PLATINE à QUARTZ
HF7

 

I- ETUDE DU SCHEMA    (fig. 1)



sc-HF7.jpg (48477 octets)

Le schéma couvre toutes les versions : certains composants seront implantés ou non, selon la bande couverte : 27, 41 ou 72 MHz.

Pour avoir un calage en fréquence très souple, se faisant aussi bien au-dessus de la fréquence marquée du quartz qu'en-dessous (ce qui permet de rentrer l'excursion de fréquence juste sur cette
valeur marquée), il faut obligatoirement utiliser un quartz taillé en fondamentale. Le transistor Tl, à réaction par couplage base-émetteur, met ainsi le quartz en oscillation, mais délivre
directement l'harmonique 2 sur l'enroulement accordé de collecteur. Dans ces conditions, le quartz utilisé est en demi-fréquence pour les bandes 27 et 41 MHz ( fondamentale de 13,5 MHz
ou de 20,5 MHz ). Il est en quart de fréquence pour la bande 72 MHz ( fondamentale de 18 MHz ). Dans le premier cas, Ti est le seul doubleur de fréquence de la platine.
Par contre, en 72 MHz, un second doubleur de fréquence est nécessaire.

La modulation de fréquence, tout comme le calage de fréquence, se font par insertion d'une capacité variable, dans le retour de masse du quartz.
Cette capacité est constituée, pour une partie, de l'ajustable de calage Caj et pour une autre partie, d'une varicap soumise au signal modulant et dont l'amplitude est ajustée par Psw.
Lorsque la capacité de retour du quartz augmente, la fréquence d'oscillation diminue et inversement. Quand la tension de modulation, appliquée en Emod, monte, la diode varicap diminue de capacité,
ce qui fait monter la fréquence.
Comme nous le reverrons plus loin, la procédure de réglage est simple : soit à obtenir une fréquence de 72 100 kHz, avec un swing de ± 2 kHz !
- Mettre Psw à zéro et régler Caj pour avoir la fréquence basse. 78 098 kHz.
- Appliquer une tension continue en Emod de valeur égale à la tension de crête du signal
  modulant. Régler alors Psw pour avoir la fréquence haute : 72 102 kHz

La tension du pilote est stabilisée à 10 V par une zener, de manière à éliminer les dérives de fréquence par variation de la tension batterie.

Les tensions HF générées par le pilote (au double de la fréquence du quartz) sont amplifiées par T2. Ce transistor est attaqué sur sa base par le secondaire de LI.
La résistance R7 élimine des tendances à l'accrochage. Le gain de l'étage est ajustable par Pg. La sortie se fait sur L2 chargeant le collecteur.
En 27 et 41 MHz, il n'y a pas de doublage de fréquence dans cet étage. Par contre, en 72 MHz, les 36 MHz issus de Ti sont doublés et donnent alors la fréquence finale, en sortie de T2.
Dans tous les cas, un filtre de bande à couplage en tête ne laisse passer que la fréquence utile, réjectant fondamentale et harmoniques indésirables.

A partir de là, nous retrouvons le schéma déjà utilisé dans notre platine à synthèse de fréquence, HF6/SF/II, schéma qui nous avait donné toute satisfaction.
Le transistor T3 assure une amplification supplémentaire, tandis que le transistor final T4 amène la puissance à environ 750 mW, ce qui est parfaitement suffisant pour une bonne portée.

Les schémas diffèrent au niveau des circuits d'antenne, en fonction de la bande choisie

- en 27 MHz, on utilise les condensateurs C17, C20, C21 et C22. Par contre, C18 et C17 ne sont pas implantés
- en 41 et 72 MHz, on monte les condensateurs C18, C19 et C20, mais on n'implante pas C17, C21 et C22;

- des résistances d'amortissement sont nécessaires en 27 et 41 MHz : on les trouve aux bornes de L4 et de la charge de collecteur de T4. II est ainsi possible d'avoir un fonctionnement
   parfaitement stable, ce qui est, bien sûr, tout à fait souhaitable !

Les bobines L1, L2 et L3 sont des modèles blindés 7 x 7 mm de la firme Neosid.
Les trois autres bobines sont à air, sur mandrins classiques.

