DESCRIPTION GENERATEUR DE SIGNAUX

Pour l'étalonnage des circuits d'un radio-récepteur, et en particulier des superhétérodynes, il faut disposer de signaux "HF." de fréquence connue et modules par une fréquence acoustique.

Les instruments qui créent ces signaux sont appelés GENERATEURS DE SIGNAUX A HAUTE FREQUENCE ou encore OSCILLATEURS A HAUTE FREQUENCE.

Construits par des maisons spécialisées, de types et de prix différents, ils constituent des instruments indispensables au radio-électricien.

Dans la présente leçon, vous allez construire un générateur "H.F.", qui quoique de dimensions réduites est dans sa simplicité même, un appareil qui vous sera très utile, soit pour la mise au point du récepteur superhétérodyne que vous monterez prochainement, soit pour votre future activité de radio-électricien.

Cet appareil sert à créer les signaux nécessaires à l'étalonnage des circuits de haute et moyenne fréquence des récepteurs superhétérodynes ; il peut aussi servir pour d'autres circuits.

SCHEMA ELECTRIQUE

Le schéma électrique du générateur est représenté à la Fig. 1.

Comme vous le voyez, il est assez simple et consiste en un tube "EF 89" monté en oscillateur, avec circuit accordé dans la grille et circuit de réaction dans la plaque.

Le groupe de bobines dessiné à la Fig. 2 n'est pas représenté sur le schéma 1.

La variation continue de la fréquence est obtenue par rotation du condensateur variable "C.V." ; le changement de gamme de fréquence est réalisé par le commutateur du bloc Haute Fréquence.

Sur ce dernier sont montées les bobines d'accord et de réaction.

La grosse bobine correspond aux "G.O." (grandes ondes), et la plus petite aux "P.O." (petites ondes).

Toutes les deux sont bobinées en nid d'abeilles.

La bobine de gros fil "O.C." (ondes courtes) comporte peu de spires.

Les gammes que couvre ce générateur sont les suivantes :

• ONDES COURTES : de 5,9 à 18 MHz - c'est-à-dire de 51 à 17 mètres.
• PETITES ONDES : de 450 à 1650 KHz - c'est-à-dire de 670 à 180 mètres.
• GRANDES ONDES : de 150 à 500 KHz - c'est-à-dire de 2000 à 600 mètres.

La modulation est obtenue par la résistance de grille de 3,3 MΏ. et le condensateur céramique de 470 pF.

La tension de grille augmente jusqu'au moment où le tube ne fonctionne plus : dès que celui-ci cesse d'osciller, la grille devient moins négative jusqu'à ce que reprennent les oscillations, qui, au bout de quelques instants, amènent de nouveau le tube à un état qui l'empêche de fonctionner.

Ce cycle se répète avec une fréquence d'environ 600 Hz, qui est précisément la fréquence de modulation.

Si vous désirez modifier la fréquence de modulation vous devez changer la résistance de grille : en augmentant sa valeur (par exemple 4 MΏ) la fréquence diminue ; en la diminuant (par exemple 2 MΏ) la fréquence augmente et la note devient plus aigue.

L'alimentation du générateur est obtenue par le récepteur à étalonner ou par l'alimentation montée lors des premières leçons.

Pour le fonctionnement il faut les tensions suivantes :

• 6,3 Volts c.a. pour le chauffage du filament.
• 250 Volts c.c. pour la tension de plaque et d'écran.

Le signal est prélevé entre les bornes isolées et la masse ; la borne "U max." est la sortie avec un signal de grande amplitude ; "U min." est la sortie avec une amplitude environ 8 fois plus petite que sur "U max." (U. max. = U maximum ; U min. = U minimum).

Le signal prélevé sur le générateur est appliqué au récepteur par l'intermédiaire d'un câble blindé, dont le blindage extérieur est raccordé à la masse du récepteur et du générateur ; le conducteur intérieur "fil chaud", au contraire, est relié à la borne "J max" (ou "U min.") et l'autre extrémité à la borne d'antenne du récepteur.

Pour la construction de cet instrument, vous utiliserez une des plus récentes découvertes de la technique de production des appareils radio-électriques :

II s'agit du "circuit électrique imprimé" qui est d'un usage courant en Amérique et qui maintenant a fait son apparition sur la marché européen.

