Dans les tiroirs d’un radioamateur, on trouve presque toujours quelques tores noirs, des ferrites à clipser récupérées sur d’anciens câbles informatiques ou encore des bagues provenant d’une alimentation. Elles se ressemblent toutes et pourtant leurs propriétés peuvent être radicalement différentes.

Une ferrite efficace pour supprimer un parasite à 3 MHz ne sera pas nécessairement adaptée à 430 MHz. De même, un excellent matériau pour réaliser un choke de mode commun n’est pas forcément le meilleur choix pour bobiner un transformateur d’impédance.

Le choix d’une ferrite repose donc sur quatre paramètres essentiels : le matériau, la fréquence, la géométrie et l’utilisation recherchée.

Qu’est-ce qu’une ferrite ?

Une ferrite est un matériau magnétique céramique constitué principalement d’oxydes métalliques. En radiofréquence, deux grandes familles sont particulièrement courantes :

• MnZn : manganèse-zinc, généralement intéressant aux fréquences relativement basses ;
• NiZn : nickel-zinc, dont la résistivité élevée permet notamment de travailler à des fréquences plus importantes.

On rencontre également d’autres compositions, mais MnZn et NiZn couvrent l’essentiel des ferrites utilisées par les radioamateurs.

Le fabricant Fair-Rite commercialise différents mélanges, ou mix, identifiés par des nombres : 31, 43, 52, 61, 73, 75, 77, etc.

Attention : ces nombres ne représentent ni la perméabilité, ni la fréquence, ni les dimensions du tore. Ce sont simplement des références de matériaux.

Tous les matériaux ne travaillent pas aux mêmes fréquences

Pour un antiparasite, Fair-Rite indique des plages d’utilisation optimales qui montrent immédiatement les différences entre matériaux : le 75 est destiné aux fréquences basses, le 31 couvre largement la HF, le 43 se décale vers les fréquences supérieures et le 61 devient particulièrement intéressant en VHF/UHF.

Tableau récapitulatif des principaux matériaux

Matériau	Composition	Perméabilité initiale µi*	Plage indicative	Utilisation typique
75	MnZn	≈ 5000	0,1 à 5 MHz	Parasites BF/HF très basse, alimentations
73	MnZn	≈ 2500	1 à 25 MHz	Antiparasitage basse HF, principalement perles
31	MnZn	≈ 1500	1 à 300 MHz	Excellent pour chokes HF large bande
43	NiZn	≈ 800	20 à 300 MHz	Antiparasitage, baluns et transformateurs HF
44	NiZn	≈ 500	20 à 300 MHz	Antiparasitage, évolution du matériau 43
52	NiZn	≈ 250	≈ 50 MHz à 1 GHz en suppression	Chokes et applications RF plus hautes en fréquence
61	NiZn	≈ 125	200 MHz à 1 GHz en suppression	VHF/UHF ; également inductances/transformateurs HF selon conception

* Valeurs typiques Fair-Rite. Les plages indiquées concernent principalement l’antiparasitage et ne doivent pas être interprétées comme les limites absolues d’utilisation d’un transformateur RF. Fair-Rite donne par exemple le matériau 61 pour des applications inductives jusqu’à environ 25 MHz, tout en le recommandant pour l’antiparasitage au-dessus de 200 MHz.

Plages d’utilisation indicatives des principaux matériaux ferrites selon la fréquence.

Cette dernière remarque est fondamentale : la fréquence d’utilisation d’une ferrite dépend de ce que l’on veut lui faire faire.

Un balun et un antiparasite ne demandent pas la même chose

C’est probablement la distinction la plus importante à retenir.

Dans un transformateur RF, on cherche à transférer correctement l’énergie d’un enroulement vers un autre ou à réaliser une transformation d’impédance. On recherche donc une inductance suffisante, une bande passante convenable et des pertes raisonnables.

Dans un choke de mode commun, c’est presque l’inverse : nous voulons que la ferrite s’oppose fortement au courant indésirable.

L’impédance d’une ferrite peut s’écrire :

   

où X représente la partie réactive et R la partie résistive.

Dans un antiparasite, une composante résistive importante est intéressante : au lieu de simplement stocker puis restituer l’énergie parasite, la ferrite contribue à la dissiper sous forme de chaleur.

Voilà pourquoi demander simplement « quelle est la perméabilité de ce tore ? » ne suffit pas pour choisir un bon antiparasite.

Le Mix 31 : le favori des chokes HF

Pour le radioamateur travaillant entre 1,8 et 30 MHz, le Mix 31 est particulièrement intéressant.

C’est un matériau MnZn spécialement développé pour l’antiparasitage. Fair-Rite indique une plage optimale de suppression d’environ 1 à 300 MHz, avec une bonne efficacité dans le bas du spectre.

Il convient donc très bien pour réaliser :

• un choke sur le coaxial d’une antenne HF ;
• un antiparasite sur le câble d’une alimentation ;
• une suppression de mode commun sur USB ou Ethernet ;
• un filtre sur les câbles CAT ou de commande ;
• un choke à proximité d’une antenne.

