de fr é quence

MODULATEUR

de fr ^{é quence}

PROFESSIONNEL

£<<<$,

-

^•i. _Ci

_-

_contre

_.

_Vue

intérieure de ^Tap-

p a r e i l terminé montrant la ^dis-

position des organes.

R É ALISATION ET APPLICATIONS

adoptée

m

QEÉBflB

*

^{nérateur, etde} valeur telleque

sa rota -

tion produise une variation de la fr

é -

quence émise comprise

entre

462

et

482 kHz,

et

linéaire en fonction de l^'an

-

gle, nous avons réalis

é

un

traceur auto -

matique

.

En effet, il sera possible de graduer l

’

^écran horizontalement en fré

-

quence,

et

verticalement en tension de sortie,

et

la courbe de sélectivité appa

-

raî

tra .

Ce genre de modulateur

m

écanique de fréquence, comportant un petit

moteur

, était fabriqué industriellement il y a une quinzaine d

’

années

.

Il

est

actuellement abandonné au profit du modulateur électronique, plus souple

et

répondant mieux à l’esprit de la tech

-

nique d’aujourd’hui

.

fréquencessituées

entre

462

et

482 kHz, par exemple, on peut tracer la courbe de sélectivité de l

’

amplificateur

.

Cette méthode du relevé point par point

est

précise, mais malheureuse

-

ment tr

ès lente

.

Comme en procédant à l

’

alignement, il faut pouvoir juger de l

’

influence de

toute

modification du ré

-

glage sur la courbe, on serait conduit à faire un grand nombre de relevés,

et

la méthode serait pratiquement irréalisable

.

On a donc cherché à éta

-

blir un dispositif

tra

ç

ant

automatique

-

ment

cette

courbe de réponse

.

L

’

^écran d

’

un tube cathodique semble ê

tre

l

’

en

-

droit idéal pour voir

se

dessiner ces courbes

.

En reliant la sortie de l

’

^amplifica

-

teur

aux plaques YY

’

^d

’

un tube catho

-

dique, nousobtenons unedéviation

ver -

ticale proportionnelle à l

’

amplitude de la tension de sortie

.

Il faut maintenant

mettre

en évidence

cette

amplitude

en

fonction de la fréquence

.

Pour cela,

supposons que la plaque X soit bran

-

chée sur le curseur d’un potentiomè

tre

, relié à une batterie de piles selon la figure 2

.

Si E

est

la tension aux bornes de la batterie, le curseur prend sur son parcours ^complet

toutes

les va

-

leurs comprises

entre —

^E/2

^{et -fE}

^/2,

car le point milieu de la pile

est

relié à la masse

.

^Simultané

^ment

^{, le spot}

trace une ligne horizontale sur l

’

écran

.

Si nous accouplons

m

écaniquement avec ce potentiomè

tre

un petit conden

-

sateur branché sur l

’

oscillateur du gé

-

*

^{Faisant suite à} la description

* +

^

^de Voscillographe modèle profes

-

sionnel publiée dans notre der

- *

*

^{nier numéro}

^,

^F

^.

^{Haas présente ¥}

^

^ci

^-

^{dessous son complément indis}

-

pensable: le modulateur de fré

- ^*

*

^{quence qu'il a également réalisé ¥}

*

^{pour son} laboratoire

.

On appréciera la clarté de cet exposé oùVon retrouve toutesles ¥

^

^{qualittoire éRadios de l'auteur»} et de^de«^« Mesures^Labora

^- *

^

^{Radio »}

^.

^{Il parle} ici des ques

-

^¥

^

^{tionspourluiqu'leil conna}pain quotidien^{ît bien, qui}

.

Notons^{sont *}

*

que c'est lui

-

même qui a fait les ¥

^

oscillogrammes et même la photo

^

ci

-

^{dessus de sonappareil}

.

^#

*

*

*

*

* * La lampe de glissement

Electroniquement, on peut réaliser le glissement ⁽ou variation de la fré

-

quence

autour

d

’

une valeur moyenne)

au moyen d’une ^lampe dite « de glis

-

sement

», basée sur l

’

effet Miller

.

