Récepteur pour modulation de fréquence

La simplicité impose :

- Un montage en l’air, sans circuit imprimé et composant CMS.

- L’emploi d’un nombre minimum de circuits oscillants.

- L’absence d’étage RF avant l’étage changeur de fréquence.

- L’emploi de condensateurs variables miniatures pour les circuits oscillants et non de diodes varicaps.

- Un réglage séparé pour le circuit d’accord d’entrée et celui de l’oscillateur RF.

- Un circuit intégré simple et robuste pour l’amplification FI, l’étage limiteur et l’étage démodulateur.

- Un circuit intégré en amplificateur audio fréquence.

- Une alimentation par pile.

- Des composants facilement trouvables.

Étudions le schéma retenu. L’oscillateur est conventionnel. Il est accordé 10.7 MHz en dessous de la fréquence de réception. Il est couplé à l’étage mélangeur par son simple rayonnement RF. L’étage mélangeur est constitué de 4 transistors en parallèle. Ayant un pylône avec 8 émetteurs de 2 kW à 2,4 km de mon domicile, les phénomènes d’inter modulation et de saturation du premier étage sont majeurs. Ils rendent difficile la réception d’autres émetteurs distants de 40 km. J’ai imaginé que la mise en parallèle de plusieurs transistors diminuerait ces phénomènes de saturation. Effectivement, une nette amélioration a été obtenue par la mise en parallèle de 4 transistors, sans toutefois pouvoir déterminer s’il s’agit véritablement d’une diminution des phénomènes de saturation ou de l’obtention d’un point de fonctionnement plus favorable. Un premier étage amplificateur FI constitué avec un transistor fait suite. La liaison inter-étage est faite avec des résonateurs céramiques qui donnent la sélectivité au récepteur. L’étage suivant est un circuit intégré TBA120S qui effectue une nouvelle amplification FI puis limite le signal à un niveau constant avant de le démoduler. Un module tout fait, basé sur un circuit intégré LM386, procure l’amplification basse fréquence pour une écoute en haut-parleur. L’alimentation est de 9 V, obtenus par 6 piles AA.

Abordons quelques points particuliers.

Les condensateurs variables sont des 443df. Ils sont constitués de 4 sections 2 x 20 pF et 2 x 120 pF. Une section 20 pF est utilisée à l’entrée et à l’oscillateur. Toutes les sections sont utilisées à 10.7 MHz. Les 3 lamelles de masse doivent obligatoirement être soudées à la masse. Il est facile d’y fixer un bouton en insérant une vis de 20 mm x 2.5 mm sur l’axe central. Du fait de l’absence de démultiplication, un bouton de grande taille est nécessaire. Le bouton MF-A05 est parfait. Un moyen simple de fixer ces condensateurs variables est de les coller à la cyanolite (superglue).

Les bobines des circuits oscillants d’entrée et oscillateur doivent être reliées directement au condensateur variable et à la masse, sans aucune connexion intermédiaire.

Pour la sélectivité, des résonateurs céramiques prévus pour oscillateur (ZTT 10.7 MHz) sont employés. Ils sont moins sélectifs que les filtres céramiques ce qui facilite le réglage des stations en l’absence de démultiplication des condensateurs variables. Il est toutefois possible de séparer nettement des stations espacées de 300 kHz. Si vous employez des filtres céramiques, vous risquez des auto-oscillations, leurs pertes d’insertion étant inférieures. Il faut alors mettre un condensateur de très faible valeur (5 – 10 pF) entre le collecteur du transistor FI et la masse.

Le circuit oscillant relié au TBA120S donne le déphasage indispensable pour obtenir une démodulation par coïncidence correcte. Il est indispensable d’utiliser un rapport L/C faible. Dans un premier temps, il est plus simple d’utiliser une bobine de 2.2 µH et le condensateur variable sans aucun condensateur fixe. Le réglage approximatif correspond au minimum de bruit de fond en l’absence de station. Après avoir obtenu le fonctionnement du récepteur, il faut changer la bobine (0.22 µH), ajouter des condensateurs fixes (680 pF + 120 pF + 180 pF) et rechercher le meilleur point de démodulation sur une station faiblement reçue.

Le montage est réalisé dans une boîte en bois prévu pour des mouchoirs. La face avant percée d’une fente est enlevée. L’intérieur (sauf la face supérieure) est tapissé de bandes de cuivre autocollantes de 50 mm se recouvrant de quelques mm pour effectuer le plan de masse. Quelques points de soudure sont faits entre chaque bande pour parfaire les contacts électriques. Des résistances de 10 Mohms sont utilisées pour faire des points de connexions quand cela est nécessaire. Leur résistance est négligeable. Le haut-parleur est collé à la cyanolite sur la face supérieure.

La fréquence la plus élevée de l’oscillateur doit être de 97.3 MHz pour recevoir la fréquence la plus élevée de la bande FM (108 MHz). La valeur du condensateur variable étant au minimum, il faudra régler la bobine et le trimmer intégré au condensateur variable pour que l’oscillation soit bien de 97.3 MHz. En effet, si la fréquence est plus élevée, on recevra dès 98.2 MHz la partie basse de la bande (87.5 MHz). Quand le condensateur variable est au maximum, la fréquence de l’oscillation est bien en dessous de 76.8 MHz. La bande FM occupe donc approximativement le 2/3 de rotation du bouton de l’oscillateur. On peut améliorer l’étalement en mettant en série avec le condensateur variable un condensateur fixe de 33 pF.

Les bobines d’accord et d’oscillateur sont faites en fil 10A dénudé.

En déconnectant le deuxième résonateur céramique du TBA120S, on doit entendre du souffle dans le haut-parleur. En reconnectant le résonateur au TBA120S, le souffle doit nettement augmenter. S’il disparaît, c’est la preuve d’une auto-oscillation du transistor FI.

L’antenne est un fil électrique 20A de 40 cm se terminant par une fiche banane. Une véritable antenne télescopique orientable serait parfaite.

Pour les stations fortement reçues, le réglage du condensateur variable d’entrée est quasiment inutile. Pour les stations faiblement reçues, ce réglage est primordial. Le meilleur réglage correspond au souffle minimum dans le récepteur. Du fait du très faible couplage entre l’oscillateur et le mélangeur, il n’y a pas entre les 2 réglages.

F5LVG 2021