Un récepteur BLU pour les bandes 3,5 et 7 MHz (Première partie : "La théorie")

L’émetteur BLU proposé dans l'article : "Un modulateur pour transmettre en BLU" a rencontré un tel succès auprès des radioamateurs que cela nous a encouragés à poursuivre nos recherches en direction du récepteur cette fois. En effet, ayant vu à quel point il était facile de réaliser leur TX BLU, ces OM* nous ont demandé un récepteur de la même veine pour le 3,5 et le 7 MHz : cet article lui est consacré. Au bout du compte nous aurons eu la joie de vous faire comprendre ce qu’est la BLU et comment ça marche.


Tout le monde connaît l’AM (ou modulation d’amplitude) et la FM (ou modulation de fréquence), mais en revanche le sigle BLU laisse beaucoup de monde coi : même si je le dis en anglais, SSB, je ne vois aucun visage s’illuminer. La “Single Side Band” (ou Bande Latérale Unique), comme son nom l’indique elle n’émet qu’une seule bande latérale sur les deux existantes, s’est développée si rapidement que pas mal de jeunes aspirants radioamateurs sont très demandeurs d’une formation vraiment pédagogique en ce domaine et de réalisations expliquées pas à pas. C’est là notre vocation, vous le savez et, après le succès de notre émetteur BLU pour la bande 3,5 MHz (référence en introduction), nous poursuivons avec le récepteur. Dans ce même article : "Un modulateur pour transmettre en BLU", auquel vous vous reporterez avec profit, nous expliquions qu’une émission en BLU est définie :
- BLI ou LSB (“Lower Side Band”) si l’on utilise la bande latérale de fréquence inférieure,
- BLS ou USB (“Upper Side Band”) si l’on utilise la bande latérale supérieure.
Pour comprendre comment fonctionnent un émetteur et un récepteur en BLU (inférieure ou supérieure), il est nécessaire de partir d’un signal HF modulé en AM.




* C’est le sigle (Old Men) par lequel les radioamateurs se désignent eux-mêmes traditionnellement.

Un signal HF modulé en amplitude
Pour émettre en AM il faut ajouter au signal HF les fréquences du signal BF, comme le montre la figure 1. Prenons par exemple un émetteur accordé sur 3,5 MHz (ou 3 500 kHz) et modulons ce signal en AM avec un signal BF de 1 kHz. Sur l’écran d’un oscilloscope nous voyons alors varier l’amplitude de la porteuse HF de manière symétrique seulement quand le signal modulant BF est présent (figure 2 à gauche).
Si nous examinons ce même signal avec un analyseur de spectre, nous voyons en revanche 3 signaux distincts (figure 4) :
- Le premier signal central correspond à la porteuse HF accordée sur la fréquence 3,5 MHz.
- Le deuxième signal latéral gauche correspond à la porteuse des 3 500 kHz à laquelle on a soustrait le signal BF de 1 kHz, il est donc accordé sur 3 500 – 1 = 3 499 kHz.
- Le troisième signal latéral droit correspond à la porteuse des 3 500 kHz à laquelle on a ajouté le signal BF de 1 kHz, il est donc accordé sur 3 500 + 1 = 3 501 kHz.
Si nous modulons en AM cette même fréquence de 3,5 MHz avec un signal BF de 2 kHz, nous voyons à l’écran toujours 3 signaux distincts, ainsi répartis (figure 5) :
- Le premier signal central correspond à la porteuse HF accordée sur la fréquence 3,5 MHz.
- Le deuxième signal latéral gauche correspond à la porteuse des 3 500 kHz à laquelle on a soustrait le signal BF de 2 kHz, il est donc accordé sur 3 500 – 2 = 3 498 kHz.
- Le troisième signal latéral droit correspond à la porteuse des 3 500 kHz à laquelle on a ajouté le signal BF de 2 kHz, il est donc accordé sur 3 500 + 2 = 3 502 kHz.
Puisque le signal BF est présent à droite comme à gauche de la porteuse HF et qu’au cours de la réception de ces 3 fréquences nous n’en utilisons qu’une seule, soit celle de la BF, si l’on pouvait émettre une seule de ces deux bandes latérales, on aurait un meilleur rendement, car on obtiendrait un gain en puissance 8 fois supérieur à celui d’un émetteur AM identique et ce, pardessus le marché, avec une consommation de courant plus faible. Second avantage, on occupe alors une bande passante moitié moindre par rapport à un émetteur AM ordinaire : et, comme la bande passante est diminuée, le rapport Signal/Bruit s’améliore.

