Janvier-février 2016 : Le nouveau numéro d’Elektor vient de paraître

Le 2 février 2016 aura lieu la cérémonie de clôture de l’année 2015 de la lumière en France. L’Organisation internationale des Nations Unies (ONU) avait proclamé « 2015, Année internationale de la Lumière et des Techniques utilisant la Lumière » lors de la 68e session de sa Conférence générale.

Le numéro de janvier-février d’Elektor s’intéresse à l’éclairage à LED avec un article sur l’évolution des LED dans l’éclairage ainsi que deux projets (LED-Matrix-Player, anneau de LED programmable).

Dans ce numéro, vous découvrirez également des projets de type « couteau Suisse pour électronicien » : eRIC Nitro, une passerelle radio raffinée, à faible puissance ; un circuit imprimé pour alimentation universelle avec trois tensions de sortie au choix ; une commande pour moteurs à courant continu ; WLAN pour microcontrôleurs avec la puce ESP8266.

Enfin après la lecture du premier article de la série « filtrage numérique sans stress », vous saurez comment intégrer des filtres FIR à vos projets.
Ce n’est pas tout : découvrez la table des matières complète ici.

Ce numéro sera en kiosque à partir du 30 décembre 2015, début janvier il sera aussi disponible ici.

L’appareil qui voit dans les coins


Pour former une image de ce qui se trouve derrière un mur ou dans un coin caché, une chercheuse de l’Université Heriot-Watt à Edimbourg (Écosse) étudie la lumière réfléchie. Pour cela, elle met en œuvre d’une part une caméra ultra-sensible, capable de détecter une photo unique, et d’autre part un laser comme source de la lumière dont elle étudie les réflexions. C’est donc un procédé qui s’apparente à l’écho-marquage des radars, mais avec la lumière. Celle-ci est captée par une diode à effet d’avalanche déclenchée par un photon unique ou SPAD (single-photon avalanche diode).

Le laser est utilisé comme source ponctuelle de photons, 67 millions de fois par seconde ! …
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Le supercondensateur fin comme du papier

Qu’une feuille de papier puisse avoir les caractéristiques d’un supercondensateur n’est pas nouveau. Ce qui l’est, c’est sa fabrication d’une seule pièce, à base de nanocellulose, et d’épaisseur variable. En effet, ce « papier électrique » noir n’est pas obtenu par la superposition de deux films, mais il n’en stocke pas moins de grandes quantités d’énergie : 1 F (!) dans un disque de 15 cm, épais de quelques dixièmes de millimètres. Il est léger, donc portable, et même étanche. Le procédé de fabrication, qui n’est pas polluant, permet aussi d’en varier aisément l’épaisseur. À 0,5 mm, le matériau se plie facilement en fonction du volume disponible.
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Émetteur de puissance 5 W sans fil

Destiné à la fonction de charge sans fil, le LTC4125 est un circuit intégré d’émission de puissance, à coupler à son homologue récepteur sans fil. Le principe est celui d’un contrôleur simple à résonance, à pont double alternance, capable de transmettre jusqu’à 5 W à un récepteur associé. Il est le composant du circuit débiteur, dans un système complet de transfert de puissance sans fil, comprenant les circuits de transmission, la bobine émettrice, la bobine réceptrice et les circuits de réception.
Par rapport à un émetteur-récepteur basique, il apporte trois améliorations essentielles :

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La fin de l’optocoupleur en vue…

Conversion de la polarité des flancs en impulsion simple ou double

Les isolateurs numériques proposés à partir de transformateurs et de condensateurs utilisent des champs magnétiques et électriques afin de transmettre des données à travers les barrières d’isolation, là où les optocoupleurs utilisent la lumière. Les isolateurs numériques peuvent être fabriqués en utilisant la technologie CMOS, ce qui permet l’intégration de circuits de conditionnement de signaux directement dans la puce. La consommation énergétique s’en trouve considérablement réduite et le taux de transfert de données est amélioré.
La famille d’isolateurs numériques « iCoupler » d’Analog Devices propose une protection contre les surtensions jusqu’à 16 kVpk et peut supporter des tensions allant jusqu’à 5 kV. La transmission des signaux peut monter à 150 Mbit/s.

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Un accu qui ne manque pas de sel

Un accu qui ne manque pas de sel

Une étape importante dans l’alimentation avec des piles rechargeables pourrait être franchie grâce à un élément beaucoup plus abondant et moins cher que le lithium. Pour la première fois, une batterie a été mise au point en utilisant des ions de sodium dans la norme industrielle 18650, le format utilisé dans les batteries d’ordinateurs portables ou des lampes de poche à LED.

