Récepteur nostalgie 2008

Olivier Ernst F5LVG

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La description qui suit est elle du premier récepteur basse tension anodique que j'ai conçu. Je déconseille aujourd'hui ce montage. Je ne le laisse que pour les explications détaillées...

Photos haute résolution

En 2005 j'ai décrit la « rolls » des récepteurs à réaction à 3 lampes pour les bandes amateurs des 20 40 et 80 m (http://oernst.f5lvg.free.fr/tubes/1v1/Rx_1v1_tubes.html). J'ai voulu réaliser un nouveau récepteur similaire, mais ayant les différences suivantes :

- Alimentation haute-tension de 24 volts permettant d'employer des composants courants, de réaliser facilement une alimentation d'excellente qualité par l'emploi d'un régulateur de tension intégré et enfin d'être sans risque d'électrocution pour les amateurs.

- Utilisation de tubes électroniques courants encore en vente et même encore fabriqués.

- Réception de toutes les fréquences de 3 à 18 MHz pour recevoir les gammes de radiodiffusion ondes courtes, tout en optimisant le récepteur pour la réception des bandes amateurs 20 40 et 80 m.

Pour les 3 bandes amateurs les résultats seront évidemment un peu moins bons, surtout du point de vue de la puissance AF et de la stabilité en fréquence qu'avec le récepteur de 2005 tout en restant très acceptables.

Le schéma est classique : il s'agit du classique 1V1. La première lampe RF à entrée large bande sert essentiellement à séparer le couplage de l'antenne du circuit de réaction. Cet étage séparateur diminue le bruit de fond du récepteur et permet un couplage plus facilement dosé sans trop interagir sur l'étage détecteur. La deuxième lampe est une détectrice à réaction ECO (electon-coupled oscillator) avec 2 particularités. La première est d'utiliser 2 bobines différentes sans couplage au lieu d'une bobine unique avec prise intermédiaire. La deuxième est d'utiliser une détection plaque et non grille. L'emploi d'une très faible haute-tension (HT) aboutit à l'utilisation de la lampe dans une zone non linéaire. La détection plaque est donc particulièrement efficace et donne un bruit de fond inférieur à la détection grille. La troisième lampe est un amplificateur AF.

Le choix des lampes est simple. La diminution de la tension plaque (HT) diminue la pente de la lampe et l'intensité du courant qui traverse la lampe. Il faut donc choisir une lampe ayant, dans les conditions normales d'utilisation, la plus grande pente possible. Une expérimentation rapide a montré que les EL84 peuvent encore osciller facilement avec une tension plaque de 12 v. J'ai donc choisi une « haute-tension » de 24 v permettant si nécessaire d'utiliser une résistance comme charge anodique en acceptant 12 v de chute de tension. Ces tubes sont encore fabriqués (voir annexe 1). Il est préférable d'utiliser des tubes neufs. Il est possible d'en trouver à moins de 7 €.  Si ces lampes fonctionnent en RF, elles apportent toutefois un bruit important. L'utilisation de triodes d'au moins 5 mA/V de pente est très nettement conseillé. 

