Démodulation signal TIC – la théorie

Le but de cette page est d’essayer de te montrer les deux principales méthodes pour s’interfacer à la sortie TIC du compteur Linky. Pour cela, je vais utiliser l’outil LTSpice pour réaliser des simulations de montages avec un signal purement théorique et ensuite avec des signaux extraits de deux compteurs Landis et Linky.

Tout d’abord, il faut rappeler les principales caractéristiques techniques du bus de données TIC pour implémenter une interface compatible :

  • Le signal reçu est sur une porteuse de 50khz avec une modulation d’amplitude pour le codage des bits transmis (logique négative, « 1 » porteuse présente et « 0 » en l’absence de cette porteuse).
  • Le niveau maximum de l’enveloppe pour la transmission d’un « 1 » est de 0.4v.
  • Le niveau maximum de l’enveloppe pour la transmission d’un « 0 » est de 5v.
  • Le niveau minimum de l’enveloppe pour la transmission d’un « 0 » est de 0.8v.
  • Le débit de transmission est de 1200 bauds en mode TIC historique ou 9600 bauds en mode standard.
  • L’impédance résistive connectée à l’interface TIC doit être comprise entre 500Ω et 2000Ω.
  • L’appareil connecté doit être insensible une distorsion harmonique du signal de 50%.
  • L’appareil connecté doit être insensible à une impulsion de 20v de durée de 5μs.
  • L’appareil connecté doit être insensible à l’application permanente d’une tension de 230v 50hz sur le bus TIC.

Pour plus de détails, tu peux te référer au document d’Enedis.

La première méthode qui est la plus rependue, mais qui ne répond pas complètement à toutes les exigences décrites plus haut, est l’utilisation d’un optocoupleur pour réaliser cette démodulation. Le principal avantage de cette méthode est d’avoir un coût d’implémentation très réduit.

Je t’invite aussi à lire l’article Charles qui explique en détail cette interface et notamment avec l’adjonction d’un mosfet en sortie de l’optocoupleur : http://hallard.me/demystifier-la-teleinfo/

Voici le schéma de principe utilisé :

Premier test avec un signal théorique et parfait en entrée, signal en vert et le signal bleu pour la sortie de l’optocoupleur. Durant la présence de la porteuse, nous avons un signal variant entre 90mv et 600mv dépendant des caractéristiques de l’optocoupleur. Et sans la porteuse, le signal monte progressivement à 3,3v. Nous avons bien un « 1 » pendant l’absence de la porteuse et un « 0 » dans le cas contraire.

Deuxième test avec un signal récupéré sur mon compteur Landis en TIC historique (1200 bauds).

La deuxième méthode est basée sur la détection d’enveloppe sur un signal analogique.

Un démodulateur AM par détection d’enveloppe récupère le signal modulant d’une onde porteuse AM en redressant le signal, en suivant ses variations d’amplitude et en filtrant pour éliminer les composantes indésirables. Cela permet d’extraire l’information utile contenue dans le signal AM pour une restitution audio ou tout autre traitement ultérieur.

Je t’invite aussi à lire l’article de Jérôme sur cette technique de démodulation : https://miniprojets.net/index.php/2024/02/14/nouveau-montage-electronique-pour-decodage-trame-tic/

Le fonctionnement d’un démodulateur se décompose en plusieurs étapes :

  1. Réception du signal AM : Tout d’abord, le signal AM est reçu par l’antenne ou tout autre dispositif de réception. Ce signal contient à la fois l’information utile (le signal modulant) et la porteuse. Dans notre cas, il s’agit du signal TIC sortant du compteur Linky.
  2. Détection d’enveloppe : La partie principale du démodulateur AM est la détection d’enveloppe. Dans cette étape, le signal AM est redressé à l’aide d’une diode simple ou un pont Graet. C’est-à-dire que toutes les parties négatives du signal sont converties en parties positives. Ensuite, le signal redressé est envoyé à un circuit qui suit les variations de son amplitude, enregistrant les points les plus hauts de l’enveloppe du signal. Cela donne une représentation du signal modulant. C’est le rôle du couple R1/C1 du schéma constituant un filtre passe bas ; la porteuse, de haute fréquence, va pouvoir être éliminée. Pour cette étape, RC doivent être calculés suivant cette formule. Ts > τ >> TP. (τ= R1C1; Ts = période du signal modulant ; TP = période de la porteuse).
  3. Filtrage passe haut : Ce filtrage optionnel a pour rôle de supprimer une éventuelle composante continue. Pour que le signal en sortie ne soit pas altéré par ce filtrage, il faut que τ2 = R2C2 >> TS. (Ts = période du signal modulant).
  4. Restitution : Une fois que le signal modulant a été extrait, il peut être amplifié à un niveau approprié pour alimenter un haut-parleur, un écouteur ou un autre dispositif de restitution. Dans notre cas, nous allons utiliser un comparateur pour en extraire l’information en tout ou rien.

Sur ce schéma, nous trouvons la source du signal AM via B1, le redressement du signal en simple alternance via la diode D1. Le premier filtrage passe bas avec le duo R1/C1 et le comparateur de tension U2 avec un seuil à 1,17v. Les valeurs des résistances et condensateurs sur le schéma ont été calculées dans un but de lisibilité sur les courbes SPICE.

La porteuse est de 50khz (Ts = 0,00002s) et le signal modulant de 1200 bauds (TP = 0,000833s). Avec les valeurs R1=4.,7k et C1=22nF, τ=0,0001034s.

Dans la pratique, il sera indispensable de revoir les valeurs du couple R1/C2 pour garantir la compatibilité avec un signal modulant de 9600 bauds. De même pour les résistances R2/R3, le seuil n’est pas correct vis-à-vis du seuil de l’enveloppe.

Le signal AM en vert, en bleu à la sortie du premier filtrage et en rouge la sortie du comparateur qui se déclenche bien à 1.17v.

Le même test avec le signal du compteur Landis (mode historique, 1200 bauds):

Et sur mon compteur Linky (mode historique, 1200 bauds) :