Un super heterodyne 10 lampes

Un super hétérodyne à 10 lampes + Valve








Architecture du récepteur
Après avoir construit différents récepteurs simple à réaction ou super hétérodyne, j'ai voulu faire un grand saut en avant et me lancer dans la construction d'un gros super. Cette construction m'a pris du temps, mais cela valait le coup d'essayer.
Le récepteur comporte un étage HF, un étage oscillateur + mélangeur, puis 2 étages MF. La détection AM et la CAG sont gérés par une double diode. Pour la SSB et le CW, j'ai construis un BFO a partir d'un quatrième transfo MF et une triode et au lieu d'injecter ce signal sur la diode, j'ai ajouté un étage détecteur de produit qui se révèle meilleur à l'usage que de simplement injecter le BFO directement sur la diode. Viennent ensuite les étages classiques de préamplification et amplification BF. Le S-mètre est construit autour d'une triode, celle qui restait inutilisée dans la double-triode dont la moitié était utilisée par le BFO.

Voici le synoptique du récepteur :



Le récepteur est composé des tubes suivants :

Etage Tube
 Entrée HF  EF85
 Oscillatrice + Mélangeuse   ECH81
 1er étage MF  EF89
 2ème étage MF  EF89
 Détection  6AL5
 Preamp BF  EF86 (en triode)
 BF  EL84
 BFO  1/2 ECC81
 S-mètre  1/2 ECC81
 Détecteur de produit  6BE6
 Valve  EZ81
 Régulatrice  0A2 ou 0B2


Bobinages, CV, trimmers et padding :

Le schéma de ce récepteur étant générique, rien ne vous empêche de mettre les bobines qui vous plairont. Je ne décrirai pas ici le nombre de tours de fil, ou le type de mandrin utilisé, car chacun peut faire avec ses fonds de tiroirs. Il existe dans la littérature suffisamment d'exemples et sur le net suffisamment de programmes permettant de calculer vos propres bobinages sur les bandes qui VOUS intéressent.


En ce qui me concerne, j'ai prévu un système de bobines amovibles. Les supports de ces bobines sont des supports de lampes octales en bakélite HF récupérés sur un pont de mesure HP.



Les bobines ont été construites sur des mandrins de 1cm avec noyau de ferrite récupérés sur des vieux blocs d'accord qui étaient foutus.
Ces mandrins ont été bobinées, puis collés sur des supports de lampes octales




Les valeurs des bobines sont vérifiées à l'inductancemètre, une fois les culots en place, car en OC, rien que la présence d'un panneau de blindage à proximité ou bien simplement le chassis peuvent modifier la valeur de ces bobines. J'ai vérifié ces valeurs à l'inductancemètre non pas par souci de précision mais simplement pour dégrossir le travail d'alignement qui sera nécessaire, car vous aurez plus au moins de capacités parasites qui modifieront la plage de réception.

Les trimmers sont embarqués directement dans les bobines, ainsi que le padding pour la bobine oscillateur. Comme cela, vous avez un poste sans padding, ni trimmer à l'intérieur, ce qui vous permet d'y mettre n'importe quel jeu de bobinage par la suite.

Concernant les trimmers, mettez plutot un CV ajustable de faible valeur en parallèle avec un condensateur de valeur fixe. Ca sera plus précis. Par exemple si vous devez avoir 112pf de trimmer, mettez un condensateur fixe de 100pf en parallèle avec un condensateur ajustable de 20pf, le réglage sera plus facile à faire qu'avec un condensateur ajustable de 120pf.

Le CV comporte 3 cages (on en voit 4 mais une ne sert pas sur mon poste).



Une cage est réservé pour l'étage d'entrée HF, une autre pour l'accord et la troisième pour l'oscillateur. Ce CV fait 125pf avec une résiduelle de 25pf environ. Si vous prévoyez de recevoir plutot les bandes de 20M voir 10m, prévoyez plutot un CV avec une valeur plus petite afin de ne pas trop étaler la bande.

J'ai construis un premier jeu de bobine pour recevoir la bande autour des 45M. Ce jeu couvre la plage 5730khz à 7450Khz en réception.