EURELEC, toujours à l'affût des nouvelles techniques, en fait profiter tous ses correspondants et met à leur disposition ces CIRCUITS IMPRIMES, avec explication de cette nouvelle technique.

Par conséquent, avant de commencer la construction du générateur, il est nécessaire que je vous donne quelques explications générales concernant les circuits imprimés. NOTA : Vous avez reçu le circuit imprimé avec la 7 ème série de matériel.

Ne le déballez pas, pour le moment, pour ne pas risquer de l'endommager, vous rendriez précaires les opérations de montage ; le circuit, est recouvert d'une couche de vernis protecteur, qui le met à l'abri de vapeurs ou des agents atmosphériques qui peuvent oxyder la surface de cuivre.

APERCU GENERAL SUR LES CIRCUITS IMPRIMES

Le circuit imprimé est un procédé d'invention récente, qui réduit considérablement le temps nécessaire au câblage et au montage des appareils radio-électriques, en particulier des récepteurs pour la radio et la télévision.

En outre, on simplifie le travail en éliminant toute possibilité d'erreurs et en obtenant la meilleure qualité dans le temps le plus court.

Naturellement, si nous considérons le prix de l'étude et de l'outillage qui n'est pas négligeable, l'application en est seulement possible pour la production de grande série, dont certaines dépenses peuvent être convenablement amorties.

Ceci est la seule raison qui, actuellement, limite l'emploi des circuits imprimés, mais qui bientôt disparaîtra avec la diminution de prix aussi bien des éléments que du matériau.

Le circuit imprimé est vraiment comme on le dit : "imprimé" avec le procédé lithographique ou le système photographique.

Au début de l'étude, il faut exécuter le dessin de toutes les liaisons nécessaires, dessin qui reproduit le câblage du châssis.

Ce dessin doit être fait avec certaines précautions particulières parmi lesquelles :

• Eviter les croisements ou les amoncellements.
• Eloigner suffisamment les conducteurs.
• Disposer rationnellement les éléments qui seront montés sur le châssis.

Du dessin, on passe à la construction de la plaquette, qui consiste en une impression et une, suivant différentes méthodes qui peuvent être :

• Gravure mécanique ou chimique du circuit sur une feuille de cuivre déjà solidaire du support isolant.
• Découpe mécanique d'une fine feuille de cuivre reportée sur le support isolant.
• Impression avec des encres métalliques.
• Projection avec des vernis électro-conducteurs.

On peut grouper ces systèmes en deux, à savoir :

• La méthode par apport.
• La méthode par retrait.

Dans la première méthode on reporte sur le support isolant, le matériau métallique qui constitue la liaison ; le dépôt initial peut être obtenu par photographie, par projection, par galvanoplastie ou par impression en offset.

Dans la deuxième au contraire, on retire le matériau qui est en trop ne laissant sur le support isolant que le métal qui constitue la liaison ; la trace du matériau à retirer peut être obtenue mécaniquement par pression, chimiquement par des acides ou par photogravure.

Le circuit imprimé qui vous a été envoyé est réalisé par ce dernier système sur une plaquette isolante (tissu de verre imprégné de résine phénolique) dont la surface est déjà recouverte par une fine feuille de cuivre.

Détail des opérations

1- Tissu de verre stratifié isolant recouvert d'une feuille de cuivre.

2- Sur la plaque de cuivre il est tracé en photogravure le dessin du circuit. Cette gravure est ensuite protégée par projection d'une émulslon résistant aux acides.

3- Après immersion dans l'acide (chlorure de fer) les parties de la plaque de cuivre non protégées sont rongées et l'on obtient ainsi sur la plaque le tracé en relief du dessin photogravé précédemment.

4- Des nettoyages successifs éliminent du tracé utile toutes émulsions de sorte que seule puisse adhérer la soudure d'étain.

Les étapes de fabrication sont :

• 1- Projection d'une émulsion photographique sensible à la lumière.
• 2- Impression de l'émulsion sensible avec la plaque négative du circuit.
• 3- Immersion dans un bain d'acide (chlorure ferreux) pour dissoudre la partie non impressionnée (Fig. 3).
• 4- Perçage des trous pour le passage des pièces.

