Un repousse chiens à ultrasons par Henri-Pierre PENEL Le montage que nous vous proposons ce mois-ci nous a été demandé par de très nombreux lecteurs. Son but est d'écarter les chiens livrés à eux-mêmes, qui peuvent devenir une gêne lors d'une promenade à la campagne, par exemple. Cette fonction est assurée par l'émission d'un très puissant sifflement dans les fréquences proches de l'ultrason. Signalons immédiatement que l'usage de cet appareil n'est pas totalement anodin et appelle quelques remarques. Il faut, entre autres, éviter impérativement de l'utiliser à proximité de jeunes enfants et, surtout, de laisser jouer ceux-ci avec cet appareil. En effet, les enfants sont beaucoup plus sensibles que les adultes aux fréquences élevées, et le seuil de douleur est très rapidement dépassé. Une exposition dans l'axe du faisceau ultrasonore et à faible distance peut entraîner une violente douleur et, si l'exposition se prolonge, migraine, vomissement, voire une lésion de l'oreille interne. Après cette mise en garde, passons à la réalisation de notre montage. Pour le diffuseur, nous utiliserons un tweeter piézo-électrique. Ce type de haut-parleur possède, en effet, un excellent rendement dans les extrêmes aigus, tout en supportant une puissance élevée, et il convient donc parfaitement à notre application. Le seul problème que nous rencontrerons pour atteindre la puissance souhaitée réside dans la valeur de la tension à appliquer au tweeter. L'utilisation d'un transformateur résoudra ce problème. Comme les caractéristiques que nous souhaitons lui attribuer ne sont pas courantes pour les produits du commerce, le plus simple est d'en réaliser un. Pour ce faire, il faut acquérir un « pot-ferrite », armature en ferrite destinée à recevoir le bobinage, et une dizaine de mètres de fil émaillé de 50 centièmes de millimètre de diamètre. On commencera par bobiner 100 spires puis, en laissant dépasser une dizaine de centimètres de fil, on terminera le bobinage, toujours en tournant dans le même sens, par 200 autres spires. On aura ainsi réalisé un transformateur à « point milieu ». Pour souder le fil émaillé, il faut décaper le vernis dont il est enduit ; le plus simple est d'utiliser du papier de verre. Les deux fils issus du point milieu seront soudés ensemble et connectés au + 9 volts. Celui qui correspond au début de bobinage, donc à l'enroulement des 100 premières spires, est connecté au collecteur du transistor de puissance. Les fils de raccordement du tweeter sont issus des points extrêmes du transformateur. Le premier est donc également soudé au collecteur du transistor, le second l'est sur le fil restant libre du transformateur. Il est parfois difficile de se procurer un pot-ferrite. On peut, éventuellement, le remplacer par la carcasse d'un petit transformateur que l'on aura débobiné. Néanmoins, l'armature des transformateurs secteur n'est pas adaptée pour fonctionner à de telles fréquences. Ce fait occasionne une forte perte de rendement. En revanche, les téléviseurs comportent de nombreux petits transformateurs destinés à travailler sous des fréquences de l'ordre de 16 000 Hz. Ils conviennent donc parfaitement à cette nouvelle utilisation. Une visite dans une décharge peut s'avérer intéressante... Le transformateur ainsi réalisé est alimenté par un transistor de forte puissance travaillant en commutation. C'est-à-dire qu'il se comporte à la manière d'un relais ou, plus exactement, du rupteur de l'allumage d'une ancienne voiture, en envoyant des impulsions. Au niveau du transformateur, nous profitons ainsi d'un double effet en ce qui concerne l'élévation de la tension. D'une part, le transformateur agit en tant que tripleur de tension et, d'autre part, par effet selfique, il fournit des impulsions d'une amplitude beaucoup plus grande que les 9 volts de nos piles. De la sorte, l'amplitude du signal appliqué aux bornes du tweeter est de l'ordre de 80 volts crête à crête. Précisons que cette valeur peut fortement varier en fonction de la fréquence de fonctionnement choisie. En effet, le tweeter se comportant comme un condensateur, son impédance décroît au fur et à mesure que la fréquence augmente. Il est donc normal que, à puissance dissipée identique, la tension qui l'alimente chute. Le câblage de cette réalisation ne doit pas poser de problème particulier. Il faudra simplement prendre soin, comme toujours, de respecter le brochage des transistors et du circuit intégré et veiller à bien couper les bandes conductrices de la plaquette aux emplacements mentionnés sur le schéma d'implantation des composants. Pour l'alimentation de notre repousse-chiens, étant donné la consommation ponctuelle relativement importante de celui-ci, nous avons opté pour l'utilisation de piles 1,5 volts montées en série. En effet les piles 9 volts miniatures ne sont pas en mesure d'assurer un courant suffisant pour l'émission d'un sifflement continu d'intensité constante. Enfin, il reste le réglage final. La fréquence générée par le NE 555 est ajustable, grâce à la présence du potentiomètre, de 14 kHz à 24 kHz environ. Il suffit donc d'agir sur le potentiomètre, tout en appuyant régulièrement sur le bouton-poussoir de mise en route, jusqu'à obtenir un son à la limite du perceptible. -------------------------------------------------------------------------------Nomenclature R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 470 ohms (jaune, violet, brun, or) 3,3 kilohms (orange, orange, rouge, or) 470 ohms (jaune, violet, brun, or) 47 ohms (jaune, violet, noir, or) 470 ohms (jaune, violet, brun, or) P1 = potentiomètre 2,2 kilohms K1 = bouton-poussoir C1 = C2 = C3 = C4 = 4,7 nanofarads 1 nanofarad 47 microfarads 12 volts 2 200 microfarads 12 volts IC = NE 555 T1 = 2N 1711 T2 = 2N 3055 HP = Tweeter piézo-électrique Pour la réalisation de TR : Dix mètres de fil émaillé 50/100 mm Un pot-ferrite Science & Vie N°919, Avril 94, page 136