intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant - Page 2

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Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant

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La cueillette de la fraise des bois, c'est sympa ;-) Attention néanmoins aux
pipis de renard sur les fraises, ils peuvent être très dangereux, car
contenant parfois un parasite susceptible de bouffer le foie. Donc bien les
laver.

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Je réalise une connection permanente entre source et boîte. Mais ma gate est
en l'air (antenne). Cependant, si jamais par contact des charges ont pu
rentrer ou sortir de la gate, cela fausse mes mesures sur un objet. Il faut
donc remettre tout le monde au même potentiel de temps en temps: d'où le
bouton poussoir entre gate et source/boîte.

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Tu parles de la résistance sur le montage du site internet, je suppose.
 
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Cf ce que j'ai proposé plus bas, je ne pense pas me restreindre au cas de
l'électrostatique; j'essaie juste de trouver une explication physique à ce
que j'observe.

Mon dernier post fait état d'un phénomène encore plus étonnant: une barre de
cuivre crée le même effet sur la LED: lorsqu'on  l'éloigne vite, la LED
s'éteint. C'est-à-dire que c'est le contraire de l'ebonite: quand on
approche l'ebonite vite, la LED s'éteint, quand on l'éloigne vite, elle
s'allume. Je n'ai aucune explication à fournir pour l'instant.
 
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Les équations que je propose concerne bien l'électrocinétique, puisque je
parle de champ magnétique, de vitesse des électrons, etc.
Néanmoins pour l'instant, c'est l'échec: je suis incapable d'expliquer ce
qui se passe, en particulier pour le barreau en cuivre déjà évoqué.

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Lorsque je connecte subrepticement gate et source/boîte avec mon poussoir,
je les mets au même potentiel.

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Oui; dans mon cas la source sera connectée au boîtier.

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Pour moi, si l'on approche avec un objet de potentiel différent de celui de
la gate, cela va pousser ou tirer les électrons dans/de la gate. Et ceux-ci
ne pourront pas s'écouler instantanément, car le courant gate/source est le
courant thermique, qui est faible.
Si les charges ne pouvaient s'accumuler, comment fonctionnerait le JFET?
Pour un FET, il y a clairement accumulation, car la gate est isolée. Pour
le JFET, ce n'est pas fondamentalement différent. Non?

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Je comprends que si la résistance que tu proposes est suffisamment grande,
son effet sera similaire à la connexion entre gate et source à travers la
diode PN correspondante; son effet sera donc négligeable. De toute façon,
il y a bien une résistance très élevée entre gate et source via l'air
ambiant. Donc:
* soit sa valeur est trop faible (j'ai déjà essayé 1 MOhm), et alors gate et
source sont au même potentiel, donc il n'y a aucune accumulation de charges
dans la gate, et on ne peut jouer sur la largeur du canal: la LED éclaire
tout le temps de la même façon. Je l'ai vérifié.
* soit sa valeur est très forte, et alors elle ne sert à rien: c'est comme
si la gate était en l'air. A moins que quelque chose m'échappe.

L'intérêt du poussoir, c'est que c'est moi qui choisit quand je fais un
reset de mon dispositif. Après le reset, j'ai IDSS qui circule dans la LED.

Cela dit, je viens d'essayer: avec le fil et le volume du poussoir, cela ne
fonctionne plus, tout comme quand je rallonge l'antenne (je suppose que
c'est dû au volume qui est trop grand). Donc le poussoir, je le ferai
manuellement avec un fil que j'amènerai depuis la source vers la gate.

Je viens d'essayer ce poussoir manuel:
* j'approche la barre d'ébonite chargée -: la LED s'éteint
* je maintiens la barre en position: la LED reste éteinte.
* je fais un reset manuel en connectant subrepticement gate et source. La
LED s'allume, et reste allumée, tant que je ne bouge pas la barre (quand je
l'approche, la LED s'éteint à nouveau).

Il y a aussi le fait que lorsque je maintiens la barre en position, la LED
finit par se rallumer au bout d'une dizaine de secondes. Est-ce dû au
courant thermique? Possible. Dans ce cas, c'est embêtant, il faudrait
peut-être envisager de travailler plutôt avec du MOSFET. Il faudra voir si
ces effets dynamiques existent toujours avec un MOSFET. Je vais réfléchir
au sujet un peu.

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Je ne comprends pas cette remarque. Peux-tu préciser?
Pour l'instant, il me semble que toute connection de la gate avec autre
chose rend la détection impossible (pour les raisons données plus haut).

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J'utilise un 2N3819, est-ce sensiblement différent?

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9&1+,'Z4(55l4('])"

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Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plast ique portable: questions de débutant

Quoted text here. Click to load it
 le
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Alors pourquoi ne pas simplement ajouter une resistance entre antenne
et source ?

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Oui, celle qui est entre l'antenne et la gate.

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Sur un IGFET la gate est isolee, mais pas sur un JFET.
Cependant je suis d'accord avec ce que tu dis.

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Non, une diode n'est pas lineaire, mais une resistance l'est.
Si la diode gate/source est polarisee en inverse sa resistance est
enorme et les charges ne pourront s'ecouler que par son courant de
fuite.
Avec une resistance, les charges pourront s'ecouler et il ne devrait
pas y avoir sur-accumulation de charges devant necessiter un reset.

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Certes, mais c'est tres tres eleve et n'ecoulera
pas les charges comme une resistance le ferait.

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Mais 1 Mohm me semble bien trop faible, de plus si tu l'as
mise directement sur la gate tu obtiens un diviseur de tension.