Pour un choke couvrant plusieurs bandes HF, le Mix 31 constitue donc souvent un excellent premier choix.

Le Mix 43 : le grand classique

Le Mix 43 est probablement l’un des matériaux les plus connus des radioamateurs.

Il s’agit d’un matériau NiZn de perméabilité initiale voisine de 800. Fair-Rite donne une plage optimale de suppression située approximativement entre 20 et 300 MHz.

Mais le 43 est également largement utilisé dans les transformateurs RF large bande, baluns et ununs.

C’est pourquoi on rencontre fréquemment des références telles que FT240-43 ou FT140-43 dans les montages radioamateurs.

Il ne faut cependant pas conclure que le 43 est toujours supérieur au 31. Pour supprimer des courants de mode commun sur les bandes HF basses, le 31 peut être nettement plus intéressant.

Et lorsque l’on monte en VHF et UHF ?

À mesure que la fréquence augmente, les propriétés recherchées changent.

Le Mix 61 est un matériau NiZn de perméabilité relativement faible, environ 125. Fair-Rite le recommande notamment pour la suppression des perturbations situées au-dessus de 200 MHz, jusqu’à environ 1 GHz suivant les composants.

Il devient donc particulièrement intéressant lorsque l’on travaille autour de :

• 144 MHz ;
• 433/435 MHz ;
• certaines applications UHF.

Cela illustre une règle essentielle :

le tore parfait pour 3,5 MHz n’est pas nécessairement celui qu’il faut pour 433 MHz.

Pourquoi plusieurs passages dans la ferrite ?

Passer plusieurs fois un câble dans un tore augmente considérablement son efficacité aux fréquences basses.

En première approximation :

   

où N représente le nombre de tours.

Passer deux, trois ou quatre fois le câble dans la ferrite peut donc produire une impédance beaucoup plus importante qu’un passage unique. Les mesures publiées par Fair-Rite montrent effectivement une forte augmentation de l’impédance lorsque le nombre de tours augmente.

Mais attention : plus de tours n’est pas toujours synonyme de meilleur résultat.

Lorsque la fréquence augmente, les capacités parasites entre les conducteurs deviennent importantes. Le montage possède alors ses propres résonances et l’efficacité peut finalement diminuer.

Le bon choke est donc une association :

matériau + dimensions du tore + nombre de tours + fréquence.

Tore, perle ou ferrite à clipser ?

Le tore permet plusieurs passages et convient particulièrement bien aux baluns, ununs et chokes coaxiaux.

Les perles et tubes de ferrite peuvent être enfilés sur un conducteur ou sur un câble coaxial. Plusieurs ferrites peuvent être disposées successivement afin d’augmenter l’impédance.

Enfin, les ferrites ouvrantes, ou snap-on, sont extrêmement pratiques pour traiter une installation existante sans couper les câbles.

On peut les placer sur :

• un câble USB ;
• un câble Ethernet ;
• une alimentation ;
• un câble micro ;
• une liaison CAT ;
• un câble de rotateur ;
• les différents câbles reliant le transceiver à l’ordinateur.

Dans tous les cas, connaître le matériau utilisé reste beaucoup plus important que l’apparence extérieure de la ferrite.

Diamètre et couleur : peut-on reconnaître une ferrite à l’œil ?

Lorsqu’on achète ou récupère un tore, deux caractéristiques sautent immédiatement aux yeux : sa taille et parfois sa couleur. Pourtant, aucune des deux ne permet d’identifier avec certitude le matériau magnétique.

La couleur n’est pas un code universel

Contrairement aux résistances, il n’existe pas de code couleur universel des ferrites. Un tore rouge, bleu, jaune ou noir n’indique donc pas nécessairement un Mix 31, 43, 61 ou 75.

La couleur peut être utilisée par un fabricant pour distinguer ses propres produits, mais cette convention n’est pas forcément reprise par un autre fabricant.

Attention également à ne pas confondre ferrite et poudre de fer. Certains tores en poudre de fer possèdent justement des couleurs caractéristiques selon le fabricant. Un tore coloré récupéré dans une alimentation n’est donc pas automatiquement une ferrite.

En pratique : sans référence fabricant, la couleur seule ne permet pas d’identifier un tore.

FT-82, FT-140, FT-240 : que signifie le nombre ?

Les radioamateurs rencontrent fréquemment des références telles que :

FT-82-43, FT-140-31 ou FT-240-43.

Dans cette nomenclature courante, FT désigne un tore en ferrite, le premier nombre correspond à sa classe de dimensions et le nombre situé après le tiret identifie le matériau.

Quelques dimensions typiques permettent de se faire une idée :

Format	Diamètre extérieur approximatif
FT-50	13 mm
FT-82	21 mm
FT-114	29 mm
FT-140	36 mm
FT-240	61 mm

Ainsi, FT-240-31 et FT-240-43 ont pratiquement les mêmes dimensions mais pas les mêmes propriétés magnétiques. À l’inverse, FT-82-43 et FT-240-43 utilisent le même matériau 43 dans des dimensions très différentes.

