Module mode FM 

Pour la conception de ce module, j'ai orienté mes recherches sur des composants classique et non CMS pour le rendre facile à assemblé et facile à dépanner. Je me suis donc arrêté sur le TDA1047 , un démodulateur FM qui a équipé bon nombre de récepteur tel que le célèbre SATELLIT de chez Grundig dans les années 80/90s. Ce circuit intégré est donc en version DIP18 et est facile à se procurer. Il existe aussi des équivalents.

Voici une image de synthèse du PCB de ce module:

Il mesure 80x150mm. 

J'ai eu l'idée de combler les espaces libres avec des trous de fixation de 3mm pour pouvoir installer d'autres choses si nécessaire, ce qui c'est d’ailleurs avéré une bonne idée, puisque j'ai rajouté ensuite, un carter de blindage.

Sur la photo suivante, ce carter est monté avec des entretoises de 15mm à cause des SA612 en format CMS soudé sur adaptateur DIP8 ce qui les rend plus haut. Mais avec des SA612 en format DIP8, ce carter peut être monté avec des entretoises de 10mm, d'où les ouvertures pour le passage de certains composants :

Ce carter de blindage est nécessaire pour la raison suivante : Le TDA1047 procède, en interne et en entrée HF, plusieurs amplis les uns à la suite des autres, ce qui le rend sensible à son environnement. J'ai donc conçu ce carter pour remédier à cette situation

Comme pour ce module, j'en ai profité pour rajouter des trous de fixation. Cela permet d'y fixer d'autres choses comme cela a été le cas par exemple et pendant un temps, pour le module filtre 57MHz :

Nous allons décortiquer le schéma.

Commençons par les relais de commutation. 

Sa tension d'alimentation doit être de +5V, le régulateur "U2" assure donc cette fonction. Comme nous ne sommes pas en mode BLU, X1 ne sera pas nécessairement un oscillateur de type TCXO. Un simple oscillateur classique en format DIP8 ou DIP14 ira très bien. Même si ce type d'oscillateur a tendance à dériver légèrement en fréquence en fonction de la température environnante, il n'y aura aucune influence quant au bon fonctionnement du module. Le connecteur "SMA3" est une option qui permet de remplacer l'oscillateur local par un VFO pour utiliser ce module pour d'autres projets.

Passons maintenant à la partie émission. Voici la portion de schéma depuis l'entrée du signal BF jusqu'à la sortie de la FI à 58.7MHz:

Pour générer la FI à 58.7MHz modulée en FM, le montage fait appel à un mélangeur SA612 (IC2) comme pour la partie réception. Mais contrairement à "IC1" de la réception, le signal de 48MHz issu de l'oscillateur local "X1" est injecté sur l'une des broches (1) de l'entrée symétrique de "IC2". 

Pour générer le 10.7Mhz, on utilise les broches "6" et "7" de "IC2" pour créer un oscillateur de type Colpitts. En sortie de "IC2" le filtre FI passe-bande constitué de "L2" et "C17" permettra de conservé la FI à 58.7MHz.  

Le potentiomètre ajustable "RV2" ajustera la tension de polarisation de "D5" pour permettre de régler la fréquence de l'oscillateur sur la même fréquence centrale du filtre à quartz de la partie réception, de manière qu'il n'y ait pas de décalage entre la réception et l'émission. La diode Zener "D8"  régulera la tension de polarisation de "D5" empêchant ainsi toute dérive de la fréquence  centrale de l'oscillateur.

Pour générer le signal HF modulé en FM, il est nécessaire de faire varier la fréquence de l'oscillateur 10.7MHz au rythme de la modulation BF. Pour ce faire, le signal BF issu du préampli micro ou d'une source extérieur, arrive en "J1-1". Il est amplifié par "IC4B" et arrive sur la cathode de la diode varicap "D5". Le taux de modulation, et donc la bande passante de modulation, sera ajustée par "RV1".

Nous voici arrivé à l'étape de l'assemblage de ce module. Pour ce faire, il est nécessaire de se procurer les documents téléchargeables ci-après.