Voici à titre d'information la description du jeu de trois bobines. Mais je le rapelle, vous pouvez mettre ce que vous voulez, mon schéma est adaptable à n'importe quel bande, il suffit de bien calculer les bobinages en fonction du CV que vous mettrez en place.

Composants Valeur
Réception 5730khz à 7450Khz
CV 3 cages variation 25 à 125pf
Bobine HF 3,15 micro-Henry
Trimmer HF 119,8 pF
Bobine Accord 3,15 micro-Henry
Trimmer Accord 119,8 pF
Bobine Oscillateur 2,85 micro-Henry
Trimmer Oscillateur 122,7 pF
Padding Oscillateur 3610 pF


Description du récepteur :


1) Etage HF et mélangeuse.





L'étage HF est accordé et possède donc son propre bobinage et sa propre cage de CV. Je n'ai pas pris de CV séparé, le CV principal a donc 3 cages : une pour l'étage HF, une pour l'accord et une pour l'oscillateur. L'amplification est confiée à une EF85.

L'oscillatrice utilisée est la partie triode de la ECH81. Je n'ai pas mis d'oscillatrice séparée dans ce récepteur, je n'ai rien contre une oscillatrice séparée, mais j'ai décidée de m'en passer, nous verrons cela sans doute dans une prochaine construction.

L'anode de l'oscillatrice est alimenté par une tension régulé via un régulateur 0A2. Ce régulateur sert aussi à l'alimentation du détecteur de produit.

Concernant la construction de l'oscillateur, rien de spécial, 2 bobinages sont utilisés pour l'oscillateur, avec un condensateur de padding fixe et un trimmer. L'alignement se fera en règlant le noyau du mandrin sur les fréquences basses et sur le trimmer pour les fréquences haute. Evidemment, vous pouvez très bien mettre un padding réglable afin d'affiner le réglage.

Le mélange réception et oscillation est effectuée par la partie heptode de la ECH81. La aussi rien de spécial, un cage du CV est réservée pour l'accord ainsi qu'une bobine avec un mandrin à noyau.

La CAG est connectée à la ECH81 mais peut être supprimée de manière globale avec un interrupteur en facade.

Réglage du bobinage et du trimmer de l'oscillateur



2) Etage MF et détection.





Nous disposons de 3 transformateurs FI accordé à 455Khz et donc de 2 lampes situées entre ces transformateurs.

Les lampes utilisées sont des EF89. Le gain des 2 lampes est réglable en facade (le gain des 2 lampes en même temps) et la CAG est connectée à cet étage.

La détection et la CAG, sont confiés à une double diode 6AL5. Le mode de détection n'appelle aucun commentaire particulier c'est vraiment du standard.

La CAG arrive sur un interrupteur en facade et peut donc être mise à la masse si besoin est.

La CAG différée ne sera sans doute pas utilisée, mais si je décide de la monter, je rajouterai un potentiomètre en facade et je partirais d'une tension faible que je prendrais quelque part dans le poste (certainement sur la résistance de cathode de la EL84).

3) Préamplification BF et sortie BF



Ici nous avons a faire à un montage standard de la finale EL84. La seule particularité à signaler est le montage en triode de la EF86. J'aurai pu la monter en penthode, mais j'avais envie d'utiliser le montage en triode. Force est de constaté que la musicalité de cet étage est très satisfaisante. Bien entendu vous pourrez plutot monter la EF86 en penthode afin d'avoir encore plus de gain, mais je pense qu'ici le gain est très suffisant.

Un commutateur est présent à l'entrée, pour choisir la source et choisir entre la détection diode pour l'AM et le détecteur de produit pour la SSB. En fait ce commutateur commute aussi l'alimentation HT du BFO qui ne fonctionne que si la BF est prise sur le détecteur de produit.

4) BFO

Le BFO utilise une moitié d'ECC81. L'autre moitié est utilisée pour le module S-mètre. Je n'ai pas fait de bobinage. J'ai récupéré un transformateur MF prévu pour une fréquence intermédiaire de 455Khz. J'ai supprimé le bobinage supérieur qui en servait à rien (et je l'ai mis de coté, il servira pour un autre BFO !) et gardé celui qui était en bas (le plus près du chassis).

Il faut maintenant contruire un oscillateur avec le bobinage disponible.

