La détection synchrone

La détection synchrone

Rappel sur Effet doppler :

L’effet Doppler ou effet Doppler-Fizeau est le décalage de fréquence d’une onde (onde mécanique, acoustique, électromagnétique, etc.) entre la mesure à l’émission et la mesure à la réception lorsque la distance entre l’émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Si on désigne de façon générale ce phénomène physique sous le nom d’effet Doppler, on réserve le terme d’« effet Doppler-Fizeau » aux ondes électromagnétiques.
L’effet Doppler se manifeste par exemple pour les ondes sonores dans la perception de la hauteur du son d’un moteur de voiture, ou de la sirène d’un véhicule d’urgence. Le son est différent selon que l’on est dans le véhicule (l’émetteur est immobile par rapport au récepteur), que le véhicule se rapproche du récepteur (le son est plus aigu) ou qu’il s’éloigne (le son est plus grave). . (Il faut cependant remarquer que la variation de la hauteur du son dans cet exemple est due à la
position de l’observateur par rapport à la trajectoire du mobile.

Applications :

L’effet Doppler est utilisé dans des domaines où la mesure de la vitesse de déplacement d’un milieu ou d’un mobile est requise. On peut citer les applications suivantes :

Astronomie :

L’effet Doppler est particulièrement précieux en astronomie car il renseigne à la fois sur le mouvement des astres et sur les mouvements de matière à l’intérieur de ces astres. L’effet Doppler permet de déterminer directement la vitesse radiale d’une étoile.
L’effet Doppler explique pourquoi les raies observées présentent une largeur en longueur d’onde supérieure à la largeur naturelle.

Radar :

Un radar est un appareil qui émet des paquets d’ondes et écoute ensuite le retour de cible. Si ces cibles se déplacent, un effet Doppler est engendré ce qui permet d’en tirer la vitesse radiale de leur déplacement. Le radar peut donc être adapté pour utiliser ce principe.

En médecine :

En 1958, le doppler continu (qui est un cristal émettant et recevant en continu des ultrasons) permit l’étude de la circulation sanguine dans les vaisseaux (Rushmer). Le premier doppler pulsé a été introduit par Baker en 1970.
Le doppler, couplé ou non à un examen échographique, permet d’analyser la vitesse du sang. On peut ainsi quantifier des débits, des fuites ou des rétrécissements.

Emetteur ultrasons :

L’oscillateur que nous avons utilisé pour la génération d’un signal sinusoïdal de 40 KHz est constitué d’un circuit intégré XR2206 qui délivre un signal sinusoïdal qui attaque l’émetteur accordé à 40 kHz.

Récepteur ultrasons :

Le récepteur est réalisé à base d‘un filtre Sallen Key passe bande qui permet une amplification sélective à 40 kHz. Le circuit est réalisé à base d’un amplificateur opérationnel LF356.

Convertisseur fréquence / tension :

La fréquence du signal de mise en forme est convertie en tension à travers le circuit intégré LM331.

Amplificateur d’émission :

Dans cet Amplificateur nous avons utilisé deux circuits intégrés : Le générateur XR2206 qui est un générateur de fonction monolithique en circuit intégré capable de produire en haute qualité des sinusoïdes, des carrés, des triangles, des rampes et des imputions de haute stabilité. Le signal
de sortie peut être à la fois modulé en amplitude et en fréquence par une source de tension externe.
La fréquence du signal généré peut être sélectionnée avec des composants extérieurs dans une plage de fréquence de 0.01Hz à1MHz. Il a plein d’applications, diverse telles que la modulation a M/FM, la génération FSK, la génération de fonctions qui requièrent des sinusoïdes…

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Table des matières

Introduction
Chapitre 1 : Application médicales des ultrasons
1.1. Rappel sur les ultrasons > 40khz
1.2. Vitesse des ultrasons
1.3. Emetteur / récepteur ultrasons
1.4. Effet Doppler
1.5. Différents modes utilisés
1.5.1. Doppler continu
1.5.2. Le Doppler pulsé
1.5.3 Les systèmes duplex
1.6. Applications de diagnostique et thérapeutiques des ultrasons
1.6.1. Diagnostique
1.6.1.1. Le Vélocimètre sanguin à effet doppler
1.6.1.2. L’échographe
A. Échographie gynécologique
B. Echographie cardiaque
C. Gastro
D. Echographie Abdominale
1.6.1.3. Echographie doppler
1.6.1.4. FCR : « Fetal cardio recorder
1.6.1.5. L’ostéoporose
1.6.2. Thérapie
1.6.2.1. Ultrason thérapie ‘’Rééducation fonctionnelle’’
1.6.2.2. La lithotripsie
1.6.2.3. Ultrasons Focalises de Haute Tension
1.7. Conclusion
Chapitre 2 : Présentation du projet
2.1. Rappel sur Effet doppler
2.2. Applications
2.2.1. Astronomie
2.2.2. Radar
2.2.3. En médecine
2.3. Synoptique
2.3.1. Emetteur ultrasons
2.3.2. Récepteur ultrasons
2.3.3. La détection synchrone
2.3.4. Mise en forme
2.3.5. Convertisseur fréquence / tension
2.4. Conclusion
Chapitre 3 : Conception de la maquette
3.1. Amplificateur d’émission
3.2. Amplificateur de la réception
3.3. La détection synchrone
3.3.1 Le Multiplicateur
3.3.2 Le filtre passe Bas
3.4. Mise en forme
3.5. Convertisseur Fréquence / Tension
3.6. Conclusion
Chapitre 4 : Test et Mise en marche
4.1. L’amplificateur de l’émission
4.2. Amplificateur de la réception
4.3. La détection synchrone
4.4. Mise en forme
4.5. Convertisseur Fréquence / Tension
4.6. Conclusion
Conclusion générale
Annexes

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