Un récepteur simple pour ondes moyennes - Introduction

Commençons la description de ce montage par le schéma électrique, qui se trouve sur la figure 352 pour vous expliquer, pas à pas, toutes les fonctions effectuées par les différents composants.

On devra relier sur l'une des deux prises antenne A ou B un fil de cuivre d'une longueur de 3 à 5 mètres, qui nous servira pour capter les signaux haute fréquence disponibles dans l'espace.

Plus la longueur de l'antenne sera grande, plus on parviendra à capter d'émetteurs. En fonction de la longueur de l'antenne, on devra vérifier de façon expérimentale s'il vaut mieux utiliser la prise A ou la B.

Tous les signaux captés par l'antenne atteindront la bobine L1. Comme cette dernière se trouve enroulée sur la bobine L2, les signaux se transféreront, par induction, de la première à la seconde bobine.

Sachez, pour votre information, que ces deux bobines sont enfermées dans un petit boîtier métallique que l'on a appelé MF1 (voir figure 351).

C'est la bobine L2 que l'on devra accorder pour recevoir l'émetteur à capter. Sa valeur variera autour de 330 microhenrys.

Sachant que les ondes moyennes couvrent une gamme comprise entre 550 kHz et 1600 kHz, on devra nécessairement connaître les capacités minimale et maximale à appliquer en parallèle sur cette bobine de 330 microhenrys, pour pouvoir nous accorder sur la fréquence voulue.

Voici la formule devant être utilisée pour calculer la valeur de cette capacité:

\(pF = \frac{25300}{[(MHz \times MHz) \times microhenry]}\)

Comme une telle formule exige que la fréquence soit exprimée en MHz et non en kHz, il faudra commencer par convertir les 550 kHz et les 1 600 kHz en MHz, en les divisant par 1 000. On obtient de cette façon:

\(\frac{550}{1000} = 0,55\;MHz\)

\(\frac{1600}{1000} = 1,60\;MHz\)

On devra ensuite élever au carré la valeur de ces deux fréquences:

\(0,55 \times 0,55 = 0,30\)

\(1,60 \times 1,60 = 2,56\)

Après quoi, on pourra multiplier ces deux nombres par la valeur de l'inductance qui, comme nous le savons, est de 330 microhenrys:

\(0,30 \times 330 = 99\)

\(2,56 \times 330 = 844\)

On devra alors, pour connaître la valeur des capacités maximale et minimale à appliquer en parallèle sur la bobine L2, diviser le nombre fixe 25 300 par ces deux valeurs. On obtiendra ainsi:

\(\frac{25300}{99} = 255\;picofarads\)

\(\frac{25300}{844} = 29,9\;picofarads\)

En reliant en série sur les broches de la bobine L2 deux diodes varicap de type BB112 de 550 picofarads (voir DV1 et DV2), on obtiendra une capacité réduite de moitié, c'est-à-dire de 275 picofarads car, comme nous vous l'avons expliqué dans la leçon numéro 3, en reliant en série deux capacités de valeur identique, la capacité totale est divisée par deux.

Si l'on applique une tension positive variable de 0 à 9,1 volts (tension de travail des BB112) sur ces deux diodes varicap, on pourra faire descendre leur capacité maximale de 275 à environ 20 picofarads.

On prélèvera la tension à appliquer sur ces diodes grâce au curseur central du potentiomètre R3.

En tournant le bouton du potentiomètre vers la broche côté masse, on obtiendra la capacité maximale, c'est-à-dire 275 picofarads.

En le tournant au contraire vers la résistance R2, on obtiendra la capacité minimale, c'est-à-dire 20 picofarads.

Pour connaître la fréquence sur laquelle on s'accordera avec cette capacité variable de 275 à 20 pF en utilisant une inductance de 330 microhenrys, on pourra utiliser la formule suivante:

\(kHz = \frac{159000}{\sqrt{picofarad \times microhenry}}\)

Dans le tableau 20, on retrouve la valeur de la fréquence en kHz sur laquelle on s'accordera, en appliquant sur les deux diodes varicap une tension variable de 0 à 8 volts.

Note : les valeurs de la capacité et de la fréquence sont approximatives en raison de la tolérance des diodes varicap.

Le signal de l'émetteur capté sera envoyé, par l'intermédiaire du condensateur C4 de 22 picofarads, sur la "gate" du transistor FET, nommé FT1 sur le schéma électrique.

Ce FET amplifiera le signal de 10 à 15 fois environ, nous permettant ainsi d'obtenir sur sa patte de sortie, appelée "drain", un signal HF d'une amplitude 10 ou 15 fois supérieure à celle se trouvant aux bornes de la bobine L2.

La self JAF1, reliée sur le "drain" de ce FET, empêchera le signal HF que nous avons amplifié, d'atteindre la résistance R6 et donc, de se décharger sur la tension d'alimentation des 15 volts positifs.

