Transceiver deca, transceiver tubes, construction transceiver

XCVR DECA

C'est parti!
La construction est commencée!...
Il est souvent plus difficile de réfléchir avant de construire, que d'attaquer le projet avec le fer à souder...

Le transceiver projeté couvre les bandes 80, 40, 30, et 20 mètres, en AM, CW,LSB, et USB.
L'idée de départ concernait seulement un émetteur AM, 80 Mètres, mais il aurait été dommage de ne pas construire un appareil plus versatile. 
Bien évidemment, par principe, la description utilisera dans la mesure du possible des tubes très bon marché, d'un approvisionnement facile.
Les différents sous-ensembles seront décrits sous forme de modules indépendants, qui pourront servir de source d'inspiration pour d'autres réalisations.

Le générateur SSB utilise un filtre à quartz, qui est commun aux parties émission et réception.
A ce propos, les chanceux qui disposent de filtres issus de démontages dans leurs tiroirs, auront l'opportunité de les employer.

L'utilisation d'un filtre commercial représentant certaines difficultés d'approvisionnement et de coût , il a donc été décidé d'en entreprendre la réalisation complète, pour ne pas "plomber" le budget bricolage des constructeurs amateurs.
Attention à ne pas fâcher Madame, quand elle fait fonction de ministre local des finances... 
Il suffira d'insister sur le côté "recyclage des fonds de tiroirs" pour apaiser une éventuelle tentative de rebellion!

La solution retenue met en oeuvre des quartzs 9 Mhz bon marché, mais il est tout à fait possible d'utiliser le raisonnement pour d'autres fréquences.

-Le générateur AM SSB CW

En cliquant sur les liens ci dessous, vous accéderez directement à une page de calcul, qui vous permettra de créer vous-même vos propres filtres à quartz, en fonction des éléments dont vous disposez.

Selon votre convenance, vous pourrez choisir l'un ou l'autre de ces deux liens.
Les résultats sont équivalents, quelle que soit la page de calcul ayant retenu votre préférence. 

Il va sans dire qu'il sera tout de même nécessaire de posséder au moins un dizaine de quartzs provenant d'un même lot de fabrication.
Tous doivent avoir des caractéristiques identiques.   
Calcul du Filtre à quartz
Filtre #2
La deuxième page de calcul mérite quelques commentaires, afin de ne pas décourager les constructeurs qui ne seraient pas familiers avec les mesures demandées.

Tout d'abord il leur faudra construire un petit montage de test, permettant d'effectuer les contrôles nécessaires, afin de déterminer les paramètres des quartzs utilisés.
Le modèle décrit sur le site de calcul pourra vous servir d'inspiration, mais il est tout à fait possible de le simplifier en câblant "en l'air" sur un chute de circuit imprimé. 
Il est fortement recommandé d'effectuer les mesures demandées avec le maximum de precision permis par vos instruments.
Les résultats finaux en dépendent.

Après avoir soudé le quartz sur le montage d'essai, notez les points suivants:
Quartz sans condensateur série: notez la fréquence à laquelle le niveau de sortie devient minimum.
Vous obtenez ainsi la fréquence de résonance parallèle. (Case #1 du programme de calcul.)

Sans rien modifier, notez maintenant la fréquence pour laquelle le niveau de sortie est maximal.
Vous connaissez maintenant la fréquence de résonance série. (Case #2 du programme de calcul)

Insérez maintenant un condensateur de 33Pf en série avec le quartz en essai.
Mesurez la fréquence donnant le niveau maximal en sortie du montage.
Notez la valeur trouvée.(Case #3 du programme de calcul)

Remplacez le condensateur de 33pF par un 15pF, et refaites la même mesure.
Notez la valeur trouvée.(Case #4 du programme de calcul)

Vous disposez maintenant de toutes les informations nécessaires.
Les valeurs 15 et 33 sont en principe déjà renseignées dans les cases #5 et 6.
Ne les modifiez pas.
Un clic de souris sur "Calculate" vous donnera les résultats nécessaires pour la suite. (Cases #7,8 et 9)
Ces valeurs correspondent à:
Cs, Capa série, en femto-Farads. (fF)
Ls, Self série, en milli-Henrys (mH)
Cp, Capa parallèle en pico-Farads (pF)
Notez les soigneusement.