^Sans

entrer

dans le détail de ce qui se passe ⁽1⁾

,

disons que l

’

^{espace grille}

^-

cathode de la lampe se comporte comme une capacité, variable en fonc

-

tion de la pente

.

Branchée en dériva

-

tion sur un circuit oscillant, elle pro

-

duira donc un glissement defréquence, 3i l’on produitunevariation delapente.

Principe

du traceur automatique

Soit à relever la courbe de sélectivité d'un amplificateur M

.

F

.

, de fréquence 472 kHz, pour fixer les idées

.

Pour cela, on injecte à l'

entr

ée un signal provenant d’un géné

rateur

H.F

.

^,

lasortie étant reliée à un indicateur de niveau, par exemple un voltmètre à lampe (fig

.

1⁾

.

En relevant la tension

de sortie pour un certain nombre de ^{(1) Voir, à} ce ^sujet, La Modulation de Fré-

quence, par E. ^Aisbsrg (Editions Radio)

.

a

lampedeglissement

Oscill

^ô

trice

çeneRATiUR

* *

O

-

r É ^{Jj )}

Amplificateur

é

tudi

é

Gé

n

é rateur

Hf

.

ï ^°

H

Amplificateur

é

tudi

é _G

vbz

xi ^Qu

. L

O^o

§ ^O

i

c;

r

^...

^r

Indicateur

de sortie ( _/

glissement

?»

Cl

WW? ^1r

a

Fig

: .

⁶

. —

^{Simple trace, avec déphasage ; tou}

-

jours avec amplificateur désaccord^é» Fig

.

5

.

rampJficateurOscillogrammeest volontairementà simple^désaccordétrace

.

; Fig

.

⁴

. —

^{Principe du modulateur de fréquen}

^-

ce à battements utilis^é avec un oscillographe

.

en évidence que nous avons rendu la courbe dissymétrique à dessein, en désaccordant l'amplificateur

.

Supposons maintenant que le glisse

-

ment

de fréquence soit fait à l’aide d’

une

tension de forme triangulaire, le balayage é

tant

linéaire

et

à fré

-

quence double

.

^{Le diagramme de la fi}

-

gure 7

montre

ce qui se passe

.

Pendant la première période de la tension

en

dent de scie, c

’est -

^à

-

^{dire de l}

’

instant O à T, le spot se déplace de gauche

à

droite,

et

la fréquence instantanée ^du modulateur ^passede462

à

482 kHz,

tra -

ç

ant

^{sur l’écran la courbe N}° ¹

.

Après

un retour tr

^{ès rapide, le spot voyage}

à nouveau

^{de gauche à droite dans} le temps de Tà 2T ; mais,

cette

^fois

-

ci, la fréquence du modulateur passe de 482 à 462 kHz, produisant la courbe N

°

²

.

On remarquera que

cette

courbe

est

identique à la première, à l

’

inversion des côtés près : c

’est

^{là une double}

trace

, dont l

’

oscillogramme de la fi

-

gure 8

montre

un exemple

.

Lasymétrie n^'

est

ici, d’ailleurs, pas parfaite, car le flanc de l

’

une des courbes

accuse

des dentures, ^signe d

’

^accrochage, alors que l’

autre

n'

en

^{possède pas}

.

L

’

explication de ce phénom è

ne

est simple: l’

accro-

chage ne se produit que pour

une

va

-

riation de fréquence dans un

sens

,

et

pas dans l

’

autre, et l’amplificateur

est

instable, sans êt r e franchement

« accroché »

.

Quels

sont

^{les avantages}

et

incon

-

vénients de cette méthode de la ^double Cette variation

sera

aisé

ment cr

éée

au moyen d

’

^{une tension pé}riodique de glissement appliquée à la grille, ce qui cause

une

variation de la pente

.

^Nous

arrivons ainsi au montage de la fi

-

gure 3, qui

montre

l’association de la lampe de glissement à l

’

oscillatrice normale

.

En effectuant le glissement par

une

fraction de la tension de ba

-

layage, la fr

é

quence produite

est

pro

-

portionnelle

au

déplacement horizontal du spot,

et

c

’

^est bien la courbe de sé

-

lectivité qui apparaî

t

sur l

’

^écran

.

