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Récepteur
simple BLU-CW 80, 40 et 20 mètres... |
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Le récepteur simple de la
page précédente, paru dans le n° 192 de
Megaherz Magazine a eu, et a toujours à ce jour,
un très grand succès. Celui-ci vient du fait de
sa grande simplicité de réalisation, de la
disponibilité de composants peu chers, et du
fait qu'il fonctionne parfaitement. De nombreux
radio-clubs et collèges ont proposé cette
réalisation à leurs jeunes, sans compter les
anciens qui ont renoué avec le bricolage en
réalisant ce récepteur.
La version proposée ici repose sur la même
philosophie, tout en se voulant plus complète.
En effet, la possibilité d'écouter trois bandes
allouées aux radioamateurs, est beaucoup plus
séduisante. En plus, l'adjonction d'un contrôle
de gain automatique procurera un meilleur confort
d'écoute. Et pour terminer, les dimensions du
circuit imprimé restent identiques à la
première version, ce qui permet le remplacement
de celui-ci en conservant le même boitier. |
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Description: Les
spécialistes pourront sauter ce paragraphe, mais
les explications y figurant, relativement
simplistes, sont nécessaires pour la
compréhension du montage par un débutant, bien
que cette réalisation puisse être menée à
terme sans en comprendre le fonctionnement…
Le récepteur est à conversion directe de
fréquence. Le principe de ce système est très
simple : un circuit intégré mélangeur-oscillateur
haute fréquence NE612 suivi d'un circuit
intégré amplificateur basse fréquence LM386.
La fréquence de l'ocillateur local (ou ses
harmoniques) étant relativement proche de la
fréquence de réception, la différence se
trouve dans le spectre basse fréquence. La somme
(puisque tout bon mélangeur soustrait et
additionne en même temps) est dans le spectre
haute fréquence, et, de ce fait, entièrement
supprimée par le filtre passe-bas BF. Il n'y a
pas de FI (fréquence intermédiaire), ce qui
simplifie énormément ce type de récepteur. La
qualité reste cependant extraordinairement bonne.
La clarté des signaux, surtout en CW (télégraphie),
est stupéfiante. Bien sûr, il existe des
défauts liés au principe même de la réception
à conversion directe, mais dans cette
réalisation ils ont été supprimé pour la
plupart. Le NE612 ayant un gain de conversion de
15 dB minimum, il n'y pas d'effet microphonique
dû à une trop grande amplification BF. En effet,
le phénomène est surtout présent dans ce type
de montage lorsqu'on utilise un mélangeur à
diodes, dont le gain de conversion est de - 6 dB,
et où il faut compenser par une très grande
amplification basse fréquence. Dans notre cas il
y a donc 21 dB (6+15) de moins à amplifier par
le circuit BF.La ronflette présente lorsqu'on
alimente le récepteur par une alimentation
secteur a ici complètement disparue, du fait d'une
part d'une moindre amplification BF et de l'autre
par l'utilisation d'un régulateur de tension. On
peut être gêné à certaines heures par la
réception simultanée d'une ou plusieurs
stations de radiodiffusion très puissantes (saturation
du récepteur), mais l'atténuateur HF réglable
résoud bien ce problème. L'inconvénient majeur
de ce système de réception à conversion
directe est qu'on entend les deux bandes
latérales du signal, c'est-à-dire que la
station écoutée est entendue de part et d'autre
du battement nul (contrairement aux récepteurs
BLU classiques où l'une des bandes latérales
est supprimée). Ceci peut devenir gênant les
jours de grand trafic, mais l'oreille humaine est
capable de faire une excellente sélection des
signaux. Au moins, dans le cas de notre
récepteur multibande, cela nous évite une
commutation de bande latérale ; on entend aussi
bien les stations en Blu supérieure qu'en Blu
inférieure. |
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Voyons plus en détail le fonctionnement du
récepteur. Le signal HF (haute fréquence) issu
de l'antenne est appliqué sur le potentiomètre
" Pot1 " qui sert de réglage de gain
global du récepteur. C'est un atténuateur HF
qui a aussi la particularité de diminuer
fortement la saturation du récepteur causée par
des signaux issus d'émetteurs de radiodiffusion,
certes hors bandes radioamateurs, mais tellement
puissants (surtout le soir) qu'ils sont
détectés directement. Ceci est un autre petit
inconvénient de ce type de récepteurs simples,
mais écouter un QSO radioamateur sur un léger
fond musical n'est pas désagréable…hum !