La plaquette ainsi traitée est prête au montage ; comme vous le voyez la chose est assez simple, le prix étant cependant, comme dit plus haut, assez élevé pour les éléments et pour le matériau qui doivent être de très bonne qualité.

Lors du montage en série,tous les éléments qui constituent le circuit (supports, résistances, condensateurs, etc..), sont montés sur la surface non attaquée avec leurs fils de sorties enfilés dans les trous du circuit imprimé Fig. 4.

Après avoir monté tous les éléments, on plonge le châssis dans un bain d'étain fondu, de façon à répartir l'étain sur toutes les connexions de cuivre du circuit imprimé (Fig. 5).

MONTAGE MECANIQUE

Vous allez commencer maintenant, l'assemblage du générateur, qui est monté d'une part sur le panneau oxydé et d'autre part sur le petit circuit imprimé. L'ensemble est ensuite fixé sur un coffret de tôle.

D'abord, monter sur le panneau le bloc de bobinages, le condensateur variable, le passe fil, deux bornes isolées rouges et une borne centrale noire (Basse) (Fig. 6).

MONTAGE ELECTRIQUE SUR LE CIRCUIT IMPRIME

En prenant la plaquette imprimée, ayez soin de ne pas rayer, ni d'abîmer les contacts en cuivre.

Vous remarquerez que le circuit est complètement recouvert par une couche de vernis protecteur qui tient le cuivre propre et prêt pour la soudure.

Tous les éléments doivent être montés sur le côté de la plaquette qui est à l'OPPOSE DU CIRCUIT IMPRIME : ceci est très important pour ne pas provoquer de court-circuits.

Montez d'abord le support noval spécial dans les trous correspondants, en enfilant les broches plates de façon qu'elles sortent par la partie inférieure dans leur position de fixation.

Les trous à utiliser sont ceux qui sont disposés en forme de cercle autour d'un plus grand, dans la zone médiane de la plaquette.

Dans le trou central on introduira la broche centrale montée sur le support (écran) ; dans les trous périphériques, on enfilera les extrémités des broches.

Avec le fer à souder chaud, exécutez une légère soudure entre les broches du support et les contacts immédiats de cuivre imprimé : cette soudure n'a pour le moment que le but de maintenir les deux ensemble.

Utilisez pour cette opération le fer à souder qui vous a été envoyé par EURELEC au début de ce cours ; la chaleur produite par un fer à souder de puissance supérieure peut sérieusement endommager le dépôt de cuivre, rendant ainsi inutilisable le circuit imprimé.

Evitez que l'étain ne coule sur le cuivre, ce qu'il faudra faire à la fin du montage.

Vous remarquerez que le vernis protecteur disparaît à la chaleur du fer à souder.

Disposez maintenant sur le circuit imprimé, et du côté opposé au circuit, les éléments suivants :

• 5 résistances,
• 4 condensateurs, en enfilant les fils de sortie dans les trous correspondants et en exécutant au fur et à mesure la soudure de chacun d'eux (Fig. 7).

La disposition de ces éléments est indiquée sur la Fig. 8 vue naturellement du côté où il n'y a pas le circuit.

Exécutez les différentes soudures, et coupez avec des ciseaux les extrémités qui dépassent (Fig. 9).

Les condensateurs et les résistances doivent bien adhérer au châssis, la soudure doit remplir chaque petit trou et se répartir uniformément sur le pourtour du trou de passage.

Pour faciliter l'opération de soudure, il faut nettoyer avec soin les pattes des résistances et des condensateurs, éliminer les résidus de vernis isolant, puis les étamer et les introduire dans les trous prévus sur la plaquette.

Vous pouvez monter un élément et en exécuter la soudure immédiatement.

ou bien vous pouvez les monter tous et exécuter en une seule fois toutes les soudures.

Reliez maintenant les broches "1, 3, 4, 6 et 9" au petit cylindre central du support.

Le châssis, à ce stade de montage-câblage, est représenté à la Fig. 10.

Montez maintenant la plaquette sur le panneau du générateur par l'intermédiaire des équerres en "L" et de 4 vis, comme vous le représente la Fig. 11 en ayant soin de gratter le vernis du panneau à l'endroit correspondant aux petites équerres.