Les 4 plots du bloc MF seront utilisés.
    (1) masse
    (2) Prise bobinage vers la cathode
    (3) Sortie vers la grille
    (4) Sortie BFO (vers le CV d'ajustement et le condensateurs de liaison)




CONSTRUCTION DU BLOC BFO

La prise de masse (plot 1):

Sur cette prise de masse vous devez avoir le bobinage connecté, ainsi qu'un coté du condensateur d'origine du bloc MF. C'est le coté intérieur du bobinage (le début) qui est connecté ici.


La connection cathode (plot 2):

Pour construire le bobinage utilisé dans le BFO, il faut installer une prise intermédiaire sur celui ci. Pour cela déssoudez l'extrémité du bobinage et déroulez 30 tours. A ce niveau, pliez le fil du bobinage, dénudez le et soudez le au plot numéro 2 du bloc MF. Votre prise intermédiaire est créée et c'est ici que nous connecterons la cathode de la ECC81.


La sortie (plot 4):

Rebobinez soigneusement les 30 tours de fils et connectez ce fil au plot 4. Sur ce plot doit arriver aussi l'autre coté du condensateur d'origine du bloc MF.

C'est sur ce plot numero 4 que nous connecterons la sortie du BFO et le petit CV d'accord.

Sur ce plot 4, faite partir un fil qui sera à l'intérieur du bloc MF. Au bout de ce fil soudez une extrémité d'une résistance de 47K et d'un condensateur de 100pF qui seront mis en parallèle.

Pour faciliter les choses, j'ai utilisé les cosses disponibles en haut du bloc MF qui servaient à la connexion du bobinage supérieur et j'ai soudé la 47K et en parallèle le condensateur de 100pf sur ces deux cosses.


La connexion grille (plot 3):

Soudez un fil de l'autre coté du couple condensateurs 100pf et résistance 47K, et reliez le au plot 3.

Voila, le bloc BFO est prêt, remettez le blindage du bloc MF et installez le sur le chassis.

Reliez le plot 1 à la masse
Reliez le plot 2 à la cathode de la ECC81
Reliez le plot 3 à la grille de la ECC81
Mettez un condensateur de 10pf entre le plot 4 et la grille du détecteur de produit.

Mettez une résistance de 47K sur l'anode de la ECC81 que vous ferez arriver à un interrupteur qui sera relié au 250V. Cela permettra de mettre en fonction le BFO. Au niveau de l'anode vous découplez le circuit avec un condensateur de 0.1mf

Tel quel, le BFO devrait fonctionner et vous pouvez choisir la note en règlant la vis du bloc MF

Mais comme nous voulons règler la note depuis la facade, il suffit de rajouter un condensateur variable, qui sera relié aux extrémités du bobinage oscillateur (entre le plot 1 et 4). Vous pouvez prendre un condensateur de 30pf. Fixez ce condensateur sur une équerre tout près du bobinage BFO.

Sur mon poste, j'ai fixé cette équerre avec les 2 vis de fixation du bloc MF qui contient le bobinage du BFO

Règlage
Allumez le poste, et mettez en fonction le BFO.

Réglez le CV à mi-course. Vous devez normalement entendre un sifflement.
Règlez la vis du bloc MF pour arriver au battement nul (plus de sifflement), le bloc devrait osciller sur 455khz.
(Si vous possèdez un fréquencemètre, dessoudez le condensateur de 10pf et reliez le fréquencemètre dessus, vous devez avoir 455khz, du moins si la sonde du fréquencemètre n'écrase pas trop l'oscillateur. Personnellement, pour mesurer les fréquences de mes oscillateurs, je relie une bobine non accordée sur la sonde du fréquencemètre et j'approche cette bobine du BFO, de façon à ce qu'il n'ait pas de contact direct avec le circuit.)

Maintenant, que le réglage est fait, nous pouvons utiliser la commande de la facade. La plage de réglage devrait aller de 445 à 465 khz environ, ce qui est plus que suffisant. Vous pouvez diminuer la plage avec un CV plus petit. Je pense qu'un condensateur variable de 10pf devrait faire l'affaire.