Cette nouvelle batterie sodium-ion est directement inspirée des accumulateurs lithium-ion. Comme les ions lithium dans les batteries lithium-ion, les ions sodium se déplacent d’une électrode à l’autre à travers l’électrolyte au cours de cycles de charge et d’utilisation, sans modifier les matériaux de la batterie.

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Des antennes métamorphosables en métal liquide

robinetPour régler la fréquence de résonance d’une antenne, on ajoute des composants électroniques sur le circuit, comme des inducteurs. Mais cette approche a bien entendu ses limites : passé un certain point, il faut nécessairement changer la longueur physique de l’antenne. Faites-le à la demande grâce au métal liquide, qui permet à une antenne de s’allonger ou de raccourcir sur simple commande électronique.

source ELEKTOR-TV

La précision des GPS augmente… le risque de collision aussi

collisionsLe paradoxe de la navigation automatique
Lors de leurs premiers vols, les pionniers de l’aviation Orville et Wilbur Wright ne se souciaient guère ni de s’égarer ni d’une collision avec un autre aéronef. Aujourd’hui, c’est le GPS qui délivre les pilotes du souci de l’égarement. Pour les collisions, c’est moins simple…
La précision de la navigation guidée par GPS sur tous les avions de ligne est remarquable : la marge d’erreur est bien inférieure à leur envergure. Quand un avion emprunte une route aérienne à une altitude donnée, il est maintenu rigoureusement sur sa trajectoire grâce au GPS. Supposons qu’en raison d’une erreur ou d’un malentendu, un autre avion arrive en face, sur la même route et à la même altitude, et avec la même implacable précision. Dans une telle situation, l’admirable fiabilité des systèmes de navigation automatique devient paradoxalement catastrophique, car elle rend la collision inéluctable.
« Après plusieurs incidents de ce type, les autorités ont instauré une procédure dite SLOP, pour Strategic Lateral Offset Procedure, qui donne aux pilotes la possibilité de décaler leur trajectoire vers la droite d’un ou de deux milles nautiques et d’éviter ainsi la collision de deux avions qui se trouveraient sur la même route. » L’adoption de cette procédure est une des conséquences surprenantes des progrès de la technique.
Pour poser les avions, il vaut mieux que le pilote se fie à ses instruments, mais en d’autres circonstances on ne lui en voudra pas de prendre des libertés… en rasant le mur droit du couloir.
Martin | Elektor

Batteries à charge instantanée … utopie ou réalité ?

Tout le monde rêve de l’accu à recharge instantanée : passer à une station de recharge comme on prend de l’essence à la pompe. Certains le promettent pour bientôt, comme le chinois Huawei qui a mis au point des accumulateurs à charge dix fois plus rapides que les modèles d’usage courant. Ils ont fait leur démonstration pratique avec deux accus au lithium, d’une capacité l’un de 600 mAh, l’autre de 3 000 mAh, ce qui est déjà plus conforme aux réalités. Le plus léger atteint 68 % de sa capacité en deux minutes, il en faut cinq au plus gros pour atteindre les 48 %, ce qui vous permet d’utiliser votre téléphone pendant dix heures. Serait-ce le début d’une percée ?

Voyez le bloc blanc ci-dessus, c’est le chargeur. Pour atteindre 48 % en 5 mn, il faut un débit de 1 440 mAh, soit un courant de 17 A, ce qui porte à quelque 70 W la puissance de charge pour un élément au lithium. Oubliez donc votre mignon petit chargeur de poche sous 5 V. Pour obtenir la puissance requise, il va falloir traîner un sacré boulet. Sans parler du goulot d’étranglement de la fiche micro-USB, car ce n’est pas par là que vous ferez passer des courants d’une telle intensité. Pour la charger, il faudra donc extraire la batterie du téléphone…
Pour les autos, même topo. L’énergie de la batterie du modèle S de Tesla est de 60 kWh. Pour atteindre la moitié de la charge en 20 minutes, le chargeur développe quelque 90 kW. C’est certes envisageable pour de grosses stations de charge – on en trouve dans le programme de Tesla – mais pas pour un chargeur individuel. Si dans le quartier plusieurs chargeurs de ce genre sont mis en service en même temps, c’est le réseau électrique tout entier qui disjonctera. D’ailleurs, avec une tension de l’ordre de 400 V, le courant de charge de l’accu est de 225 A : vous voyez d’ici la section des câbles et le gabarit du connecteurs ? Continuons de rêver.
Thomas | Elektor

Server-on-Modules – Le succès du petit format gagne le marché industriel

Premiers Server-on-Modules congatec équipés de processeurs Intel® Xeon®
Variantes de processeurs Intel Core 5e et 6e génération (nom de code Broadwell et Skylake)

congatec, le leader européen des modules embarqués, introduit le conga-TS170, et le conga-TS97 – premiers modules aux performances de calcul et graphiques de niveau serveur. Les serveurs industriels peuvent être désormais conçus dans un format compact de 125mm x 95mm. Les premiers Server-on-Modules congatec sont équipés des nouveaux processeurs Intel Xeon quatre coeurs en 14 nm avec SoC Iris™ Pro Graphics intégré.