Le commutateur de bandes SW1 permet de
sélectionner le filtre passe-bande HF en
fonction de la bande choisie. Ce filtre passe-bande
très sélectif, à deux cellules, est rendu
nécessaire du fait que l'on ne commute pas la
fréquence de l'oscillateur local suivant la
bande de fréquence sélectionnée, mais qu'on se
sert des harmoniques de ce même oscillateur. Une
explication s'impose : En effet, la commutation (mécanique
ou électrique) des éléments d'un oscillateur
libre rend celui-ci instable lorsqu'on veut faire
simple. Ceci ramènerai notre montage au rang de
gadget, ce qui n'est pas le but recherché. Une
autre solution a été adoptée. En effet l'oscillateur
intégré dans le NE612, comme tout bon
oscillateur, génère des harmoniques. Ce qui
normalement est un inconvénient va nous
faciliter les choses. Les principales bandes
radioamateurs étant en harmoniques, il suffit de
régler la fréquence fondamentale de l'oscillateur
sur la bande la plus basse à recevoir. Dans
notre cas 3,500 MHz pour le 80m. L'harmonique 2
nous donnera 7,000 MHz et l'harmonique 4 sera sur
14,000 MHz. |
| En filtrant sérieusement les signaux HF à l'entrée
on évite de recevoir toutes les bandes
simultanément, d'où la présence des filtres
passe-bas à deux cellules. On a ainsi un
récepteur trois bandes simple mais néanmoins
performant. Essayer de recevoir les bandes des 15
et 10m par le même procédé conduit à des
instabilités. Nous nous limiterons donc aux
bandes 80, 40 et 20m ce qui n'est déjà pas si
mal. Le signal issu du filtre HF est amplifié
par le transistor Q1 avant d'être appliqué au
circuit NE612. La résistance R2 détermine le
gain de l'amplificateur, celui-ci étant
volontairement réduit pour ne pas créer d'instabilités
aux fréquences élevées. Le NE612 est alimenté
par un régulateur de tension de 6 volts 78L06,
découplé par C33 et C34 qui évitent les
oscillations parasites de ce circuit. La
fréquence de l'oscillateur local est
déterminée par C21, C22, CV7, L8, D1 et D2. D1
et D2 sont des diodes " varicap ", c'est-à-dire
que leur capacité varie en fonction de la
tension appliquée à leurs bornes. Nous allons
faire varier cette tension à l'aide du
potentiomètre " Pot2 ". Le
potentiomètre " Pot3 " sert de
réglage fin, ce qui permet un réglage plus
précis sur une station. Cette solution a été
choisie pour éviter l'achat d'un potentiomètre
multitours, certes beaucoup plus agréable à l'utilisation,
mais aussi beaucoup plus onéreux, surtout pour
un jeune. Les résistances ajustables P1, P2 et P3
servent à ajuster les limites de chaque bande. |
| Mais revenons à notre signal. Celui-ci a
été transposé, par IC1, en basse fréquence (BF).
Issu en 4 et 5 de IC1, il traverse une cellule
passe-bas BF (C24, R4 et C27), qui a pour rôle
de diminuer les fréquences aïgues au-dessus de
3 KHz, non indispensables et qui rendraient l'écoute
pénible. C25 et C26 sont des condensateurs d'isolement
pour les tensions continues. La liaison entre IC1
et le circuit amplificateur BF LM386 (IC2) est
symétrique, ce qui a l'avantage de réduire les
signaux de radiodiffusion non désirables, et d'augmenter
le gain des signaux utiles (6 dB… pour les
connaisseurs). Le circuit amplificateur a son
gain réglé au maximum (46 dB) par l'emploi du
condensateur C29 (valeur maximum). Ceci est
nécessaire pour un récepteur de ce type si on
veut bénéficier d'une écoute confortable en
haut-parleur. R6 et C30 ont pour fonction de
réduire le bruit blanc généré par la grande
amplification de IC2. R7 et C32 empêchent IC2 d'entrer
en oscillation si l'impédance du haut-parleur
utilisé est trop faible. R5 et C28 empêchent
également IC2 d'entrer en oscillation, suivant
le type de pile utilisée, surtout si cette
dernière a une résistance interne très faible.
C31 est un condensateur d'isolement pour la
tension continue présente en 5 de IC2. La BF,
par contre, le traverse aisément pour arriver
jusqu'au haut-parleur. |
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| Les signaux sont assez puissants pour
alimenter un haut-parleur, même de grande taille
(ce qui procurera un excellent rendu). On peut
également utiliser un casque de walkman, et
même y brancher un ensemble haut-parleurs avec
ampli pour ordinateur. Un circuit de commande de
gain automatique simplifié a été ajouté à ce
montage, afin que les signaux trops forts ne
saturent le récepteur, ce qui rend l'écoute
bien plus agréable. Ce système très simple
demande quelques explications. La tension
continue normalement présente aux broches 1 et 2
du NE612 est d'environ 1,4 volts. Si on diminue
celle-ci, le gain de IC2 diminue également (c'est
un peu orthodoxe mais cela fonctionne…). On
insère une diode Led dont la cathode est reliée
à la masse à travers l'enroulement du haut-parleur.