Pourquoi la taille est-elle importante ?

Le diamètre et, plus généralement, le volume du noyau influencent directement la réalisation pratique.

Un grand tore permet de faire passer un câble coaxial plus gros et d’effectuer davantage de tours. Il possède également davantage de matériau magnétique et offre généralement une meilleure marge thermique et énergétique.

C’est particulièrement important lorsqu’un choke est installé sur la sortie d’un émetteur HF de forte puissance : les courants de mode commun absorbés produisent des pertes et donc de la chaleur dans la ferrite.

On rencontre pour cette raison des chokes réalisés avec de gros noyaux FT-240, voire avec deux ou plusieurs tores empilés.

La référence complète est donc essentielle :

FT-240-31 = forme et dimensions FT-240 + matériau Mix 31.

Ne choisissez donc jamais une ferrite uniquement parce qu’elle est « grosse », « noire » ou de la même couleur qu’un modèle vu sur Internet. Pour une réalisation reproductible, recherchez toujours la référence exacte du fabricant et la fiche technique correspondante.

Attention aux ferrites de récupération

Une grosse ferrite récupérée sur un ancien écran VGA peut sembler parfaite pour notre station. Et elle peut effectivement l’être !

Mais il subsiste un problème majeur : nous ignorons généralement son matériau.

La couleur noire ou gris foncé ne permet pas de distinguer fiablement un Mix 31 d’un 43, d’un 61 ou d’un matériau propriétaire.

Une ferrite inconnue peut donc être utilisée pour expérimenter, mais il est difficile de construire un antiparasite reproductible sans la caractériser.

Avec un analyseur d’impédance ou même un NanoVNA et un montage de mesure approprié, il devient possible d’étudier son comportement en fonction de la fréquence.

Voilà d’ailleurs matière à un prochain article F5KEE !

Cas pratique : du courant RF sur le coaxial

Prenons une antenne HF alimentée par coaxial. Idéalement, les courants circulant sur les deux conducteurs sont égaux et opposés.

Dans la réalité, une partie du courant RF peut circuler sur la face extérieure de la tresse du coaxial.

Ce courant de mode commun peut provoquer :

• retour HF dans la station ;
• perturbations USB ;
• déclenchements intempestifs ;
• modification du diagramme de rayonnement ;
• bruit reçu supplémentaire.

Un choke réalisé avec plusieurs passages de coaxial dans une ferrite adaptée présente une forte impédance à ce courant.

On peut écrire simplement :

   

Plus

   

est importante, plus le courant de mode commun est réduit.

Pour un parasite, cherchez d’abord sa fréquence

Supposons maintenant qu’une alimentation à découpage génère un parasite très puissant autour de 3 MHz.

La station écoute peut-être le 14 MHz, mais ce n’est pas cette fréquence qui doit déterminer le choix de la ferrite : c’est principalement la fréquence du courant parasite que nous voulons atténuer.

À quelques MHz, un matériau comme le 31, voire le 75 lorsque le problème descend encore en fréquence, sera généralement beaucoup plus pertinent qu’un matériau destiné aux VHF/UHF.

Fair-Rite recommande d’ailleurs explicitement de connaître, au moins approximativement, la fréquence du bruit avant de sélectionner le matériau.

Quel matériau choisir en pratique ?

Votre problème	Matériau à étudier en priorité
Parasites < 1 MHz	75
Parasites 1 à 5 MHz	75 / 31
Choke coaxial bandes HF	31
Choke HF large bande	31
Antiparasitage haut de la HF	31 / 43
Transformateur ou balun HF	43 / 52 / 61 selon la conception
Parasites VHF	43 / 61 selon fréquence et composant
Parasites UHF	61 ou matériau spécialisé
Ferrite récupérée inconnue	À mesurer !

Ces choix constituent des points de départ et non des règles absolues. Les dimensions du noyau, le diamètre du câble, le nombre de tours et la puissance RF changent le résultat.

Les cinq erreurs à éviter

1. Acheter simplement « un tore en ferrite ». Sans connaître son matériau, ses performances restent imprévisibles.

2. Croire que 61 est meilleur que 43 et 43 meilleur que 31. Ces nombres sont des références de matériaux, pas une échelle de qualité.

3. Regarder uniquement la perméabilité. Pour un antiparasite, la courbe d’impédance en fonction de la fréquence est beaucoup plus instructive.

4. Ajouter toujours plus de tours. Cela améliore souvent les fréquences basses mais peut dégrader le comportement aux fréquences élevées.

5. Choisir la ferrite selon la bande radio utilisée plutôt que selon la fréquence du parasite. En CEM, c’est le bruit à éliminer qui nous intéresse.

Ce qu’il faut retenir

Une ferrite n’est donc jamais simplement « une ferrite ».

Pour faire le bon choix, retenons une méthode très simple :

Fréquence → fonction → matériau → dimensions → nombre de passages → mesure.