II. RÉALISATION

1. Circuit imprimé (fig. 2 et 3)

Cimpr-HF7.jpg (41125 octets)

                                                                                         Attention, cette figure n'est pas à l'échelle. La largeur de la platine est de 55 mm

Le circuit imprimé est commun à toutes les versions. C'est un double face en époxy 15/ 10 et avec plan de masse.
Une plaquette de 80 x 35 mm étant soudée à la base, pour obturation de l'orifice du tiroir. Cela est tout à fait conforme à nos précédentes réalisations.
Notons que le brochage du connecteur est désormais au standard HF6/SF/II, ce qui donne, dans l'ordre : + 12 V, MOD, Masse, nc, Masse, Antenne

(le plot non connecté " nc " étant utilisé par HF6/SF/II pour sortir la fréquence à mesurer par le fréquencemètre du bloc de mesure du TF7-SF)

Le circuit imprimé est fabriqué selon les méthodes désormais classiques
- Insolation aux UV.
- Développement.
- Gravure au perchlorure.
- Nettoyage à l'acétone puis à l'éponge abrasive douce.
- Etamage au fer à souder, cuivre recouvert d'un film de pâte à souder.
- Nettoyage à l'acétone.
- Perçage des trous, selon les composants : de 8/10 pour R et C, jusque 12/10 pour ajustables et quartz.
Perçages effectués et mise aux dimensions terminée, souder tout de suite la plaquette de fond de tiroir, bien centrée dans le sens de la longueur, débordant de 5 mm côté verso du CI principal
et bien d'équerre par rapport à celui-ci.

2. Liste des composants

 
R 1/4 W 5% 27 MHz 41 MHz 72 MHz
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10
R11
R12
R13

Pg
Psw
100 k
100k
270
56k
4.7k
180
150
390
100
1 k
12
1 k
1 k

220
100 k
100 k
100k
270
56k
4.7k
180
150
390
100
1 k
12
1 k
1 k

220
100 k
100 k
100k
270
56k
4.7k
180
47
390
47
1 k
10
supp
supp

220
100 k
ACTIF

T1,T2,T3   : 2N2369
T4         : 2N3866
Varicap    : BB105G
zener      : 10 V 500 mW
 
C 27 MHz 41 MHz 72 MHz
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
C10
C11
C12
C13
C14
C15
C16
C17
C18
C19
C20
C21
C22

CAj
220 pF
220 pF
1 nF
0.1 µF
47 pF
0.1 µF
0.1 µF
47 pF
2.2 pF
47 pF
0.1 µF
0.1 µF
0.1 µF
27 pF
27 pF
0.1 µF
47 pF


220 pF
220 pF
47 pF

2/22 pF
100 pF
100 pF
1 nF
0.1 µF
27 pF
0.1 µF
0.1 µF
27 pF
1.5 pF
27 pF
0.1 µF
0.1 µF
0.1 µF
27 pF
27 pF
0.1 µF

12 pF
18 pF
100 pF



2/22 pF
100 pF
100 pF
1 nF
0.1 µF
33 pF
0.1 µF
0.1 µF
12 pF
1.5 pF
12 pF
0.1 µF
0.1 µF
0.1 µF
15 pF
27 pF
0.1 µF

18 pF
3.9 pF
6.8 pF



2/22 pF
Bobinages 27 MHz 41 MHz 72 MHz
L1 blindée sur 7T1K
P = 10 t 30/100
S =  2 t 22/100
idem 27 MHz idem 27 MHz
L2 blindée sur 7T1K
10 t  30/100
idem 27 MHz sur 7V1K
7 t  30/100
L3 blindée idem L1 idem 27 MHz sur 7V1K
P= 7 t 30/100
S= 2 t 30/100
L4 non blindée mandrin de 5 mm
12 t   5/10
mandrin de 5 mm
8 t   5/10
mandrin de 5 mm
4 t   5/10
L5 non blindée sur KS310
10 t  30/100
sur KS310
6 t  30/100
sur KS310
3 t  30/100
L6 non blindée mandrin de 5 mm
12 t   5/10
mandrin de 5 mm
10 t   5/10
mandrin de 5 mm
10 t   5/10

          Divers
              Ch 3,3 µH surmoulées miniatures
              1 support de quartz ou douilles
              1 radiateur à ailettes pour 2N3866

3. Pose des composants (fig. 4)

Posec-HF7.jpg (106404 octets)

   











    - Commencer par la mise en place des huit renvois recto-verso (x).
    - Poser tous les composants ayant un pôle à la masse recto (x).
    - Monter ensuite tous les autres composants, en commençant par le bas de la platine.
       Les blindages des bobines ne sont soudés qu'au verso.
       Pour celles-ci, coller la coupelle sur le mandrin, par un léger point d'Araldite.
       Les noyaux sont très cassants.Utiliser un tournevis d'horloge ne serrant pas dans la fente.
       Disposer les ailettes du radiateur pour un bon voisinage avec la bobine L6.
       Tout posé, poncer les soudures à la lime douce, brosser la limaille et nettoyer à l'acétone
       pour éliminer les résidus de soudure. Vérifier le travail à la loupe.





