Comment fonctionne un émetteur BLU
Dans l'article : "Un modulateur pour transmettre en BLU" nous vous proposions un émetteur BLU pour la bande des 3,5 MHz (80 mètres), simple, avec étage final de puissance de 1 W, utilisable pour des QSO locaux en QRP (ou liaisons hertziennes de voisinage en faible puissance rayonnée, pour les non encore initiés). Avant de passer à la description du récepteur, nous vous en reproposons le schéma synoptique (figure 9) et vous expliquons comment on produit une émission en BLU.
En haut à gauche de la figure 9, nous avons un premier étage oscillateur opérant sur la fréquence de 456,5 kHz.
Cette fréquence est appliquée à l’une des deux entrées du premier mélangeur équilibré. L’autre entrée de ce mélangeur reçoit le signal BF prélevé sur l’étage amplificateur dont l’entrée est attaquée par le microphone.
Soyons simples. Appliquons à l’entrée du premier mélangeur un signal BF de 2 kHz, sur l’autre entrée arrive le signal de 456,5 kHz produit par l’oscillateur, à la sortie nous prélevons deux fréquences :
1° fréquence = signal HF + signal BF
2° fréquence = signal HF – signal BF.

Par conséquent, à la sortie du premier mélangeur équilibré nous trouvons ces deux fréquences :
456,5 + 2 = 458,5 kHz
(première fréquence)
456,5 – 2 = 454,5 kHz
(seconde fréquence).

Si nous appliquons ces deux fréquences à l’entrée d’un filtre professionnel (figure 14) laissant passer les seules fréquences comprises entre 453,5 kHz et 456,5 kHz, il va de soi que la fréquence résultant de l’addition, soit 458,5 kHz, ne peut pas passer et que par contre la fréquence résultant de la soustraction, soit 454,5 kHz, elle, passe.

Note : Si, sur la seconde entrée du premier mélangeur équilibré, le signal BF en provenance du microphone n’arrive pas, il n’y a bien sûr pas de mélange avec le signal HF de 456,5 kHz produit par l’étage oscillateur et donc aucun signal ne sort du mélangeur.

Etant donné que le filtre professionnel laisse passer la bande de fréquence comprise entre 453,5 kHz et 456,5 kHz (figure 14), il suffit de faire une simple soustraction de ces deux fréquences entre elles pour connaître la bande passante maximale du signal BF :
456,5 – 453,5 = 3 kHz.

La fréquence de 454,5 kHz qui, nous l’avons vu, passe à travers le filtre professionnel, est appliquée sur une des deux entrées du second mélangeur équilibré (figure 9 : le mélangeur équilibré relié à l’antenne). Sur l’autre entrée de ce second mélangeur équilibré est appliqué le signal HF de 3,2 MHz, prélevé sur le second étage oscillateur à quartz (déjà proposé dans l'article : "Un modulateur pour transmettre en BLU") : cet oscillateur est fort simple, il est en effet constitué d’un quartz et de deux transistors courants de faible puissance. La sortie de ce second mélangeur équilibré produit le signal BLI (LSB pour les inconditionnels de Shakespeare, grand électronicien élisabéthain) dont la fréquence est de :
454,5 + 3 200 = 3 654,5 kHz.

Cette fréquence de 3,6545 MHz peut être envoyée directement dans l’antenne et être rayonnée dans l’éther, ou alors elle peut être appliquée à l’étage final de 1 W (Voir l'article : "Un modulateur pour transmettre en BLU").

Figure 1 : Pour émettre en AM, on additionne le signal BF à la porteuse HF de l’étage émetteur et on obtient ainsi un signal composé de HF + BF.

Figure 2 : Si nous regardons sur l’écran d’un oscilloscope un signal HF + BF, il nous apparaît comme sur la photo de gauche. Si nous le regardons sur l’écran d’un analyseur de spectre, il nous apparaît comme sur la photo de droite.

Figure 3 : Si, avec un analyseur de spectre, nous examinons un signal AM de 3,5 MHz non modulé, nous voyons à l’écran seulement la porteuse accordée exactement sur 3,5 MHz.

Figure 4 : Si nous modulons cette porteuse HF avec un signal BF de 1 kHz, nous voyons à l’écran la fréquence centrale de 3,5 MHz, à gauche la fréquence de 3,499 MHz et à droite celle de 3,501 MHz.

Figure 5 Si nous modulons cette même porteuse HF avec un signal BF de 2 kHz, nous voyons toujours la fréquence centrale de 3,5 MHz, à gauche la fréquence de 3,498 MHz et à droite celle de 3,502 MHz.

Figure 6 : Si nous cherchons à voir sur l’écran de l’analyseur de spectre le signal émis par le TX, qui est de 3 200 + 456,5 = 3 656,5 kHz (figure 9), nous ne le voyons pas, car il n’y a pas de signal BF.