Celle-ci devient passante (conductrice) pour une
tension à ses bornes de 1,7 volts. Pour de
faibles signaux présents sur le haut-parleur
rien ne se passe. Par contre, si un signal
dépasse 0,6 volts crête-à-crête, la diode
devient conductrice sur les alternances
négatives, ce qui a pour effet de diminuer la
tension sur les broches 1 et 2 et ainsi de
réduire le gain. C17 détermine la constante de
temps de la CAG, et en même temps supprime les
composantes BF résiduelles présentes sur la
tension continue. La self L7 sert à égaliser
les tensions continues sur les broches 1 et 2,
tout en évitant à la HF de se perdre à la
masse au travers de C17. La diode D4 protège le
montage contre toute inversion de polarité
involontaire, lors du branchement de l'alimentation |
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Réglages: Avant tout, il
faut bien revérifier la valeur de tous les
composants ainsi que leur implantation, on ne le
répétera jamais assez. Les circuits intégrés
IC1 et IC2 auront été placés en dernier sur
leur support, en faisant bien attention à leur
sens de placement. Si le montage a été
correctement réalisé, le récepteur doit
fonctionner dès la première mise sous tension.
Pour les réglages, il faudra soit un
générateur HF, soit un récepteur de trafic BLU.
Si vous n'en possédez pas, il y a forcément un
radioamateur ou mieux, un radio-club, dans votre
région. Vous y trouverez toujours quelqu'un pour
vous donner un coup de main.
Le réglage le plus simple se fera à l'aide d'un
récepteur de trafic, que nous apellerons "
Rxtrafic ".
Relier les prises antenne respectives entre elles
par un petit câble coaxial. Ceci nous permettra
d'entendre l'oscillateur local dans Rxtrafic.
Prépositionner les éléments suivants : CV1 à
CV7 à mi-course, Pot1 à fond dans le sens
contraire des aiguilles d'une montre (gain
minimum), Pot2 à fond dans le même sens (0 volt
sur le point milieu de Pot2), idem pour P1, P2 et
P3. Pot3 à mi-course. Mettre en route les deux
récepteurs. Placer SW1 sur 80m. Régler Rxtrafic
sur 3,500 MHz, en position BLU. Ajuster CV7 pour
entendre le signal de l'oscillateur dans Rxtrafic. |
Puis Pot2 à fond dans le sens des aiguilles
d'une montre, Rxtrafic sur 3,800 MHz, ajuster P1
pour entendre le signal dans Rxtrafic.
Placer SW1 sur 40m. Régler Rxtrafic sur 3,600
MHz (7,200 : 2). Pot2 à fond dans le sens des
aiguilles d'une montre, ajuster P2 pour entendre
le signal dans Rxtrafic.
Placer SW1 sur 20m. Régler Rxtrafic sur 3,587.5
Mhz (14,350 : 4). Pot2 à fond dans le sens des
aiguilles d'une montre, ajuster P3 pour entendre
le signal dans Rxtrafic.
L'étalement des différentes bandes est
maintenant réalisé : 3,500 à 3,800 MHz pour le
80m ; 7,000 à 7,200 MHz pour le 40m et 14,000 à
14,350 MHz pour le 20m. On peut, lors des
réglages précédents, légèrement déborder en
dehors des bandes pour être sûr de les couvrir
entièrement.
Nous allons maintenant régler les filtres HF.
Rxtrafic ne nous sert plus, nous pouvons l'éteindre.
Brancher une antenne à l'entrée du récepteur.
Une antenne filaire d'une dizaine de mètre fera
très bien l'affaire dans un premier temps. Il va
de soi qu'une antenne accordée multibandes
donnera encore de meilleurs résultats.
Régler Pot1 à fond dans le sens des aiguilles d'une
montre (gain maximum).
SW1 sur 80m, régler Pot2 pour entendre une
station à peu-près à mi-course du
potentiomètre (milieu de bande). Ajuster CV1 et
CV2 au maximum de signal.
SW1 sur 40m, idem avec ajustage de CV3 et CV4.
SW1 sur 20m, idem avec ajustage de CV5 et CV6.
Reprendre plusieurs fois les réglages de chaque
groupe de CV par bande pour avoir le meilleur
résultat. La position finale des CV devrait
correspondre à peu de chose près à celle du
prototype (voir photos), si on a bien respecté
les valeurs indiquées de tous les éléments des
filtres.