Pour un choke de mode commun HF, le Mix 31 constitue souvent un excellent point de départ. Le 43 reste un grand classique des montages RF et des transformateurs large bande. Lorsque l’on monte vers les VHF et UHF, des matériaux comme le 61 deviennent intéressants. Et pour des perturbations situées très bas en fréquence, il faut regarder du côté des matériaux à forte perméabilité comme le 75.

Surtout, plutôt que de choisir un tore à sa couleur ou à sa taille, consultez sa courbe d’impédance en fonction de la fréquence. Elle raconte beaucoup mieux ce que cette petite bague noire sera réellement capable de faire dans votre station.

Pour aller plus loin

• Fair-Rite – Tableau et fiches techniques des matériaux ferrites
• Fair-Rite – Principes de sélection des ferrites antiparasites
• Fair-Rite – Fiche technique du matériau 31
• Fair-Rite – Fiche technique du matériau 61
• Fair-Rite – Catalogue technique et courbes d’impédance

Mesurer la puissance d’un émetteur semble normalement exiger un wattmètre RF inséré entre la station et une charge fictive ou une antenne. Pourtant, deux circuits intégrés rendent possible la construction d’un appareil numérique compact couvrant une plage impressionnante : l’AD8307 pour les bandes HF et VHF, et l’AD8318 pour les UHF et les micro-ondes.

Ces composants ne supportent toutefois pas directement les 10, 50 ou 100 W d’un émetteur. Ils mesurent un échantillon fortement atténué du signal RF et produisent une tension continue exploitable par un Arduino, un ESP32 ou un RP2040.

Pourquoi un simple multimètre ne suffit-il pas ?

Un multimètre mesure facilement une tension continue ou un signal alternatif à 50 Hz. Mais à 14 MHz, 144 MHz ou 2,4 GHz, ses circuits d’entrée sont beaucoup trop lents. Il faut d’abord transformer le signal RF en une tension continue représentative de son niveau.

Une diode peut remplir cette fonction, mais sa tension de seuil limite fortement la mesure des petits signaux. Un détecteur logarithmique est beaucoup plus sensible et couvre une dynamique considérable : il peut détecter aussi bien des puissances de quelques nanowatts que des niveaux proches du milliwatt.

Avec un prélèvement correctement calculé, cette plage peut être transposée aux puissances utilisées dans une station radioamateur.

Du watt au dBm

Les détecteurs logarithmiques travaillent naturellement en décibels. La puissance est donc généralement exprimée en dBm, c’est-à-dire en décibels par rapport à 1 mW :

   

Pour revenir aux watts :

   

Quelques valeurs permettent de se repérer :

Cette représentation facilite les calculs. Lorsqu’un atténuateur de 30 dB est placé devant le détecteur, il suffit d’ajouter 30 dB à la puissance mesurée pour retrouver celle présente à son entrée.

Comment fonctionne un détecteur logarithmique ?

L’AD8307 et l’AD8318 contiennent une succession d’étages amplificateurs. Lorsque le signal traverse cette chaîne, les derniers étages atteignent leur saturation avant les premiers. Chaque étage contribue à une détection globale dont la sortie suit approximativement le logarithme de l’amplitude RF.

Le résultat est une tension dite « linéaire en dB » : une variation de puissance de 1 dB provoque une variation presque constante de la tension de sortie.

La relation peut s’écrire sous une forme générale :

   

où

   

représente la pente en volts par décibel. Pour ces deux circuits, elle est voisine de 25 mV/dB, mais son sens est différent.

En pratique, on utilisera plutôt une équation obtenue par calibration :

   

Les coefficients aa et bb sont calculés en appliquant au montage au moins deux puissances RF connues.

L’AD8307 pour les bandes HF et VHF

L’AD8307 fonctionne du continu jusqu’à environ 500 MHz. Analog Devices annonce une dynamique maximale de 92 dB et une très bonne conformité logarithmique aux fréquences inférieures à 100 MHz.

Sa tension de sortie augmente avec la puissance reçue, avec une pente nominale de :

   

Il consomme seulement 7,5 mA et accepte une alimentation comprise entre 2,7 et 5,5 V. Il convient particulièrement aux applications suivantes :

• wattmètre pour les bandes décamétriques ;
• mesure d’un émetteur QRP ;
• contrôle d’une balise WSPR ;
• mesure sur 50 ou 144 MHz ;
• indicateur de niveau pour générateur HF ;
• mesure simultanée de la puissance directe et réfléchie.

Son fonctionnement reste possible vers 432 MHz, mais sa précision, sa sensibilité et sa régularité diminuent lorsqu’on approche de sa limite supérieure. Une calibration spécifique à cette bande devient alors indispensable.

L’AD8318 pour les UHF et les micro-ondes

L’AD8318 est destiné aux fréquences plus élevées. Sa conformité logarithmique est spécifiée de 1 MHz à 6 GHz et son fonctionnement reste utile jusqu’à environ 8 GHz.

