Un vobulateur pour la FM

  Réalisation d’un vobulateur pour le réglage
 
des moyennes fréquences dans les tuners FM
 
 
 
Par Daniel Maignan/F6HMT

 
J’ai remis au goût du jour ce montage que j’avais déjà décrit il y a plus de quarante cinq ans dans la regrettée revue Radio-Plans.
Grâce à une longévité exceptionnelle du circuit 74S124, certainement due au succès qu’a rencontré ce produit issu des laboratoires de Texas Instruments dans les années 70, vous pourrez réaliser un montage très utile pour aligner la moyenne fréquence d’un poste à modulation de fréquence.
La mise au point et le réglage des circuits accordés posent toujours des problèmes aux techniciens chevronnés.
Ce dispositif permet de visualiser la réponse du circuit en test, moyennant certaines précautions, sur l’écran d’un oscilloscope. En outre, le couplage avec un générateur marqueur externe rend possible le calage parfait du gabarit dans la bande de fréquence désirée.


 

 


Avant propos :
Les tuners à modulation de fréquence permettent une réception de qualité.
Mais comme il s'agit d'obtenir des résultats de qualité, ces appareils doivent être toujours parfaitement réglés. Les principaux critères à vérifier sont, bien entendu la sensibilité, la largeur de la bande passante, la stabilité de la fréquence pour les plus anciens, ainsi que la  distorsion. Pour effectuer un alignement ou un réglage, on pourrait bien entendu utiliser les appareils de base du laboratoire que sont le générateur HF, le voltmètre électronique ou l’oscilloscope.
Il est également possible sur les anciens appareils de se servir simplement de l’œil magique, comme d’un voltmètre rudimentaire.
Figure 1 alignement avec gene et ve
                                                                          Figure 1
 
Les réglages des circuits de la tête VHF d’un récepteur FM ne diffèrent en rien de ceux d’un récepteur classique et pour réajuster la sensibilité, il suffit de brancher un voltmètre sur le détecteur de rapport, comme le montre la figure 1 et la tension de sortie qui est généralement utilisée pour le contrôle de volume automatique, doit augmenter avec le niveau du signal d’entrée.
Enfin, précisons que pour réaligner un circuit, il est indispensable d’utiliser un outil isolé et adapté aux noyaux à régler ; régler soigneusement chaque transformateur en commençant par celui qui précède le limiteur, en remontant vers le mélangeur.
Le point critique est le réglage du discriminateur ; lorsqu’il est désaligné, on constate à l’écoute de la distorsion et/ou un niveau de bruit élevé.

Introduction à l’emploi du générateur vobulé associé à l’oscilloscope :
Les réglages sont rapides et précis avec ce type d’équipement, puisque les moindres retouches sont immédiatement visibles sur la courbe observée. Lorsqu’il s’agit de pratiquer l’alignement de l’amplificateur à moyenne fréquence, le signal doit être appliqué à l’entrée avec une largeur de balayage d’au moins 200 kHz.
Le réglage des circuits accordés s’effectue de telle sorte que la courbe soit centrée sur 10,7 MHz, ou bien, dans le cas de certains postes des débuts de la FM, sur une fréquence plus basse, avec la meilleure symétrie possible.
Figure 2 mauvais reglages fi
                                                                    Figure 2

Sur la figure 2 sont représentées différentes courbes correspondant à des alignements défectueux de la fréquence intermédiaire. En (a) la courbe est bien centrée, mais dissymétrique, en (b) la courbe est décentrée et trop étroite, alors que dans la figure (c) elle est à la fois décentrée et dissymétrique.
Enfin, pour régler le démodulateur discriminateur, la même technique de balayage est utilisée (figure 3).

Figure 3 reponse de discri
                                                                              Figure 3

Principe du générateur vobulé :
Il se compose d’un générateur qui délivre un signal de fréquence variable qui est injecté à l’entrée de l'amplificateur à régler. Un générateur interne de signal en dent de scie assure simultanément et en synchronisme, le balayage du signal du vobulateur et celui de la base de temps horizontale (X) de l'oscilloscope. A la sortie de l'amplificateur, on place un détecteur d'amplitude (diode au germanium) qui fournit une tension continue proportionnelle au signal détecté en sortie qui est connecté à l’entrée de l’amplificateur vertical de l'oscilloscope (Y).
Un deuxième générateur HF fixe (marqueur) permet le calibrage en fréquence du vobulateur et lorsque les deux signaux, celui du générateur vobulé et celui du générateur marqueur, sont de fréquence identique, un « pip » apparaît sur la courbe de réponse.