Figure 7 : Si nous modulons en BLU la fréquence 3,6545 MHz avec un signal BF de 1 kHz, nous voyons à l’écran seulement la porteuse HF sur la fréquence BLI de 3 656,5 – 1 = 3 655,5 kHz et non la fréquence BLS.

Figure 8 : Si nous modulons en BLU la fréquence 3,6545 MHz avec un signal BF de 2 kHz, nous voyons à l’écran seulement la porteuse HF sur la fréquence BLI de 3 656,5 – 2 = 3 654,5 kHz comme avec l’émetteur de la figure 9.

Que se passe-t-il si nous modulons avec 1 kHz au lieu de 2 kHz ?
Si nous appliquons à l’entrée du premier mélangeur équilibré une fréquence de 1 kHz (au lieu de 2 kHz), la fréquence HF produite par le premier étage oscillateur à quartz (figure 9) reste 456,5 kHz, c’est seulement le signal BF du microphone qui change et passe de 2 à 1 kHz, par conséquent à la sortie du premier mélangeur équilibré on trouve ces fréquences :
456,5 + 1 = 457,5 kHz
(première fréquence)
456,5 – 1 = 455,5 kHz
(seconde fréquence).

Etant donné que ces fréquences sont appliquées à l’entrée du filtre professionnel (figure 14), lequel, on le sait, laisse passer les seules fréquences comprises entre 453,5 kHz et 456,5 kHz, il va de soi que la fréquence égale à la somme, soit :
456,5 + 1 = 457,5 kHz

ne peut passer, alors que la fréquence égale à la différence, soit :
456,5 – 1 = 455,5 kHz

passe sans problème. Du filtre professionnel sort donc la seule fréquence de 455,5 kHz, obtenue par soustraction du signal modulant BF de 1 kHz aux 456,5 kHz. La fréquence de 455,5 kHz, ayant pu passer à travers le filtre, est appliquée sur l’une des deux entrées du second mélangeur équilibré. Sur l’autre entrée de ce second mélangeur est appliqué le signal HF de 3 200 kHz prélevé sur le second oscillateur à quartz et par conséquent, la sortie de ce second mélangeur équilibré produit un signal BLI dont la fréquence est égale à :
3 200 + 455,5 = 3 655,5 kHz

fréquence appliquée à l’antenne et rayonnée dans l’éther.

Les signaux visualisés par un analyseur de spectre
Si nous observons à l’écran d’un tel appareil le signal produit par un émetteur AM accordé sur 3,5 MHz, mais encore non modulé, nous voyons une porteuse HF pure (figure 3). Si maintenant nous la modulons avec un signal BF de 1 kHz, nous voyons apparaître de chaque côté de la fréquence centrale de 3,5 MHz deux autres fréquences ayant pour valeurs (figure 4) :
3 500 – 1 = 3 499 kHz
et
3 500 + 1 = 3 501 kHz.

Si donc nous voulons capter cet émetteur avec un récepteur AM, nous devons l’accorder exactement sur 3,5 MHz.
Si nous regardons sur l’écran de ce même analyseur le signal émis par un émetteur BLU, mais encore non modulé, nous ne verrons aucun signal apparaître, car il n’y a pas de porteuse HF. Si maintenant nous modulons avec une note fixe de 1 kHz et choisissons de moduler en BLI, nous voyons à l’écran un seul signal sur la fréquence de :
(456,5 – 1) + 3 200 = 3 655,5 kHz
(figure 7).

Si en revanche nous modulons, toujours en BLI, avec une note fixe de 2 kHz, nous voyons à l’écran un seul signal sur la fréquence de :
(456,5 – 2) + 3 200 = 3 654,5 kHz
(figure 8).

Rappelons que la bande des fréquences de la parole est comprise entre 200 Hz et 3 kHz et que, par conséquent, si, pour émettre en BLI, nous prenons la fréquence de 3,2 MHz choisie précédemment, la fréquence d’émission varie entre :
(456,5 – 0,2) + 3 200 = 3 656,3 kHz
et
(456,5 – 3,0) + 3 200 = 3 653,5 kHz.

Si, en revanche nous modulons en BLS (Shakespeare dirait USB), la fréquence d’émission varie entre :
(453,5 + 0,2) + 3 200 = 3 653,7 kHz
et
(453,5 + 3,0) + 3 200 = 3 656,5 kHz.


