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TABLE DES MATIÈRES.
1°) - Présentation du module.
2°) - Le schéma.
__2-1) - La commutation Vcc.
__2-2) - La commutation HF émission/réception.
__2-3) - Le préampli HF réception.
__2-4) - L'atténuateur, le CAG, le gain RF.
3°) - La construction du module.
__3-1) - Les documents à télécharger.
__3-2) - La fabrication d'optocoupleurs.
__3-3) - La construction des transfos HF.
__3-4) - L'assemblage du module.
__3-4) - Les réglages.
1°) - Présentation du module.
Ce module de 120x80mm regroupe à lui seul et avec très peu de composants, plusieurs fonctions :
La filtration de la tension d'alimentation générale +12Volt issue du bloc alimentation 240Vac/12Vdc.
La mesure de tension d'alimentation générale +12 Volt.
La sauvegarde des données du VFO.
La commutation +12 Volts émission/réception.
La commutation HF émission/réception.
La préamplification du signal HF réception.
La commande d'atténuation du signal HF réception.
La commande de gain du préamplificateur du signal réception (RF).
Le Contrôle Automatique de Gain (CAG).
Le PCB côté composants, à gauche, et côté soudures à droite.
Le PCB de ce module est disponible au radio-club Lyonnais F8KLY, dont voici le lien de contact:
2°) - Le schéma.
Le schéma complet:
__2-1) - La commutation Vcc.
Le schéma:
L'implantation:
Analyse du schéma:
L'arrivée +12 Volt (J4):
La sortie "+12 Volt" du bloc alimentation vient se raccorder en "J4".
-La mesure de tension d'alimentation générale +12 Volt (J6):
Le VFO est équipé d'une mesure de tension de l'alimentation grâce à une entrée analogique "A0". Cette mesure est assurée par les composants "P2", "R1", et "C4". "P2" permet d'ajuster la valeur mesurée.
-La sauvegarde des données du VFO (J6, J5):
L'entrée analogique "A0" du VFO a une deuxième fonction : la sauvegarde des dernières données du VFO. Pour que celle-ci intervienne, il faut que cette entrée "A0" passe à l'état "0" (0 Volt) avant que l'alimentation du VFO ne soit interrompue. Pour cela, la diode "D1" et le connecteur "J5" entrent en action. La diode "D1" va empêcher que le courant des 3 condensateurs de 10000µF ne revienne en arrière dans le bloc d'alimentation lors de son extinction. Ainsi les 3 condensateurs de forte valeur vont continuer d'alimenter le TRX et donc, le VFO, pendant que la tension du bloc d'alimentation chutera plus rapidement. Si ce n'était pas le cas, il suffira de rajouter un condensateur chimique de forte valeur (10000µF ou plus) entre la sortie "+12Volt permanent" et la masse ou de placer une charge résistive en sortie de ce bloc d'alimentation pour forcer le déchargement des condensateurs internes de celui-ci, voir même les 2 si nécessaire. Ainsi, l'entrée "A0" se retrouvera à 0 Volt avant que le VFO ne soit plus alimenté et donc la sauvegarde s’effectuera. Le connecteur "J5" permet, grâce à un cavalier, de sélectionner 2 options au moment de l'extinction du TRX: Avec sauvegarde automatique (2+3) ou sans sauvegarde automatique (1+2).
-La filtration de la tension d'alimentation générale +12Volt:
La filtration de l'alimentation générale +12 Volts est assurée grâce à 3 condensateurs de 10000µf en parallèle placés avant le relais de commutation.
-La commutation +12 Volts émission/réception (J7):
La commutation le l'alimentation +12 Volts émission/réception est assuré par le relais "RL1" commandé par la pédale du micro et/ou le "CAT System" du VFO. Le connecteur "J7" permet la connexion à ces commandes. Trois connecteurs à 3 vis permettent la distribution de ces différents tensions commutées:
-"J1": +12Volt réception.
-"J2": +12Volt permanent.
-"J3": +12Volt émission.
__2-2) - La commutation HF émission/réception.
Le schéma:
L'implantation:
La connexion HF se fait avec 4 connecteurs SMA dont voici l'utilité :
-SMA1: A raccorder à la sortie du module "Ampli HF émission".
-SMA2: A raccorder au module "Filtres HF passe-bas".
-SMA3: A raccorder à l'entrée du module "Ampli HF émission".
-SMA4: A raccorder au module "Filtres HF passe-bandes".
Au centre, les 2 relais FINDER 34-51 que l'on blinde avec du ruban adhésif en cuivre pour éviter toute fuite HF. Ce blindage est ensuite relié au plan de masse avec une pastilles à la base de chaque relais. Ces 2 relais sont commandés par le +12v émission.
L'utilisation de 2 relais distincts permet d'éviter tout accrochage entre l'entrée et la sortie de la chaîne PA/filtres passe-bas.
__2-3) - Le préampli HF réception.
Le schéma:
L'implantation:
Au centre, un UA733.
