Beep indique le niveau d’un signal au moyen d’un son, vous pourrez donc l’utiliser sans quitter des yeux votre circuit. Beep produit un son de basse fréquence lorsque le niveau mesuré est bas, et un son de haute fréquence lorsque le niveau est haut. Lorsque le niveau du SUT est indéfini parce qu’il s’agit d’une entrée non connectée, d’une sortie flottante (haute impédance) ou à collecteur ouvert sans résistance de rappel vers le haut, Beep reste silencieux. Nombreux sont les signaux qui changent trop fréquemment de niveaux pour que l’oreille puisse distinguer ces variations ; Beep a donc été conçu pour rendre audibles également de tels signaux.

Osciller et diviser
Beep n’utilise aucun microcontrôleur. Alors comment fait-il ? Facile, il utilise deux oscillateurs et un diviseur de fréquence. Un oscillateur (IC3B, R4, C5) se charge du son de basse fréquence, l’autre (IC3C, R5, C6) produit le son de haute fréquence. Les fréquences sont déterminées par les valeurs de R4/C5 (basses) et R5/C6 (hautes). Puisque le SUT ne peut être simultanément haut et bas, un seul des deux oscillateurs est actif à un moment donné, et leurs sorties peuvent donc être mises en parallèle pour attaquer le buzzer. Le choix de l’oscillateur dépend du signal appliqué sur la broche 1 de JP2. Lorsque son niveau est bas, le niveau de la broche Enable (8) d’IC3C est également bas ; la sortie d’IC3C prend alors un niveau haut stable (une porte NAND fonctionne de cette façon, entrées à bascule de Schmitt ou pas) et l’oscillateur est bloqué. La sortie d’IC3A prend de même le niveau haut ; le niveau de sa broche d’entrée 2 ne sera pas exactement 0 V, mais sera suffisamment bas pour que la porte décide que la sortie doit être au niveau haut. Contrairement à IC3C, IC3B voit un niveau haut sur sa broche Enable (5) et cet oscillateur ainsi débloqué produit un son de basse fréquence.
C’est l’inverse qui se produit lorsque le SUT présente un niveau haut. Les deux entrées d’IC3A se retrouvent au niveau haut, ce qui entraîne un niveau bas de sa sortie, qui donc bloque l’oscillateur basse fréquence IC3B. La broche Enable (8) d’IC3C est quant à elle au niveau haut et l’oscillateur produit un son de haute fréquence.

Lorsque Beep est soumis à une entrée non connectée, une sortie flottante (haute impédance) ou à collecteur ouvert sans résistance de rappel, le signal sous test n’est pas assez puissant pour forcer l’entrée à haute impédance de Beep (valeurs élevées de R1, R2 et R3) dans un état univoque. En raison des niveaux de tension créés par le diviseur R1, R2 et R3, les entrées d’IC3A seront toutes deux au niveau haut et la broche Enable d’IC3C sera estimée être au niveau bas. Les deux oscillateurs sont alors bloqués et Beep ne bipe pas.
Lorsque le niveau du SUT alterne entre haut et bas de façon instable, les oscillateurs sont activés tour à tour et produisent un son à deux tons. Ce « double ton » varie de plus en plus vite à mesure qu’augmente la fréquence du SUT, jusqu’au point où les deux oscillateurs ne peuvent plus suivre et deviennent silencieux. Le diviseur de fréquence IC1 entre alors en jeu. Il divise la fréquence par 256, 1024 ou 2048 pour rendre audibles des fréquences allant jusqu’à 4 MHz (avec l’hypothèse optimiste que vous perceviez les fréquences jusqu’à 20 kHz). Le bouton SW1 permet de sélectionner la fréquence de sortie la plus adaptée à votre oreille.

Les sorties des oscillateurs sont trop faibles pour actionner directement le buzzer. Un coup de patate est donc envoyé par l’intermédiaire de deux tampons reliés en parallèle ; cet étage de sortie a également été ajouté au diviseur de fréquence afin que l’intensité sonore soit toujours égale.