Le bloc G09 héritier du G56

Par Daniel Maignan/F6HMT

J’ai conçu ce bloc de bobinages en 2009 que je nommais le «G09», suite à différentes suggestions qui m’avaient été faites quant à la faisabilité d’un nouveau bloc similaire au fameux G56 des années 60 (figure 1).

Figure 1 

Description du schéma :

On remarque sur le schéma de la figure 2 que le montage est simple ; il s’agit d’un circuit accordé par un condensateur fixe et dont la variation de fréquence est obtenue au moyen d’un noyau en ferrite qui coulisse dans le bobinage grâce à une ficelle entraînée par un axe.
L’accord est possible dans les deux gammes PO et GO, la sortie détection a lieu sur une prise intermédiaire du bobinage. Un commutateur à trois circuits et deux positions permet le changement de gamme.
Les sections PO et GO sont distinctes (figure 3). Pour l’accord en PO l’enroulement GO du bobinage est mis à la masse, alors qu’en GO les deux sections sont en série et l’un des condensateurs est court-circuité, dans le but d’augmenter la capacité résultante.

Figure 2
                                                                                          

Figure 3

Performances du récepteur:

Bien entendu la qualité de réception dépend de la longueur de l’antenne. Une longueur maximale de 30 mètres est suffisante pour obtenir une excellente écoute sur haut-parleur en PO et en GO avec le montage de la figure 14. Une antenne de 15 mètres donnera déjà des résultats plus qu’honorables. D’autant que l’amortissement dû précisément à l’antenne augmente avec sa longueur, il faut donc adopter un compromis en ajoutant un condensateur en série avec cette dernière afin de ne pas dégrader la sélectivité. Pour la même raison, les deux sorties détection sont adaptées au mieux sur une prise du bobinage. 
A titre indicatif  les graphes des figures 4A et 4B montrent des mesures de sélectivité effectuées en PO et en GO. On remarque l’influence de la capacité d’antenne sur l’amortissement en PO, la gamme la plus critique, surtout le soir. Afin d’optimiser la réception, on pourra employer un condensateur ajustable. 
A l’écoute, la séparation des stations est acceptable. D’après les souvenirs que j’ai du G56, il me semble que les performances du G09 sont meilleures, en raison d’un coefficient de surtension Q plus élevé, grâce notamment à l’emploi d’un ferrite de meilleure qualité et un rapport diamètre / longueur plus grand.

  Figures 4A et 4B

Confection des bobinages:

  Figure 5
                                                                                    
                                                                   

Figure 6

Les bobinages sont réalisés sur un mandrin en plastique de 11,7 mm de diamètre d’une longueur de 60 mm avec du fil émaillé sous soie de 14/100ème .
Il faut souligner que la section du fil a une grande influence sur le nombre de spires nécessaires pour obtenir l’inductance requise, principalement pour la section GO. Il faudra en tenir compte si le diamètre du fil est différent. Soulignons également que l’accord est aussi influencé par la capacité ramenée par l’antenne . Noter qu’un enroulement confectionné avec du fil émaillé seul présente des capacités parasites plus importantes.

-Réalisation de la section PO, L2 :  A une distance de 13 mm de l’extrémité droite, on commence par bobiner 115 spires jointives de fil 14/100ème sous soie en faisant une boucle pour la sortie détection à 45 spires. Le début du bobinage est collé par une petite bande de ruban adhésif et la fin arrêtée par une goutte de cire ou de colle rapide.

-Réalisation de la section GO, L1 : Si l’on ne possède pas de bobineuse pour nids d’abeilles, on découpe deux flasques en carton que l’on insère en force sur le mandrin, la première à 10 mm et la seconde à 4 mm du bord droit, de façon à constituer une gorge de 6 mm de large dans laquelle on bobine, dans le même sens que l’enroulement PO, 180 spires en vrac, en pratiquant une sortie à 80 spires du début. Un bon procédé consiste à bien imprégner le bobinage en coulant de la cire chauffée au fer à souder, une première fois à 50 spires, puis une fois l’enroulement terminé. On ôte ensuite les deux flasques. La fin du bobinage GO est connectée au début du bobinage PO sur la même cosse (voir la figure 6).                 
On obtient une inductance maximum égale à 500 µH en PO et 3100 µH au total en GO et avec les condensateurs fixes utilisés, la gamme d’accord s’étend de 510 à 1,6 kHz en PO et de 130 à 300 kHz en GO, ce qui est tout à fait satisfaisant.
Pour donner une idée de l’influence de la section du fil, notons qu’il faudrait seulement 100 spires de fil 24/100ème sous soie pour obtenir approximativement la même inductance.
L’enroulement de L1 a un diamètre moyen de 14,8 mm. Il faut respecter sa largeur de 6 mm. En effet on obtient  un rapport dmoy/l ≈  14,8/6  = 2,46 optimum qui donne, pour une section de fil, l’inductance maximale pour le minimum de spires  (donc le meilleur coefficient de surtension Q).
Comme on vient de le voir, une section de fil différente demandera un nombre de tours différent. Il faudra toujours conserver la prise intermédiaire dans le même rapport de 8/18. 

