Après la publication de plusieurs micro-émetteurs et le succès remporté par le micro-récepteur décrit dans le numéro 17, voici un nouveau micro-récepteur adapté pour l’écoute des transmissions à distance sur 433,75 MHz. S’il est un peu moins compact que son prédécesseur, il est plus performant et permet l’activation d’un magnétophone. Ce dernier ne s’enclenchera que lors de la réception d’un signal, ce qui permettra des enregistrements longue durée avec un simple lecteur-enregistreur de cassettes.
Dans les numéros 13 et 16 de la revue, nous vous avons proposé la réalisation de micro-émetteurs*. Le premier est étudié pour être installé sur n’importe quelle ligne téléphonique, l’autre est équipé d’un microphone et d’un vox.
Tous deux offrent des prestations respectables, en considérant le faible nombre de composants utilisés.
Le micro-émetteur téléphonique est de dimensions très réduites. Il est caractérisé par la possibilité d’être relié à n’importe quelle installation téléphonique. Etant connecté en parallèle sur la ligne, il détecte le décrochage du combiné et en capture la modulation.
Le micro-émetteur commandé par la voix est caractérisé par une consommation dérisoire, car il n’est activé que lorsque son microphone détecte un signal sonore dans son environnement.
Ces deux appareils, fonctionnent en UHF sur 433,75 MHz, donc, pour capter leurs émissions, il faut évidemment disposer d’un récepteur accordé sur la même fréquence.
De quoi s’agit-il ?
Le projet que nous vous proposons dans cet article, est adapté aux deux émetteurs dont nous venons de vous parler et permet, bien entendu, de recevoir leurs émissions mais également de les enregistrer sur une bande magnétique.
L’activation du récepteur est commandée par le squelch interne au module hybride, coeur de ce montage.
En l’absence de signal, l’amplificateur pour l’écoute au casque et le relais de commande du système de passage en enregistrement (remote control) du magnétophone sont désactivés.
Dès que l’émetteur transmet, le récepteur est activé. Il est alors possible d’écouter les sons dans le casque ou de les enregistrer sur la bande d’une cassette audio.
L’avantage, par rapport à un récepteur classique est évident. Il n’est pas utile d’être en permanence à l’écoute du récepteur pour savoir si quelque chose s’est passé sur la ligne téléphonique surveillée ou dans la zone de capture du microphone. En effet, chaque signal reçu par le récepteur déclenchera un enregistrement qui pourra être écouté à n’importe quel moment.
Cela permet de laisser en place l’installation durant des heures, sans surveillance, tout en étant certain que la bande magnétique n’avancera que durant les périodes utiles et s’arrêtera durant les pauses.
Ceci est la synthèse du projet que nous vous proposons, mais faisons plus ample connaissance, en regardant de plus près le schéma électrique.
L’étude du schéma
Le récepteur radio hybride
Le premier étage est un module CMS, référencé RX-FM Audio (figures 6a et 6b). Il est produit par la société Aurel.
Vous connaissez déjà ce module car nous l’avons utilisé dans de nombreux projets.
Il s’agit d’un récepteur complet, à accord fixe, équipé d’un circuit superhétérodyne, stabilisé par un oscillateur SAW et capable de démoduler les signaux radio FM, qu’il capte par l’intermédiaire d’une antenne reliée à la broche 3.
A la sortie du démodulateur est connecté un préamplificateur audio, qui rend disponible le signal BF, sur la broche 10.
Sur le second amplificateur moyenne fréquence est connecté un détecteur de champ (Field Strenght Detector), qui permet de vérifier l’intensité de la por teuse ainsi que d’activer une sor tie en fonction du niveau du squelch.
Ce détecteur de niveau permet de commander le commutateur électronique (solid-state switch) connecté, en interne, au module hybride et disponible entre les broches 18 et 19.
Ce commutateur électronique pourra inhiber la sortie tant que la porteuse ne dépassera pas un certain niveau (muting) ou activer un relais, dès qu’une porteuse dépassera le niveau requis, afin de mettre en service un appareil quelconque (remote) tel un magnétophone et/ou un amplificateur.