Pour télécharger les documents PDF, cliquer sur les images ci-dessous, puis descendre jusqu'à la grande barre horizontale rouge et cliquer sur "Télécharger".

Edit du 23/04/2023: Suite à modification, le schéma et la liste des composants va être remis à jour.

Comme pour les autres modules, on commence par les composants les plus bas (diodes, résistances, ...) et on termine par les plus haut. 

Les relais seront blindés avec du ruban adhésif en cuivre comme pour les autres modules, et monter sur supports DIP pour faciliter leur remplacement en cas de panne (voir par exemple la page du module 12 filtres passe-bandes).

Voici une photo du module en cours d'assemblage:

Le module assemblé sous un autre angle:

Après avoir installé et raccordé le module, nous pouvons passer aux différents réglages.

Nous commençons par la réception. 

Connecter un fils d'une longueur quelconque en guise d'antenne et réglé le potentiomètre en façade du préampli au maximum. Mettre sous tension et sélectionner le mode "FM". Vérifier que le potentiomètre de Squelch est bien en position "0", c'est à dire, tourné complètement vers la gauche. Régler "RV3" pour obtenir un signal 48MHz de 250mVpp maximum sur la broche "6" de "IC1". Normalement, on doit entendre un souffle plus ou moins fort dans le haut-parleur. Si le souffle n'est pas assez audible, agir sur "RV6" pour augmenter le gain de "IC4". Régler ensuite le condensateur ajustable "C17" de manière à obtenir le maximum de souffle.

A l'aide d'un autre transceiver, générer une porteuse sur charge fictive ou sur une antenne relativement éloignée et régler le VFO du 14HAM-DK2 sur la même fréquence. Dès que le VFO est callé sur celle-ci, le souffle doit disparaitre. Parler dans le micro du transceiver. Normalement, on ne doit pratiquement pas s'entendre ou très peu. Régler doucement le noyau de "L3" jusqu'à  soudainement s'entendre. En continuant de tourner doucement, on arrive à un moment où l'on ne s'entend brusquement plus. Revenir alors en arrière jusqu'au milieu de cette zone où l'on s'entend. Ensuite, retoucher le réglage de "RV6" pour ajuster la valeur maximale de signal audio que vous souhaitez quand le potentiomètre de volume en façade est au maximum. Et pour finir, tout en restant en émission avec l'autre transceiver, régler "RV7" pour que l'afficheur indique un signal réception maximum. La partie réception est réglée.

Passons maintenant à la partie émission.

La première étape, consiste à réglé l'injection du signal 48MHz dans le mélangeur SA612 ayant pour référence "IC2". Pour celà, retirer d'abord le fil qui servait d'antenne et connecter soit une antenne accordée à la fréquence utilisée ou une charge fictive. Placer une sonde d'oscilloscope sur le connecteur "SMA2" et passer en émission. Régler dans un premier temps "RV4" pour obtenir un maximum de signal FI qui sera aux alentours de 58.700MHz. Arrivé à un certain seuil de réglage, l'amplitude de ce signal n'augmentera plus. Revenir alors légèrement en arrière jusqu'à ce que le signal commence à légèrement diminué. Ensuite, agir sur "RV2" pour ajusté la fréquence centrale d'émission à celle de la réception. Connecter un fil de longueur quelconque en guise d'antenne sur l'autre transceiver qui servira cette fois ci de récepteur et passer en émission. Tout en parlant dans le micro, régler "RV1" pour obtenir le maximum de signal auditif. Si l'audio présente une saturation, baisser légèrement le gain en agissant toujours sur "RV1" jusqu'à disparition de la saturation et l'obtention d'un signal auditif propre. 

Il sera peut être nécessaire de faire baisser l'amplitude du signal de sortie FI à 58.700MHz émission pour ne pas faire saturer toute la chaine émission qui suit. Pour ce faire, mettre en pleine puissance en commutant "PA Lo/Hi" en "Hi" (voyant rouge du bouton poussoir allumé). Puis agir sur "RV4" jusqu'au moment où la puissance commence à diminuer. Vous pouvez aussi décider de baisser la puissance en FM à une valeur maximum voulu grace à l'action de "RV4".

Voila. Le module est prêt à être utilisé.