Le signal HF ne pouvant traverser la self JAF1, il devra obligatoirement traverser le condensateur C7 de 100 nanofarads et atteindre la diode DG1, qui se chargera de le redresser.

Sur la sortie de cette diode de redressement, on obtiendra uniquement les demi-ondes négatives du signal haute fréquence et, superposé à celui-ci, le signal BF, comme vous pouvez le voir sur la figure 354.

Le condensateur C9 de 100 pF, placé entre la sortie de cette diode et la masse, servira à éliminer le signal HF, laissant ainsi disponible sur sa sortie le signal basse fréquence uniquement (voir figure 354). Ce signal basse fréquence, en passant à travers le condensateur C10 de 15 nonofarads, est appliqué sur la "gate" d'un deuxième FET (voir FT2) pour être amplifié.

Sur la "drain" de ce FET on prélèvera, par l'intermédiaire du condensateur C11 de 100 nanofarads, le signal HF amplifié, qui sera ensuite appliqué sur le potentiomètre R14 que nous utiliserons comme contrôle de volume.

Le signal HF que l'on prélèvera sur le curseur de ce potentiomètre sera envoyé sur la broche 3 du circuit intégré IC1, un TBA820, qui contient un amplificateur de puissance complet pour signaux basse fréquence.

En reliant un petit haut-parleur sur la broche de sortie 7 de ce circuit intégré, on pourra écouter tous les émetteurs que l'on captera.

Ceci étant dit, revenons à la diode de redressement DG1, afin de signaler que sur sa patte de sortie, appelée anode, on trouvera une tension négative, dont l'amplitude s'avérera proportionnelle à celle du signal haute fréquence capté par l'antenne.

En installant une antenne d'environ 5 mètres de longueur, tous les émetteurs très proches fourniront une tension positive avec une amplitude pouvant atteindre un maximum de 1 ou 1,2 volt négatif, tandis que si l'on capte des émetteurs très éloignés, cette amplitude dépassera rarement 0,2 ou 0,3 volt négatif.

Cette tension négative, ne pouvant atteindre le FET FT2 en raison de la présence du condensateur C10 (ce condensateur sert seulement à laisser passer les signaux alternatifs basse fréquence et non la tension continue), elle se déversera sur la résistance R8 et atteindra ainsi les deux résistances R4 et R5 reliées à la "gate" du FET FT1.

Si l'on capte un signal très fort, une tension négative d'environ 1 ou 1,2 volt arrivera sur ces deux résistances, tandis que si l'on capte un signal très faible, ce sera une tension négative d'environ 0,2 ou 0,3 volt.

Vous vous demanderez alors à quoi sert de faire parvenir sur ces résistances une tension négative proportionnelle aux variations d'amplitude du signal capté par l'antenne. Cette tension est utilisée pour ajuster automatiquement le gain du FET, c'est-à-dire pour amplifier plus ou moins, le signal capté par l'antenne.

Lorsqu'une tension négative de 1 ou 1,2 volt environ parviendra sur ces deux résistances, le FET amplifiera le signal capté par l'antenne 2 ou 3 fois seulement. Quand, par contre, une tension négative de 0,2 ou 0,3 volt environ parviendra sur ces deux résistances, le FET l'amplifiera 12 ou 13 fois.

Sans ce contrôle automatique de gain, tous les émetteurs très puissants seraient amplifiés 12 à 15 fois et, par conséquent, on obtiendrait sur la sortie de la diode, un signal basse fréquence très déformé, car toutes les demi-ondes négatives seraient écrêtées (voir figure 355). En effet, le signal basse fréquence, redressé par la diode DG1, n'aurait plus une forme sinusoïdale.

Ce "contrôle automatique de gain", communément appelé CAG (AGC en anglais), nous servira par conséquent à augmenter les signaux très faibles jusqu'à leur maximum et à diminuer les signaux très puissants jusqu'à leur minimum, afin d'éviter des distorsions.

Pour alimenter ce récepteur, on utilisera une tension de 15 volts que l'on pourra prélever d'une alimentation identique à celle décrite dans la leçon numéro 7.

Afin d'éviter qu'une inversion du "plus" et du "moins" risque de griller le FET ou le circuit intégré IC1, nous avons inséré une protection, qui n'est autre que la diode au silicium DS1.

Ainsi, s'il nous arrivait par inadvertance de nous tromper dans le sens de branchement de l'alimentation, cette diode empêchera la tension inverse d'entrer dans le récepteur.

La diode LED DL1 reliée sur la tension positive d'alimentation de 15 volts, nous servira de lampe "témoin", car elle ne s'allumera que lorsque le récepteur se trouvera sous tension.

Barrière Infrarouge et récepteur d'ondes moyennes