Il trouve naturellement sa place sur :

• 432 MHz ;
• 1 296 MHz ;
• 2,4 GHz, notamment pour QO-100 ;
• 5,8 GHz ;
• les équipements Wi-Fi et les montages micro-ondes expérimentaux.

Sa dynamique pratique se situe autour de 60 à 70 dB selon la fréquence et l’erreur acceptable. Contrairement à l’AD8307, sa tension de sortie diminue lorsque la puissance RF augmente. Sa pente nominale est donc :

   

L’AD8318 demande une alimentation de 5 V et consomme environ 68 mA. Son utilisation est également plus exigeante : pistes RF très courtes, plan de masse continu, connecteurs adaptés et découplage soigneux.

Les petits modules AD8318 vendus à bas prix facilitent les essais, mais leurs performances peuvent varier. La qualité du circuit imprimé, du connecteur SMA et des composants d’adaptation influence fortement la mesure, surtout à plusieurs gigahertz.

L’AD8307 privilégie la dynamique en HF/VHF, tandis que l’AD8318 étend la mesure aux bandes UHF et micro-ondes.

Trois façons de prélever la puissance RF

Mesurer directement un petit signal

Un générateur HF de laboratoire ou un oscillateur de quelques milliwatts peut être relié au détecteur, à condition de respecter sa plage d’entrée et l’impédance de 50 Ω.

Cette configuration convient à la mise au point d’oscillateurs, de filtres, d’amplificateurs ou d’atténuateurs. Elle ne doit jamais être raccordée directement à la sortie d’un émetteur de plusieurs watts.

Ajouter un atténuateur

Un atténuateur résistif réduit le niveau appliqué au détecteur. Avec une atténuation de 30 dB, la puissance est divisée par 1 000 :

   

Après une atténuation de 30 dB :

   

Le détecteur ne reçoit plus que 1 mW. Toutefois, l’atténuateur placé en tête doit pouvoir dissiper presque toute la puissance initiale. Un modèle SMA prévu pour 2 W ne peut pas mesurer directement un émetteur de 100 W, même s’il offre 40 dB d’atténuation.

Un coupleur de −40 dB réduit l’échantillon de 100 W à seulement 10 mW pour protéger le détecteur.

Employer un coupleur directionnel

Pour mesurer un émetteur HF de puissance moyenne ou élevée, le coupleur directionnel constitue la meilleure solution. Il laisse circuler l’essentiel de l’énergie entre l’émetteur et la charge, tout en prélevant une faible fraction du signal.

Prenons un émetteur de 100 W, soit +50 dBm, et un coupleur de 40 dB :

   

Le détecteur reçoit 10 mW, tandis que les 100 W circulent dans la ligne principale.

La précision dépend alors du facteur de couplage, de sa variation avec la fréquence et de la directivité du dispositif. Un coupleur réalisé pour les bandes HF ne conservera pas forcément les mêmes caractéristiques sur 144 ou 432 MHz.

Du détecteur à l’affichage numérique

Un wattmètre numérique complet se compose de plusieurs blocs :

1. un atténuateur ou un coupleur ;
2. un AD8307 ou un AD8318 ;
3. un convertisseur analogique-numérique ;
4. un microcontrôleur ;
5. un écran ou une interface informatique.

Le microcontrôleur mesure

   

, applique les coefficients de calibration, ajoute l’atténuation du système de prélèvement puis convertit les dBm en watts :

   

Comme 1 dB ne représente qu’environ 25 mV, la stabilité de l’alimentation et la qualité du convertisseur analogique-numérique sont importantes. Le moyennage de plusieurs mesures permet également de stabiliser l’affichage.

Peut-on se passer complètement d’un wattmètre étalon ?

Une fois calibré, le montage fonctionne sans wattmètre classique. Mais la première calibration exige une référence connue : générateur RF étalonné, analyseur de spectre, wattmètre emprunté au radio-club ou émetteur préalablement mesuré sur charge fictive.

Une calibration à deux points permet de déterminer la pente et le décalage. Pour une meilleure précision, on utilisera plusieurs niveaux et une table de correction différente pour chaque bande.

Cette opération compense :

• les tolérances du détecteur ;
• l’atténuation réelle du prélèvement ;
• les pertes des câbles et connecteurs ;
• la variation de réponse avec la fréquence ;
• les erreurs du convertisseur analogique-numérique.

Le titre « sans wattmètre classique » doit donc être compris comme « sans wattmètre classique après calibration ».

Mesurer également le ROS

Avec un coupleur bidirectionnel et deux détecteurs identiques, il devient possible de mesurer séparément la puissance directe

   

et la puissance réfléchie

   

.

Deux détecteurs mesurent les puissances directe et réfléchie afin de calculer la puissance RF et le ROS.

Le coefficient de réflexion vaut :

   

Le ROS est ensuite calculé par :

   

Aux faibles niveaux réfléchis, la précision dépend surtout de la directivité du coupleur et du bruit résiduel des détecteurs. Un appareil affichant un ROS de 1,00 n’est donc pas nécessairement plus précis qu’un modèle indiquant 1,05 !