Comme vous pouvez vous en rendre compte, on se sert des vis et des équerres pour établir la liaison de masse entre les deux parties.

Le support et les différents accessoires doivent rester sur la partie supérieure du petit châssis à proximité du bloc et du condensateur variable.

LIAISON DU BLOC DE BOBINAGE H.F.

Les liaisons du bloc sont au nombre de quatre : une va au condensateur variable et trois au circuit imprimé.

Ces dernières doivent être coupées à longueur exacte l'une après l'autre comme vous l'avez déjà fait pour les autres éléments.

Voici les liaisons du bloc (pour comprendre plus facilement reportez-vous aux figures 8, 12 et 13):

• 1- FIL JAUNE - entre le "C.V." (lames fixes) et le trou "L" du circuit imprimé.
• 2- FIL JAUNE - de la cosse "3" du bloc au trou "L".
• 3- FIL NOIR - de la cosse "2" du bloc à la cosse du "C.V." (lames mobiles = masse).
• 4- FIL NOIR - de la cosse "2" du bloc au trou M'.
• 5- FIL ROUGE - de la cosse "1" du bloc au trou D.

REMARQUE : Les fils doivent être le plus court possible.

LIAISONS AVEC L'ALIMENTATION

Préparez une petite tresse avec trois fils isolés, de couleur rouge vert et jaune de "80 cm" de longueur, puis faites-la passer à travers le passe-fil et soudez-en les extrémités dans cet ordre :

• FIL ROUGE dans le trou "C"
  FIL VERT à la masse, trou "A"
• FIL JAUNE au trou "B".

Ces fils servent pour les liaisons avec l'alimentation, qui peuvent être prises comme je vous l'ai déjà dit, sur l'alimentation que vous avez construit ou sur le récepteur que vous devez étalonner ou réparer.

Le commutateur à bouton flèche du changement de gammes doit être bloqué sur l'axe du commutateur de façon à indiquer les trois positions G.O, P.O, O.C, et le bouton double flèche en celluloïd indiquant la fréquence doit être placé exactement sur la ligne du zéro (horizontal) quand le condensateur variable est complètement fermé, c'est-à-dire tourné vers la droite.

Sur le cadran du panneau sont imprimées 4 échelles graduées, correspondant de haut en bas, aux gammes suivantes :

• Sur la moitié supérieure : Petites Ondes en KHz, Grandes Ondes en KHz
• sur la moitié inférieure : Ondes Courtes en MHz, Graduations de 0 à 180° avec subdivisions de 2 en 2 degrés.

Achevez, enfin, le montage par les liaisons suivantes :

• Borne "U max." : trou "E"
• Borne "U min." : trou "F"
• Borne noire de masse : trou "G". (ces trois dernières liaisons doivent être faites sur la partie inférieure de la plaquette).

CONTROLE DU MONTAGE

Avant de commencer la vérification vous exécuterez le contrôle des liaisons du châssis, car si dans le montage du circuit imprimé il n'est pas possible de commettre d'erreurs, cela reste par contre possible sur le circuit extérieur.

En regardant la partie supérieure de la plaquette vous devez voir les liaisons suivantes:

• Trou L : un fil jaune vers le "CV" (lames fixes), et un fil jaune vers la cosse "3" du bloc,
• Trou D : fil rouge vers la cosse "1" du bloc,
• Trou C : fil rouge à l'alimentation (H.T.),
• Trou A : fil vert à l'alimentation (masse),
• Trou B : fil jaune à l'alimentation (6,3 v),
• Trou M' : fil noir vers la cosse "2" du bloc.

Voir Fig. 13.

En regardant la partie inférieure de la plaquette, on doit voir les liaisons suivantes :

• Trou E : à la borne "U max."
• Trou F : à la borne "U min "
• Trou G : à la borne de masse.

ETAMAGE FINAL

Avec le fer à souder chaud et propre, exécutez maintenant, l'étamage complet des liaisons.

Cet étamage est celui qui, dans les montages industriels est fait en une seule opération, en plongeant le châssis dans un bain d'étain fondu.

Ici, vous exécuterez la soudure totale du petit châssis en passant sur le cuivre le fer à souder sur lequel se trouve de l'étain, de façon que ce dernier se répartisse uniformément sur le cuivre (Voir Fig. 13).