Cliquez ensuite sur "step2"
Reportez les résultats précédents sur la nouvelle feuille, en remplaçant les données existantes.

Pour la valeur de BandWidth, bande passante souhaitée pour le filtre, modifiez à 3KHZ

Encore un dernier clic sur "Calculate", et le filtre tombe tout cuit.
Il ne reste plus qu'a réunir les éléments nécessaires, pour sa réalisation, et le tour est joué.

Par expérience, la fréquence centrale du filtre correspond assez précisément à la fréquence mesurée lors des essais avec un condensateur de 33pF en série avec le quartz cobaye.
A titre d'exemple, le dernier filtre réalisé d'après les calculs de ce site, se centrait sur 9.0028 Mhz, avec un quartz de 9 Mhz.

Pour info, la fréquence centrale des filtres ainsi réalisés est TOUJOURS légèrement différente de la fréquence des quartzs d'origine. (~1 à 4 KHZ, en fonction de la valeur de la fréquence.)

Il est ainsi possible de construire, pour quelques euros et un peu de soin, des filtres performants, même sur des fréquences inhabituelles. 

Une dernière précision pour la route: pour la réalisation de votre filtre, utilisez impérativement des condensateurs mica, ou à défaut, des céramiques NPO. (marque noire en haut du corps)
Si vous disposez d'un capacimètre de précision, n'hésitez pas à l'utiliser, car il vous évitera sans doute de très mauvaises surprises, avec les condensateurs neufs, comme avec les condensateurs de récupération.


La description qui suit concerne un générateur 9 Mhz qui est commun aux sections LSB, USB, AM, et CW.
La sortie de ce générateur alimente également la partie réception, dont la moyenne fréquence est également sur 9Mhz.  

-L'oscillateur de porteuse

ECC189 Oscillateur 9 Mhz
Version ECC189

Le montage est des plus classiques, et utilise des tubes de télévision très courants, ou militaires Russes à prix imbattables, avec une très large possibilité de choix.
Tous les tubes énumérés ci-après conviennent parfaitement pour ce montage.
ECC189, ECC88, 6N23P, 6N23P-EV, ECC81, ECC82, 6N1P, 6N1P-EV, 6BQ7...
Tous ces tubes sont interchangeables broche à broche, sauf en ce qui concerne le chauffage des ECC81 et 82.

Une petite concession au modernisme à été consentie en ce qui concerne la commutation des différents quartzs du montage.
Une commutation à diodes silicium (1N4148) a été préférée à un commutateur mécanique, pour d'évidentes raisons de commodité.
Les 3 quartzs oscillent respectivement sur 9.0028 MHZ (AM), sur 9.0043 et 9.0013 (LSB, USB, et CW)

ECF80 Oscillateur 9 MhzVersion ECF80

Mêmes remarque que pour la version précédente, mais avec un tube ECF80 en oscillateur.
Cette lampe était extrêmement courante dans les téléviseurs d'époque, et reste très facile à trouver à un prix dérisoire, aujourd'hui encore.
Ce montage accepte indifféremment des tubes ECF80, ECF82, et ECF802, qui sont compatibles broche à broche.

-L'ampli Micro

Ampli micro
Encore une ECF80, pour respecter le raisonnement des tubes à faible coût.
ECF80, ECF82, ECF802 ont le même brochage, et sont donc interchangeables sans modification du montage.
Les résultats sont identiques avec ces trois tubes.

Le gain des  deux étages successifs d'amplification, triode et pentode, est largement suffisant pour amener la tension BF d'un micro au niveau souhaité, afin attaquer correctement le mélangeur équilibré auquel le signal audio est destiné.