Attention à la nature du signal

Ces circuits sont généralement caractérisés avec une porteuse sinusoïdale continue. Leur indication est relativement simple à interpréter en CW ou en FM à amplitude constante.

En SSB, en AM ou avec certains modes numériques, l’enveloppe varie rapidement. Le résultat dépend alors du temps de réponse, du filtrage et du moyennage appliqué. Il faut préciser si l’on souhaite afficher :

• la puissance instantanée ;
• la puissance moyenne ;
• la puissance de crête ;
• la puissance moyenne sur la durée d’une émission.

Un détecteur logarithmique n’est pas un véritable wattmètre RMS thermique. Il additionne également tout ce qu’il reçoit dans sa bande passante : signal utile, bruit, harmoniques et rayonnements parasites. Un filtrage peut donc être nécessaire.

AD8307 ou AD8318 : lequel choisir ?

Pour un wattmètre décamétrique, un mesureur QRP ou un appareil couvrant 1,8 à 144 MHz, l’AD8307 est généralement le meilleur choix. Il est sensible, économique, peu gourmand et relativement facile à mettre en œuvre.

Pour 432 MHz, 1,2 GHz, 2,4 GHz ou 5,8 GHz, l’AD8318 devient préférable. Il demande davantage de précautions de construction, mais permet de couvrir les bandes micro-ondes, notamment pour surveiller la puissance d’un amplificateur QO-100.

Dans les deux cas, le circuit intégré n’est qu’un maillon de la chaîne. La précision finale dépendra autant du coupleur, de l’atténuateur, de l’adaptation 50 Ω et de la calibration que du détecteur lui-même.

Pour aller plus loin

• AD8307 : documentation officielle Analog Devices
• AD8307 : fiche technique complète
• AD8318 : documentation officielle et datasheet
• Comprendre les amplificateurs logarithmiques
• AN-1040 : calibrer un détecteur de puissance RF
• Exemple amateur de wattmètre et ROS à deux AD8307

Lorsqu’on récupère un composant CMS sur une carte électronique ou que l’on cherche son empreinte dans un logiciel de CAO, une question revient rapidement : quel est exactement ce boîtier ?

SOT-23, SOT-89, SOT-323, SOT-363, SOT-523, SC-70… Les références sont nombreuses et certains boîtiers semblent presque identiques à l’œil nu.

Pourtant, quelques informations permettent généralement de les différencier : dimensions du corps, encombrement avec les broches, nombre de broches et pas entre celles-ci.

Cette page propose deux tableaux complémentaires :

• le premier est classé par numéro SOT, pour retrouver rapidement les caractéristiques d’un boîtier connu ;
• le second est classé par dimensions, pour identifier un boîtier inconnu posé sur l’établi.

Que signifie SOT ?

SOT signifie Small Outline Transistor.

Ces boîtiers ont initialement été développés pour les transistors montés en surface, mais ils accueillent aujourd’hui de nombreux composants :

• transistors bipolaires ;
• MOSFET ;
• diodes ;
• régulateurs ;
• amplificateurs opérationnels ;
• comparateurs ;
• circuits logiques ;
• circuits RF ;
• capteurs ;
• petits convertisseurs.

Attention : le numéro qui suit SOT n’indique pas la taille du composant. Un SOT-323 est par exemple nettement plus petit qu’un SOT-223.

Tableau 1 — Boîtiers classés par numéro SOT

Ce premier tableau constitue le tableau de référence. Si vous connaissez déjà l’appellation du boîtier, recherchez simplement son numéro.