Caractéristiques du noyau ferrite :

-Dimensions du tube ferroxcube qualité 3B1 de Philips/RTC :
-L = 50 mm
-Diam ext 8 mm
-Diam int 4,2 mm

Description de la platine en bakélite:

Le déplacement du noyau plongeur est assuré par une ficelle tendue par un ressort et qui est entraînée par la rotation d’un axe de 6 mm.
L’axe d’entraînement qui est un morceau d’axe de potentiomètre, est bloqué par deux rondelles. 
Le mandrin bobiné est maintenu sur la platine grâce à deux fils soudés en cavalier sur deux cosses, avec la section LGO qui est encastrée dans la platine (voir les figures 6 et 7).
Les connexions sont disposées sur cinq cosses rivetées.
Le tube ferrite est rendu solidaire de la ficelle d’entraînement en coinçant à l’intérieur un petit morceau de bois qui l’autorise néanmoins à coulisser en forçant un petit peu. La ficelle peut être avantageusement remplacée par du fil à pêche en nylon de 45/100ème ou 50/100ème.

Figure 7

Réalisation et montage du système d’entraînement :

Voir figures 8 et 9.
Pour éviter le patinage de la ficelle on peut percer l’axe au dessus de la rondelle, comme le montrent les figures.
-Préparer un rivet ou une cosse à riveter dont on coupe la languette.
-Couper 30 cm de ficelle ou de fil à pêche.
-Attacher une extrémité du fil au ressort avec un nœud coulant.
-Placer le noyau dans le tube et passer le fil à l’intérieur par le côté gauche (figure 8)
-Ressortir le fil.
-Faire un demi tour de fil sur l’axe puis passer le fil dans le trou.
-Faire encore trois tours de fil sur l’axe.
-Faire une boucle maintenue dans le rivet et l’accrocher dans le ressort
-Tirer avec une pince plate sur l’extrémité du fil pour tendre le ressort puis pincer le rivet.  
-Couper l’excédent de fil.
-Coincer le noyau sur le fil dans la bonne position.

Figure 8

Figure 9

Postes amplifiés : 

La réalisation de ces petits montages, dont les schémas et photos sont présentés ci-dessous,  n’offre aucune difficulté. La figure 19 indique le brochage des composants actifs en fin d’exposé.

1) ampli casque BC548 (figures 10 et 11) :

Avec une consommation de 2 mA sous 9V, l’amplificateur à transistor unique qui fournit un gain de plus de 30 dB, convient bien pour augmenter le signal d’un poste à détecteur à diode. 
La base du transistor est polarisée en classe A par le pont de résistances 100 kΩ /10 kΩ. La résistance d’émetteur de 75 Ω, découplée par le condensateur de 47 µF, stabilise le courant du transistor. Le casque fait office de résistance de charge du circuit collecteur. Le condensateur de 22 nF placé en parallèle réduit le bruit de fond.

Figure 10
        
                                                         

Figure 11
 

2) ampli casque 1L4 (figure 12) : 

L’enveloppe du signal modulé issu du détecteur, attaque la grille de commande de la lampe 1L4, avec la résistance de 1 MΩ qui assure la charge de détection et le condensateur de 200 pF en parallèle qui élimine les composantes HF inutiles. 
Comme l’impédance de charge du casque est relativement faible, le montage du tube en triode se traduit par une réduction de la résistance interne et améliore sensiblement le niveau de sortie. Le tube permet de réduire la charge de la détection qui délivre par conséquent un signal à l’accord plus élevé sur la grille de commande, ainsi qu’une meilleure sélectivité.
Avec une alimentation de 80 volts et un courant de 5,5 mA, le gain global comparé à un détecteur simple est estimé de 8 à 9 dB (2,5 à 3). Attention, l’alimentation anodique ayant lieu à travers l’enroulement des écouteurs, si on utilise une sortie avec une prise jack, le côté masse du jack devra être isolé si le châssis est métallique. 
                                                         

Figure 12

3) ampli pour écoute sur HP avec un BC548 et un LM380 N8 (figures 13 et 16) : 

Le montage comprend l’ampli à transistor BC548 décrit précédemment, associé à un petit ampli à circuit intégré LM380 N-8 peu coûteux et simple à mettre en œuvre.
On obtient avec cette chaîne d’amplification un gain maximum d’environ 1000 (60 dB) ce qui permet une écoute confortable sur un haut-parleur de 8 Ω.
Le réglage de volume est assuré par un potentiomètre d’une valeur de 10 à 100 kΩ log inséré entre la sortie collecteur du transistor et l’entrée du circuit intégré.
Ce dernier comporte un condensateur de 56 nF qui réduit quelque peu la bande passante et le souffle par la même occasion. 
L’ensemble câblé sur une petite plaquette à trous et pastilles est alimenté sous 12 V (figures 13 et 16). Les photos des figures 15, 16 et 18 montrent l’ensemble terminé logé dans son coffret. 
                                                       
                                               

Figure 13

4) ampli pour écoute sur HP avec un BC548 et un LM386 (figures 14 et 17) : 

Les performances du poste peuvent encore être améliorées grâce à l’emploi d’un circuit intégré LM386 N1 spécialement conçu pour l’amplification BF des postes de radio. Avec ce montage un peu plus compliqué que le précédent, le gabarit de la bande passante audio est bien calibré et on obtient un gain maximum qui dépasse 80 dB (> 10000). De plus, ce montage fonctionne encore très bien sous 8V.

   Figure 14
             
                                                   

         Figure 15
                                                            
                                          

Figure 16

 Figure 17

 Figure 18 

Figure 19

Bonnes réalisations !

Daniel Maignan /F6HMT

 Bibliographie : Les bobinages radio de Hughes Gilloux, 2ème édition 1942,  Société des Editions Radio.