En radio, nous n’écoutons plus guère que la bande FM, mais c’est pourtant sur les ondes courtes et ultracourtes (OC) que l’on peut entendre des stations étrangères à courte, moyenne, grande ou très grande distance (de l’Italie à l’Amérique du sud, en passant par les pays arabes) : et si nous ne sommes pas polyglottes ni désireux de le devenir, il nous reste la possibilité d’écouter les musiques du monde entier… et même des émissions en français, émises par des stations françaises, francophones ou étrangères.
Les OC, vous le savez si vous suivez notre Cours, ont une meilleure propagation la nuit, ce qui permet de capter alors des émetteurs lointains, de Chine, d’Australie ou des îles du Pacifique, etc.
Et si ce sont les beaux QSO qui vous tentent, si vous êtes, ou voulez devenir, SWL (Short Wave Listener : écouteur d’OC) parmi les radioamateurs et si, en plus, changer quatre composants sur la platine initiale ne vous fait pas peur, vous lirez avec intérêt nos conseils de modification, vous guidant dans la construction de votre récepteur OC.
Figure 1 : Le récepteur superhétérodyne à double conversion de fréquence que nous vous proposons de construire (avec sa variante 7 à 15 MHz) comporte un CV à axe démultiplié capable de couvrir tel quel la gamme OC de 8 à 16 MHz.Le schéma électrique du récepteur OC
Comme le montre la figure 2, trois circuits intégrés seulement sont nécessaires pour réaliser ce récepteur superhétérodyne à double changement (ou conversion) de fréquence.
Le premier, IC1, TDA7212 (figure 3), monté ici en convertisseur du signal HF reçu par l’antenne en fréquence intermédiaire (fi ou MF) sur 10,7 MHz. Le deuxième, IC2, UA720 ou LM3820 (figure 4), est monté en convertisseur de la MF 10,7 MHz, présente à la sortie de IC1, en deuxième fi sur 455 kHz. Le troisième, IC3, TDA7052B est monté en amplificateur BF de moyenne puissance afin de piloter un haut-parleur ou un casque : la puissance maximale délivrée par ce circuit intégré est d’environ 1 W.
Pour recevoir toute station radio, il faut appliquer à l’entrée du récepteur une antenne, pouvant être constituée d’un fil de cuivre tendu à l’intérieur ou à l’extérieur de la maison (ou du radio-club associatif de quartier ou lycéen, avis… aux amateurs). Plus long est ce fil et plus de stations sont captées (principe de l’antenne “long wire”, long fil, voir Cours).
Les signaux radio captés par ce fil, avant d’entrer par la broche 1 de IC1, passent à travers le filtre passe bande JAF1, 2, 3 / C1, 2, 3, 4, 5, laissant passer seulement les seules fréquences comprises entre 8 et 16 MHz (figure 5).
Modif : D’ailleurs, pour la modification envisagée, soit pour descendre en fréquence jusqu’à 7 à 15 MHz, il faudra augmenter les valeurs de C2 de 15 à 18 pF, de C3 de 4,7 à 5,6 pF et de C4 de 15 à 22 pF, afin que la bande passante du filtre soit décalée d’un MHz vers le bas.
Sur les broches 6 et 7 de IC1 se trouve l’étage oscillateur constitué de la self JAF5 avec, en parallèle, un condensateur variable C10 de 10 à 30 pF doté d’un démultiplicateur permettant une recherche fine des émetteurs lorsqu’ils sont très proches en fréquence les uns des autres.
Modif : Il faudra, pour descendre vers la plage de fréquences 7 à 15 MHz, mettre en parallèle avec C10 un petit condensateur ajustable C10’ de 3 à 6 pF.
Quand les lames mobiles de ce condensateur variable sont fermées (en face des lames fixes), ce qui correspond à sa valeur maximale de 30 pF, l’étage oscillateur oscille sur une fréquence de 19 MHz environ. Quand elles sont ouvertes (sorties), la valeur minimale est de 10 pF et l’oscillateur oscille sur 26 MHz environ.
Modif : Ce qui donnera, avec la capacité adjonctive du condensateur ajustable C10’, 18 et 25 MHz environ.