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Entre une resistance nulle telle qu'un court-circuit, et une
resistance
du meme ordre de grandeur que celle de l'air, il y a de la marge :
entre les deux, il existe certainement une plage qui permet
d'ecouler les charges sans pour autant etre un court-circuit.

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Peut-etre que la charge s'ecoule par la jonction gate/source ?
Peut-etre qu'il faut aussi tenir compte des capacites
parasites gate/source et gate/drain du JFET ?
Certes celles-ci sont tres faibles, mais les resistances en jeu etant
tres
elevees, la constante de temps correspondante peut ne pas etre
negligeable.

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chir

Tu peux changer de technologie, je te dis et
te repete qu'une gate flottante, ca craint  :-)

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Reglage du potentiel de repos gate/source avec un potentiometre.

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Entre zero et l'infini existe une plage de valeurs de resistances qui
permettra d'ecouler les charges sans pour autant etre un court-
circuit.
Ceci dit il est certain que puisque des charges vont s'ecouler a
travers cette resistance, ton detecteur sera un peu moins sensible.

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Je ne sais pas, faut voir les equivalences, mais le 2N3819 est bien.
As-tu tenu compte des informations de sa data sheet dans tes calculs ?

Est-ce que la resistance de gate est le plus pres possible de la
gate ?
Si ce n'est pas le cas, cette connection entre resistance et gate
pourrait ramasser de l'electricite statique qui cramerait le JFET.
D'autre part, un transistor peut etre abime sans pour autant cesser
totalement de fonctionner : peut-etre que tes manips l'ont abime,
ce qui expliquerait en partie certains de ces phenomenes bizarres ?

A propos de l'antenne collectrice, tu peux envisager
d'utiliser un cable coaxial tres fin, avec son blindage
a la masse, qui permettrait d'isoler le conducteur interne
des champs locaux (ex: toi-meme, qui tient le circuit a la main)
tout en laissant a l'extremite du coax un bout de fil
non denude mais sans le blindage, donc libre de potentiel.

J'enfonce le clou : dans un circuit electronique, une porte
de transistor a effet de champ n'est jamais laissee flottante,
car son potentiel serait alors indefini, et par suite,
le courant drain/source. De plus, la tension inverse peut
etre suffisamment elevee pour un claquage de la jonction.
Pour avoir une tres haute impedance d'entree on utilise
une resistance de tres forte valeur, et pour la
protection on utilise quelquefois une diode zener.

Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant

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Parce que ce n'est pas un reset:
* soit sa valeur est trop faible (j'ai déjà essayé 1 MOhm), et alors gate et
source sont au même potentiel, donc il n'y a aucune accumulation de charges
dans la gate, et on ne peut jouer sur la largeur du canal: la LED éclaire
tout le temps de la même façon. Je l'ai vérifié.
* soit sa valeur est très forte, et alors elle ne sert à rien: c'est comme
si la gate était en l'air. A moins que quelque chose m'échappe.

(j'ai recopié une remarque précédente)
 
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Oups, remplacer FET par MOSFET dans mon texte.

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Pas de suraccumulation, donc, aucune effet sur la gate. Pour moi, le canal
grandit ou rétrécit grâce à l'accumulation de charges sur la gate. Tout
dépend de la valeur de la résistance (cf ma remarque plus haut recopiée)

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Mais justement, je ne veux pas que les charges s'écoulent, sauf lors du
reset... Me comprends-tu?

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Oui, mais je ne veux pas écouter les charges.

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Oui, quand je parle de courant thermique, je pense à ça.

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Je ne sais pas.

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Pour moi, c'est au contraire le principe de fonctionnement du circuit: avoir
une gate flottante. Qu'est-ce que je loupe?

Peut-être les phénomènes en question surviennent à cause du courant
thermique. Avec un MOSFET, le courant thermique est encore plus faible.
Cependant, on a vraiment un risque de claquage: il faudra donc prévoir une
Zener à la bonne valeur entre gate et source (telle que VGS reste telle que
le courant drain ne dépasse pas le courant nominal de la LED).
Que penses-tu des MOSFET avec Zener intégrée. Est-ce préférable?

J'imagine un circuit avec deux MOSFET, un canal P, et un canal N. Il y a
aura deux antennes, à moins que je soude les deux gates. Et deux LED, une
sur chaque drain. Ainsi, un objet + allumera une LED, un objet - allumera
une autre LED. Encore faut-il qu'il n'y ait pas le problème de volume
supposé, qui fait que je ne peux pas connecter une longue antenne.

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Désolé, je ne vois pas... Mais tu as dû sûrement remarquer que je suis plus
physicien qu'électronicien (en fait, je n'y connais presque rien en
électronique, je m'y mets tout juste, certes avec de vieux souvenirs, car
j'ai besoin de vérifier certains points de physique, et donc en particulier
j'ai besoin d'un électroscope vraiment sensible!!).

En revanche, j'imaginais il y a deux jours, avant même de discuter sur ce
forum, un rhéostat (donc un potar avec une patte en l'air si je ne m'abuse)
en série avec la LED: lorsque la résistance augmente, le courant drain
chute. Quand le courant drain est suffisamment faible, la LED s'éteint.
Mais en approchant un objet chargé + du JFET canal N, le canal grandit,
donc la résistance drain/source diminue: la LED s'allume à nouveau. Le
potar que j'imagine permet donc de régler la résistance du circuit de
manière à ce que la LED ne s'allume que lorsqu'une charge suffisante
s'approche. Cela pourrait permettre de choisir VDS pour profiter
d'éventuelles non-linéarités de la courbe Idrain=f(VGS) à VDS donné
(dIdrain/dVGS maximal). Malheureusement, quand je regarde les réseaux de
courbes Idrain=f(VDS) à VGS fixé, il me paraît clair que dIdrain/dVGS
maximal est maximum dans la zone active, pas dans la zone linéaire.
Si je ne suis pas clair, laisse tomber... Malgré tout, j'essaierai ce truc
du potar, juste pour voir.