Description des circuits:
Le module 74S124 comporte sur une même puce, deux oscillateurs commandés en tension,  mais un seul est utilisé dans notre montage, voir les figures 4 et 5.
Figure 4 description 74s124
                                                                           Figure 4

Figure 5 schema
                                                                                 Figure 5
 
Examinons le schéma de la figure 5.
Deux tensions, l’une en dent de scie pour l’excursion et l’autre continue pour le centrage, agissent simultanément sur la commande de fréquence, avec en plus un condensateur ajustable permettant de caler l’oscillateur dans la bande désirée.
La tension de balayage est générée à partir de la charge d’un condensateur à diélectrique plastique de 3,3µF à travers un circuit à courant constant (BC557).
Dès que la tension aux bornes du condensateur atteint une valeur de seuil, le condensateur est rapidement déchargé par le 555, et les cycles de charge et de décharge se reproduisent à l’identique. La dent de scie ainsi obtenue attaque l’un des deux amplificateurs opérationnels du TL072 monté en gain unité et le potentiomètre de 10 kΩ assure le réglage de l’excursion. Le deuxième amplificateur agit en détecteur de niveau de ladite dent de scie et permet de bloquer l’oscillateur durant le retour à zéro de cette dernière, en déclenchant une impulsion sur le monostable 74121 qui est envoyée sur l’entrée « enable » du 74S1214 (un niveau 1 sur cette entrée bloque l’oscillateur).
L’oscillation en sortie du 74S124 est un signal carré (niveaux logiques TTL).
Après le potentiomètre de niveau de 10 kΩ, le transistor à effet de champ BF245 délivre pour l’utilisation ce signal sous une faible impédance de sortie à travers les condensateurs d’isolation.
L’alimentation classique ne nécessite pas de commentaire particulier, si ce n’est que le transformateur doit comporter un point milieu.
Une sonde, avec deux entrées, l’une pour le signal de sortie vobulé émanant du circuit en réglage et l’autre pour le générateur marqueur, contient une diode de détection au germanium accompagnée des résistances de charge et des condensateurs d’isolement et d’intégration.
Cette diode remplit également la fonction de mélangeur des deux signaux incidents. Ainsi, lorsque la fréquence du signal vobulé est égale à la fréquence du marqueur, un battement se produit et un petit « pip » apparaît sur la trace de l’oscilloscope.

Réalisation :

Figure 6 les differents sc
                                                                               figure 6

Figure 7 vue du cablage
                                                                              Figure 7

Figure 8 le circuit du vobulateur
                                                                                      Figure 8
 
Figure 9 la sonde
                                                                                             Figure 9
 
 
 
Figure 10 la face av
                                                                            
Figure 10   
                                      
Les composants sont implantés et câblés sur une petite plaquette à trous et pastilles de cuivre  avec du petit fil émaillé en provenance d’un bloc de déviation magnétique de tube cathodique d’un ancien téléviseur. La chaleur du fer à souder suffit à éliminer l’émail, ce qui est très pratique, plus besoin de dénuder et le câblage prend peu de place (figure 7). L’alimentation +12V/-12V se trouve sur une petite carte indépendante. Veiller à monter les circuits intégrés sur des supports (figure 8). La sonde est montée avec 3 embases type BNC, 2 femelles et 1 mâle (figure 9).
Vue de la face avant en figure 10.

Réglages :
Avant de brancher les alimentations sur la carte générateur, contrôler leur bon fonctionnement.
Mettre le potentiomètre de balayage à zéro et celui de centrage à sa valeur médiane. Régler le condensateur ajustable de 80pF pour obtenir approximativement la fréquence centrale désirée (10,7 MHz ou autre). Mesurer l’amplitude de la dent de scie sur la broche 1 du TL072, faire en sorte que le 74121 se déclenche un peu avant que cette valeur soit atteinte. A partir de cette valeur jusqu’au retour à zéro, l’oscillateur sera bloqué et la trace de retour, bien que non effacée sur l’oscilloscope sera moins gênante.

Utilisation :
Ne pas perdre de vue que nous avons un détecteur en sortie, certes avec une diode au germanium, mais un niveau HF relativement important de plusieurs centaines de millivolts efficaces est tout de même nécessaire à la sortie de la chaîne pour pouvoir visualiser un signal. Mettre le niveau du signal d’entrée à la valeur minimum qui permet l’observation de la courbe de réponse. Mettre également le niveau du générateur marqueur à un niveau suffisant pour visualiser le petit « pip » sur la courbe. Le balayage horizontal de l’oscilloscope qui est mis sur externe, est délivré dans ces conditions par la dent de scie générée dans l’appareil, ou bien en déclenchement externe. Pour tourner les noyaux des transformateurs FI, utiliser les outils prévus à cet effet et dont la figure 11 montre quelques modèles.
En présence de cire de blocage, la chauffer au fer à souder avant de tourner les noyaux.
Figure 25
                                                                                         