Schéma synoptique du récepteur BLU
Si vous avez quelques doutes sur la la réalisation d’un récepteur BLU, le schéma synoptique de la figure 10 vous rassérénera, car vous y découvrirez une réalité somme tout assez simple. Pour expliquer comment fonctionne un récepteur BLU, imaginons que nous captions un signal HF rayonné par l’émetteur de la figure 9, modulé avec une note fixe BF de 2 kHz. Nous l’avons vu, l’antenne de cet émetteur rayonne un signal de fréquence égale à :
454,5 + 3 200 = 3 654,5 kHz.

Par conséquent l’étage d’entrée du récepteur (figure 10) reçoit la fréquence de 3,6545 MHz, à convertir pour obtenir en sortie une fréquence audio de 2 kHz, identique à celle utilisée pour la modulation. Le signal de 3 654,5 kHz capté par l’antenne, après avoir été amplifié, est appliqué à l’une des deux entrées présentes dans le premier mélangeur équilibré (figure 10). Sur l’autre entrée de ce mélangeur est appliqué un signal HF de 4 110 kHz, prélevé sur le premier oscillateur à fréquence variable : celui-ci est en mesure de produire un signal HF pouvant varier de 3 955 à 4 255 kHz.
Pour capter l’émetteur émettant en BLI sur 3,6545 MHz, nous devons tourner le bouton d’accord du premier oscillateur variable jusqu’à la production d’une fréquence de 4 110 kHz.
Si nous l’appliquons à l’une des deux entrées du premier mélangeur équilibré et si nous appliquons sur l’autre entrée la fréquence de 3 654,5 kHz captée par l’antenne, nous prélevons à la sortie du premier mélangeur équilibré cette fréquence :
4 110 – 3 654,5 = 455,5 kHz.

Etant donné que cette fréquence est appliquée au filtre professionnel (figure 14) ne laissant passer que les fréquences entre 453,5 kHz et 456,5 kHz, elle passe sans subir aucune atténuation.
La fréquence de 455,5 kHz sortant de ce filtre professionnel est appliquée à l’une des deux entrées du second mélangeur équilibré (figure 10). Sur l’autre entrée est appliqué le signal prélevé sur le second oscillateur, produisant un signal HF de 453,5 kHz exactement (figure 10). En appliquant sur les entrées de ce second mélangeur équilibré la fréquence de 453,5 kHz du second oscillateur à quartz et la fréquence de 455,5 kHz du filtre professionnel, nous prélevons à la sortie un signal BF de :
455,5 – 453,5 = 2 kHz.

Note : Pour simplifier, nous avons pris en exemple une fréquence modulante fixe de 2 kHz, mais rien ne change dans le principe si nous prenons des fréquences modulantes différentes, comme celles de la parole qui vont de 2 ou 300 Hz à 3 000 Hz environ. En effet, le filtre professionnel CFJ455K-5 Murata (figure14), utilisé en émission comme en réception, laisse passer une bande de fréquences comprises entre 453,5 kHz et 456,5 kHz, soit 3 kHz au maximum.

Figure 9 : Schéma synoptique de l’émetteur de l'article : "Un modulateur pour transmettre en BLU". En haut le premier oscillateur à quartz produisant une fréquence BLI de 456,5 kHz. Cette fréquence entre dans le premier mélangeur équilibré en même temps que le signal BF de 2 kHz et à la sortie on obtient deux fréquences de 458,5 et de 454,5 kHz. Le filtre professionnel, à la sortie de ce premier mélangeur, laisse passer seulement la fréquence de 454,5 kHz entrant dans le second mélangeur équilibré en même temps que la fréquence de 3 200 kHz produite par le second oscillateur. A la sortie du second mélangeur on trouve une fréquence de 3 654,5 kHz à envoyer à l’antenne émettrice.

Figure 10 : La fréquence de 3 654,5 kHz captée par l’antenne réceptrice est appliquée sur une des deux entrées du premier mélangeur équilibré. Sur l’entrée opposée est appliquée une fréquence HF de 4 110 kHz prélevée sur le premier oscillateur. A la sortie de ce mélangeur on trouve une fréquence de 4 110 – 3 654,5 = 455,5 kHz laquelle, après être passée à travers le filtre professionnel, atteint l’entrée du second mélangeur équilibré en même temps que la fréquence de 453,5 kHz produite par le second oscillateur servant à sélectionner les signaux BLI ou BLS. En mélangeant la fréquence de 455,5 kHz et celle de 453,5 kHz on obtient un signal BF de 455,5 – 453,5 = 2 kHz.

Figure 11 : Le récepteur BLU bibande (3,5 et 7 MHz) dans son boîtier prêt à fonctionner. Pour l’accord (“TUNING”) nous utilisons deux potentiomètres, un pour l’accord normal, l’autre pour l’accord fin (figure 20). Le potentiomètre R1 “RF SIGNAL” (signal HF), sert à atténuer les signaux trop forts.