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Ah, cette fois-ci, on est d'accord ;-)

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J'ai comparé avec le MPF-102, et je n'ai pas vu de différence flagrante. Je
voudrais bien essayer, mais ils n'ont pas de MPF-102 chez Selectronic. Je
vais devoir regarder chez un autre fournisseur. Je viens de regarder chez
Farnell, ils en ont. Quel fournisseur me conseilles-tu?

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J'ai essayé avec deux autres: même résultat.

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Merci pour l'info, je regarderai ce que ça donne.

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Pour la résistance, voir mes arguments plus haut.

Pour le montage à MOSFET dont j'ai parlé, j'utiliserai des Zener, car alors
elles sont nécessaires. A moins que tu me conseilles des MOSFET à
protection intégrée (cf question plus haut).

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9&1+,'Z4(55l4('])"

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Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant

L'auteur vient de répondre à quelques questions.
Voici mon mail, et sa réponse.
Premières réponses:
* le fait que la diode s'allume spontanément au bout d'un temps lorsqu'on
maintient le barreau d'ebonite à proximité serait dû à des courants de
fuites, non pas le courant thermique selon l'auteur, mais un courant
électrique sur le boîtier.
* l'auteur n'est pas étonné des effets dynamiques, selon lui c'est encore dû
aux courants de fuite, même s'il ne donne pas l'explication physique
précise pour expliquer l'effet de la vitesse.
* J'ai essayé de faire l'expérience avec le barreau de cuivre en me
connectant à la terre du réseau domotique: même résultat: en s'éloignant le
barreau éteint la LED.

============================
Hi Bill,

First, thanks a lot for your suggestion of electronic electroscope at:

http://www.eskimo.com/~billb/emotor/chargdet.html

I have tried this circuit.
I have some strange behavior:

* when I approach an ebonite bar (charged - thanks to a rubber), the LED
turns
OFF. Ok, it works.
But when I try to make the gate antenna longer, it does not work anymore. It
seems that the length or volume of the antenna is a problem. Why? According
to your page, it should work.
My JFET is 2N3819.

* there are dynamic effects: if I approach at a distance d1 from the gate my
ebonite bar, the LED turns off. Now, if I approach the bar to d2<d1, the LED
remains turned off. But if move away the bar until it reached d1 again, the
LED turns ON. It seems that speed/or acceleration has an effect. Whereas
there is no such effect in a true electroscope.

* I take a piece of copper (or any conductive object), I approach the object
to the gate of  the JFET. And I move it away in a fast way: the LED turns
OFF. Why? The copper is not charged because I keep it into my hand; how is
it
possible?

Do you obtain the same results?

Thanks a lot

Julien
=================================
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Hi Julien!  The above could be a symptom of AC e-fields in a city
environment. It could be caused by a radio transmitter, or it could simply
be an unshielded power cable inside a nearby wall.  Usually an
antenna-wire of 20cm will provide extreme sensitivity.  Try attaching a
wire, then use scissors to snip it progressively shorter, while testing
with a charged object.

Also try repeating the experiments in a ground floor or a basement.  Try
using an all-wooden table positioned in the center of the room far from
any walls.

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my
LED
the

If there are surface currents on the plastic FET from humid conditions,
then speed will have an effect.  Try approaching with the neg-charged
object until the LED becomes dim.  Hold the object steady, and see how
fast the LED brightens spontaneously.  Under dry conditions the LED
brightness remains unchanged for many seconds.  When humid, the plastic
surface of the FET becomes a resistor, and the LED brightens immediately.
In order to keep it turned off, you have to move the neg-charged object
closer and closer to the antenna (while the imbalanced charge on the
antenna keeps leaking away.)

Also, this circuit makes for a bad electroscope with asymmetrical response
to polarity, and a significant non-linear response.  Too inexpensive!  A
good electroscope uses a more complicated circuit with a high-impedance
amplifier and a shielded metal box.  With the FET, if you move the
neg-charged object too close, it overloads the FET and forces charges to
flow momentarily through the FET gate connection, which charges the
antenna wire.  Then you'll have to momentarily connect the antenna to
ground in order to "reset" the circuit back to its normal condition.

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object

That occurs if your body is charged positive from contact with the floor,
or if the entire FET circuit is charged negative, or if the plastic
surface of the table is charged negative.    Unless conditions are
extremely humid, you should assume that all insulating surfaces are
floating at various potentials of a few hundred volts.

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Unless you are touching a grounded wire continuously, your body will be
charged neg or pos, caused by contact between shoes and the floor.
==================================

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Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plast ique portable: questions de débutant
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Bonsoir E0% tous,

suite E0% ces posts trE9%s interessants,
je rE9%pond E0% une question ;O]

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j'ai testE9% Farnell, pas de souci,
et je n'y ai pas d'actions ;O]
-livraison en moins de 48h des articles en stock...
-par contre, les 12 euros de frais de ports,
feront chers, pour juste un seul composant...

vede
:O]

Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plast ique portable: questions de débutant
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e. Pour


re ;O]

euhhhhhhhhhh...
je serais pas un peu hs lE0% :O]

bon'nuit,
vede
;O]

Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant

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Merci à toi. Finalement, je suis resté sur du 2N3819.
Pour Farnell, je vais donc attendre un peu.