Pas de point particulier dans ce montage très classique, si ce n'est la petite cellule passe bas 4K7/220pF en entrée de la triode, destinée à couper la bande passante après 40 Khz, pour neutraliser les éventuelles ré-injection de signal HF en provenance de la partie puissance de la chaîne d'émission. 

-Le VFO

TUBE VACKAR VFOIl constitue sans aucun doute une des parties les plus délicates d'un récepteur ou d'un émetteur.
Il va sans dire que sa construction mécanique demande un certain soin, et un effort particulier quant à la rigidité du boîtier dans lequel les composants seront montés.
Le mandrin supportant la self de l'oscillateur demande une grande stabilité, tout autant mécanique que thermique.
Les mandrins céramiques sérieux devenant de plus en plus difficiles à trouver, une solution de rechange à base de chutes de circuit imprimé sera décrite dans les pages qui suivent.
Le condensateur variable sera également un modèle de qualité, monté avec un démultiplicateur sérieux, à rattrapage automatique de jeu.

Après de nombreux essais comparatifs, étalés sur une longue période, les différentes mesures effectuées ont désigné l'oscillateur imaginé par Jiri Vackar à la fin des années 40 comme le plus performant parmi tous les modèles essayés.

Curieusement, ce type de VFO est très peu employé, même de nos jours, malgré sa remarquable stabilité, et surtout sa grande facilité à démarrer sans difficulté.
Sa plus grande particularité tient sans doute dans l'utilisation de condensateurs de valeur assez importante (~1nF) en parallèle sur l'anode et sur la grille, englobant ainsi les capacités parasites d'entrée et de sortie du tube oscillateur, et les rendant par la même, relativement insignifiantes.
De telles valeurs ne sont pas utilisables à 5 Mhz, avec les oscillateurs habituels, Clapp, Seiler, Colpitts, Franklin, qui ont servi de comparatifs pour l'évaluation du prototype Vackar.

Des condensateurs au mica argenté, notés ¤, ont été employés chaque fois où la stabilité en fréquence l'exigeait.
Il est assez facile de s'en procurer via Internet, sur certains sites de vente aux enchères bien connus.

Attention à ne pas utiliser de condensateurs "fond de tiroir" en lieu et place des mica, car cela pourrait transformer n'importe quelle réalisation correcte en vulgaire "savonnette", totalement indomptable.
Les condensateurs céramique ont des comportements très variés en ce qui concerne la stabilité en température. Ne pas les utiliser aux endroits stratégiques.

Un seul  condensateur céramique, à coefficient de température négatif, a été monté, pour compenser la dérive par échauffement du circuit oscillant, pendant les 3 ou 4 minutes qui suivent l'allumage à froid.
Mais il vous appartiendra de faire quelques essais avant de trouver la bonne valeur, en comparant les dérives dues aux divers échantillons que vous devrez essayer.
Avec toutes ces précautions, la dérive maximale ne dépasse pas 400hZ à l'allumage, puis se stabilise dans une plage inférieure a 50 hz après stabilisation. (<5mn)

Ces performances pourraient être encore améliorées en remplaçant les tubes par des transistors, mais l'exercice n'aurait alors plus aucun intérêt dans ces pages inspirées davantage par la nostalgie que par le progrès... 

Le niveau de sortie, varie de 800 mV crête à crête sur 5 Mhz, à 600 mV crête à crête sur 5,5 Mhz
Les tubes utilisés, 6J2P-EV, sont d'origine Russe. (Très faible coût, très longue durée, et faible capacité d'entrée.)
Leur équivalent US est la 6AS6.
D'autres petites pentodes utilisées dans les étages FI des récepteurs donnent également de bons résultats: 6AU6, 6AK5, 6CB6, 6BA6, etc...
Certains tubes génèrent parfois de petits sauts de fréquence aussi aléatoires qu'inexplicables.
Il convient alors de les remplacer par d'autres, qui ne présentent pas ce défaut éliminatoire.

-A suivre

La suite est en cours d'essai...
Il vous faudra encore patienter quelques jours!


Derniére mise à jour le samedi 10 juin 2017