Ce composant connu sous l’appellation d'"ampli vidéo" (tout comme le NE592) est très robuste et il est donné pour monter jusqu'à 200 MHz (à ne pas confondre avec le LM733 qui monte beaucoup moins haut!). Il n'a besoin, pour fonctionner, que de très peu de composants supplémentaires (voir pas du tout dans certains cas).
De chaque côté du UA733, il est prévu un emplacement pour un transfo symétriseur/désymétriseurs avec adaptateur d'impédance relié chacun, à son entrée et à sa sortie symétriques. Leur description et réalisation sont décrites plus loin.
Une résistance de 10K (R2) et un potentiomètre ajustable de 10K (P1) sont présents pour polariser les bases des transistors internes de l'entrée différentiel.
Son gain peut varier de 10 (si broches "4" et "11" non raccordées) à 400 (si broches "4" et "11" shuntées). Pour faire varier son gain, il suffit de placer entre ces 2 broches, une résistance fixe ou variable. Dans notre cas, c'est une LDR 5506 qui sera utilisée.
Pour augmenter les performances de ce premier étage de la chaîne réception, une résistance de 1K5 a été rajouté plus tard et en série avec l'alimentation du UA733.
Cette solution permet de pouvoir travailler en basse impédance en sortie et d'avoir une adaptation d'impédance avec moins d'atténuations, ce qui n'était pas le cas sans celle-ci.
Il en résulte beaucoup plus de signal et beaucoup moins de bruit qu'auparavant.
__2-4) - L'atténuateur, le CAG, le gain RF.
Le schéma:
L'implantation:
L'atténuateur:
L'atténuation est assurée pas une LDR (LDR1) qui va faire chuter la tension de polarisation de l'entrée différentiel du UA733 (IC1) en fonction de son illumination par une LED rouge (LED1) commandée par un potentiomètre (J8) via un transistor BC549C (Q1). Cette LDR étant totalement insensible à la HF et isolée électriquement de la LED, il n'y a donc aucun risque de perturbation du UA733 via la tension de commande de la LED. Cette atténuation est commutable grâce à la sortie "ATT" du VFO raccordée sur "J8-4". Le réglage de l'atténuateur se fera grâce à un potentiomètre raccordé en "J8-1", "J8-2 et "J8-3" (voir schéma). Pour un fonctionnement optimal de cette commande, il est nécessaire de rajouter, côté composants, une résistance de 150 Ohm entre l'émetteur de Q1 et la masse (en trait épais sur le schéma).
Le CAG:
Le CAG intervient simultanément à 2 endroits : Sur le premier mélangeur SA612 du module émission/réception "14HAM-TRM" et sur ce module de la même manière que pour l'atténuateur. Cette fonction est donc assurée par le couple "LDR2" (placée en parallèle de "LDR1") et "LED2". La LED "LED2" est directement reliée au connecteur "J9" qu'il faudra simplement raccorder au connecteur "J5" du module "14HAM-TRM".
Réglage du seuil "ATT" et "CAG":
Le seuil d'action de l'atténuateur et du CAG est assuré par le potentiomètre "P1".
Le gain RF:
Une LDR (LDR3) entre les broche "4" et "11" du UA733 permet de faire varié le gain de 10 à 70V/V avec une LDR de type 5516 (résistance mini de la LDR employée= 130, 140 Ohms environ). Cette LDR3 avec la LED3, qui forment, pour rappel, un optocoupleur de type LED/LDR, permet de commander le gain du préamplificateur réception par le potentiomètre raccordé en "J10-1", "J10-2", "J10-3" et commutable par la fonction "PRE" du VFO raccordé sur "J10-4". Le principe de commande est, en fait, identique à celui de l'atténuateur. Comme pour l'atténuateur et pour un fonctionnement optimal de cette commande, il est nécessaire de rajouter, côté composants, une résistance de 150 Ohms entre l'émetteur de Q2 et la masse (en trait épais sur le schéma).
Rappel: Cette LDR étant totalement insensible à la HF et isolée galvaniquement de la LED, il n'y a donc aucun risque de perturbation du UA733 via la tension de commande de la LED.
3°) - La construction du module.
Voici les documents PDF nécessaires à l'assemblage de ce module. Pour les agrandir et les télécharger, cliquer sur l'angle en haut à droite.
Module commutation Vcc&HF - Schéma 20240228.pdfModule commutation Vcc & HF - Implantation.pdfModule commutation Vcc & HF - Liste des composants - 20240228.pdfModule commutation Vcc & HF - tableau de raccordement.pdf__3-2) - La fabrication d'optocoupleurs.
Avant toutes choses, il y a 3 composants à fabriquer, les optocoupleur LED/LDR. Ce type de composants existent déjà tout fait dans le commerce, mais sont plus cher.
Un exemple d'élément pour fabriquer des optocoupleurs LED/LDR pour pas cher.
Un petit achat de 0,90€ dans un super-marcher:
25 pailles en carton...
