LA PLATINE   DOUBLE-FREQUENCE    HF10 B                   


ETUDE du SCHEMA

La platine HF10 comprend :
- 2 modules HF embrochables identiques et tout à fait semblables au montage de HF8 et HF9.
Sur une platine de base commune
- 2 synthétiseurs de fréquence à MC145170, avec leurs filtres passe-bas à LM358 attaqués symétriquement par les
      sorties 0R et 0V des 145170.
- 1 quartz de référence 10 245 kHz unique.
- 1 stabilisateur 4 V à LM2931 pour les 145170.
- 1 aiguilleur de signaux VAR pour alarme buzzer.
- 1 aiguilleur de signaux de programmation pour les 145170.
- 1 mélangeur HF de sortie antenne avec le TSC-2-1.

Voyons ces différentes parties plus en détail.

a) Modules HF, M1 et M2  


Tout à fait identiques aux sections HF des platines HF8 et HF9 : T₁ est l'oscillateur VCO, bufférisé par T₂.
La varicap D₁ contrôle la fréquence du canal sous l'effet de l'entrée "PLL", tandis que D₂ assure la modulation de fréquence par l'entrée
" MOD ". La HF générée est amplifiée par T₃ dont le gain est réglable par sa tension de drain, à l'aide de P₂.
Le final T₄ assure enfin la puissance de sortie, à travers un réseau LC permettant d'adapter l'impédance aux
50 ~ exigés par le " combiner ". Il ne faut pas dépasser 500 mW afin de ne pas excéder les possibilités du MSC2
(1 W max).
Une régulation 8 V alimente sous tension stable les trois premiers étages T₁ à T₃. La tension + 8 V est également
transmise à la platine de base pour les LM358 des filtres passe-bas. La HF est prélevée au niveau de T₃, par le
secondaire de L₂. Elle est transmise au 145170 concerné de la platine de base (point FMES).

b) Platine de base


La HF issue des deux modules, aux points FOUT et F'OUT, est injectée dans un "COMBINER" qui permet de les
mélanger en ayant au final, un niveau de raies d'intermodulation très correct. C'est le MSC2 ( et non TSC2 ) de la
figure ci-dessus. La liaison est faite par l'intermédiaire de petits coaxiaux 50 W dont le rôle est de bien fixer l'impédance
à cette valeur. La sortie du "combiner" se fait également sur coaxial 50 W qui transmet le mélange Fn/Fs à l'antenne, à
travers un filtre passe-bas dont le rôle essentiel est de réjecter les harmoniques 2 et supérieurs à un niveau très bas
(-50 dB environ). Ce réseau participe aussi à une bonne adaptation d'impédance de l'antenne fouet de 1,25 m, aux
50 Q de sortie du combiner.
IC₃ et IC_3' sont les deux MC145170 recevant les fréquences à synthétiser en Fmes et Fmes'. IC₃' possède son
propre quartz de référence Qz, associé aux éléments classiques de mise en oscillation et de calage de fréquence.
Bien sûr, IC₃' utilise le 10 245 kHz engendré, pour son propre compte, mais il le transmet également à IC₃ qui,
de ce fait, n'a pas besoin de quartz.
La programmation des 145170 se fait par les entrées
- ENABLE, qui active le circuit, à l'état bas;
- CLOCK, qui cadence l'entrée des données disponibles sur...;
- DATA, en mode série. Un octet pour le registre C de configuration, 3 octets pour le registre R de division du
quartz et
2 octets pour le registre N de programmation du diviseur de fréquence.
Les lignes CLOCK et DATA sont mises en parallèle, et c'est ENABLE qui choisit le MC145170 concerné.
Cette ligne doit donc subir un traitement spécial pour activer successivement 1C₃ et IC_3'.
Les dernières versions du soft de Supertef, à partir du V x J, sont prévues pour la gestion des platines HF8, HF9
et même HF10. La distinction entre HF8 et HF9/10 se fait par la ligne PA2 du µC : HF8 est reconnue si PA2 = 0
tandis que HF9/10 le sont avec PA2 = 1. Distinction fondamentale car les circuits 145155 de HF8 et 145170 des
deux autres ne se programment pas du tout de la même manière.