Etant donné que sur la broche 5 de l’étage mélangeur on a inséré un filtre céramique FC1 de 10,7 MHz, il va de soi qu’en soustrayant la valeur du filtre céramique de la fréquence de l’oscillateur, nous obtenons la valeur de la fréquence reçue. Quand les lames du CV (condensateur variable) sont fermées, l’oscillateur produit une fréquence de 19 MHz (Modif 18 MHz) et nous recevons une station émettant sur :
Quand les lames sont sorties, l’oscillateur produit une fréquence de 26 MHz (Modif 25 MHz) et nous recevons un émetteur sur :
La fréquence captée, convertie par IC1 en 10,7 MHz, est prélevée sur la broche 5 pour être transférée, à travers le FC1 de 10,7 MHz, sur la broche d’entrée 12 de IC2, utilisé pour la convertir en 455 kHz. Pour obtenir cette seconde conversion, on utilise l’étage oscillateur interne correspondant à la broche 2 (figure 2) : sur cette broche, on connecte la MF1, accordée sur 10,7 MHz, laquelle nous sert à faire osciller le quartz XTAL de 10,245 MHz.
Le signal de 10,7 MHz, appliqué broche 12 de IC2 et celui produit par le quartz de 10,245 MHz, appliqué broche 2, atteignent le mélangeur présent à l’intérieur de IC2 (figure 2) et du mélange de ces deux signaux sort, par la broche 14, un signal égal à la différence de fréquence, soit :
Comme la broche 14 de ce circuit intégré est connectée au filtre céramique FC2 de 455 kHz, cette fréquence atteint la broche 7, soit l’entrée du premier étage amplificateur MF de 455 kHz. Le signal amplifié prélevé sur la broche 6 est appliqué à la MF2 (moyenne fréquence au noyau noir) accordée sur 455 kHz. A partir du primaire de cette moyenne fréquence MF2, le signal MF est transféré par induction sur son enroulement secondaire et, de celui-ci, prélevé et détecté par la diode au germanium DG1 laquelle en extrait le signal BF : ce dernier est appliqué à travers C29 sur la broche d’entrée 2 de IC3, un amplificateur BF (ça tombe bien !) de moyenne puissance pilotant, par les broches 5 et 8, un haut-parleur de 8 ohms ou un casque de 32 ou 36 ohms.
Figure 2 : Schéma électrique du récepteur OC 8 à 16 MHz. Pour la Modification 7 à 15 MHz, il suffit de modifier les valeurs de C2 : 22 pF, C3 : 5,6 pF et C4 : 22 pF et d’ajouter en parallèle sur le CV C10 un condensateur ajustable C10’ de 2 à 10 pF.Liste des composants
R1 = 100 Ω
R2 = 330 Ω
R3 = 100 Ω
R4 = 1 kΩ
R5 = 1 kΩ
R6 = 270 Ω
R7 = 100 Ω
R8 = 1 kΩ
R9 = 220 kΩ
R10 = 10 Ω 1/2 watt
R11 = 1 MΩ pot. lin.
C1 = 1 nF céramique
C2 = 15 pF céramique
C3 = 4,7 pF céramique
C4 = 15 pF céramique
C5 = 10 nF céramique
C6 = 100 nF céramique
C7 = 22 pF céramique
C8 = 22 pF céramique
C9 = 47 pF céramique
C10 = 10-30 pF variabile
C11 = 33 pF céramique
C12 = 47 pF céramique
C13 = 100 nF céramique
C14 = 10 μF électrolytique
C15 = 100 nF céramique
C16 = 10 nF céramique
C17 = 10 μF électrolytique
C18 = 100 nF céramique
C19 = 10 μF électrolytique
C20 = 100 nF céramique
C21 = 4,7 pF céramique
C22 = 100 nF céramique
C23 = 56 pF céramique
C24 = 100 nF céramique
C25 = 100 nF céramique
C26 = 10 μF électrolytique
C27 = 3,3 nF céramique
C28 = 10 nF céramique
C29 = 1 μF polyester
C30 = 470 μF électrolytique
C31 = 470 μF électrolytique
C32 = 100 nF polyester
JAF1 = Self 10 μH
JAF2 = Self 15 μH
JAF3 = Self 10 μH
JAF4 = Self 2,2 μH
JAF5 = Self 1,5 μH
JAF6 = Self 10 μH
JAF7 = Self 2,2 μH
MF1 = Pot MF 10,7 MHz (rose)
MF2 = Pot MF 455 kHz (noir)
FC1 = Filtre céramique 10,7 MHz
FC2 = Filtre céramique 455 kHz
XTAL = Quartz 10,245 MHz
DG1 = Diode germanium AA117
DS1 = Diode silicium 1N4007
IC1 = Intégré TDA7212
IC2 = Intégré UA720
IC3 = Intégré TDA7052B
HP = Haut-parleur 8 Ω
Modif :
C2 = 22 pF
C3 = 5,6 pF
C4 = 22 pF
C10’ = Ajustable 2 à 10 pF
Figure 3 : Brochage, vu de dessus et schéma interne du circuit intégré TDA7212 convertissant les fréquences de 8 à 16 MHz (ou 7 à 15 MHz) en 10,7 MHz, valeur de la première fi(MF1).