Le schéma électrique du récepteur
Après avoir vu le schéma synoptique de la figure 10, nous pouvons passer maintenant au schéma électrique de ce récepteur BLU, figure 12. Il s’agit d’un récepteur bibande en mesure de recevoir la bande des 3,5 MHz et celle des 7 MHz, les plus propres à l’acquisition d’un peu de pratique en réception des signaux BLU.
Commençons la description par la prise d’antenne : le signal reçu est appliqué au curseur du potentiomètre R1 lequel, en atténuant les forts signaux, par exemple des émetteurs locaux, sert à réduire la sensibilité d’entrée. Le signal HF capté est prélevé sur ce potentiomètre par C1 et il est appliqué aux entrées des deux filtres passe-bande L/C (dans le rectangle jaune). Le premier filtre (celui du haut) est de 3,5 MHz et il a été calculé pour laisser passer les fréquences de 3,4 à 3,9 MHz environ. Le second filtre (en bas) est de 7 MHz et il a été calculé pour laisser passer les fréquences de 6,5 à 7,1 MHz environ.
On le voit, sur les entrées et également sur les sorties de ces filtres, on a monté des diodes DS1, DS2 et DS3, DS4, utilisées comme commutateurs électroniques pour laisser passer le signal HF selon la bande qu’on veut recevoir. En effet, si nous appliquons à ces diodes une tension positive de 5 V ou plus et si nous limitons le courant par une résistance, de façon à les faire traverser par un courant d’environ 6 à 13 mA, elles se comportent comme des interrupteurs mécaniques ordinaires à contacts fermés : le signal HF ou BF appliqué sur une des deux extrémités passe sur l’extrémité opposée sans subir aucune atténuation (figure 13). Par exemple, pour faire conduire DS1 et DS2, il suffit d’appliquer une tension positive de 5 V sur leur anode à travers R3 et R4 et avec en série les selfs JAF2 et JAF5, puis de relier à la masse leur cathode à travers les selfs JAF1 et JAF10 avec en série R2 et R7.
Ainsi, le signal HF prélevé à l’antenne par C1 passe à travers DS1 sans subir aucune atténuation et peut atteindre les selfs et les condensateurs du filtre passe-bande pour être envoyé à l’entrée de IC2. Notons que les selfs JAF reliées aux anodes et aux cathodes, servent seulement à empêcher que le signal HF ne se décharge à la masse ou au positif d’alimentation. Etant donné que ces commutateurs électroniques, constitués de deux diodes, se trouvent à l’entrée comme à la sortie des deux filtres passe-bande, celui de 3,5 et celui de 7 MHz, il va de soi que si on applique la tension positive de 5 V sur le filtre passe-bande de 3,5 MHz, seul ce filtre est activé et celui de 7 MHz est désactivé. Quand l’inverseur S1 est sur l’autre position, le 5 V est appliqué au filtre passe-bande de 7 MHz qui s’active alors que celui de 3,5 MHz se désactive.
Le signal HF ayant pu passer à travers le filtre passe-bande sélectionné, est appliqué par C29 à la broche 1 de IC2, un NE615 ou SA615 (voir schéma synoptique, figure 21, dans la seconde partie de l’article) contenant presque tous les étages nécessaires à la réalisation d’un récepteur BLU. Ce signal HF est amplifié par l’amplificateur interne puis appliqué à l’entrée du premier mélangeur, interne toujours. Sur l’autre entrée de ce premier mélangeur est appliqué le signal HF produit par l’oscillateur interne (!), correspondant aux broches 3 et 4. Comme le montre le schéma électrique, figure 12, sur la broche 4 sont connectées à travers C38 les diodes varicap d’accord DV1 et DV2 et le contact central du relais RL1, nous permettant de sélectionner un des deux circuits d’accord. Celui constitué de JAF12/C48 sert à recevoir la gamme des 7 MHz et celui composé de JAF13/C49, la gamme des 3,5 MHz.
Quand nous appliquons, avec S1, la tension de 5 V sur le filtre passe-bande des 7 MHz, cette tension atteint aussi l’enroulement du relais, lequel relais insère le circuit d’accord de JAF12-C48.
Ainsi, le récepteur est prêt à capter la gamme des 7 MHz en BLI ou en BLS.
Pour cette bande, nous avons pris une petite self JAF12 de 4,7 μH et un condensateur parallèle C48 de 27 pF, ce qui permet d’obtenir un signal HF de 6,9 à 7,5 MHz.