Dans le cas de HF10, Le µC envoie pendant 16 séquences les signaux de programmation du (ou des) 145170, ce
qui équivaut à quatre programmations complètes. Par ailleurs, le µC commute la ligne PD5, donnant  ENABLE, au
rythme des séquences, une séquence avec PD5 = 0, la suivante avec PD5 = 1, puis PD5 = 0, etc. Pendant les
séquences correspondant à ENABLE à 0, il transmet les données de la fréquence choisie par l'inter Fn/Fs.
Lorsque ENABLE est à 1, il transmet les données de l'autre fréquence (non choisie). Dans HF9, le signal ENABLE
est directement envoyé au seul 145170 qui n'exploite donc que la fréquence choisie. En revanche, dans HF10, le
signal ENABLE n'est plus appliqué directement, mais il sert à déclencher deux monostables qui vont générer deux
signaux " enable " secondaires mais envoyés aux 145170
Le signal ENABLE (C18)... (Voir figure 2.)
- Déclenche sur son front descendant le monostable élémentaire formé par l'inverseur 1-2 de IC₄, C_32' et R_25'.
On obtient un créneau positif en 2 inversé par 3-4. Ce créneau a une durée suffisante pour permettre la programmation
de IC_3', sur la fréquence correspondant à la position de l'inter Fn/Fs.
- Est inversé par 13-12, lequel déclenche le monostable 11-10 dont le créneau est également inversé par 9-8. Dans
ces conditions, 1C₃ se programme lorsque ENABLE est au niveau haut, donc sur les données de la fréquence non
choisie par l'inter Fn/Fs. (Voir le diagramme des signaux en figure 3.)

En conclusion :
- Si l'inter Fn/Fs est sur Fn, IC_3' se programme sur Fn et IC₃ sur Fs.
- Si l'inter Fn/Fs est sur Fs, c'est le contraire.

Bien entendu, la position de l'inter Fn/Fs n'a aucune importance avec la platine HF10 puisque les deux fréquences
existent simultanément. La manoeuvre de cet inter a simplement pour effet de relancer une salve de programmations,
avec échange des deux fréquences dans les modules. Cet inter reste néanmoins indispensable pour la programmation
des deux fréquences, celle-ci se faisant exactement comme avec les platines simples. A noter que les 145170 doivent
être alimentés sous + 4 V seulement pour un fonctionnement correct. Cette tension stabilisée est fournie par REG₂,
un 2931CD, de type ajustable.

Pour obtenir une bonne stabilité et un réglage souple des deux synthétiseurs, nous avons dû faire appel aux sorties
0R et 0V symétriques et non à la sortie Pd, retenue pour la platine HF9/l. Ces sorties attaquent le 1/2 LM358 de
manière très classique. Les sorties des filtres passe-bas sont alors transmises aux modules HF par R_22/C₃₁ et R_22'/C_31',
où elles commandent les varicaps D₁. Le verrouillage résultant est excellent, la forme du signal démodulé, sans défaut,
avec une ligne de base bien plate.
Mais revenons à nos LM358 : les secondes parties bufférisent les tensions de varicaps D₁ et les transmettent à IC1,
après réduction par les ponts diviseurs R₂₃/R₂₄. IC₁ est un multiplexeur de type 4053. L'inverseur 5-6 de IC₄ est monté
en oscilla teur à fréquence basse ( 1/4 Hz). Il commande l'entrée basculement du multiplexeur dont la sortie délivre
ainsi une fois la tension de varicap de l'un des modules HF et une fois celle de l'autre module. Cette tension est vérifiée
par le µC. Si l'une des PLL sort des limites prévues lors de la programmation des paramètres du buzzer, ce dernier
retentit à cadence lente, bien distincte de la cadence plus rapide de l'alarme batterie. Si les deux PLL sortent des
limites, le buzzer retentit alors en continu. En fait, cela n'arrivera quasiment jamais ou seulement pendant la mise au point.

Derniers détails la tension de modulation venant du codeur, MODIN, est transmise aux varicaps D₂ des modules
après réglage des swings par P1' et P1'. Notons que les LM358 sont alimentés par le + 8 V de leur propre module.

La consommation globale de HF10 s'établit aux environs de 160 mA. La puissance réelle par module est de l'ordre
de 400 à 450 mW, ce qui est largement suffisant pour une portée correcte en 72 MHz. On peut estimer les
raies parasites d'intermodulation d'ordre 3 à 4 ou 5  µW, ce qui les rend tout à fait inoffensives... si  HFlO est bien
réglée (voir plus haut)

REALISATION

     Liste des composants

                                                NB.   Avec le quartz LEXTRONIC, diviser  les valeurs de  C26 et C27 par 2        
     MONTAGE.