Boîtier	Équivalence / autre nom	Broches	Corps seul L × l	Hors tout L × l approx.	Pas	Usages courants
SOT-23	TO-236AB	3	≈ 2,9 × 1,3 mm	≈ 2,9 × 2,4 mm	1,90 mm	Transistors, MOSFET, diodes, références
SOT-23-5	SOT-25*	5	≈ 2,9 × 1,6 mm	≈ 2,9 × 2,8 mm	0,95 mm	LDO, AOP, comparateurs, capteurs
SOT-23-6	SOT-26*	6	≈ 2,9 × 1,6 mm	≈ 2,9 × 2,8 mm	0,95 mm	Analogique, RF, DC/DC
SOT-25	SOT-23-5*	5	≈ 2,9 × 1,6 mm	≈ 2,9 × 2,8 mm	0,95 mm	Régulateurs, AOP, petits CI
SOT-26	SOT-23-6*	6	≈ 2,9 × 1,6 mm	≈ 2,9 × 2,8 mm	0,95 mm	Logique, analogique, RF
SOT-89	TO-243 / SC-62	3	≈ 4,5 × 2,5 mm	≈ 4,5 × 4,0 mm	1,50 mm	Régulateurs, transistors moyenne puissance
SOT-143	—	4	≈ 2,9 × 1,3 mm	≈ 2,9 × 2,4 mm	asymétrique	RF, doubles diodes, protections
SOT-223	TO-261 / SC-73	3 + tab	≈ 6,5 × 3,5 mm	≈ 6,5 × 7,0 mm	2,30 mm	Régulateurs, transistors et MOSFET de puissance
SOT-323	SC-70	3	≈ 2,0 × 1,25 mm	≈ 2,0 × 2,1 mm	1,30 mm	Transistors, MOSFET, diodes, RF
SOT-343	SC-70-4 / SC-82*	4	≈ 2,0 × 1,25 mm	≈ 2,0 × 2,1 mm	≈ 0,65 mm	RF, doubles composants
SOT-353	SC-70-5	5	≈ 2,0 × 1,25 mm	≈ 2,0 × 2,1 mm	0,65 mm	Logique, AOP, comparateurs
SOT-363	SC-70-6	6	≈ 2,0 × 1,25 mm	≈ 2,0 × 2,1 mm	0,65 mm	Doubles transistors, diodes, RF
SOT-416	SC-75	3	≈ 1,6 × 0,8 mm	≈ 1,6 × 1,6 mm	≈ 1,0 mm	Transistors et diodes miniatures
SOT-457	SC-74	6	≈ 3,0 × 1,5 mm	≈ 3,0 × 2,8 mm	0,95 mm	Doubles transistors, réseaux de diodes
SOT-523	SC-75A*	3	≈ 1,6 × 0,8 mm	≈ 1,6 × 1,6 mm	1,00 mm	Transistors, MOSFET, diodes
SOT-553	—	5	≈ 1,6 × 1,2 mm	≈ 1,6 × 1,6 mm	0,50 mm	Logique, analogique, petits CI
SOT-563	—	6	≈ 1,6 × 1,2 mm	≈ 1,6 × 1,6 mm	0,50 mm	Doubles transistors, diodes, logique
SOT-666	—	6	≈ 1,6 × 1,6 mm	≈ 1,6 × 1,6 mm	≈ 0,50 mm	MOSFET doubles, commutation
SOT-723	—	3	≈ 1,2 × 0,8 mm	≈ 1,2 × 1,2 mm	0,80 mm	Transistors, diodes, RF
SOT-753	—	5	≈ 1,2 × 0,8 mm	≈ 1,2 × 1,2 mm	≈ 0,40 mm	Logique, petits CI
SOT-763	—	6	≈ 1,2 × 0,8 mm	≈ 1,2 × 1,2 mm	≈ 0,40 mm	Logique, réseaux, petits CI
SOT-883	DFN1006-3*	3	≈ 1,0 × 0,6 mm	≈ 1,0 × 0,6–1,0 mm	≈ 0,35–0,40 mm	RF, commutation, haute densité
SOT-886	XSON6 / DFN1006-6*	6	≈ 1,0 × 0,6 mm	≈ 1,0 × 0,6 mm	≈ 0,35 mm	Logique, RF, protections
SOT-891	DFN/XSON miniature*	variable	≈ 1,0 × 1,0 mm	≈ 1,0 × 1,0 mm	variable	MOSFET, protections

* Les appellations équivalentes peuvent varier suivant les fabricants. Pour réaliser une empreinte PCB, consultez toujours la datasheet du composant concerné.

Corps, hors tout et pas : de quoi parle-t-on ?

La dimension « corps seul » correspond uniquement à la partie moulée du composant.

La dimension « hors tout » comprend également les terminaisons métalliques.

Le pas, appelé pitch dans les documentations anglophones, est la distance mesurée du centre d’une broche au centre de la broche voisine. Il ne faut donc pas mesurer simplement l’espace vide entre les deux pattes.

Ces trois informations, associées au nombre de broches, constituent une véritable signature mécanique du boîtier.

Comment mesurer les dimensions et le pas des broches d’un boîtier CMS/SMD de type SOT.

Tableau 2 — Identifier un SOT par ses dimensions

Voici maintenant le problème inverse : nous avons un composant inconnu devant nous.

Le tableau est approximativement classé du plus grand au plus petit. Commencez par mesurer le corps, puis comptez les broches.