Quand nous appliquons, avec S1, la tension de 5 V sur le filtre passe-bande des 3,5 MHz, cette tension atteint aussi l’enroulement du relais, lequel relais insère le circuit d’accord de JAF13-C49. Ainsi, le récepteur est prêt à capter la gamme des 3,5 MHz en BLI ou en BLS. Pour cette bande, nous avons pris une petite self JAF13 de 15 μH, ce qui permet d’obtenir un signal HF de 3,9 à 4,3 MHz.
Pour faire l’accord d’un bout à l’autre de la gamme choisie, nous appliquons à la double diode varicap DV1-DV2 une tension variable de 0 à 5 V prélevée sur les deux potentiomètres R27 et R29. Pour l’accord normal nous utilisons le potentiomètre 10 tours R27-TUNING et pour l’accord fin le potentiomètre monotour R29-FINE.
IC2 mélange la fréquence reçue par l’antenne avec celle produite par l’oscillateur relié à la broche 4 et ainsi nous pouvons prélever broche 20 une fréquence entre 453,5 et 456,5 MHz, appliquée au filtre professionnel FC1.
Le signal qui sort de ce dernier passe sur la gâchette 1 du MOSFET MFT1 : celui-ci, non seulement l’amplifie d’environ 20 dB, soit 10 fois en tension, mais encore joue le rôle de CAG ou Contrôle Automatique de Gain. En effet, le signal présent sur le drain, non seulement atteint la MF1 accordée sur 455 kHz, mais en plus il revient, à travers C27, sur la broche 18 de IC2, lequel l’applique à son étage interne RSSI ou “Received Signal Strength Indicator “ (Indicateur de force du signal reçu). La tension continue sortant de la broche 7, dont la valeur est proportionnelle au signal reçu, atteint l’entrée inverseuse 2 de l’amplificateur opérationnel IC1-A lequel, en l’amplifiant, pilote le S- mètre relié à sa sortie et modifie le gain de MFT1 en faisant varier la tension de la gâchette 2.
Le signal HF sur le secondaire de la MF1 est envoyé aux broches 1 et 2 de IC3, un NE602 ou SA602 (figure 22 dans la seconde partie de l’article), utilisé dans ce récepteur comme second mélangeur équilibré. Sur la broche 6 de IC3, il faut appliquer un signal de 453,5 kHz, pour capter les signaux BLI, ou bien de 456,5 kHz, pour capter les signaux BLS.
Ces deux fréquences BLI et BLS sont produites par les oscillateurs composés des 4 NAND IC6-A, IC6-B, IC6-C et IC6-D.
La NAND IC6-A est utilisée pour produire la fréquence de 456,5 kHz de la BLS et la NAND IC6-D pour la fréquence de 453,5 kHz de la BLI.
Même si un identique résonateur céramique de 455 kHz (XF1 et XF2) est relié à ces NAND, nous ne pouvons pas les faire osciller sur les fréquences nécessaires de 453,5 kHz et 456,5 kHz en réglant les deux condensateurs ajustables C67 et C69. Pour comprendre comment fonctionnent ces oscillateurs constitués d’une seule NAND et d’un filtre céramique, vous devez considérer ce que suit :
- Quand la broche d’entrée opposée à celle reliée au filtre céramique est au niveau logique 1, la NAND peut osciller.
- Lorsque la broche d’entrée opposée à celle reliée au filtre céramique est au niveau logique 0, la NAND n’oscille plus.
Si vous regardez maintenant attentivement le schéma électrique à droite de la figure 12, vous voyez que la broche d’entrée de la NAND IC6-D (à droite) est reliée, par S2, à la tension positive de 5 V et par conséquent cet étage peut osciller et fournir à sa sortie la fréquence de 453,5 kHz pour la BLI.
La broche d’entrée de la NAND IC6-A (à gauche) est maintenue forcée au niveau logique 0 par la troisième NAND IC6-C montée en inverseur et donc cet étage ne peut osciller. Pour le faire osciller, nous devons ouvrir S2. Ainsi, la broche d’entrée de la NAND IC6-D (à droite) est maintenue forcée au niveau logique 0 à travers R43, montée entre cette broche et la masse et par conséquent cet étage ne peut osciller. Ce même niveau logique 0 atteint aussi les entrées de la troisième NAND IC6-C laquelle, étant montée en inverseur, fournit à sa sortie un niveau logique opposé, soit un niveau logique 1. Ce niveau logique 1, atteignant la broche d’entrée de la NAND IC6-A (à gauche), la fait osciller et produire à sa sortie la fréquence de 456,5 kHz pour la BLS.
La dernière NAND IC6-B applique sur la broche 6 de IC3 NE602 une des deux fréquences BLI ou BLS, mélangée ensuite avec la fréquence de 455 kHz arrivant de la MF1 sur les deux broches d’entrée 1 et 2.