Figure 4 : Brochage, vu de dessus et schéma interne du circuit intégré UA720 et brochage, vu de dessus, du TDA7052B.
Figure 5 : Le filtre monté à l’entrée du récepteur (C1 à C5, figure 2) est un filtre passe-bande capable de laisser passer seulement les fréquences entre 8 et 16 MHz (Modification en changeant les valeurs de C2, C3 et C4 et en ajoutant C10’ : 7 à 15 MHz).
Figure 6a : Schéma d’implantation des composants du récepteur OC. N’oubliez pas de souder sur le circuit imprimé les 3 broches plates du CV C10. Ne plaquez pas le CV sur le circuit imprimé mais laissez un espace d’1 mm environ. Modif : changez les valeurs de C2, C3 et C4 et soudez en parallèle sur le CV C10 le condensateur ajustable C10’ (placé entre le CV et le XTAL).
Figure 6b-1 : Dessin, à l’échelle 1, du côté composants (plan de masse) du circuit imprimé double face à trous métallisés.
Figure 6b-2 : Dessin, à l’échelle 1, du côté soudures du circuit imprimé double face à trous métallisés.
Figure 7a : Photo d’un des pro to types de la platine du récepteur OC. Aucun boîtier n’étant prévu, qu’est-ce qui vous empêche de le monter dans la caisse en bois d’un ancien poste des années 20 ou 30 dont vous aurez aussi récupéré les boutons ?
Figure 7b : Plan d’implantation partiel de la platine modifiée pour recevoir la gamme 7 à 15 MHz. On remarque l’ajout d’un petit condensateur ajustable C10’ entre le CV et le quartz (il est soudé entre le point lames mobiles du CV et le plan de masse).La réalisation pratique du récepteur OC
Une fois réalisé le petit circuit imprimé double face à trous métallisés (avec plan de masse), à partir des dessins à l’échelle 1 des figures 6b-1 et 6b-2, ou quand vous vous l’êtes procuré, montez tous les composants listés figure 2.
Mais, auparavant, attention : si vous avez acquis le circuit imprimé professionnel, surtout n’agrandissez aucun de ces trous car la pointe de votre foret détruirait la métallisation et le contact entre les deux faces ne se ferait plus.
Si vous avez déjà fait la bêtise, vous devez restaurer la connexion avec un morceau de fil de cuivre nu de 5 mm soudé sur les deux faces.
Montez tout d’abord les trois supports des circuits intégrés et vérifiez bien ces premières soudures délicates (ni court-circuit entre pistes ou pastilles ni soudure froide collée) : figure 6. Puis continuez en montant toutes les résistances après les avoir classées par valeurs afin de ne pas les confondre.
Montez la diode au germanium DG1, son boîtier en verre est marqué AA117, bague noire repère-détrompeur orientée vers le potentiomètre R11. Montez la diode au silicium DS1, en plastique noir, bague blanche repère-détrompeur tournée vers C30.
Montez maintenant FC1 marqué E10.7 (trois pattes) à droite de JAF7, sans avoir aucune précaution d’orientation à prendre. Montez le second, FC2, marqué 455, à côté de IC2.
Montez les petits condensateurs céramiques en vous reportant au Cours si vous ne savez pas en déchiffrer la valeur. Modif : C2’ est un 22 pF, C3’ un 5,6 pF et C4’ un 22 pF. Les condensateurs et les résistances sont à enfoncer à fond contre la surface de la platine. Après soudure, coupez les longueurs de queues excédentaires bien à ras avec une pince coupante.
Après les condensateurs céramiques, montez les deux condensateurs polyesters puis les six électrolytiques en respectant bien la polarité +/– de ces derniers (la patte la plus longue est le + et le – est inscrit sur le côté du boîtier cylindrique).
Montez les selfs JAF, marquées en μH : JAF7 et JAF4 sont par exemple marquées 2.2 K, soit 2,2 mH. Pour rester dans les selfs, montez MF1 de 10,7 MHz, noyau rose et MF2 de 455 kHz, noyau noir : il faut, pour cela, souder les 5 broches (3 pour le primaire et deux pour le secondaire) et, sur la piste de masse, les deux languettes du blindage. Il faudra ensuite régler les noyaux.