A la sortie de M, on recueille la fr

é -

quence somme ou diffé

rence

^{, modul}

é

e à swing

constant .

Dans l

’

^{appareil décrit,}

Of

^oscille

^sur

1.000 ^kHz, et

Ov ^est

^variable

entre

1.100

et

2.650 kHz. Nous utiliserons la fr

é -

quence diffé

rence

, qui couvre la bande de100 à1.650 kHz

.

On remarquera que

Of

^tombe dans la gamme, ce que l

’

^on

é

vite généralement dans ^les dispositifs

à

battements

.

Ici,

cet

inconvénient n

’ est

pas grave,

et

^nous permet ^de faire fonctionner les oscillateurs

sur

des fr

é -

quences ^plus basses,

ce

qui signifie

une

précision accrue.

Modulateur à battements

On remarquera que le circuit

« accordé » del’oscillateur ne comporte pas de condensateur

.

^{En effet, la varia}

-

tion de capacité produite par la lampe de glissement

est

faible ⁽de l’ordre de quelques dizaines de

-

^pF),

et

^pour obte

-

nir

un

^{glissement appr}

é

ciable, il importe que la capacité résiduelle du circuit soit faible

.

Pour la même rai

-

son ,

ne

peut

-

on pas songer à

monter

un condensateur variable

sur cet

oscil

-

lateur

en vue

d

’

obtenir

une

variation de la fréquence moyenne

sur

une

cer -

taine plage,

car

le « swing » ⁽ou dépla

-

cement

de fréquence⁾ serait essentiel

-

lement variable

.

Si l

’

^{on d}ésire couvrir une ^certaine bande de fr

é

quences, il faut produire battement entre ^l’oscillateur fixe

Of

^{modulé en fréquence,}

^et

^{un oscilla}

-

teur variable

Ov .

Les deux signaux

sont

inject

é

s dans un m élangeur M ^(fig

.

⁴⁾

.

M éthode de la simple et double traces

Dans le montage de la figure 4,

on

obtient toujours une image à simple trace

,

telleque l

’

oscillogramme de lafi

-

gure 5

.

En effet, que la tension de balayage soit sinuso

ï

dale ou en dents de scie, la loi de variation

est

la même pour le balayage

et

le glissement

.

^D

è

s lors à une abscisse détermin

é

e de l’écran correspondra toujours la mê

me

fréquence

.

Signalons, cependant, qu’

en

balayage sinuso

ï

dal on peut voir appa

-

ra

î

tre une

image dans legenre de celle de la figure 6, qui

montre

deux

traces

identiques, mais décalées

.

Si l

’

^{on modi}

-

fie la phase de la tension de glisse

-

ment

^,

ces

deux ^figures se

recouvrent .

Il s

’

^{agit donc} bien, là

encore

,d

’une

sim

-

ple

trace

,

et

c

’est

^{pour la}

mettre

bien un

Fig. 9.

—

Double trace ^{;*l a} fr^équence est cor- recte.

Fig. 7

. —

^{Diag-amme de} la formation d'une

double trace. ^Fig. ⁸.

—

^{Double trace ; les deux} courbes sont inversées.

9

par les triodes

ext é

rieures des 6SN7, les deux

é

l

éments

intérieurs formant le m

é

langeur

.

^{La tension} de sortie

est

pr

é

levée sur les deux cathodes

r

éunies,

et

passe par un

att

é

nuateur

double

avant

^d’ê

^tre

^branchée

^sur

^{le jack de}

sortie

.

La lampe de glissement

est une

6AC7

.

On pourrait, toutefois

,

remplacer les 6SN7 par des ECC40 Rimlock,

et

la 6AC7 par une EF42 de la mê

me

sé

-

rie

.

Le g

é

né

rateur

d

’

^ondes triangulaires nécessite quelques commentaires

.

^Pour

obtenir

cette

^{forme d}

’

^onde à partir du

secteur

^,

nous

avons ^d’abord

é

crê

t

é la tension de ^chauffage par

une

6J7

.

