Passons maintenant au câblage de tous les composants.
La planche était rangée verticalement, pour prendre moins de place :


pratique ce support improvisé ...

Le câblage se fait par le dessous :





Circuit de chauffage des lampes : choix du principe

Les lampes américaines de type 01A sont chauffées nominalement sous 5V (0,25A). Cependant, elles fonctionnent déjà très bien avec seulement 3V.
A l'origine, sur les récepteurs, on insérait un rhéostat en série avec 2 ou 3 lampes afin de pouvoir régler le gain de l'étage : c'était la seule solution qu'on avait trouvé pour régler le volume sonore, par exemple !
Je n'avais pas en stock de quoi refaire 2 rhéostats, j'ai donc décidé de remplacer chaque rhéostat par un régulateur série commandé par un potentiomètre plus facile à trouver.

Qui dit régulateur série dit soit un circuit intégré spécialisé, soit un montage à transistors. Dans les deux cas, il faut de la "réserve" de tension : le circuit régulateur spécialisé demande au moins 3V à ses bornes pour bien réguler.
Le transistor lui, demande moins, mais il perd 0,6V dans sa jonction base-émetteur ...
Cela voudrait dire qu'il me faudrait soit 8V avec un circuit intégré comme le LM317, soit près de 6V pour un transistor.

Autre problème : les potards que j'ai choisis (pour le petite taille) fond 2200 ohm, au mieux, on aura 1 mA dans la base du transistor de régulation. Or, ce transistor devra fournir 0,5A (2 lampes).
Il faudrait donc trouver un transistor ayant un hFE de 500 ! Autrement dit, un Darlington. Sauf qu'un Darlington, ce sont 2 transistors, donc 2 fois 0,6V perdus dans les jonctions BE; il me faudrait donc plus de 6V ...

Une solution élégante est de chauffer 2 lampes en série : dans ce cas, il faut 10V au maximum et si on part d'une alim 12V, très commune, on s'en sort !

Voici le schéma que je me propose de câbler :


Chauffage série des lampes

La tension aux bornes de R6 et de R7 est de 5V environ. Cela veut dire que la tension de base de T1 et de T3 peut varier de 5V à 12V. Comme 1,2V sont perdus dans les jonctions BE des transistors, les tensions de sorties pourront varier de 3,8 à 10,8V.
Chaque filament de lampe pourra donc être chauffé entre 1,9 et 5,4V. Bon, c'est théorique. Il faut ajouter les pertes dans les fils, et puis à "fond", les transistors T2 et T4 sont presque saturés, leur gain diminue et je pense qu'on n'obtiendra pas les 10,8V ...


Circuit de chauffage des lampes : réalisation

Le "gros" du circuit se situe sous la platine rhéostats, seuls les transistors T2 et T4 seront installés sous la planche. Il y a donc 2 transistors, 2 condos, 2 résistances et quelques fils à câbler :




3 vues de la platine câblée

Evidemment, les fils de connexions sont rassemblés pour pouvoir passer par la découpe de la planche :


repérage des fils (bT2 = base de T2)
+12 alim est l'arrivée du 12V provenant de l'alimentation extérieure. +12/K est le 12V après la tirette M/A.

Il faut maintenant raccorder tout ça :



Les transistors de puissance sont fixés sur un petit dissipateur découpé dans du profilé alu (13x10x20). Notez les agrafes pour retenir certains fils.
Les sorties des transistors de puissance (leur émetteur) sont +A(V1V2) pour les lampes BF et +A(V3V4) pour les lampes HF (vers la droite de l'image).
La connexion de "masse", c'est-à-dire le pôle des alimentations référence des potentiels est assurée par un fil de cuivre nu de 1,5mm² (fil lumière duquel j'ai enlevé l'isolant).
Entourées en noir, 2 des 5 vis en laiton qui servent de bornes de raccordement des alimentations, situées près du trou par lequel le câble d'alim passera.




Flèches noires : fil de masse en cuivre
Flèche verte : +chauffage des lampes BF
Flèche violette : +chauffage des lampes HF


Circuit de chauffage des lampes : vérification du fonctionnement

Et bien ça marche : les boutons règlent bien les tensions de chauffage, les lampes s'allument plus ou moins, tout est ok :


cliquez sur la photo pour voir une vidéo

J'ai mesuré les tensions de sorties, elles varient de 3,5V à 10,5V (avec une tension d'alim de 11,9V)

Principe :

Son rôle est d'amplifier le signal BF issu d'une source haut niveau (1 Volt) afin de créer une tension continue variable destinée à alimenter l'étage de puissance HF d'antenne.