Julien

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Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plast ique portable: questions de débutant

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Oui j'ai vu, et suis tente de recopier la mienne, mais bon.
Je n'utiliserais pas de reset, mais une resistance a la masse;
et compenserai la perte de sensibilite par le gain d'un second
transistor en aval du FET pour piloter la LED, ou un galvanometre.

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Je suis d'accord, mais tu as l'air d'affirmer qu'une resistance
gate/masse va ecouler les charges et que le FET ne reagira pas,
or c'est bien comme cela qu'on polarise un FET en pratique, et ca
marche:
la resistance definit la tension de repos Vgs (et donc Ids) mais
n'empeche absolument pas l'accumulation de charges sur la jonction PN.
Il est vrai que c'est surtout valable en electrocinetique car le
circuit
en amont fournit continuellement des charges a l'ensemble resistance/
FET,
tandis-qu'en electrostatique, en s'ecoulant les charges diminueront le
potentiel.
Et je comprends tout a fait que tu ne veux pas de resistance
pour ne pas decharger l'objet dont tu veux evaluer la charge.

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Alors pour une gate vraiment flottante il
vaudrait mieux un IGFET + zener de protection.

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C'est utilisable mais tu n'auras aucun controle sur la tension de
zener,
alors qu'avec une diode externe tu aurais le choix, c'est toi qui
vois.

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Bonne idee, d'utiliser deux FET complementaires.
Une seule antenne vers les deux gates me semblerait plus simple.
Pour un cable assez long tu peux utiliser un coax avec blindage.

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J'ai bien saisi que tu etais plus physicien qu'electronicien,
vu le type de language technique que tu utilises.
Quel que soit le metier d'une personne, on peut souvent le
deviner aux termes utilises et a la facon d'aborder un sujet.
Ton montage te permettra d'avoir une indication qualitative
sur la presence d'un champ, voire de sa polarite,
mais en l'etat ce ne sera pas un instrument de mesure.

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Oui tu peux aussi jouer sur Ids.

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Je pense que tout FET standard de faible puissance convient pour
cette manip, le 2N3819 est tres correct et s'achete presque au kilo.

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Je n'ai pas de preference, je cherche un peu partout et
prends ce qui est dispo le + rapidement et le - cher ...

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Les deux se valent, sauf si tu veux pouvoir ajuster la tension zener.

Voici un schema permettant d'ajuster Vgs et Ids :
http://cjoint.com/data/hFaHoJwiDm_det.gif

Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plast ique portable: questions de débutant
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Bonjour E0% tous,

je me pose une question :

c'est dans quel but au fait?
d'ajuster Vgs et Ids?

allE9%,
bon'journE9%e,
vede
:O]

Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant

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Celui qui est dans la branche drain/source est pour régler Ids. Ainsi on
peut s'assurer d'avoir la LED allumée lorsqu'un objet moins chargé est
éloigné, et éteinte lorsqu'il s'approche. L'idée est surtout
d'éventuellement profiter de non-linéarité pour la détection, mais je ne
suis pas convaincu que ça marche (cf ma réponse à JC concernant la pente
dIds/dVgs).
Pour l'autre, je n'ai pas forcément bien compris, donc Jean-Christophe sera
mieux à même de te renseigner.

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Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant

Pour commencer, grande découverte: en remplaçant mon alimentation de
laboratoire par une pile 9V:

* je n'ai plus de problème de longueur d'antenne! Et j'obtiens alors le
comportement décrit par l'auteur: plus l'antenne est longue, plus la
sensibilité est grande (mais du coup ça fait un peu n'importe quoi, donc je
reste avec une antenne courte pour l'instant).

* l'influence du barreau de cuivre a disparu. Même pas besoin de le mettre à
la masse.

Honte sur moi: dans ma tête, les oscillations de mon alimentation ne
pouvaient pas influer. Lourde erreur!

Cependant:

* les effets dynamiques avec le barreau d'ebonite sont toujours là.

* Le fait que la LED se rallume au bout d'une dizaine de secondes lorsque le
barreau d'ebonite est à proximité: toujours là.

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Là, ça commence à devenir trop compliqué pour moi (encore une fois, je
débute, il me manque de la culture électronicienne).

Néanmoins, après la réponse de l'auteur, j'ai cherché sur le web, et trouvé
ceci:

http://www.imagineeringezine.com/e-zine/efield.html

Ce qui fait peur, c'est que l'auteur parle de détection de vitesse ("the
signals produced by moving objects", "human motion", etc), donc d'effets
dynamiques. Le problème est que j'aimerais bien savoir d'où viennent ces
effets dynamiques, et que ces effets dynamiques m'empêcheront de faire
toute mesure. Dans un vrai électroscope, il n'y a aucun effet dynamique.
Qu'en est-il dans un appareil commercial:

http://www.lessemf.com/electric.html

(en particulier, le schéma:

http://www.imagineeringezine.com/PDF-FILES/efield1a.pdf
http://www.imagineeringezine.com/PDF-FILES/efield1b.pdf )

Devant un tel schéma, je suis un peu perdu. Je ne suis pas capable
d'identifier les grandes fonctions du schéma.

Je vais devoir progresser. J'ai le livre "principes d'électronique" par
Malvino. Peut-on considérer que c'est un bon livre?
Je n'ai pas tout lu, seulement quelques chapitres (et pas ceux sur l'ampli
op ;-) ).