Ces nouveaux Server-on-Modules conviennent parfaitement pour designer des serveurs industriels personnalisés avec une forte densité de composants – dans un espace restreint. Les applications visées sont par exemple des serveurs réseaux, les équipements de radiographie ou encore l’accès au cloud – avec fonction de virtualisation (NFV) ainsi que du transcodage vidéo en temps réel dans les systèmes de vision industrielle.

Pour en savoir plus sur les nouveaux Server-on-Modules, www.congatec.com.
source: ELEKTOR

Le nouveau numéro d’Elektor vient de paraître

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Dans son numéro de novembre 2015, Elektor vous propose des montages variés pour votre labo. Construisez votre géné de fonctions à synthèse numérique directe (DDS, Direct Digital Synthesis). Complétez votre boîte à outils électronique avec le convertisseur USB-série compact (puce FT232H) et le dernier-né de la famille T-Board, à savoir un module T-Board avec ARM à 32 bits (ATSAMD21E18A d’Atmel). Puis, pour occuper les dimanches d’automne, vous pourriez vous lancer, avec petits et grands, dans la fabrication d’une version numérique du zootrope, ce bon vieux jouet optique (persistance rétinienne), inventé il y a presque deux siècles.

Ce n’est pas tout : découvrez la table des matières complète ici.

Ce numéro sera en kiosque à partir du 23 octobre, il est aussi disponible ici.

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Le saviez-vous: la fiche BNC

La fiche coaxiale à baïonnette BNC doit son nom à deux de ses inventeurs, les Américains Paul Neil et Carl Concelman. Brevetée en 1951 et toujours en usage, notamment pour les radiofréquences, elle a été conçue pour s’adapter à l’impédance caractéristique du câble coaxial utilisé. Elle reste utilisée dans de nombreux domaines pour des signaux jusqu’à 4 GHz.

Un écran tactile… qu’on ne touche pas

Pas besoin de toucher la surface pour que le matériau réagisse.

Les écrans tactiles ont aussi des inconvénients, notamment l’usure mécanique et la transmission des bactéries et des virus. D’où l’intérêt d’écrans interactifs sans contact. Ceux-ci nécessitent un matériau dont les propriétés électriques (et optiques) changent lorsqu’un doigt s’en approche.

L’acide phosphatoantimonique est un solide cristallin qui, à température ambiante, absorbe l’eau et gonfle considérablement au cours de ce processus. Il peut donc être utilisé pour créer des capteurs qui réagissent de manière très ciblée à toute augmentation de l’humidité, comme la sueur sur la peau humaine, et ce en quelques millisecondes. Des nanofeuillets de phosphatoantimonate ont été utilisés pour obtenir une nanostructure photonique qui réagisse à l’humidité en changeant de couleur. Intégré dans un moniteur, ce dispositif permettrait aux utilisateurs d’avoir un retour visuel des mouvements de leur doigt lorsqu’il survole l’écran.

Aujourd’hui la Wi-Fi, demain la Li-Fi

Un réseau de sources de lumière pourrait envoyer des signaux différents à plusieurs utilisateurs.

L’ampoule au tungstène a rendu de fiers services, mais ses jours sont comptés depuis l’arrivée de l’éclairage à LED. Les utilisations potentielles des LED ne sont pas limitées à la lumière : les produits d’éclairage dits « intelligents » peuvent relier votre ordinateur portable ou votre téléphone à Internet. La Li-Fi (Light Fidelity) repose sur une modulation de l’intensité d’une lumière, assez rapide pour être imperceptible à l’œil, qui permet de transférer des données codées en binaire. L’ampoule est connectée à Internet via un câble Ethernet et un modulateur adéquat.

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De l’électricité sans carburant, ni vent, ni soleil

Ce cylindre de 2 mètres n’a besoin d’aucun carburant pour produire de l’électricité.

Il ne s’agit pas d’une énigme. Le secret d’une source d’énergie propre et autonome pourrait bien avoir été enfin percé. La production d’électricité requiert bien souvent la mise en mouvement d’une turbine, que l’on utilise pour cela de l’énergie nucléaire, thermique ou éolienne. Après 10 ans de recherches sur l’énergie magnétique, Luc Besançon a mis au point un dispositif mécano-magnétique qui transforme l’énergie cinétique en électricité, sans carburant. Ceci grâce à l’inversion instantanée de polarité d’aimants de forte puissance.