Voici son schéma de principe :


ampli BF

On a juste 2 triodes montées en ampli "RC" c'est-à-dire à résistances et liaisons capacitives, sauf V2 dont la charge est une self, dite self de modulation, qui permet d'obtenir une tension variable centrée sur la tension d'alimentation +B2.


Câblage et mesures de l'ampli BF :

Le câblage de ces composants ne présente aucune difficulté :


C8 n'a pas été câblé pour l'instant.

Pour caractériser cet ampli, voici ce qu'il faut faire :


endroits des mesures à effectuer

Il suffit d'injecter en E un signal sinusoïdal de 1V d'amplitude (donc 2Vpp) par exemple et de mesurer l'amplitude aux points X1 (sortie premier étage) et X2 (sortie de l'ampli) :


sortie X1. On a un gain de l'étage un peu supérieur à 6




sortie X2. On a un gain total de l'ampli de l'ordre de 50

J'ai indiqué sur le schéma suivant les amplitudes relevées ainsi que les tensions continues :


Tensions continues et alternatives relevées

On remarquera que j'ai alimenté l'ampli par 2 tensions de valeurs différentes (50 et 100). Cependant ces valeurs ne sont pas critiques : j'ai pu faire varier +B1 de +40 à +70V et +B2 de 80 à 130V sans trop de changement sur le gain total de 50.
Pour obtenir ces résultats, la tension de chauffage était réglée à +7V (au lieu de 10V), cela veut dire que chacune des lampes était sous-chauffée à 3,5V. Le gain de 50 obtenu n'a pas augmenté en augmentant le chauffage, donc on peut se contenter de cette valeur !
On remarquera également que ces valeurs obtenues sont compatibles avec la polarisation de V2. Je m'explique : la tension alternative présente en X1 a une amplitude de 6,2V environ. La tension la plus "basse" du filament de V2 est 3,5V. Le signal va donc "clamper" sur cette valeur et le signal sur la grille de V2 va donc varier de +3,5 à -9V environ.
Et effectivement, c'est bien ce que j'obtiens et on a une polarisation moyenne de -3V environ, entrainant un courant d'anode assez faible, de moins de 10 mA.

Enfin, la tension de sortie varie donc entre +50 et +150V. Si l'étage HF est linéaire, on peut espérer avoir un taux de modulation de 2/3 (66%) ce qui permet de prévoir un peu de marge pour les pointes de tension ...

J'ai également relevé la bande passante à -3dB. Le principe est le suivant :

- vers 1 à 3kHz, on mesure l'amplitude de sortie pour un signal d'entrée donné (par exemple 100Vpp)
- on diminue alors la fréquence pour obtenir 71Vpp (ce qui correspond à une perte de -3dB). La fréquence obtenue est "la fréquence de coupure basse"
- on augmente la fréquence pour obtenir la même amplitude. La fréquence ontenue est "la fréquence de coupure haute"

Résultat : [100Hz;22kHz]

Pas mal, le 100Hz ... ça, c'est grâce à la grosse self. En revanche, 22kHz, c'est un peu fort; on peut se contenter de 10-15 kHz. J'ai donc ajouté un petit condo pour couper avant 22kHz :



condo C13 de coupure haute

Résultat : [100Hz;12kHz]. Parfait, je laisse comme ça.


Bornes d'entrée BF :

Bon, l'ampli est opérationnel. Il n'y a plus qu'à installer les bornes d'entrée. J'ai utilisé de la visserie laiton :


A : tiges filetées M4, L=60 mm. B : rosaces. C : écrous moletés M4
1 : tiges filetées coupées à 50 mm. 2 : rosaces percées et taraudées à M4x0,70. 3 : écrous M4. 4 : une borne assemblée.

J'ai préparé les 4 bornes, pour l'instant je n'en utilise que 2, les 2 autres sont pour les connexions d'antenne et de terre :




La liaison BF de la borne "chaude" au condo C4 se fait par coaxial :


Entourées en noir : connexions de masse. En rouge : connexions "chaudes"

J'ai essayé l'ampli en lui injectant une source bas niveau : j'ai essayé un lecteur MP3 et un smartphone. Le niveau est bien sûr bien trop faible.
Même si cet ampli est "normalisé" pour un signal BF haut niveau (issu d'un tuner ou d'une table de mixage), je préfère prévoir un petit préampli BF qu'il suffira d'insérer entre la source bas niveau et l'entrée de l'ampli.