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L'antenne coax, je verrai au dernier moment, car il y a encore plein de
problèmes à résoudre, même de principe (cf aspects dynamiques qui
m'embêtent). C'est néanmoins noté!

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C'est clair, d'autant plus que tant qu'il y a des effets dynamiques, c'est
inutilisable. J'ai demandé à l'auteur quelle origine physique il attribue à
ces effets dynamiques. J'espère qu'il saura me répondre. Je lui ai soumis à
tout hasard mon hypothèse de type "effet hall".

En attendant, je vais essayer avec des MOSFET.
Je vois que les MOSFET laissent passer des courants beaucoup plus grands.

http://www.fairchildsemi.com/ds/BS/BS170.pdf
(cf page 3)
Alors que le IDSS d'un JFET 2N3819 est de l'ordre de 10mA, ici on monte
jusqu'à 2A pour VGS10%V (sachant que VGSS20%V).

A la louche, la résistance de BS170 pour VDS=1V:
* à VGS=3V, ID=0.1A. Donc R = 1/0.1 = 10 ohm.
* à VGS10%V, ID=0.9A, donc R = 1/0.9 ~ 1 ohm

Alors que pour le JFET 2N3819, j'avais pour VDS15%V, IDSS20%mA, soit:
R = VDS/IDSS = 750 ohm.

Donc je mettrai une résistance en série avec drain/source de plusieurs
centaines d'ohm, plus un potentiomètre pour régler la sensibilité.

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Merci. Je vais garder l'idée du potar jouant sur IDS. J'essaierai aussi ta
proposition pour la gate.

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Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant

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Juste pour information: ces deux comportements ne disparaissent pas lorsque
je place la source du JFET à une vraie masse (celle du réseau domotique).

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Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plast ique portable: questions de débutant
On Jul 31, 11:14 am, TP :

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Attends, tu as toujours parle d'une pile, et non d'une alim secteur !
Et si ton alim de labo oscille, alors ce n'est pas une bonne alim.
Une alim dite "de labo" qui se respecte est au moins regulee en
tension.
D'ailleurs, d'ou vient cette oscillation ?
Veux-tu parler d'une composante a 50 Hz ?

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Peut-etre est-ce du a l'evacuation des charges via la jonction,
tres progressivement, vu son infime courant de fuite ?

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Considere le gain en courant d'un transistor: I(sortie) / I(entree)
Deux transistors identiques pourront elever ce gain au carre,
et ce gain doit permettre de compenser largement
l'attenuation due a la resistance de polarisation de gate.

Une remarque : dans ce premier schema que tu as soumis
[
http://amasci.com/electrom/e-field2.gif]
le meme FET sert a la fois pour la detection,
l'amplification, et le pilotage de la LED.
De plus il n'y a aucune rejection du 50 Hz ni de la HF.
Ton 2N3819 fait tout ce qu'il peut, et si tu veux mieux,
il va falloir etoffer ce circuit. Mais c'est tres pedagogique
de partir d'un circuit minimal pour graduellement ameliorer
chaque point faible du circuit. (c'est juste mon avis)

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Sauf si une source de champ est en mouvement relatif avec l'electro !
Mais le titre du schema etant "electric field DISTURBANCE monitor",
le terme "disturbance" aurait du te mettre la puce a l'oreille :-)

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Les caracteristiques techniques sont decrites sur la page web :
il me semble bien qu'il s'agisse de mesures de champs statiques,
mais une fois de plus, si un element source ou conducteur
est en mouvement a portee de l'appareil de mesure,
alors tu auras bien une composante d/dt.

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Chaque sous-ensemble est pourtant bien
detaille dans le chapitre "Circuit Description" :
[ http://www.imagineeringezine.com/e-zine/efield-3.htm ]

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Je ne connais pas ce livre, et il y en a des tonnes,
le tout est de savoir par ou commencer, ce qui depend
evidemment de ta culture. Etant physicien, tu as
l'avantage de deja connaitre les lois de l'electrodynamique.
Peut-etre ton besoin se situe-il plus au niveau des montages
de base en electronique tels que circuits a transistors,
amplis OP, filtres, etc ... (il y en a une floppee plus une)
et aussi des caracteristiques des semi-conducteurs ?
Ton avantage est que tu as des connaissances en physique
et en mathematiques, et bien que tu risques de reinventer la roue,
ce n'est pas inutile, ca aide a bien comprendre le pourquoi :-)

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Pourtant je pense qu'avec un fil dont le blindage est a la masse,
tu pourrais eloigner du boitier (et de toi-meme) la partie antenne
collectrice de champ (extremite du fil dont le blindage a ete ote)
et donc diminuer fortement ces influences parasites.

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Pour revenir sur le schema suivant :
[ http://www.imagineeringezine.com/PDF-FILES/efield1a.pdf ]
Ce circuit n'amplifie que les *variations* de potentiel !
( condensateur C4 en serie dans le signal )
En d'autres termes, il evalue non pas V mais dV/dt.

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As-tu vraiment besoin d'un si fort courant pour ce genre de circuit ?

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Si tu ne trouves pas de resistance de 100 Meg, tu
peux en faire une avec un materiau assez resistif.

Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant

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Bien, oui, mais dans le montage final. Jusqu'à ce que je teste avec la pile,
je travaillais sur plaque d'expérimentation, avec une alimentation de
laboratoire.
Jamais je n'aurais imaginé que cela aurait pu changer les choses aussi
fondamentalement!
Donc, à part les ondulations de la tension délivrée par l'alimentation, je
ne vois pas d'où ça peut venir.
Voilà mon alim:

http://www.selectronic.fr/article.asp?article_ref_entier90%.8662-9999

Question: dans une alimentation, le + et le - de la tension continue de
sortie sont isolés de la masse de l'appareil (masse qui est connectée au
réseau domotique une fois branchée au secteur)?