Les particularités du schéma sont les suivantes. L'antenne est habituellement couplée directement à un potentiomètre de 1 kohm qui sert à doser son couplage. Sur les bandes 20 m et 80 m, on remarque toutefois la réception la nuit des puissantes stations émettant sur 40 m. Cette réception s'explique par la non linéarité du récepteur qui aboutit à créer une harmonique 2 de ces stations qui sont donc reçues sur 20 m mais aussi par l'harmonique 2 de la lampe détectrice qui permet donc la réception des stations 40 m pendant l'écoute de la bande 80 m. Pour l'écoute de la bande des 20 m est ajouté un circuit oscillant série accordé sur 20 m (10µH en série avec 10 pF) et pour le 80 m une self de 100 µH associée à une capacité de 22 pF. La self de choc VHF sert à éliminer les éventuelles stations FM qui passeraient à travers le montage. La lampe RF est utilisée en grille à la masse, seul montage simple ayant une linéarité acceptable. La charge anodique est une résistance de 10 kohm qui permet d'obtenir facilement une impédance constante sans effet de résonance sur certaines fréquences. Le couplage au circuit oscillant d'accord se fait non pas au point chaud, mais au point intermédiaire qui sert aussi au couplage de la cathode de la lampe détectrice. Le circuit d'accord comprend 2 bobines non couplées inductivement. Ce montage est nettement plus simple à réaliser que le classique montage à une seule bobine ayant une prise intermédiaire. Un condensateur variable de forte valeur sert à se placer sur la gamme désirée, alors que l'accord précis dans la gamme se fait par un condensateur variable de faible valeur ayant une démultiplication. Ce condensateur est très difficile à trouver. En pratique j'utilise un condensateur AM FM avec démultiplication incorporé. Une cage FM est employée pour toutes les gammes. Pour le 80 m une cage AM est ajoutée avec un condensateur de 100 pf en série. Dans ce montage à faible tension, l'emploi d'une détection plaque s'est montré aussi sensible que la détection grille tout en produisant moins de bruit de fond (ronflement 50 Hz). La résistance de 47 ohm évite les auto-oscillations parasites VHF. Les capacités de liaisons AF sont de faibles valeurs pour atténuer les fréquences inférieures à 500 Hz, pour diminuer le ronflement 50 Hz toujours présent dans ce type de montage, mais aussi pour améliorer la qualité de la réception AM en « décroché » qui favorise les fréquences basses. Le dosage de la réaction pour obtenir l'accrochage se fait par le dosage de la tension d'écran. L'écoute de la modulation d'amplitude se fait juste avant l'accrochage, l'écoute de la BLU ou la CW se fait en accroché, c'est à dire en faisant osciller la lampe détectrice. La faible valeur du condensateur de liaison entre la détectrice et l'amplificatrice AF ainsi que le condensateur en série avec le casque permettent de diminuer les fréquences graves et donc le ronflement 50 Hz. Le transformateur de sortie est un simple transformateur d'alimentation 240 v / 6 v de très faible puissance (1 à 5 W).

Le chauffage des lampes se fait sous 6 v alternatifs. Le transformateur doit être prévu au moins pour 24 W. Il faut employer un câble de diamètre suffisant entre l'alimentation et le récepteur pour éviter une chute de tension importante. Pour éviter en accroché une modulation de fréquence à 50 Hz, le câblage des filaments doit être équilibré. C'est le rôle du potentiomètre de 1 kohm qui doit au départ être réglé en position médiane. Deux condensateurs de 47 nF reliés à la masse participent à cet équilibrage. Enfin pour éviter que de la HF aille dans le circuit filament, la lampe détectrice est alimentée par 2 selfs de choc de 65 µH. Il s'agit de self antiparasites du commerce. Leur valeur n'est pas critique. Elles doivent pouvoir supporter 1 A. Des bobines de 50 tous de fil de câblage sous 2 cm de diamètre ne présentant aucun couplage avec les autres bobines devrait pourvoir faire aussi l'affaire.

Les 24 volts sont facilement obtenus avec un transformateur 240 v / 24 v. Une puissance de 5W est largement suffisante, ma version à 4 lampes consommant 9 mA. Un pont de diode et un régulateur 24 v 2 A permettent d'obtenir une tension parfaitement régulée. A noter les 2 condensateurs de 47 nF indispensables pour éviter de créer une modulation de 50 Hz en amplitude lors de l'accrochage de la détectrice (tunable hum en anglais)

Pour augmenter la puissance audio un préamplicateur AF est facile à réaliser. Son emploi rend le réglage du gain RF beaucoup moins critique et améliore nettement la sensibilité du récepteur. Il utilise une simple EL84 et se place au point A du schéma. Après l'avoir installé, il devient indispensable ! Avec cet étage supplémentaire ce récepteur devient quasi aussi performant que celui décrit en 2005, malgré une alimentation en 24 V.