Note : Si vous suivez notre Cours, vous savez que “niveau logique 1” signifie “extrémité court-circuitée à la tension positive d’alimentation” et “niveau logique 0”, “extrémité court-circuitée à la masse”.

Des broches de sortie 4 et 5 de IC3 sort un signal mélangé dont la fréquence est égale à la différence entre le signal appliqué aux entrées 1 et 2 et celui appliqué broche 6. Donc, si nous appliquons sur les broches d’entrée 1 et 2 une fréquence de 455,5 kHz et sur la broche 6 une de 453,5 kHz, des broches de sortie 4 et 5 sort un signal BF de :
455,5 – 453,5 = 2 kHz.

Ce signal BF est préamplifié environ 15 fois par l’amplificateur opérationnel IC1-B et appliqué sur la broche 2 de IC5, un TDA7052B que nous utilisons en étage final de puissance de 1 W pilotant le petit haut-parleur. Comme le montre le schéma synoptique de la figure 23 (seconde partie de l’article), les sorties 5 et 8 sont reliées à deux finaux pilotés en opposition de phase et par conséquent les deux fils du haut-parleur ne doivent pas être reliés à la masse. Si, à la place du haut-parleur, vous préférez un casque à écouteurs, pensez à isoler le jack femelle de la masse d’alimentation.

Figure 12a : Schéma électrique du récepteur BLU. Pour capter la gamme 3,5 et la gamme 7 MHz, on utilise deux filtres passe-bande (en haut à gauche dans deux rectangles jaunes). Pour commuter le récepteur sur l’une ou sur l’autre gamme, on se sert de S1 lequel, non seulement porte le +5 V sur les diodes de commutation de chaque filtre, mais en plus excite ou relaxe le RL1 de façon à relier à l’oscillateur de IC2 une des deux selfs d’accord.

Figure 12b : Dans cette partie du schéma électrique nous trouvons les deux oscillateurs BLI et BLS. La NAND IC6-A est utilisée pour produire la fréquence BLS de 456,5 kHz et la NAND IC6-A la fréquence BLI de 453,5 kHz.