L

’

oscillogramme de la figure 11

montre

l’onde rectangulaire ainsi obtenue

.

Cette onde

est

rendue triangulaire par intégration

au

moyen de la résistance de1MQ

et

du condensateur ^{de 0,}1p^,F, le 0,5 piFdans^{la plaque}

servant

^unique

-

ment

à ^empêcher la tension continue de parvenir sur la grille de la 6C5 qui

sert

d

’

^adaptateurd

’

^{impédance(àcharge}

Fig. ^io. •

—

^{Schéma du traceur}automatique

.

La ^{grillede gauche de ladernière}6SN7 doit être connectée au sommet du circuit oscillant de droite.

trace

? Tout ^d

’

abord, la juxtaposition des deux images, inversé

es

fait claire

-

ment

ressortir les d

é

fauts de sym

é

trie, car

à

l

’

accord idéal il doit y avoir su

-

perposition

exacte .

D

’autre

^part,

une

fréquence incorrecte est immédiate

-

ment

^{décelée par l}

’

^é

^{cart entre}

^{les axes}

des deux courbes

.

Ainsi,

en

déplaç

ant

la fréquence moyenne produite par le modulateur,

on

peut faire

coï

ncider les

sommets

de la courbedela figure 8 (fig. 9⁾

.

Dans le

cas

de la simple

trace

, la précision en fréquence

est

bien moindre^,

car

sousl

’

influence des poten

-

tiels statiques agissant

sur

les plaques de d

é

viation, l

’

^image peut se déplacer en bloc

.

La ^sup

é

riorité de la méthode de la double

trace est

donc

é

vidente

.

Cependant, pour des essais rapides, on pr

é

f

è

requelquefoisla

trace

simple, plus facileà interpré

ter .

Commeil

est

facile de prévoir le fonctionnement par les deux méthodes,

nous

utiliserons

cette

possibilité dans

notre

appareil

.

Voici un tableau

r

^é

sumant

lesformes des tensions requises dans les deux cas

:

Onde de ^glissement Onde de ^balayage

Méthode

Dent de scie Triangulaire (50 Hz) Dent de scie

Dent de scie (100 Hz⁾

.

Simple trace Double trace

cathodique⁾

.

De

cette

faç

on

^, une faible fraction seulement dela tension

écrêt

é

e

disponible

sur

la plaque parvient

sur

Conception du modulateur

D

’

^apr

è

s

ce

^que

nous venons

^{de voir}

, notre traceur

automatique doit

com -

prendre

:

un

oscillateur à fréquence^fixe,

une

^lampe de glissement,

un oscillateur à fréquence variable, un mélangeur,

et

un ^géné

rateur

de l

’

onde triangulaire

.

L

’

alimentation n

’ ^est

^{pas incorporée,} car

cet

^appareil

^sera

^aliment

^é

^{par l’os}

-

cillographe

.

Fig. 13. Simple trace, l'amplificateur est bien réglé^,

la grille

,

mais,

comme

le

montre

l’oscil^- logramme de la figure 12,

cette

tension

est

bien de forme triangulaire

.

^•

La transmission d

’

une telle onde é

tant

délicate,

nous

la recueillerons seulement

sur

le potentiomè

tre

à basse impédance dans la cathode

,

qui

sert

à doser le swing

.

^Un

commutateur à

deux directions permet d'alimenter la grille de la 6C5 soit en ondes triangulaires pour la méthode de la double

trace

(DT⁾, soit

en

tension en dent ^{de scie} pour l

’

^{obtention de la simple}

trace

(ST⁾

.

A

cet

effet, le cordon d

’

alimenta

-

tion de l

’

^{appareil contient}

un c

âble blindé, qui relie le

commutateur au

po

-

tentiomè

tre

de dosage de^'Famplitudé

Fig. 12.

—

^{En int}égrant Tonde rectangulaire, on obtient l'onde triangulaire ci-^dessus.

Lafigure10donne le sch

é

ma complet de l

’

appareil

.

On

reconna

î

tra

le modu

-

lateur «

new

^{look », que}

nous

avons décrit dans le N° 129 ^de Toute la Ra

-

dio

, et

qui

se

recommande ici par sa simplicit

é et

l

’

^{absence de}

tout

réglage

.