Pas question de faire ça avec une autre lampe (encore que ...), je vais utiliser un transistor. Le montage sera alimenté par l'alimentation générale de chauffage (12V). Il suffira donc de prévoir un accès sur celle-ci et munir le préampli d'un fil terminé par une fiche.
Voici son schéma :


Préamplificateur BF

J'ai réglé le gain à 25, ce qui est amplement suffisant. Le montage sera intégré dans un petit boitier, muni d'une part d'un câble terminé par un jack stéréo à brancher sur la source, de 2 fils à connecter sur les 2 bornes d'entrée de l'ampli BF et d'un fil muni d'une fiche à connecter sur l'alimentation (ou sous la planche, à voir)
Pour l'alimentation, vu que le montage consomme 1mA environ, on pourrait même imaginer qu'on l'alimente par une pile de 9V ...
Evidemment, ce préampli procure un gain très confortable et j'ai pu écouter ce que ça donnait en mettant en parallèle sur S1 un HP haute impédance.

C'est l'oscillateur de porteuse constitué de V3. Voici son schéma :


Oscillateur
V4 ne sert pour l'instant que pour fermer le circuit de chauffage ...
Le transfo T1 est une réplique de transfo HF de AK10, voici le détail des bobinages :



Le câblage est simple. Cependant, si l'oscillation ne part pas, c'est qu'il faut croiser un des bobinages :


Câblage autour de V3 et T1
C8 est maintenant câblé. Le fil rouge est connecté à la borne +B1 (50V)

Voici quelques oscillogrammes des tensions de grille (en haut) et d'anode (en bas) suivant 3 réglages de CV1 :




Variation de la fréquence selon le réglage de CV1

Puis des oscillogrammes suivant le réglage de chauffage :




Variation de l'amplitude de tension sur la grille suivant le réglage de chauffage

On remarque que l'oscillation ne démarrer que pour une tension de chauffage de 2,7V (sur chacune des lampes V3 et V4, donc 5,4V en sortie de T4).
L'amplitude augmenter progressivement jusqu'à une tension de chauffage de 3,5V environ; ensuite, de 3,5V à 4V, cette amplitude varie beaucoup moins.
Au-delà de 4V et jusqu'aux 5V nominaux, l'amplitude ne varie plus.

On remarquera que l'amplitude sur l'anode est près de 9 fois moins grande, ce qui est normal vu le rapport des nombres de spires de T1 (9 justement)
Voici un oscillogramme montrant les signaux sur la grille et l'anode avec les maplitudes (Chauffage = 3,5V et CV1=50%) :


Amplitudes relatives des signaux de grille et d'anode

J'ai reporté sur le schéma les mesures effectuées :


Oscillateur : mesures
La tension négative d'auto-polarisation est un bon indicateur de la qualité de l'oscillation.

Cet ampli HF a surtout la fonction de modulation : il utilise en entrées à la fois le signal issu de l'oscillateur et aussi celui généré par l'ampli BF, pour produire l'onde HF modulée vers l'antenne.
Voici son schéma de principe :


Amplificateur/Modulateur HF

Quelques explications :

Cet étage est constitué de la triode V4 qui reçoit sur sa grille la tension HF créée par l'oscillateur (elle est atténuée par le condo C2). La lampe est alimentée non pas par une HT fixe, mais par la tension d'anode de V2, qui suit donc le rythme de la tension BF.
La grille de la lampe est polarisée de façon à ce que la modulation soit la plus linéaire possible. On verra par la suite comment déterminer cette tension.
L'adapatation à l'antenne se fait par un transfo T2, de rapport variable grâce à K2. Le primaire de ce transfo est accordé à la même fréquence que l'oscillateur grâce à CV2.

Câblage :

Il ne présente pas difficulté non plus. Cependant, je suis tombé sur un petit problème .... Après avoir câblé cet étage j'ai vérifié rapidement la présence des tensions et là, j'ai trouvé 0V sur l'anode de V4 !
J'ai donc vérifié d'abord la résistance entre cette anode et la masse : 0V. J'ai donc un court-circuit.
J'ai incriminé T2, et je soupçonne un court-circuit entre les connexions internes. J'ai donc déposé ce transfo T2 pour expertise :



Dépose de T2

Bien sûr j'ai vérifié les 2 enroulements à ce stade, et je n'ai plus le court-circuit ! ça doit se balader là-dedans ....


Ces soudures pourraient très bien toucher les autres fils




Isolement des soudures par de l'adhésif

J'ai remonté l'embase et repéré les connexions.


T2 prêt à être reposé sur la planche

Second essai : idem !!! le court-circuit est toujours présent. Zut, c'est CV2 qui est en court-circuit.