Bon, je viens de réessayer avec le barreau en cuivre, dans diverses
configurations. Je ne comprends rien à ce qui se passe. Mais ce qui est
sûr, c'est qu'avec la pile, son influence est inexistante.

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Et bien, dans l'alim, j'imagine qu'il y a redressement, puis écrétage, etc.
Il y a forcément une ondulation qui reste.

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Oui.


Oui, ou alors, comme l'a proposé l'auteur en réponse à mon message, que ce
soit dû aux courants de fuites sur le boîtier du JFET.

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Je comprends, cela dit, dans l'idéal, ce que je veux amplifier, c'est le
potentiel de gate (antenne), ou, ce qui revient au même, la tension
d'entrée VGS, pas un courant.
Quel est le montage que tu as dans la tête? J'essaie de deviner, mais pour
l'instant je ne vois pas.
 
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C'est mon avis aussi.

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Avec un électroscope à feuille d'or (j'en ai un), je suis bien incapable de
faire apparaître un quelconque effet dynamique. Il doit y avoir un problème
d'ordre de grandeur. Il faudrait essayer avec un aimant plus puissant.
Toujours est-il que malgré les hypothèses que j'ai formulées, il me semble
que les effets dynamiques qu'on obtient avec le circuit ne sont pas liés à
ce champ électrique induit E = Bxv. Ça doit être autre chose.

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Effectivement. Mais mon but reste: une détection vraiment statique.

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Oui, je comprends bien que si je mesure un champ statique, et que je bouge,
alors il y aura un d/dt. Mais la mesure ne dépend que de la position: quand
je suis à une certaine distance de l'antenne, j'ai un certain champ. Je
m'approche, puis je reviens au même point, la valeur mesurée est la même.

Alors que dans le circuit actuel avec le JFET, il y a un effet dynamique: la
mesure ne dépend pas que de la position, mais aussi de la vitesse (voire de
l'accélération, qui sait, difficile à dire). Le résultat est qu'à une même
position, je peux avoir deux mesures différentes; la mesure dépend de
l'historique de vitesse (voire accélération).

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Oui!

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Non, beaucoup moins. Si je ne connais pas les formules exactes concernant
les dopage, porteurs majoritaires, minoritaires, etc, pour l'instant je
m'en fiche. Pour ça, le Malvino est pas mal il me semble.

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C'est clair.


C'est la prochaine étape. Je viens de commander les MOSFET et diodes Zener,
on va voir si ça marche mieux. Je vais y aller petit à petit.

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Dans ce cas, ce n'est pas très intéressant. Pourtant, l'auteur dit bien sa
volonté dès la page introduction: mesurer les 100V/m dont parle Feynman.
Voilà un très beau projet: mesurer la ddp atmosphérique. Dans ce cas, il ne
faudrait pas 1 antenne, mais deux, chacune au bout d'un coax dont tu
parles. Il faudrait faire une soustraction (comment? Je n'en sais rien
exactement; je sais qu'il y a un montage AO qui fait ça, mais c'est flou
pour l'instant), puis envoyer le résultat de la soustraction vers un
afficheur.

En fait, on peut faire deux types de mesure:
* une mesure absolue de potentiel. Dans cas, il faut mettre la boîte
métallique à la terre, comme le dit l'auteur de la page
http://www.imagineeringezine.com/e-zine/efield-1.htm ). L'appareil permet
de mesurer le champ de tout objet non électriquement neutre.
* une mesure de ddp entre deux points. Les deux gates correspondantes seront
mises à la terre avant la mesure.

Au final, j'aimerais avoir une précision de l'ordre du V. Mais comme je vais
être très pris par le boulot au mois d'août, ça va se faire sur plusieurs
mois.

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Non, c'est pour cela que je vais mettre des résistances en série. Je n'ai
pas trouvé de MOSFET avec un courant plus faible. Il en existe? Il me
semble qu'un MOSFET a une résistance drain/source plus faible qu'un JFET de
manière conceptuelle.

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Effectivement, je n'ai trouvé que 10 MOhm.
Comment tu peux en faire une?
Par ailleurs, mon ohmmètre ne monte que jusqu'à 40 MOhm.

--
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9&1+,'Z4(55l4('])"

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Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plast ique portable: questions de débutant

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Pourquoi tu ne fais pas la mesure a l'ohmmetre ?
Mais il y a un probleme de terminologie :
a quoi fais-tu reference en parlant de "reseau domotique" ?
Le reseau domEStique a une phase, un neutre et une terre.
(il y a du triphase mais on passe sous silence)
Pour l'alim, les sorties sont flottantes par
rapport au secteur, il existe parfois un shunt ou un
interrupteur qui permet de relier la masse a la terre.

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Il manque le "etc": une alim *de labo* n'est pas
juste un transfo, un redresseur et un condensateur,
il y a en aval un regulateur, et ca veut tout dire.
Tu peux faire une electrolyse avec un transfo et une diode,
mais ce n'est pas ce que l'on appelle une alim de labo.
RTFM : j'ai lu dans la doc: " regulation 0,05 % ".
Il y a un circuit de contre-reaction qui mesure la tension
de sortie de l'alim et corrige les variations, donc tu dois
avoir une tension continue et aucune ondulation. Tu peux
le verifier avec une charge ohmique et un oscilloscope.