Ceci est le rôle confié à l’interrupteur statique, le seuil du squelch est imposé par le trimmer R8.
Au repos, lorsque la tension de référence transmise à la broche 15 par le curseur du trimmer est supérieure au potentiel obtenu en redressant le signal FI (fréquence intermédiaire), l’interrupteur commandé est ouvert et les broches 18 et 19 sont isolées entre elles.
Le circuit de relais
Dès qu’arrive la por teuse, donc le signal radio de l’émetteur, l’amplitude de la fréquence intermédiaire est telle, qu’elle dépasse le potentiel du seuil donné par R8, si bien que le comparateur interne actionne le commutateur électronique, mettant la broche 19 en communication avec la broche 18.
A présent, la tension d’alimentation du circuit peut rejoindre la bobine du relais, qui est alors activé, mettant en service l’amplificateur audio et la sortie pour la mise en marche du magnétophone.
Il est facile de comprendre ce qui a été dit, en considérant ce qui suit : le premier inverseur du relais, normalement fermé (NF), met en cour t-circuit les bornes du potentiomètre de volume R6, empêchant que le signal audio atteigne l’entrée de l’amplificateur U3. L’autre contact du relais RL1, normalement ouvert (NO) et correspondant à la sortie REM (REMote), permet de commander le magnétophone.
A l’activation du relais, le contacte NF s’ouvre et permet la mise en service de la sortie audio avec le volume imposé par R6 et le contact NO (REM) se ferme, activant ainsi le magnétophone.
Notez que le trimmer R7 permet de régler, comme on le souhaite, le niveau sonore, afin d’obtenir un enregistrement clair et net, sans aucune distorsion.
L’amplificateur BF
C’est un petit étage intégré (U3), qui nous permet d’écouter au casque lorsqu’un message émis par l’émetteur est capté par le récepteur.
Cet amplificateur, est réalisé avec le circuit intégré désormais classique, le LM386N de National Semiconductor, qui peut délivrer jusqu’à 1 watt, sur une charge de 8 ohms.
Ici, considérant que les casques ne tolèrent que quelques centaines de milliwatts, la résistance R4 limite le courant de sortie, afin de garantir un signal audio clair et sans distorsion.
Le circuit intégré U3 est connecté à quelques composants passifs, nécessaires à son fonctionnement correct.
On trouvera, entre autres, le réseau C6/R3, destiné à stabiliser le gain en tension à environ 150 fois et le réseau R5/C10, indispensable pour compenser l’impédance de sortie variant avec la fréquence du signal et pour éviter des dangereuses auto-oscillations toujours possibles avec un gain élevé.
L’alimentation
Pour fonctionner, l’appareil a besoin de 12 à 15 volts, appliqués sur le bornier marqué + et – VAL. La diode D1 protège l’ensemble du montage d’une toujours possible inversion de polarité.
U1, le traditionnel 7808, est capable de fournir 8 volts bien stabilisés, avec lesquels nous alimentons l’amplificateur audio et la LED de signalisation, qui nous indique la présence de la tension.
Quant au RX-FM audio, les 3,3 volts dont il a besoin sont fournis par la diode zener DZ1, dont le courant est limité par la résistance R1.
Le condensateur C2, filtre les 3,3 volts du bruit et d’autres éventuels parasites.
Figure 1: Schéma électrique du récepteur à commande de magnétophone.
Figure 2 : Schéma d’implantation des composants du micro-récepteur UHF.
Figure 3 : Le prototype prêt à fonctionner.
Figure 4 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé du micro-récepteur UHF.Liste des composants
R1 .... 220 Ω
R2 .... 270 Ω
R3 .... 100 Ω
R4 .... 4,7 Ω
R5 .... 10 Ω
R6 .... 4,7 kΩ pot. lin. pour ci
R7 .... 4,7 kΩ trimmer horiz.