Montez, à gauche de MF1, le XTAL de 10,245 MHz, debout et bien enfoncé, à droite de la platine, le potentiomètre R11, sans oublier de relier au plan de masse sa carcasse métallique et, à gauche, le CV C10. Modif : montez en parallèle à C10 le petit ajustable C10’, en le plaçant dans l’espace ménagé entre le CV et le quartz et en soudant ses broches d’un côté sur la grande broche plate de C10 (au niveau de la soudure de celle-ci sur la pastille correspondante) et de l’autre sur la piste de masse (figure 7b).
Enfin, montez les borniers, l’un à deux pôles pour l’entrée de l’alimentation 12 Vcc et l’autre à deux pôles aussi pour la sortie vers haut-parleur ou casque.
Vous pouvez alors enfoncer délicatement les trois circuits intégrés dans leurs supports en orientant bien leurs repère-détrompeurs en U dans le sens indiqué par la figure 6, soit vers la gauche. Si le repère-détrompeur sur votre UA720 est un point latéral indiquant la broche 1, ce point sera lui aussi tourné vers la gauche de la platine.
Comme nous n’avons prévu aucun boîtier pour abriter ce montage, vous pouvez en concevoir un facilement, en bois ou en plastique : vous pouvez même, si vous aimez le rétro, le loger dans un habillage en beau bois récupéré sur un ancien poste du début du siècle dernier ! Dans ce cas essayez de récupérer aussi les anciens boutons en bakélite.
Figure 8 : Photo d’un des prototypes de la platine du récepteur OC non modifié.Le circuit imprimé étant à double face à trous métallisés, il ne faut surtout pas repercer ces trous au risque de détériorer la métallisation interne et de rompre la liaison entre les deux faces.
Le réglage
Vous devez régler ce récepteur OC pour en tirer toute satisfaction. Mais vous n’aurez besoin d’aucun instrument de mesure, il vous faudra seulement un petit tournevis. Montez le bouton sur l’axe du CV C10. Attention : le diamètre de l’axe externe de démultiplication du CV est de 4 mm, or le trou du bouton est de 6 mm : vous devez donc augmenter le diamètre de l’axe avec des tours de ruban adhésif et/ou de carton. Montez ensuite le bouton du potentiomètre de volume R11.
Branchez au point “Antenne” un long fil de cuivre et commencez à tourner le bouton du CV C10 jusqu’à capter une quelconque station sur OC. Quand vous en avez capté une, avec un tournevis tournez le noyau de la MF2 pour le maximum d’intensité sonore dans le haut-parleur ou le casque. Là, déjà, le réglage est correct et, en tournant d’un bout à l’autre le bouton du CV, vous écouterez une infinité de stations émettrices, professionnelles ou amateurs.
Si vous disposez d’un peu ou de beaucoup de matériel, ou si quelqu’un (un radioamateur, par exemple…) vous propose son aide, vous pourrez faire un réglage encore plus fin et retoucher aussi MF1 (et C10’ si vous envisagez la Modif). C’est au cours de certaines heures de la journée et de la nuit que la propagation se modifie et devient meilleure : vous recevrez alors beaucoup plus de stations qu’au cours des autres heures (si “ça ne passe pas”, comme disent les radioamateurs, n’incriminez donc pas trop vite votre récepteur OC).
Modif : En plus du réglage de la MF2 (et de la MF1, si vous pouvez), vous devez agir sur la vis centrale du petit condensateur ajustable C10’ avec un tournevis HF, c’est-à-dire en plastique, de façon à ce que le bas de la gamme commence à 7 MHz environ (le CV ayant ses lames entièrement fermées) : pour cela, si un de vos voisins radioamateur veut bien émettre sur cette fréquence (une porteuse suffit), tournez C10’ jusqu’à ce que vous entendiez son émission (cette porteuse, par exemple). Si vous avez un générateur HF, ce sera encore plus facile, vous pourrez vous passer, cette fois-ci, de son aide bienveillante.
Note : Si vous avez déjà monté le récepteur sans la Modif puis que vous vous décidez à l’entreprendre, ne cherchez pas à dessouder les trois condensateurs mais coupez-les à ras du circuit imprimé. Ensuite, soudez les condensateurs de remplacement en-dessous du ci, directement sur les pistes.
Figure 9 : Photo d’un des prototypes de la platine du récepteur OC en état de marche. A gauche, le départ du long fil de cuivre servant d’antenne. A l’arrière, le bornier d’entrée de l’alimentation externe 12 Vcc. A droite, le haut-parleur connecté à son bornier de sortie. Ce haut-parleur doit être monté derrière un écran de bois ou de carton (isorel), de manière à améliorer le son (qualité et puissance).