4. Mise en service

Nous la faisons à l'oscilloscope, mais notre appareil a une bande de 50 MHz. Il passe encore très bien le 72 MHz, a fortiori les fréquences plus basses.
Si vous n'avez pas ce type d'appareil, un petit détecteur de HF, réalisé sous forme de probe, peut rendre de très grands services. 
Relier la platine à l'alimentation à l'aide d'un connecteur " volant ". Charger la sortie antenne par une ampoule 12 V, 0,1 A.
Relier, pour le moment, l'entrée Emod au + 12 V. Mettre Psw à zéro et Caj à mi-course. Tous les noyaux dépassent de 1 mm leurs mandrins.
Un ampèremètre est intercalé dans le + 12 V. Fils très courts. Mettre sous tension et vérifier l'existence du signal HF au point A. Y brancher soit l'oscilloscope, soit le détecteur HF.
Régler L1 pour un maximum.
Passer maintenant l'oscillo au point B, soit en sortie de L3. Régler L2 et L3 pour un maximum d'amplitude. Cette dernière étant inférieure ou égale à celle trouvée en A.
Bien entendu, cela dépend du réglage de Pg
Finalement, connecter l'oscillo ou le détecteur sur la sortie antenne et régler L4, L5 et L6 pour un maximum d'amplitude et de luminosité de l'ampoule, laquelle a dû s'allumer depuis les derniers réglages
En 27 MHz, cette luminosité reste faible, à cause de la configuration de la sortie.
La consommation doit être au plus de 100 mA. L'amener à cette valeur par Pg Se tenir plutôt en dessous qu'au-dessus. Lors des réglages, bien voir si les variations d'amplitude se font "en souplesse"
Chaque réglage doit donner très progressivement son maximum, tant avant le bon accord, qu'après. Toute variation brutale est l'indice d'un accrochage.
Dans un tel cas, il y a plusieurs solutions possibles
- Augmenter la valeur de R7 -Diminuer le gain par Pg
- Diminuer la saleur de R13 -Diminuer la valeur de R12.
En fait, les valeurs préconisées ont donné satisfaction et vous n'aurez sans doute pas à faire ces modifications.

5. Réglages

Swing/Fréquence

Coupler un fréquencemètre aux circuits de sortie, par une boucle en bout de câble.
Relier Emod à un potentiel continu, correspondant exactement au niveau de crête du signal modulant (+ 8 V, avec TF7 xx).
Mettre Psw à zéro.
Régler Caj pour lire la fréquence ,basse soit 1,5 kHz à 2 kHz sous la fréquence nominale.
Régler ensuite Psw pour lire la fréquence haute, soit 1,5 kHz à 2 kHz au-dessus de la fréquence nominale.

Calage final

Monter la platine dans l'émetteur, antenne déployée (1,25 ml.
Observer le signal rayonné, soit au mesureur de champ simple, à galvanomètre ou oscilloscope, soit à l'analyseur de spectre.
En tenant l'émetteur normalement, reprendre tous les réglages, de LI à L6, afin d'avoir un maximum d'amplitude. En 41 et 72 MHz, la bobine L5 est à régler pour réjection de harmonique 2.
Faute d'analyseur, se servir d'un mesureur de champ sélectif, soit 82 MHz, soit 144 MHz. Attention, les réglages de L6 peuvent différer notablement de ceux obtenus avec le thermique.

II faut noter qu'une très bonne réjection des harmoniques ne peut s'obtenir qu'à l'aide de l'analyseur de spectre. Construisez donc un AS87 !!
Si vous n'avez pas ce bel outil, vous obtiendrez tout de même des résultats acceptables.
Si vous le voulez, l'auteur peut régler les platines terminées, conformes à la description et fonctionnant normalement. Utiliser la procédure précédente pour demander les conditions.

6. Conclusion

Nous souhaitons la naissance de nombreuses HF7, remplaçant éventuellement des HF3 ou HF4, un peu fatiguées et mal adaptées aux nouveaux récepteurs.
Nous vous conseillons la bande des 72 MHz, bien moins saturée que la 41 MHz. En effet, la plupart des ensembles commerciaux sont sur cette dernière fréquence.
II est donc bien plus intéressant pour une réalisation personnelle de choisir le 72 MHz, bande plus large, bien plus libre et de parfait fonctionnement !