L'étamage du circuit peut présenter quelques petites difficultés à

l'endroit des bornes montées sur le panneau.

S'il reste quelque trace de cuivre sans étain, ne vous en préoccupez pas car la continuité électrique du circuit est assurée par la feuille métallique.

VERIFICATION

Une première vérification peut être faite en mesurant le courant de la grille oscillatrice.

Pour cela, il faut que vous dessoudiez la résistance de grille de "3,3 MΏ" et placiez à sa place une résistance de "47 KΏ", avec en série le contrôleur universel monté, en milliampèremètre sur la sensibilité "1 mA" (le moins à la borne "C.C" et le plus à la borne "L.M").

Voyez la Fig. 7 de la Leçon Pratique N° 29 (non disponible sur ce site).

Puis reliez l'oscillateur à l'alimentation, en soudant les fils sur les cosses des bornes de la façon suivante :

• Fil rouge au + (borne 5),
• Fil jaune au 6,3 V (borne 8),
• Fil vert à la masse (borne 6-7)

L'alimentation allumée, le contrôleur devrait indiquer les courants suivants :

Après avoir exécuté cette première mesure vous pouvez procéder à la vérification appropriée, en mettant l'oscillateur dans son boîtier métallique.

Il est alors nécessaire de mettre en fonctionnement le récepteur monté dans la Leçon pratique N°30, ainsi que l'alimentation.

Raccordez le récepteur à l'alimentation avec les fils de liaison habituels et à cette même alimentation, reliez les fils pour l'alimentation du générateur de signaux "H.F.".

Préparez maintenant, la liaison entre la sortie du signal et la borne d'antenne : prenez un câble blindé de 50 cm de long, terminé à une extrémité par deux fiches bananes (la fiche rouge pour le conducteur intérieur et la fiche noire pour la gaine extérieure) et l'autre extrémité par deux pinces crocodile.

Mettez la fiche banane dans la borne "U max.", la fiche noire dans la borne de masse, la pince-crocodile du conducteur intérieur sur 1. borne antenne (borne A) du récepteur, l'autre pince-crocodile sur la Masse du même récepteur.

Contrôlez les liaisons, puis allumez l'alimentation.

Placez le commutateur de gammes sur la position P.O., le volume du récepteur étant au maximum.

En tournant le bouton flèche en celluloïd du générateur, vous entendrez dans le haut-parleur la note du signal : corrigez avec le condensateur variable de réaction jusqu'à obtenir une réception parfaite.

Si le signal est trop fort, mettez la fiche banane rouge sur la borne "U min.".

Le récepteur dans ces conditions, est synchronisé sur la fréquence indiquée par le bouton flèche et lue sur l'échelle P.O.

La fréquence est indiquée en KHz pour les gammes G.O, P.O, en MHz pour la gamme O.C.

En déplaçant la fréquence du générateur, vous pourrez toujours vous synchroniser sur le récepteur, car celui-ci est prévu pour la réception de la gamme comprise entre 600 et 1700 KHz.

Si vous recevez le signal en deux points de l'accord, cela veut dire que vous recevez, et la fréquence fondamentale, et la fréquence harmonique : dans ce cas la fréquence exacte est la fréquence la plus basse.

Si vous déplacez le repère- (bouton flêche) du générateur sur 1400 KHz - P.O., vous devrez avoir le condensateur variable d'accord du récepteur presque complètement ouvert.

Le récepteur est à l'accord exact quand il est accordé sur le plus grand signal reçu.

Pour la mise au point du récepteur à réaction, l'oscillateur n'est pas nécessaire : il deviendra indispensable pour le récepteur superhétérodyne.

Pour le moment vous avez seulement contrôlé avec le récepteur à réaction le fonctionnement de l'oscillateur.

ETALONNAGE

Le bloc "H.F." comporte 3 gammes d'ondes (G.0, P.O, O.C). Il y a par conséquent 3 bobinages différents, réglables chacun par un noyau magnétique.

Ces bobinages sont préréglés, ce qui veut dire que si le condensateur variable était parfait, la fréquence d'oscillation correspondrait exactement à la fréquence qu'indiquerait alors l'index.

Or en pratique il y a des petites variations dans la construction des "C.V" , ces variations étant rattrapables par variation de self, à l'aide des noyaux.