Le changement de gamme se fait par 3 doubles inverseurs miniatures (1 par gamme) placés aux points X. Le câblage doit être très court pour la gamme des 20 m. Ces interrupteurs sont donc situés à proximité de la lampe détectrice. Les bobines L1 L2 sont réalisées en l'air avec de fil de câblage monobrin de 0,2 mm2 avec gaine plastic pour les gammes 40 et 80 m. Je les ai bobinées sur une lampe noval enlevée dès que la bobine est finie. Une fois le récepteur réglé, elle sont collées avec de la superglue (cyanolite) sur un fil électrique d'installation de 1,5 mm2 servant de tuteur pour rigidifier le tout. ce fil est soudée sur la plaque de bakélite cuivrée. Pour les 20 m, les 2 bobines ont été faites sur un feutre de 12 mm de diamètre avec du fil d'installation de 1,5 mm2. Les gammes amateurs 20 40 et 80 m doivent être obtenues avec plus de 200 pF de capacité d'accord.

Le récepteur est construit sur 2 plaques de bakélite cuivrée de 20 x 30 cm. Une plaque horizontale (cuivre vers le bas) est fixée sur un U renversé fait avec une planche en bois. Cette plaque sert de « châssis ». L'autre plaque fixée sur le bois sert de face avant. Seuls les potentiomètres y sont fixés. J'ai renforcé sa rigidité avec 3 équerres. L'ensemble des connexions parcourues par la RF doit être rigide. En particulier rien ne doit vibrer à proximité des bobines. Des résistances de 10 Mohm servent de cosses relais quand nécessaire, leur résistance pouvant être considérée comme infinie dans ce type de montage.

Pour éviter un important ronflement 50Hz sur 20 m en accroché (tunable hum), j'ai du mettre entre l'antenne et la masse, uniquement pour le 20 m, une self miniature de 0,47 µH. Sur la version 4 lampes avec préamplificateur AF, j'ai mis entre la plaque de la lampe de sortie et la masse un condensateur de 4,7 nF pour améliorer la bande passante. Avec ce récepteur recevoir l'Amérique du nord en BLU sur 20 m ou 80 m n'est pas un exploit avec une antenne long fil de 20 m ! Bien qu'optimisé pour les 3 bandes amateurs 80 40 et 20 m, ce récepteur reçoit toutes les fréquences de 3 MHz à 18 MHz.

Bonnes écoutes

F5LVG

Annexe 1 Quels tubes électroniques sont encore fabriqués en 2009 ?

Il est possible que certains soient étonnés que des tubes électroniques soient encore fabriqués, en dehors des tubes prévus spécifiquement pour l'émission. C'est pourtant le cas grâce aux audiophiles. En effet, la qualité des amplificateurs basse fréquence à tube n'est plus à démontrer. Des amplificateurs à tubes sont encore fabriqués et donc aussi les lampes correspondantes. J'ai donc consulté sur internet le catalogue 2008 de 4 constructeurs : Electro-Harmonix (Russie), Ei-RC (Serbie), JJ Electronic (Slovaquie), Sino China Shuguang (Chine). Ces firmes fabriquent entre 10 modèles (Ei-RC) et 36 modèles (Sino China Shuguang). Seuls 6 modèles sont faits par les 4 constructeurs : ECC81, ECC82, ECC83, EL84, EL34 et 6L6. Aucun ne fabrique de pentode RF en dehors des pentodes d'émission. Si vous voulez construire un récepteur en assurant une disponibilité longue des lampes pour leur remplacement éventuel, vous devez donc choisir dans ces 6 modèles. Il est possible d'y ajouter la lampe ECC88 qui est fabriquée par tous sauf Ei-RC. Il n'y a malheureusement plus de fabrication de pentode RF de petite puissance, ni de lampe changeuse de fréquence à grilles multiples. En employant l'ECC81, ou mieux l'ECC88, il doit cependant être possible de réaliser toutes les fonctions HF nécessaires à un récepteur, cette lampe ayant été conçue pour la télévision VHF pour être employée en étage RF, mélangeur ou oscillateur.