Les deux oscillatrices

sont

constitué

es

Fig. 11.

—

^Onde rectangulaire à la sortie de Técrêteur.

t o

horizontale de l

’

oscillographe d

é

crit dans le N° 130 de Toute la Radio

.

La tension de balayage é

tant

disponi

-

ble

sur une

basse imp

é

^dance,

cet

appa

-

reil se prê

te

particuliè

rement à ce mon -

tage

.

^{En cas d}

’

utilisation d

’ un autre

oscillographe, il pourraitê

tre n

écessaire de lui adjoindre

une

lampe

à

charge cathodique, afin ^{de pouvoir} effectuer la liaison

entre

les deux appareils

à

basse imp

é

dance

.

Mise au point

\

Le

c

âblage é

tant

termin

é

, on

procè

de d

’

abord

au ré

glage

et é

talonnage des oscillateurs, qui doit ê

tre

fait sépar

é -

ment .

On

court -

^{circuite d}

’

abord

Of ^, et

on débranche la grille de la triode mé

-

R é alisation de l ' appareil

Voici quel

est

, dans

notre

réalisa

-

tion, l

’

emplacement des organes de commande

sur

la platine

.

^Le condensa

-

teur

variable

est

muni d’

un

grand

Fig

.

¹⁶

. —

^{Double tracerect}

. ^.

^{Le réglage est cor}

^-

bes de

r

églage

.

L

’

oscillogramme de la figure

_teur

_{bien ré}13 correspond

à un

amplifica

-

gl

é .

Comme

c’est

pie

trace

^{, la} pr

é

cision

en

fr

é

quence

n

^’

est

pas

tr

ès grande

.

Le petit

«

top »

à

droite correspond

à une r

é

sonance

parasite

.

La figure 14 semble correspondre à

une

musicalité excellente; malheureu

-

sement

, _il

n’

en

est

rien

;

il s

’

agit

tout

simplement d’

une

saturation de l

’

am

-

plificateur, due

à une

amplitude exagé

-

r

é

e .

On voit, d

’

^ailleurs,tque l’amplitude de la ré

sonance

parasite

est

fortement augment

é

e

.

_

La figure 15

montre une

forme de courbe

correcte

, mais

un

léger d

é

calage

en

fréquence, mis en évidence par la double

trace . En

alignant

correcte -

ment

les moyennes fréquences

,

on obtient lafigure16, où le dédoublement de la

trace est à

peine visible

.

Bien que

nos

exemples ne portent que sur la partie M

.

F

.

,

on

alignera de mê^me les gammes P

.

O

. et

G

.

^O

.

^du

ré -

cepteur, qui se

trouvent

dans l

’

inter

-

valledesfr

é

quences

couvert .

Lagamme O

.

C

.

n

’ est

pas comprise dans les possi

-

bilités de l

’

^appareil, car ça aurait

ét

é compliquer le montage, en diminuant la précision

en

fréquence

.

De plus,

en

raison de la faible sélectivité des cir

-

cuits O

.

C., la

sé

lectivit

é

totale

sera

celle des M

.

F

.

w

une

sim

-

I _Fig

.

_trique15

. _, —

_mais^Double_{la fré}^trace_quence

^.

La courbe est symé

-

est Incorrecte

.

langeuse de gauche de

Of

^, pour la re

-

lier à

une

hé

t

érodyne

correctement éta -

lonnée

.

En

connectant un

casque au jack de sortie, on observe le battement

entre Ov ^et

^l

’

hé

té

rodyne

.

S

’

il y a lieu, on procède à quelques retouches, afin de cadrer

Ov entre

1.100

et

2.650kHz,

et

on

é

talonne le cadran point par point

.

Maintenant, c

’est

le

tour

de

Of

^{, qui}

est r

églé par le m

ê

me proc

é

d

é . Ov est

maintenant

court -

circuité,

et

la grille de la mélangeusedroite, débranché

e

du bobinage,

est

reli

ée

à l’hé

té

rodyne

.