La réalisation de HF10 est un travail minutieux qui requiert beaucoup d'attention et pas mal de dextérité :
                                                                                                                        .
 
       C'est du quasi 100 % en CMS
  La figure ci-contre montre la pose des
  composants du verso.
  La prudence impose de mesurer systématique-
  ment les condensateurs avant soudure.
  On commencera par installer les douilles
  miniatures, puis on passera aux resistances et
  condensateurs. Enfin et avec tout le soin
  nécéssaire on pourra placer les circuits intégrés
  DANS LE BON SENS, car avec les CMS,
  une dépose est toujours un exercice périlleux.
  Les modules sont munis de picots taillés dans
  du fil doré de résistance. Ils s'embrocheront
  sur les douilles miniatures précédentes en
  gardant une distance de 2 mm environ pour
  une garde correcte.





Dans la figure ci-contre, on voit les composants
du verso, ainsi que les modules. Noter à ce sujet
l'emplacement des douilles de connexion que
vous deviez souder en phase verso : celles des
modules et celles du combiner.
Surtout ne jamais agrandir un trou : vous feriez
sauter la métallisation.
Les bobines seront soudées bien verticalement.
Ne pas mettre les coupelles pour le moment.
Couper les picots au verso.
C21 à son "-" soudé au plan de masse recto.
Attention à ne pas trop enfoncer le transistor
T6 dont le boîtier est relié au collecteur, donc
au + 12 V. Il ne doit ni toucher le plan de masse,
ni le blindage de L4.
La bobine L5 n'existe pas. La remplacer par un
strap

MISE en SERVICE et REGLAGES.

En fait, lorsque tous les composants seront soudés, nous vous conseillons de ne pas aller plus loin et d'envoyer la
platine à l'auteur qui le treminera et la règlera.  Nous donnons cependant quelques indications.
Chaque module doit être testé séparément sur uns fausse platine de base réalisée pour la circonstance.
La sortie HF connectée, via son petit coaxial de 5 à 6 cm, à une ampoule de 6V/0.1A. Les diodes varicaps sont
polarisées à + 4V. Poser les coupelles sur les mandrins et visser les noyaux à ras des bobines.
Mettre sous tension en vérifiant l'intensité. Régler P2 à mi-course. Par le réglage des noyaux obtenir une intensité de
l'ordre de 80 mA avec allumage de l'ampoule
Cela obtenu, mesurer la fréquence en la prélevant par exemple au point "HF". L'amener par L1 en milieu de bande.
Reprendre des réglages pour retrouver l'intensité précédente.

Les modules dégrossis, coller les coupelles à l'araldite et souder les blindages.

Il reste maintenant à monter les modules sur la plaque de base en soudant les petits coaxiaux sur les points d'entrée
du combiner. Ne pas oublier la liaison par coaxial entre la sortie combiner et l'inductance d'antenne.
Installer le combiner dans le bon sens et monter dans le SUPERTEF, antenne remplacée par une ampoule 12V/0.1A.
Programmer deux fréquences Fn et Fs DIFFERENTES, distantes de 100 kHz par exemple.

Si tout est correct, la platine doit démarrer immédiatement et le buzzer du SUPERTEF rester silencieux.
Sinon ......... cherchez l'erreur ou le défaut !

Le réglage final de HF10 ne peut se faire qu'à l'analyseur de spectre, ce qui explique le conseil que nous avons donné en préambule.  Il faut
-  fignoler le réglage des bobines L2, L3 et L4 de chaque module
-  équilibrer les niveaux des deux porteuses en jouant sur les P2
-  réduire autant que faire se peut le taux d'intermodulation  : - 50 dB c'est parfait, -40 dB est tout à fait acceptable !
-  régler les swings à 3.5 kHz
-  Enfin, caler les fréquences par le CV ajustable.  ( 1.25 kHz au-dessus du canal nominal si vous êtes en sens "2" )
    ( Voir HF9-3 pour plus de détails )

RAPPEL  :   La platine HF10 ne doit jamais émettre deux fréquences égales !  En effet, dans ce cas, il se crée un
phénomène de battement entre porteuses allant jusqu'à extinction des signaux !