comporte un amplificateur à gain programmable intégré (PGA) pour chaque canal d’entrée avec un gain sélectionnable de 1x, 2x, 4x et 8x, ce qui augmente efficacement la sensibilité des canaux d’entrée par un facteur allant jusqu’à 8. Ainsi, la plage de tension d’entrée du canal 1 sera d’environ 0 à 250 mV cc si le gain maximum est sélectionné, qui est du même ordre de grandeur que la tension maximum délivrée par le module DDS. Un détecteur d’enveloppe transforme le signal HF pour pouvoir attaquer le module ADC.

Le module DDS équipé d’un circuit AD9850 se trouve sur ebay pour quelques euros, le module ADC-Pi est vendu 18£ par ABelectronics.

Le module DDS AD9850

Le module ADC-Pi

Exemple d’utilisation

Tom donne un exemple d’utilisation du wobulateur : la mesure de la bande passante d’un transfo moyenne fréquence :

La mesure avec le wobulateur permet d’obtenir la courbe suivante :

La fréquence de balayage va de 200 à 700 Khz. La courbe montre la réponse du transfo avec une pointe vers 450 KHZ.

Cette courbe montre la réponse d’un filtre plus complexe réalisé avec plusieurs transfos.

Mise à jour du 28 décembre 2014 :

Tom a réalisé un circuit imprimé avec Design Spark. Il en a commandé quelques exemplaires qui devraient lui être livré entre noël et nouvel an (2013). Il pense commercialiser ce circuit aux environs de 12£, et peut-être aussi un kit de composants.

 

Conclusion

Appareil de mesure indispensable dès qu’on aborde le domaine de la haute fréquence, le wobulateur présenté ici a tous les avantages pour séduire un (radio-)amateur : faible coût, faible encombrement, réalisation modulaire…

La réalisation de Tom devrait se retrouver dans beaucoup de shacks… Il développe son projet sur Elektor Labs et le code source est sur Github.

73’s aux OM’s qui ont lu cet article jusqu’au bout.

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