Par des retouches, on

amène Of

^{sur 1.000}

kHz exactement .

Pour mener à bien

cette

op

é

ration, le potentiomè

tre com -

mandant le swingdoit ê

tre au z éro

⁽fré

-

quence non modul

ée

⁾

.

La forme

correcte

de l

’onde

triangu

-

laire

est contr

ôl

ée à

l

’

oscillographe

,

en le branchant sur la cathode de la 6C5

.

L

’

^appareil

est

maintenant prê

t à ser -

vir

.

Fig

.

14_{tie par}

. —

^Lasurcharge^{pointe de}de l^r

’

^éamplificateursonance est

.

apla

-

cadran démultiplicateur à

é

talonnage direct

en

fréquence de sortie

.

^A c

ôt

é, le potentiomè

tre

de dosage du swing

.

En bas, de gauche à droite, il y a l

’

in

-

verseur

ST

-

^DT

^,

un condensateur ajus

-

table

en

parallèle sur

Of

^{, l}

^’

^att

^énuateur

à décade

et

l

’att

é

nuateur

progressif (potentiomè

tre

⁾

.

Signalons, cependant, que le condensateur ajustable peut ê

tre

relégu

é

à l’intérieur

, ou

mê

me

sup

-

primé

.

La tension de sortie

est

délivré

e

par le jack

en

bas, à droite

.

^{Les bor}

-

nes à gauche

servent

à la synchroni

-

sation

.

Sur la photo repré

sentant

le châssis

vu

par derriè

re

, on voit la disposition des lampes

.

Le condensateur variable utilisé

est

d

’ un

modèle ancien

,

de

tr

è

s

bonne qualit

é .

Utilisation

Mesure du swing

H

nous reste

maintenant

à

essayer l’appareil

.

A

cet

effet,

on

relie le

cor -

don d’alimentation du modulateur à l

’

oscillographe, en réunissant

sa

^syn

-

chronisation aux bornes du modulateur pré

vues

à

cet

effet(à moins que l’oscil

-

lographe

ne

comporte

une

synchroni

-

sation efficace sur 50 Hz⁾

.

^{Au moyen}

d

’un

cordon blind

é

termin

é

par un jack, on injecte un signal de 472 kHz dans l

’ entrée

de l

’

amplificateur

M .

F

.

^,

sa sortie é

tant

relié

e

à l

’entr

^{ée de l}

’am -

plificateur Y de l

’

oscillographe

.

On doit voir appara

ître

la courbe de sélectivité

et

étudier l

’

^action des diff

é rentes com -

mandes sur

cette

courbe

.

Donnons maintenant quelques

cour -

Sur

cet

appareil, la

mesure

du swing

est trè

s facile

.

Il suffit de d

é

porter la pointe de la courbe de la figure13

à

l

’extr

^ê

me

gauche de l

’écran

^,

et

de lire la fr

é

quence

sur

le cadran

.

On refait ensuitela m

ê

meop

é

ration sur ladroite

.

Le d

é

placement total

est é

gal à la dif

-

f érence

entre ces

deux lectures

.

^Il

est

ainsi possible de faire correspondre la courbe aux divisions

trac

ées

sur

un

é

cran

transparent

superposé à celui du tube cathodique, ce ^qui permet la

me -

sure

^précise de la

s

électivit

é .

Voici quelques renseignements

au

sujet des ^bobinages

.

^Pour

Of

^,

^nous

avons adopté un pot ferm

é

réglable Saphir

.

^{Sur la carcasse}

à

gorges que comporte

ce

pot,

nous

avons enroul

é

85 spires de fil 15/100 pour l

’

accord,

et

10 spires pour la

r

éaction, dans

une

gorge voisine

. Ov ^est

constitu

é

^par 38 spires 2/10 enroulé

es

en nid d’abeille sur un tube bak

é

lite de 12 mm, muni d

’

^{un magn}

é

tique

La prise cathode

se trouve à

5 spires

,

à partir de la

masse .

La bobine d’arrê

t est

un mod

è

le «

toutes

ondes »

.

r

églable

.

noyau

F.

HAAS,

Ingénieur E

.

E

.

^M.l.

retronik