Entouré en noir, la connexion de CV2 qui est en court-circuit interne à la masse

Je n'ai pas le choix, je dois déposer et démonter CV2 pour voir ce qui se passe :


Confirmation du court-circuit

A noter que celui-ci se manifeste entre les graduations 20 et 70. Donc ce sont les lames qui se touchent ...
Le démontage est simple : il suffit d'enlever les 4 petites vis de la ceinture en résine et l'ensemble sort de sa boite :


Les lames en contact

Il suffit alors de régler le jeu longitudinal à l'aide de la vis arrière :


La vis doit être tourner en sens horaire après avoir desserré le contre-écrou

Une fois le contre-écrou resserré, les lames ne se touchent plus :



Et il n'y a plus qu'à reposer le CV sur la planche et à le recâbler.


Mesures :

Ouf, ça marche. Le court-circuit a bien disparu et ça module ! Voici quelques oscillogrammes, relevés dans les conditions suivantes :

- V chauffage BF = 5,4V
- V chauffage HF = 7,0V
- EBF = 2Vpp
- polar -C = -7,0V
- fréquance de l'ordre de 700 kHz (CV = 50% environ)




Signaux sur V2, V4 et la sortie antenne
On remarque sur le dernier oscillogramme que le signal est saturé (entouré en noir). D'ailleurs si on passe en mode XY, on peut visualiser la caractéristique de modulation :


Saturation du signal HF modulé (entouré en rouge)

Cela veut dire que le signal BF est trop fort sur l'étage modulateur, il faut donc diminuer le gain de l'étage BF en diminuant le chauffage par exemple.
Voilà les nouveaux oscillogrammes avec V chauffage BF = 5,15V :





Il n'y a plus saturation, la preuve en XY :


Le trapèze est parfait !

Comment régler la tension -C :

Le plus simple est de le faire en mode XY. En réglant cette tension, on peut obtenir un trapèze parfait, sans saturation et cela en ayant le réglage de gain BF maximal, donc la profondeur de modulation maximale, donc l'écart entre la longueur des 2 bases du trapèze le plus grand.
On sait alors qu'on a la dynamique la plus grande et qu'on ne pourra pas obtenir plus. Si on augmente le signal sur l'entrée BF, il y aura saturation.
Cela veut dire que l'étage BF a une réserve de gain, c'est bien.


Voilà une photo du câblage :



Remarquez le "blindage" de la connexion de C2 car elel passe pas loin de l'anode de V3 :



Et voici le schéma sur lequel j'ai relevé les tensions continues et alternatives :


Amplificateur/Modulateur HF : mesures

Il ne reste qu'à câbler le milliampèremètre indicateur ...

Cet indicateur est inséré dans l'alimentation haute tension de l'amplificateur HF. Il mesure l'intensité du courant consommé par cet étage.
Or, ce courant dépend du réglage de CV2 : en effet, lorsque le circuit T2/CV2 est accordé exactement sur la fréquence de l'oscillateur (T1/CV1), alors le courant est minimal : toute l'énergie est transmise à l'antenne.
Cet indicateur est donc très utile puisqu'il renseigne sur la puissance dans l'antenne.

L'indicateur que j'ai est un de récupération. Son échelle est forcément inadaptée, mais peu importe de son indication absolue, ce ui compte c'est de visualiser un minimum de déviation.
Le courant anodique de V4 est inférieur au mA, il faut donc que cet indicateur est une sensibilité du même ordre. A l'origine, il était shunté paur une résistance faible pour obtenir le calibre de 2,5A. En enlevant le shunt, j'obtiens un milliampèremètre dont il faut que je détermine la sensibilité pour voir si ça colle avec la valeur du courant anodique.

J'ai donc fait ce petit essai :


test de l'indicateur

Voilà ce que ça donne :



On voit que pour que l'aiguille dévie au maximum, j'ai du mettre une résistance en série de 5,6k et un milliampèremètre de mesure a indiqué 2,15mA.
C'est un peu fort, j'aurais espéré plutôt 1mA, mais bon, ce sera suffisant.
J'ai aussi mesuré la résistance de cet indicateur, simplement à l'ohmmètre :



Il n'y a plus qu'à insérer cet indicateur dans le circuit anodique de V4 ainsi :



Le câblage de cet indicateur nécessite 2 fils naturellement :



et voici une photo du câblage :


les 2 fils sont raccordés à l'anode de V2 (en jaune) et à C6 (en rouge)


Il me reste à installer les 2 bornes de raccordement de l'antenne et de la terre :




Voilà, la phase "maquette" touche à sa fin. Voici un schéma d'ensemble correspondant à l'état actuel. Normalement, il ne devrait plus évoluer :


Cliquez sur la photo pour télécharger le schéma en PDF