594 aimants néodymes pour être exact (de 0,5 x 1,60 x 1,10 m). Ils équipent un prototype actuellement en construction, un cylindre de 2 m de long pour 480 kg, à l’intérieur duquel ils sont disposés en demi-lune. L’alternance de l’attraction et de la répulsion entraîne le cylindre dans une rotation perpétuelle, ou presque. La perte de force magnétique des aimants est estimée à 15 % après 20 ans.

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Compostez vos disques durs hors d’usage

L’électronique pollue : au début de la chaîne, l’exploitation minière en quête d’éléments utilisés dans la fabrication des composants détruit massivement d’immenses étendues de terrain. À l’autre bout de la chaîne, des montagnes de déchets électroniques mis au rebut libèrent toutes sortes de substances toxiques. Et si l’on fabriquait des composants électroniques biodégradables ?

Les composants se dégraderont bientôt comme un vieux fruit.

Des chercheurs de Karlsruhe (Allemagne) ont remplacé les substances toxiques utilisées aujourd’hui pour fabriquer des appareils électroniques par des matériaux facilement biodégradables. Comme isolants, il y a l’amidon, la cellulose, la gélatine ou la chitine. Pour les semi-conducteurs et les colorants, ils ont utilisé des extraits de plantes. Leur durée de vie est certes moins longue que celle de leurs homologues inorganiques, mais suffisante pour survivre aux appareils électroniques qu’ils équipent. Ensuite, en fin de vie, ces appareils électroniques ou plus précisément leurs composants biodégradables pourront être jetés dans le bac à compost où ils pourriront comme un trognon de pomme.

L’objectif est de changer le mode de fabrication des appareils électroniques d’usage quotidien. Cela permettrait aux constructeurs de passer aux matériaux écologiques sans avoir à changer leurs outils de fabrication. Il y a encore du travail à accomplir pour parfaire la cohérence des encres, mais les chercheurs ont bon espoir que l’électronique organique biodégradable entre sur le marché d’ici trois ans.

Un nouveau régulateur chez Linear

Le régulateur micromodule LTM8054 de Linear Technology contrôle une tension de sortie égale, supérieure ou inférieure à la tension d’entrée. Même si des tensions de sortie ou d’entrée connaissent une variation notable lorsque le composant passe, sans coupure, de la fonction en mode abaisseur à la fonction en mode élévateur, la tension de sortie est régulée. Le composant comprend l’inductance, le régulateur DC/DC, les MOSFET et les composants additionnels. Trois modes de fonctionnement sont disponibles : abaisseur, élévateur et abaisseur-élévateur (la tension d’entrée VIN avoisine la tension de sortie VOUT).

La transition entre les modes de fonctionnement est automatique. Le LTM8054 possède les fonctions de gestion et de limitation du courant en entrée et en sortie. Le régulateur permet également le partage de la charge à partir de sources d’entrée variées. Une unique résistance externe permet de régler la fréquence de commutation entre 100 kHz et 800 kHz. Elle peut aussi être synchronisée à une horloge externe de 200 kHz à 700 kHz.

Résumé des caractéristiques : LTM8054
• Alimentation à découpage complète en mode abaisseur-élévateur
• Gamme de tensions d’entrée étendue : 5V à 36V
• Gamme de tensions de sortie étendue : 1,2V à 36V
• 12V / 1,8A en sortie à partir de 6V en entrée
• 12V / 3,4A en sortie à partir de 12V en entrée
• 12V / 5,4A en sortie à partir de 24V en entrée
• Réglage des limites des intensités moyennes des courants d’entrée et de sortie
• Gestionnaires des courants d’entrée et de sortie
• Mise en parallèle possible pour un courant de sortie plus élevé
• Boîtier BGA, 11,25mm x 15mm x 3,42mm

Un casque électrique contre le mal de mer

Un casque électrique contre le mal de mer

Même le plus aguerri des marins a été victime du mal de mer. Selon la théorie commune pour le mal des transports, les nausées se produisent lorsque les mouvements du corps ne correspondent pas à ce que voient les yeux. Or, il se trouve qu’un faible courant électrique appliqué sur le cuir chevelu affecte les régions du cerveau associées au mouvement et peut réduire la confusion que connaît le cerveau face à des signaux moteurs et visuels contradictoires.

Au cours de l’étude réalisée par une équipe de l’Imperial College de Londres, les cobayes se sont assis sur une chaise que l’on a fait tourner jusqu’à l’apparition de nausées…

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