Corps seul L × l	Hors tout approx.	Broches	Pas	Boîtier probable	Équivalence
≈ 6,5 × 3,5 mm	≈ 6,5 × 7,0 mm	3 + tab	2,30 mm	SOT-223	TO-261 / SC-73
≈ 4,5 × 2,5 mm	≈ 4,5 × 4,0 mm	3	1,50 mm	SOT-89	TO-243 / SC-62
≈ 3,0 × 1,5 mm	≈ 3,0 × 2,8 mm	6	0,95 mm	SOT-457	SC-74
≈ 2,9 × 1,6 mm	≈ 2,9 × 2,8 mm	5	0,95 mm	SOT-23-5 / SOT-25	—
≈ 2,9 × 1,6 mm	≈ 2,9 × 2,8 mm	6	0,95 mm	SOT-23-6 / SOT-26	—
≈ 2,9 × 1,3 mm	≈ 2,9 × 2,4 mm	3	1,90 mm	SOT-23	TO-236AB
≈ 2,9 × 1,3 mm	≈ 2,9 × 2,4 mm	4	asymétrique	SOT-143	—
≈ 2,0 × 1,25 mm	≈ 2,0 × 2,1 mm	3	1,30 mm	SOT-323	SC-70
≈ 2,0 × 1,25 mm	≈ 2,0 × 2,1 mm	4	≈ 0,65 mm	SOT-343	SC-70-4*
≈ 2,0 × 1,25 mm	≈ 2,0 × 2,1 mm	5	0,65 mm	SOT-353	SC-70-5
≈ 2,0 × 1,25 mm	≈ 2,0 × 2,1 mm	6	0,65 mm	SOT-363	SC-70-6
≈ 1,6 × 1,6 mm	≈ 1,6 × 1,6 mm	6	≈ 0,50 mm	SOT-666	—
≈ 1,6 × 1,2 mm	≈ 1,6 × 1,6 mm	5	0,50 mm	SOT-553	—
≈ 1,6 × 1,2 mm	≈ 1,6 × 1,6 mm	6	0,50 mm	SOT-563	—
≈ 1,6 × 0,8 mm	≈ 1,6 × 1,6 mm	3	≈ 1,0 mm	SOT-416 / SOT-523*	SC-75 / SC-75A*
≈ 1,2 × 0,8 mm	≈ 1,2 × 1,2 mm	3	0,80 mm	SOT-723	—
≈ 1,2 × 0,8 mm	≈ 1,2 × 1,2 mm	5	≈ 0,40 mm	SOT-753	—
≈ 1,2 × 0,8 mm	≈ 1,2 × 1,2 mm	6	≈ 0,40 mm	SOT-763	—
≈ 1,0 × 1,0 mm	≈ 1,0 × 1,0 mm	variable	variable	SOT-891	DFN/XSON*
≈ 1,0 × 0,6 mm	≈ 1,0 × 0,6–1,0 mm	3	≈ 0,35–0,40 mm	SOT-883	DFN1006-3*
≈ 1,0 × 0,6 mm	≈ 1,0 × 0,6 mm	6	≈ 0,35 mm	SOT-886	XSON6*

* Vérifiez systématiquement le dessin mécanique du fabricant lorsque plusieurs désignations sont possibles.

Exemple pratique d’identification

Imaginons que nous récupérions un minuscule composant sur une carte.

Le pied à coulisse donne environ :

2,0 × 1,25 mm

Nous comptons ensuite ses connexions.

Avec 3 broches, nous nous orientons vers le SOT-323 / SC-70.

Avec 5 broches, le candidat devient le SOT-353 / SC-70-5.

Avec 6 broches, il s’agit probablement d’un SOT-363 / SC-70-6.

On peut donc retenir cette méthode :

dimensions du corps → nombre de broches → pas → dimensions hors tout → datasheet.

Comparaison à la même échelle des principaux boîtiers SOT, du SOT-223 au minuscule SOT-723.

Du SOT-223 au minuscule SOT-723

Pour avoir une idée des dimensions relatives, retenons cette progression :

SOT-223 → SOT-89 → SOT-23 → SOT-323 → SOT-523 → SOT-723

Le SOT-23 reste relativement confortable à souder manuellement. Avec les SOT-523 et surtout SOT-723, une brucelle fine, du flux et une bonne loupe ou un microscope deviennent rapidement indispensables.

Ne pas confondre SOT et SOD

On rencontre également des appellations comme SOD-323, SOD-523 ou SOD-723.

SOD signifie Small Outline Diode. Ces boîtiers possèdent généralement deux terminaisons et sont principalement destinés aux diodes.

Ainsi, malgré la ressemblance des appellations, un SOT-323 et un SOD-323 ne correspondent pas à la même empreinte.

Les équivalences sont à prendre avec précaution

SOT, SC, TO, TSOT, DFN ou XSON appartiennent à différentes nomenclatures. Deux appellations peuvent désigner des enveloppes extrêmement proches sans garantir une interchangeabilité parfaite.

Les dimensions peuvent également varier légèrement suivant le fabricant, la longueur des terminaisons et les tolérances de fabrication.

Ces tableaux sont donc destinés à identifier et comparer les boîtiers, pas à remplacer leur documentation mécanique.

Pour réaliser un PCB :

identifiez le composant → téléchargez sa datasheet → consultez le dessin mécanique → utilisez le “recommended land pattern” du fabricant.

À retenir

Les deux tableaux de cette page s’utilisent donc dans des situations opposées.

Vous connaissez la référence SOT ?
Utilisez le tableau 1, classé numériquement.

Vous avez un composant inconnu sur l’établi ?
Utilisez le tableau 2, classé par dimensions.

Dans ce second cas, quatre informations permettent généralement de trouver rapidement la famille du boîtier :

dimensions du corps + nombre de broches + pas + dimensions hors tout.

Une fois le boîtier identifié, il restera éventuellement une seconde enquête : retrouver la référence exacte du composant à partir du marquage SMD gravé ou imprimé sur son boîtier.