Si vous n'avez pas de condensateur de 10pf, vous pouvez utiliser 2 bouts de fil. Le coté d'un fil est connecté sur la grille du détecteur de produit, un coté de l'autre fil est connecté au plot 4 de notre bloc BFO. Nous avons maintenant 2 fils en l'air. Il suffit de les torsader ensemble sur 4 ou 5 tours pour construire un joli condensateur de quelques picofarad et cela fonctionne très bien.


5) DETECTEUR DE PRODUIT



J'ai mis en place un détecteur de produit pour décoder les signaux SSB. Au départ, je me contentais d'injecter le signal BFO directement dans la diode de détection.

Les principaux inconvénients avec la diode étaient les suivants :
- déformation importante du son.
- décodage impossible des signaux forts
- obligation de baisser fortement le gain MF pour détecter correctement
- du coup, impossibilité de détecter les signaux faibles, car il faudrait monter le gain MF et la détection ne se ferait plus correctement
- impossibilité d'utiliser la CAG si on le désire (mais il est plutot conseillé n'importe comment, de la supprimer pour détecter les signaux en SSB, donc ce n'est pas un véritable problème)

J'ai donc monté un détecteur de produit avec une lampe mélangeuse 6BE6. Sur une grille on injecte le signal BFO via une capacité de 10pf et sur l'autre, le signal qui vient de la dernière MF via aussi une capacité de 10pf. La 6BE6 assure le mélange et on récupère l'audio via une capacité de 10nF. Un commutateur est donc nécessaire avant l'étage BF, pour sélectionner la source : diode ou détecteur de produit. Ce commutateur est double et sur la position détecteur de produit il permet aussi d'alimenter en HT le BFO.

Le schéma de ce détecteur est sans doute perfectible mais il a le mérite d'être simple et de fonctionner correctement, avec un niveau de MF élevé. La self de choc et les 2 capacités de 200pf sont la pour éviter que le signal MF + BFO ne soit réinjecté dans l'alimentation. La capacité de 200pF connecté sur la broche 7 de la 6BE6 est la afin de faire un pont et de limiter le niveau HF en entrée.

Ce détecteur fonctionne très bien avec une tension comprise entre 100 et 150V, j'ai alimenté ce circuit sur le régulateur 150V disponible sur l'alimentation.

6) S-METRE



Il est construit à partir d'une 1/2 ECC81. L'autre moitié de la ECC81 sera utilisée pour l'oscillateur du BFO. Le module S-mètre comporte 2 potentiomètres qui permettent de règler le zéro et l'échelle de déplacement du galvanomètre. La tension de commande sera prise au pied du secondaire du dernier transformateur MF. Cela dit, cela devrait fonctionner aussi si vous décidez de mettre la tension de CAG pour le piloter (sauf quand la CAG est à la masse bien sur).

7) L'alimentation

Le petit transformateur d'alimentation (3kg, vidé et désossé !!!)...





Le transformateur a une taille conséquente. Vu l'ensemble des lampes à alimenter, il vous faudra un courant filament assez important, dans les 4A. Prévoyez donc un transformateur avec au moins 5A pour le filaments, et capable de fournir 100mA sous 2 x 240V pour la HT.

Cela dit, j'ai mis une EZ81 pour le redressement, peut être aurez vous un transformateur avec un enroulement 5V et que vous mettrez une redresseuse 5V, auquel cas, vous gagnerez 1A de consommation sur la partie filament.

La lampe régulatrice 0A2 sert entre autre à alimenter en HT l'oscillatrice et le détecteur de produit. Il faudra donc calculer la résistance chutrice en fonction du régulateur et en prévoir une grosse car elle va débiter pas mal.

8) Dans le futur je prévois peut être d'ajouter :
    - Un filtre passe bande très étroit, genre select'O'ject au niveau de la BF,
    - Un certain nombre de filtre actifs ou passifs au niveau de la BF.
    - Un module convertisseur externe, pour convertir du 10M ou du 5M dans la bande des 40m par exemple.
    - Un connecteur d'extension, avec dessus le 6.3V, le 150V régulé, le 250V, la masse, l'entrée/sortie BF
    - Quelques bobinages supplémentaires pour recevoir d'autres bandes




Quelques réalisations de nos lecteurs :


Le super hétérodyne de F4CPU (Bruno)