Liste des composants
R1 = 1 kΩ pot. lin.
R2 = 470 Ω
R3 = 330 Ω
R4 = 330 Ω
R5 = 330 Ω
R6 = 330 Ω
R7 = 470 Ω
R8 = 15 kΩ
R9 = 5,6 kΩ
R10 = 10 kΩ
R11 = 1,5 MΩ
R12 = 470 Ω
R13 = 1 MΩ
R14 = 100 kΩ
R15 = 10 kΩ
R16 = 39 Ω
R17 = 68 kΩ
R18 = 2,7 kΩ
R19 = 220 Ω
R20 = 39 Ω
R21 = 220 Ω
R22 = 10 kΩ
R23 = 4,7 kΩ
R24 = 1,5 kΩ
R25 = 1 kΩ
R26 = 47 kΩ
R27 = 10 kΩ pot.10 tours
R28 = 1 kΩ
R29 = 10 kΩ pot. lin.
R30 = 220 kΩ
R31 = 10 kΩ
R32 = 100 Ω
R33 = 10 kΩ
R34 = 10 kΩ
R35 = 10 kΩ
R36 = 150 kΩ
R37 = 150 kΩ
R38 = 2,2 kΩ
R39 = 4,7 Ω 1/2 watt
R40 = 10 kΩ
R41 = 10 kΩ
R42 = 2,2 MΩ
R43 = 10 kΩ
R44 = 2,2 MΩ
R45 = 10 kΩ
R46 = 220 kΩ pot. lin.
C1 = 100 nF céramique
C2 = 1,5 nF céramique
C3 = 1,5 nF céramique
C4 = 47 nF céramique
C5 = 1,5 nF céramique
C6 = 100 pF céramique
C7 = 100 nF céramique
C8 = 820 pF céramique
C9 = 33 pF céramique
C10 = 47 nF céramique
C11 = 47 nF céramique
C12 = 1,5 nF céramique
C13 = 680 pF céramique
C14 = 47 pF céramique
C15 = 100 nF céramique
C16 = 470 pF céramique
C17 = 12 pF céramique
C18 = 47 nF céramique
C19 = 10 μF électrolytique
C20 = 10 μF électrolytique
C21 = 10 nF polyester
C22 = 47 nF céramique
C23 = 47 nF céramique
C24 = 100 nF céramique
C25 = 10 μF électrolytique
C26 = 100 nF céramique
C27 = 82 pF céramique
C28 = 47 nF céramique
C29 = 100 nF céramique
C30 = 100 nF céramique
C31 = 100 nF céramique
C32 = 100 nF céramique
C33 = 100 nF céramique
C34 = 100 nF céramique
C35 = 100 nF céramique
C36 = 100 pF céramique
C37 = 82 pF céramique
C38 = 47 nF céramique
C39 = 47 nF céramique
C40 = 1,2 nF céramique
C41 = 47 nF céramique
C42 = 100 nF céramique
C43 = 10 μF électrolytique
C44 = 100 nF céramique
C45 = 10 nF céramique
C46 = 10 pF céramique
C47 = 100 nF céramique
C48 = 2-27 pF ajustable
C49 = 2-27 pF ajustable
C50 = 100 nF polyester
C51 = 100 nF polyester
C52 = 1,5 nF polyester
C53 = 33 nF polyester
C54 = 100 nF polyester
C55 = 100 nF polyester
C56 = 10 μF électrolytique
C57 = 330 pF céramique
C58 = 10 μF électrolytique
C59 = 100 nF polyester
C60 = 100 nF polyester
C61 = 220 μF électrolytique
C62 = 330 pF céramique
C63 = 100 nF polyester
C64 = 220 nF polyester
C65 = 220 μF électrolytique
C66 = 47 pF céramique
C67 = 3-40 pF ajustable
C68 = 100 nF polyester
C69 = 6-50 pF ajustable
C70 = 150 pF céramique
C71 = 180 pF céramique
C72 = 100 nF polyester
JAF1 = Self 470 μH
JAF2 = Self 470 μH
JAF3 = Self 2,2 μH
JAF4 = Self 2,2 μH
JAF5 = Self 56 μH
JAF6 = Self 470 μH
JAF7 = Self 1 μH
JAF8 = Self 1 μH
JAF9 = Self 33 μH
JAF10 = Self 470 μH
JAF11 = Self 100 μH
JAF12 = Self 4,7 μH
JAF13 = Self 15 μH
JAF14 = Self 100 μH
XF1 = Résonateur céramique 455 kHz
XF2 = Résonateur céramique 455 kHz
FC1 = Filtre céramique 455 kHz
MF1 = Moyenne fréquence 455 (noire)
DS1 = 1N4148
DS2 = 1N4148
DS3 = 1N4148
DS4 = 1N4148
DS5 = 1N4148
DS6 = 1N4148
DV1 = Varicap BB204
DV2 = Varicap BB204
FT1 = FET J310
MFT1 = MOSFET BF964
IC1 = LM358
IC2 = SA615N
IC3 = SA602AN
IC4 = MC78L05
IC5 = TDA7052B
IC6 = CMOS 4011
RL1 = Relais 6 V 2 RT
S1 = Inverseur
S2 = Inverseur
MA1 = Galvanomètre 200 μA
HP = Haut-parleur 8 Ω

Sauf indication contraire, toutes les résistances sont des 1/4 de W à 5 %.


Figure 13 : Si nous appliquons une tension +5 V sur les anodes des diodes au silicium, elles se comportent comme des interrupteurs mécaniques, faisant alors passer d’une extrémité à l’extrémité opposée n’importe quel signal HF ou BF.

L’alimentation
Pour alimenter ce récepteur nous avons besoin de deux tensions : une de 12 V et une de 5 V. La tension de 12 V, prélevée sur le circuit intégré régulateur de la figure 15 (seconde partie de l’article), est utilisée pour alimenter MFT1, l’étage préamplificateur de l’amplificateur opérationnel IC1 et l’étage final de puissance de IC5. La tension de 5 V, stabilisée par IC4, sert à alimenter les autres étages du récepteur. Le schéma électrique de la figure 12 indique les valeurs des tensions alimentant les différents étages : soit +12 V, soit +5 V.

Conclusion et à suivre
Dans cette première partie nous avons pu vous expliquer les principes de la BLU, en émission comme en réception et analyser bien à fond le fonctionnement du récepteur bibande qui vous permettra de compléter votre station ou de commencer une carrière de radioamateur (si vous êtes néophyte, vous devrez commencer par écouter les fréquences, vous serez alors un SWL, “Short Wave Listener”, ou Ecoutant Ondes Courtes et ensuite peutêtre vous viendrez à l’émission).
La seconde vous proposera de passer à l’action et de monter ce véritable récepteur de trafic BLU. En attendant, nous vous recommandons de vous reporter a l'article : "Un modulateur pour transmettre en BLU", ne serait-ce que pour “réviser” vos principes BLU, ou même pour envisager de construire les éléments d’émission BLU qui y sont proposés : modulateur BLU, oscillateur à quartz, étage final de puissance 1 W et sonde de charge.
En attendant, bonne lecture et bons montages.

A suivre...

2ème partie

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