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Comment connais-tu ce signal, l'as-tu mesure ?

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Si on definit de facon generale un gain comme un rapport sortie/
entree,
alors on peut definir un gain en tension, un gain en courant, etc ...
donc des valeurs adimensionnelles. Mais on peut aussi definir
des gains ayant une unite dimensionnelle, exemple :
le rapport sortie/entree d'un FET peut etre defini par
son courant de sortie en fonction de sa tension d'entree,
c'est a dire Ids/Vgs qui a les dimensions d'une conductance.
(et il convient de ne pas confondre gain statique et gain dynamique)
Pars de ce que tu veux obtenir, ecris les equations,
fais un schema, monte le circuit, ca doit marcher.

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s E0%
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Il me semble qu'une feuille de metal a une inertie cinetique ?
Un circuit electronique a transistor en a une aussi, sous un autre
forme,
des constantes de temps de reaction sortie/entree dues aux RLC
parasites,
et a l'inertie de la conduction dans les jonctions et le cristal,
mais le tout est inferieure de plusieurs ordres de grandeur.

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Alors ce serait plutot un effet de memoire qu'un effet purement
dynamique.

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Le soustracteur AOP est un montage elementaire que tu trouveras
partout.

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Pas d'accord : on ne peut pas mesurer le potentiel en un point,
on peut juste mesurer une difference de potentiel entre deux points.
En l'occurence, un de ces points est le potentiel de la Terre,
que par convention on definit comme etant la reference zero.

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C'est un projet sympa.

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Il existe bien des MOSFET de faible puissance,
qui d'ailleurs auront sans doute plus de gain.
Mais il faut que tu epluches les docs, ou a defaut que tu definisses
bien
quels sont tes besoins, ensuite tu postes un question precise dans ce
NG.

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C'est toi le physicien, a toi de trouver un materiau
de resistivite suffisament elevee, mais attention,
certains materiaux vont apporter une composante de bruit
qui peut diminuer le RSB du signal que tu veux mesurer,
et cette composante est proportionnelle a la valeur
de la resistance, et 100 Mohm c'est beaucoup.
Tu peux mettre plusieurs resistances en serie mais
ce n'est pas vraiment une solution satisfaisante.
Sur le schema ci-dessous que tu as donne :
[ http://www.imagineeringezine.com/PDF-FILES/efield1a.pdf ]
la resistance R2 a une valeur de 1 Gohm !
Donc tu dois pouvoir trouver une 100 Mohm.

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Et alors ? Sur ta resistance artisanale X, tu montes en parallele
une resistance elevee de valeur connue, tu fais la mesure
a l'ohmmetre et tu en deduis la valeur X de la resistance.

Vu le projet, je te conseillerais de partir plutot sur des AOP,
certains ont des entrees sur IGFET qui leur donnent des impedances
d'entree de l'ordre de 10^9 ohm, et les circuits a AOP sont souvent
plus faciles a calculer et a mettre en oeuvre que les circuits
a transistors. Tu peut facilement faire des soustracteurs,
additionneurs, logarithmes, exponentielles, etc ...

Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant

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Bonne remarque.


Je parle de connexion à la masse du réseau domestique, qui est connectée à
la terre en régime TT.
Sinon:

http://www.google.com/search?hl=en&q=r%C3%A9seau+domestique&aq=f&oq=&aqi =
http://www.google.com/search?q=r%C3%A9seau+domotique&ie=UTF-8&oe=UTF-8

Tu gagnes au nombre de réponses ;-) Allons-y pour domestique.

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Ok, je vérifierai à l'occasion à l'ohmmètre.

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Ok, mais nécessairement il reste quelque chose; la tension parfaitement
régulée n'existe pas. En tout cas, sur le circuit en question, ça change
tout, lorsqu'on met une pile ou l'alim. Maintenant, il est vrai que
peut-être ce n'est pas dû aux petites oscillations.

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Non, ce n'est qu'une supposition, peut-être infondée.

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Ok, faut que je me cultive en ampli op...

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Qu'entends-tu par là?

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Je dirais: l'un et l'autre.
Je comprends bien que ça te rappelle par exemple l'hystérésis magnétique.

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Je me suis mal exprimé. Je sais bien que l'on ne sait mesurer que des ddp,
normalement. Sauf que je peux définir a priori un potentiel zéro plus
intelligent que les autres: celui d'un objet métallique parfaitement
neutre, via une mise à la terre. Alors toute ddp d'un objet par rapport à
cet objet de référence sera dit "potentiel absolu". Cela dit, je ne suis
pas sûr que ça figure dans un quelconque bouquin!

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Pour l'instant, je vais utiliser les MOSFET de base chez Selectronic, qui
peuvent passer des courants importants par rapport aux JFET.

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Intéressant.

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Bonne remarque.


C'est noté.
Merci pour tous tes conseils, c'est de l'or.

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Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plast ique portable: questions de débutant
On Jul 31, 11:25 pm, TP :

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Si la regulation n'est pas parfaite, avoir 500 ppm
n'est pas si mal, et tu peux toujours ajouter un
filtre RC sur l'entree d'alim de ton circuit pour
abaisser l'ondulation residuelle au-dela de -60 dB.

La difference qui pourrait jouer est qu'avec une pile, on
peut ajouter a l'ensemble du circuit un potentiel arbitraire,
cela ne changera rien a son fonctionnement puisque toutes
les ddp seront conservees. Tandis-qu'avec une alim
on a deux conducteurs qui relient le circuit a un
appareil et sa masse, et sans doute aussi a la terre.