...et pile-poil du bon diamètre intérieur, 5mm:
On coupe la longueur nécessaire, soit 10mm, de la colle transparente à l'intérieur, on met en place la LED rouge de 5mm et la LDR de type GL5506 de 5mm, on attend que ça sèche et on a un optocoupleur pour pas cher.
Là, les éléments en place avec de la colle transparente (LED rouge de 5mm en dessous et LDR GL5506 de 5mm au dessus):
J'ai utilisé cette colle en gel.
Elle est un peu longue à séché, mais ensuite, elle reste transparente (ou plutôt, translucide) et devient aussi dure que du plastique.
Une fois la colle bien durcie, un coup de verni à ongle noir. Il sera nécessaire d'en appliquer plusieurs couches.
Le résultat obtenu.
__3-3) - La construction des transfos HF.
La première étape va consister à la fabrication des transformateur pour TR1 et TR2. Dans les deux cas, il sont construit avec 8 spires bifilaires 4/10mm sur tore FT37-43.
Voici l'un deux en photo à droite et la colle que j'ai utilisée ci-dessous.
Suite à des mises à jour, le transformateur TR2 de sortie HF est remplacé par un petit adaptateur constitué d'un petit PCB, de 3 résistances, de 3 condensateur et d'un transformateur HF.
Le schéma de l'adaptateur en remplacement de TR2.
Voici les étapes de sa fabrication.
Les composants nécessaires:
-1 Résistance de 56 Ohms.
-2 résistances de 100 Ohms.
-1 condensateur de 15pF.
-2 condensateurs de 100nF.
-1 transfo HF constitué de 8 spires bifilaires sur tore FT37-43.
-1 petit PCB
-2 x 4 broches pour support DIP.
Commencer par souder les deux condensateurs de 100nF et les deux résistances de 100 Ohms comme montré sur la photo.
Souder ces deux ensembles sur le petit PCB.
Mettre en place le condensateur de 15pF.
Mettre en place la résistance de 56 Ohms en la penchant vers le condensateur de 15pF pour laisser de la place au transformateur.
Mettre en place le transformateur.
Mettre en place les deux barrettes de 4 broches. Le côté des broches à souder sont est celui où celles-ci sont courtes et larges.
Les fines et longues sont celles vers le bas.
Pour aligner correctement celle-ci lors de leur soudure, j'utilise un support DIP.
__3-3) - Assemblage du module.
La première opération à réaliser, c'est de couper la piste +12Volt qui alimente le UA733 pour y insérer la résistance de 1K5.
L'image de droite représente une vue Kicad du PCB vue de dessus, c'est à dire, côté composants. Les pistes en bleu que l'on voit en transparence sont les pistes côté soudures.
L'endroit de la piste à couper, se situe exactement au niveau de la référence R2, mais côté soudures (piste en bleu).
Ces deux photos montre la piste coupée et le masque de soudure (verni) gratté jusqu'au cuivre sur la petite partie inclinée à 45°.
Ensuite, on peut passer à la mise en place des composants.
Comme pour tous les autres module et pour éviter toutes mauvaises surprises, on commence par les composants les plus bas à savoir:
-Les diodes 1N4148,
-les résistances,
-Le support DIP14,
-Les condensateurs de 100nF,
-Les connecteurs SMA,
-Les connecteurs à vis,
-Les deux transistors sans oublier leur résistance de 150 Ohms entre émetteur et masse.
-Les connecteurs blancs KF2510,
-Les potentiomètres multi-tours,
-Les optocoupleurs,
-Les relais RL2 et RL3,
-La diode D1 (6A6 ou 6A10),
-Le relais RL1,
-Les condensateurs chimiques.
-Le transformateur TR1 composé de 8 spires bifilaires de 4/10mm sur tore FT37-43.
-Le petit adaptateur mis à la place de TR2.
Côté soudure, il y a quelques composants à rajouter.
Pour rapel, l'endroit où la piste a été coupée.
La résistance de 1K5 sera soudée entre la pastille de R2 et sur la piste qui a été grattée jusqu'au cuivre.
Le condensateur de 15pF et la résistance de 56 Ohms seront tous les deux soudées entre les pastilles 1 et 14 de l'entrée du UA733.
Une vue reculée des composants mis en place.
L’assemblage est terminé.
__3-4) - Les réglages.
Il y a 2 réglages: "P1" et "P2".
Il faut commencer par "P2". Il est nécessaire de connecter "J6" en "A0" de l'Arduino du VFO. Mettre sous tension et régler "P2" pour que la valeur "VCC" sur l'afficheur du VFO indique la même tension qu'en sortie "+12VP".
Pour régler "P1", il est nécessaire que le module SSB soit connecté. Tourner le potentiomètre en façade "ATT" (atténuateur) à fond, à droite, puis tourner "P1" jusqu'à ce que le souffle de la réception ait totalement disparu. En tournant le potentiomètre en façade "ATT" vers la gauche, le souffle réapparaît.
Les réglages sont terminés.
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