Si les signaux reçus sont trop forts ou si on
est perturbé par la détection directe d'une
station de radiodiffusion (qu'on entend sur toute
la course de Pot2), diminuer le gain avec Pot1.
Pour le réglage avec un générateur HF, pas de
commentaires supplémentaires, car si vous en
avez un, c'est que vous savez vous en
servir…
Votre récepteur est à présent réglé, et on
ne peut que vous souhaiter de longues et
agréables heures d'écoute sur les bandes
radioamateur. |
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Cliquer sur les images
pour avoir des versions agrandies et utilisables
du circuit imprimé, du schéma d'implantation,
ainsi que du schéma électrique (plus haut). Les
dimensions originales de la platine circuit
imprimé sont 132 x 74 mm. |
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| Liste des composants: R7
: 10 ohms
R5 : 100 ohms
R2, R4 : 4,7 K
R3, R6 : 10 K
R1 : 1 M
P1 : ajustable à plat 10 K
P2 : ajustable à plat 50 K
P3 : ajustable à plat 25 K
Tous les condensateurs céramiques sauf
spécifications contraires.
C11 : 4,7 pF
C7 : 10 pF
C3 : 47 pF
C22 : 47 pF coefficient de temp. négatif (violet)
C8, C12 : 56 pF
C6, C10 : 82 pF
C13, C18, C19 : 100 pF
C4 : 150 pF
C2 : 220 pF
C21 : 330 pF coefficient de temp. négatif (violet)
C5, C9 : 390 pF
C1, C20 : 1 nF
C14, C15, C23, C30 : 10 nF
C24, C27 : 47 nF
C25, C26, C32, C33, C34 : 100 nF
C16 : 220 nF
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C29 : 10 µF/25v chimique radial
C31 : 47 µF/25v chimique radial
C28 : 100 µF/25v chimique radial
C17 : 470 µF/16v chimique radial
CV1 à CV7 : 70pF ajustable jaune 10mm
IC1 : NE612 ou SA612
IC2 : LM386
IC3 : régulateur 78L06
Q1 : BF245
D1, D2 : BB109 ou BB909
D3 : Led verte 3mm
D4 : 1N4001
Pot3 : potentiomètre linéaire 500 ohms
Pot1, Pot2 : potentiomètres linéaires 1 KA (ou
mieux multitours)
L5, L6 : selfs moulées 1,2 µH radiales
L3, L4 : selfs moulées 4,7 µH radiales
L1, L2, L7 : selfs moulées 10 µH radiales
L8 : 45 spires fil émaillé 0,3mm sur tore T50-2
Un commutateur rotatif 4 circuits - 3 positions
Deux supports tulipe DIL8
Un connecteur SO239
Un interrupteur miniature
Un haut-parleur ou un casque 8 à 32 ohms
Fournisseur composants, circuit imprimé
et kit:
Dahms Electronic, 34, rue
Oberlin, 67000 Strasbourg
Tél. : 03.88.36.14.89. Fax : 03.88.25.60.63. |
| Dernière minute... La
modification du montage électrique du transistor
préamplificateur Q1 a été décidée suite à
la non linéarité de cet étage, ce qui le
rendait beaucoup plus sensible aux effets
néfastes des signaux de radio-diffusion trop
forts.
Avec la modification représentée ci-contre,
il n'y a plus trop de problèmes. Elle est facile
à effectuer:
Supprimer, avec un cutter ou une petite fraise,
la piste de masse qui va à la "source"
de Q1, c'est-à-dire à la patte milieu du
transistor. Souder entre cette patte et la masse
une résistance de 1k et, en parallèle, un
condensateur de découplage de 10nF. C'est tout...
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Une autre modification a été effectuée
afin d'améliorer le niveau de réception sur les
bandes 40 et 20 mètres.
Le niveau des harmoniques générés par l'oscillateur
interne du NE612 est relativement faible. Pour
augmenter ce niveau, afin d'avoir un meilleur
produit de mélange, et donc un niveau de
réception plus élevé, il suffit de faire la
modification préconisée sur la figure ci-contre.Ces
résistances sont mises en parallèle sur la
résistance d'émetteur du transistor oscillateur
(interne au NE612), et augmentent son courant de
fonctionnement, il y a donc renforcement des
harmoniques. Les valeurs des résistances ont
été ajustées pour un rendement optimum sur
chaque bande.
Si le commutateur de bandes existant est
utilisé pour sélectionner les résistances, il
est impératif de câbler ces résistances le
plus près possible du NE612.
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