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Alors il faudrait tout d'abord mesurer cette
supposee oscillation pour connaitre son amplitude.

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Je pense que cela te simplifiera vraiment le travail.
Cet editeur a des ouvrages d'un bon niveau:
http://www.dunod.com/thematique-livre-dunod-sciences-techniques-1-11-electronique.html

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Qu'un circuit electronique a bien moins d'intertie
qu'une feuille de metal, aussi fine soit-elle,
et reagira donc avec plus de sensibilite.

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Ok, mais c'est un tour de passe-passe : tu definis une
reference de potentiel (A=zero) pour ensuite exprimer les
differences de potentiel (B-A) par rapport a cette reference.
Puis, sous pretexte que A=0 => B-A=B tu definis B comme absolu :
or il ne l'est pas, car en chemin tu as "oublie" que A est
arbitraire, et qu'on aurait aussi bien pu definir A non nul,
ce qui dement la qualite d'absolu affectee a un potentiel.

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Pour ton detecteur tu n'as pas besoin d'un courant important,
mais d'un rapport Ids/Vgs important. En general les transistors
de puissance ont un gain plus faible que les autres.

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Don't mention it : quand tu auras vendu le brevet,
n'oublie pas le refund de mon compte a Zurich ;-)

Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant

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Tu parles de sa capacité électrique?

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Oui, on est d'accord, mais le A que j'ai défini n'est pas un A comme les
autres. Après, c'est question de vocabulaire, et je reconnais
que "potentiel absolu" en fera sursauter plus d'un. Mais ça me fait moins
sursauter maintenant que ça aurait pu il y a un an.

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Voici le MOSFET de base chez Selectronic. Il ne me semble pas que ce soit un
MOSFET de puissance.

http://www.fairchildsemi.com/ds/BS/BS170.pdf
 
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;-)
Non, aucun but commercial derrière tout ça ;-)

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Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plast ique portable: questions de débutant

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Je veux dire que les mesures dynamiques qualitatives que tu
peux faire avec un electroscope a feuille d'or ne donneront
pas les memes resultats qu'avec un circuit electronique,
parce-que ton electroscope a bien une intertie
(je ne sais pas comment appeler ca autrement)
telle qu'il ne pourra reagir rapidement aux variations,
(la feuille d'or a une masse qu'il faut accelerer, etc ...)
Alors que le circuit electronique pourra reagir bien plus vite,
et sera beaucoup plus sensible aux variations de champ.

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Si ce n'est pas un potentiel alors je ne sais plus de quoi on parle.

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Non, car le mot "absolu" est defini precisement et on peut montrer
de 10 facons differentes qu'il n'est pas applicable a un potentiel.

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Il arrive qu'on parle de potentiel en disant :
"la tension en ce point est de X Volts" ce qui semble signifier
qu'on mesure un potentiel en un seul point, donc un potentiel absolu.
Mais c'est un abus de language : un voltmetre possede deux contacts,
et mesure bien une difference de potentiel et non un potentiel.
Cet abus de language est tres courant en electronique et ne trompe
pas
ceux qui la pratiquent, mais peut etre source de confusion pour les
autres.
Et c'est pour ca que j'insiste lourdement : ce n'est pas un detail.

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Non, effectivement.
Je repondais a ceci: " ici on monte jusqu'E0% 2A pour VGS3D%10V "
et je disais que tu n'as pas besoin de 2A pour ton detecteur.

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Ach was !

Re: intégration d'un circuit dans un boîtier plastique portable: questions de débutant

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Cela dit, seul m'intéresse la valeur statique, pour l'instant tout au moins.

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Espérons-le. Cela me ferait vraiment plaisir de pouvoir fabriquer un
électroscope électronique qui soit capable de mesurer le champ
atmosphérique (entre autres).

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Oui, ce n'est pas un détail, et je suis d'accord avec toi, autant ne pas
perturber les gens avec ça.

Une distinction sûrement plus importante est celle entre EMF (i.e.
electromotive force, i.e. FEM, force électromotrice) et p.d. (potential
difference, i.e. différence de potentiel). J'utilise les termes anglais,
car je trouve idiot de multiplier les acronymes via les traductions.
Voici un article sur le sujet si ça t'intéresse:

http://www.uvm.edu/~dahammon/whatsnew/Romer.pdf

Cela dit, je fais remarquer que la notion de potentiel (au sens Bond Graph)
est parfois dit absolu en physique. Par exemple, la température en K, et en
particulier le zéro absolu. Pourquoi peut-on utiliser le
qualificatif "absolu" pour la température? Parce qu'on fait appel à des
considérations de physique statistique, c'est-à-dire qu'on regarde ce qui
se passe au niveau microscopique (température = constante * énergie
cinétique moyenne des particules). Quand l'énergie cinétique moyenne est
nulle (elle ne peut être négative), c'est le zéro absolu. Dans la
définition de potentiel absolu que j'ai proposée, je me réfère également à
des considérations microscopiques (V=0 pour un objet électriquement neutre:
autant de charges + que de charges -). Donc je pense que ce n'est pas idiot
du tout.

Cela dit, une précision: pour rendre électriquement neutre un objet
métallique par mise à la terre, il faut une autre condition: qu'aucun champ
électrique extérieur ne soit présent au niveau de l'objet lors de la mise à
la terre. Voir par exemple l'electrophorus:

http://www.glenbrook.k12.il.us/gbssci/phys/Class/estatics/u8l2b.html

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