Je vous conseille vivement, de ne pas déplacer les noyaux au hasard.

Si vous possédez chez vous, un poste de Radio, l'étalonnage sera alors très simple.

Réglez votre poste Radio, par exemple sur France 1 (ex Paris Inter) en P.O., cet émetteur correspondant à la longueur d'ondes de 514m. en P.O., soit à la fréquence F=300.000.000/514 = 580KHz

Réglez l'index de votre oscillateur "HF" sur 580 KHz, gamme P.O.

Branchez un fil sur "U max." (ou "U min.") et ce fil sera mis (sans avoir à être branché à la prise antenne) sur votre poste.

En effet, le signal de sortie est d'un niveau élevé et un fil en "l'air" suffit largement dans la plupart des cas à induire dans l'antenne.

Allumez votre alimentation, raccordée naturellement à votre générateur "H.F" et réglez le noyau du bobinage P.O., à l'aide d'un petit tournevis en matière isolante, pour obtenir le maximum du signal (l'oeil magique de votre poste,s'il en a un, doit se fermer complètement).

Ce réglage étant terminé, nous allons faire l'étalonnage en G.O. Pour cela, éteignez votre alimentation. Réglez votre poste sur Radio Luxembourg par exemple (1293 m. soit 231 KHz). Votre générateur étant connecté sur G.O. et l'index indiquant 231 KHz environ, faites le même réglage que précédemment en réglant le noyau G.O.

Le réglage en O.C. est beaucoup plus délicat. Paris Inter émet sur 50,3 m (5,95 MHz) et 48,4 m (6,2 MHz). En ayant branché l'émetteur sur O.C., vous procéderez de la même façon en réglant cette fois le noyau des O.C.

L'étalonnage est terminé. Bloquez les noyaux à l'aide d'une goutte de cire, et enfermez le générateur dans son boîtier.

REMARQUE - Le signal de l'oscillateur est très riche en harmoniques. Vous pouvez par conséquent entendre le signal en différents points. Le signal correspondant à la fréquence correcte, est le signal dont l'intensité est maximum (en général la fréquence la plus basse).

ETALONNAGE AVEC UN POSTE A REACTION

Tout d'abord, branchez votre contrôleur universel entre les bornes "BF" et 50 V. c.a. sur la puissance du transformateur de sortie de votre poste à réaction. Tous les réglages se feront pour le maximum de déviation.

Si vous ne possédez pas de poste à la maison, vous pourrez étalonner votre générateur, à l'aide de votre poste à réaction, construit dans la dernière Leçon Pratique N° 30.

Réglez votre poste à réaction sur Paris Inter par exemple, et étalonnez votre générateur sur la fréquence 580 KHz comme indiqué ci-dessus.

Maintenant commutez votre générateur sur les G.O.

Placez l'index sur 290 KHz (harmonique) et réglez le noyau au maximum du signal, votre poste à réaction restant toujours accordé sur Paris Inter.

L'étalonnage en O.C. est dans ce cas plus difficile à réaliser ; nous allons par conséquent considérer pour le moment que le noyau préréglé est dans une position correcte.

N'exigez pas de votre générateur une précision qui n'est possible qu'avec des oscillateurs de prix élevé.

Des écarts éventuels de plus ou moins 10 % doivent être considérés comme acceptables.

MESURE DES TENSIONS

Bien que très probablement votre générateur ait fonctionné immédiatement, vous pouvez cependant contrôler les tensions de fonctionnement :

• Tension d'alimentation : 250V.
• Tension plaque : 220 V.
• Tension grille écran : 230 V.

Le courant grille oscillatrice peut être mesuré comme je vous l'ai déjà indiqué au paragraphe "Vérification".

NOTES DE REPARATIONS

DEFAUT	PANNE PROBABLE ET REPARATION
32/1- Pas de tension plaque :	Contrôler la résistance de 10 KΏ. Contrôler et éventuellement changer les condensateurs de 500 et 1000 pF.
32/7- Le tube ne chauffe pas	Fil de liaison mesurer la tension alternatie 6,3 volts entre la masse et le point B Contrôler les fils de liaison avec l'alimentation

Dans la prochaine leçon, vous monterez un récepteur à réaction avec circuit d'amplification apériodique en haute fréquence.