Figure 11
 

La pratique, avec quelques exemples :
 
a) Réglage de la fréquence intermédiaire et du discriminateur de rapport sur un poste Pathé Marconi 662BC de 1959 (FI = 6,75 MHz) :
L’entrée du vobulateur est sur la grille 1 du tube ECH81 à travers un condensateur de 3,3 pF (1kV) et la sonde de mesure est connectée à la broche 1 du tube EABC80 à travers 3,3 pF (1kV), avec mise à la masse de la CAG (figures 12 et 13).
 Figure 12 schema du 662c pathe m
                                                                              Figure 12
          
 Figure 13 vue du cablage fi 662c pathe m 1
                                                                         Figure 13
                                                                           
Positionner le marqueur sur 6,75 MHz après avoir calibré l’échelle horizontale à 25 kHz/cm (avec les boutons centrage et largeur).
Pour le détecteur de rapport, la mesure étant issue d’une association de détecteurs, il serait nécessaire pour avoir un marqueur, d’injecter le signal du générateur marqueur dans le poste. La sortie a lieu sur la cellule de filtrage 5µF/1nF/27k (broche 2 du tube EABC80).
Les figures 14 et 15 montrent la réponse de l’amplificateur FI et du détecteur de rapport, respectivement.
Figure 14 reponse fi 662c pathe m
                                                                         Figure 14   
 
Figure 15 reponse discri
                                                                            Figure 15


b) Réglage de la fréquence intermédiaire et du discriminateur de rapport sur un poste à transistors Bajazzo Telefunken.
Le schéma avec les points de mesure est représenté sur la figure 16 et la figure 17 montre ces points sur le circuit imprimé, alors que les figures 18 et 19 montrent le dessus de la carte principale, avec toutes les bobines à éventuellement régler (en rouge).
Figure 16 schema du bajazzo tfk
                                                                       Figure 16
 
 

Figure 17 circuit imprime vue de dessous du bajazzo tfk
                                                                        Figure 17
 


Figure 18 bobines a regler dessus ci bajazzo tfk
                                                                      
Figure 18   

Figure 19 dessus ci bajazzo tfk
                                                                         
Figure 19
 

Figure 20 reponse fi bajazzo tfk
                                                                            Figure 20
 

Figure 21 reponse discri bajazzo tfk
                                                                        
Figure 21

La bande passante est représentée sur la figure 20 et la réponse du discriminateur sur la figure 21.
 
c) Visualisation de la fréquence intermédiaire du tuner Sony ST-JX35L.
Le schéma synoptique avec les points de mesure est représenté sur la figure 23, la figure 24 montre le dessus du circuit imprimé et la figure 25 la bande passante mesurée.
Figure 22 le tuner sony st jx35l
                                                                             
Figure 22


Figure 23 schema sony st jx35l
                                                                            
Figure 23


Figure 24 circuit imprime tuner sony                                                          
                                                                           Figure 24 

Figure 25 mesure fi tuner sony
                                                                            
Figure 25

Ici se termine cette description. Je souhaite une bonne réalisation et du plaisir dans l'utilisation de cet appareil à tous les amateurs chevronnés qui s'intéressent à la modulation de fréquence.

 
Daniel Maignan/F6HMT
 
Liste des composants, cliquez sur le lien suivant:
http://maignan-daniel.e-monsite.com/medias/files/liste-des-composants.doc

Copyright TLR 2020 - Toute reproduction interdite sans autorisation de l'auteur.
 

4 votes. Moyenne 4.25 sur 5.

Commentaires (4)

Bourgeois jean-luc
  • 1. Bourgeois jean-luc | 20/09/2020
Bonjour
Oui la partie du 74124 qui n'est pas utilisée !
Salutations amicales Jean-Luc
maignan-daniel
  • maignan-daniel | 20/09/2020
Bonjour, A priori vous pouvez laisser tout en l'air. bonne réalisation Daniel Maignan
Bourgeois jean-luc
  • 2. Bourgeois jean-luc | 17/09/2020
Bonjour
Je me suis procuré les circuits intégrés, je suis en train de dessiner le circuit imprimé à la main bien sur ,j'ai encore une question au sujet du 74124 faut-il mettre les entrées non utilisées à la masse ?
Je vous remercie
Salutations amicales Jean-Luc
maignan-daniel
  • maignan-daniel | 17/09/2020
Bonjour Jean-Luc, Le mieux est d'appliquer le schéma tel quel, vous évoquez le deuxième circuit non utilisé? cordialement Daniel Maignan

Ajouter un commentaire