R8 .... 4,7 kΩ pot. lin. pour ci
R9 .... 560 Ω
C1 .... 470 μF 16 V électrolytique
C2 .... 100 μF 25 V électrolytique
C3 .... 220 nF multicouche
C4 .... 2200 pF céramique
C5 .... 100 nF multicouche
C6 .... 10 μF 63 V électrolytique
C7 .... 1000 pF céramique
C8 .... 10 μF 63 V électrolytique
C9 .... 100 μF 25 V électrolytique
C10 ... 100 nF multicouche
D1 .... 1N4007
D2 .... 1N4007
DZ1 ... zener 3V3
LD1 ... LED verte 5 mm
U1 .... régulateur 7808
U2 .... module Aurel RX FM Audio
U3 .... ampli BF LM386
RL1 ... relais 12 V 2 RT pour ci
Divers :
1 . support 2 x 4 broches
1 . bornier 2 pôles
2 . boutons pour pot.
1 . antenne UHF
1 . câble avec jack stéréo 3,5 mm (monté en mono)
1 . câble avec jack mono 2,5 mm
1 . prise jack mono 3,5 mm pour châssis
R2 .... 270 Ω
R3 .... 100 Ω
R4 .... 4,7 Ω
R5 .... 10 Ω
R6 .... 4,7 kΩ pot. lin. pour ci
R7 .... 4,7 kΩ trimmer horiz.
R8 .... 4,7 kΩ pot. lin. pour ci
R9 .... 560 Ω
C1 .... 470 μF 16 V électrolytique
C2 .... 100 μF 25 V électrolytique
C3 .... 220 nF multicouche
C4 .... 2200 pF céramique
C5 .... 100 nF multicouche
C6 .... 10 μF 63 V électrolytique
C7 .... 1000 pF céramique
C8 .... 10 μF 63 V électrolytique
C9 .... 100 μF 25 V électrolytique
C10 ... 100 nF multicouche
D1 .... 1N4007
D2 .... 1N4007
DZ1 ... zener 3V3
LD1 ... LED verte 5 mm
U1 .... régulateur 7808
U2 .... module Aurel RX FM Audio
U3 .... ampli BF LM386
RL1 ... relais 12 V 2 RT pour ci
Divers :
1 . support 2 x 4 broches
1 . bornier 2 pôles
2 . boutons pour pot.
1 . antenne UHF
1 . câble avec jack stéréo 3,5 mm (monté en mono)
1 . câble avec jack mono 2,5 mm
1 . prise jack mono 3,5 mm pour châssis
Figure 5: Les points importants.Les réglages :
Les potentiomètres R6 et R8 servent respectivement pour régler le volume du casque et le niveau du squelch.Le trimmer R7 sert au réglage du volume d’enregistrement.
Les connexions externes: A droite, le bornier d’alimentation (+/– VAL). En bas, de gauche à droite, la sor tie audio pour le magnétophone (OUT BF), La sortie de commande du magnétophone (REM), la sortie audio pour le casque (PHONE) et les contacts de l’antenne (T inversé pour la masse et ANT pour l’âme).
Figure 6 : Le module Aurel RX FM Audio.
Schéma synoptique du module Aurel RX-FM Audio.Il s’agit d’un récepteur complet à accord fixe, équipé d’un circuit superhétérodyne stabilisé avec un oscillateur SAW. Il est capable de démoduler en FM les ondes radio captées à la fréquence de 433,75 MHz et dispose d’un contrôle de squelch réglable.
1 +3 V 2 Ground 3 Antenna 7 Ground 10 Audio out 11 Ground15 Squelch16
Ground18 Out switch19 +V squelch20 Ground
Figure 7: Photo d’un des prototypes réalisés pour la mise au point. Notez la simplicité du circuit, composé, en pratique, d’un seul module hybride, d’un petit amplificateur BF et d’une commande de relais.
Figure 8 : Le récepteur et ses accessoires extérieurs.Pour que votre récepteur vous donne entière satisfaction, il est important de faire correctement les connexions.
Commençons par l’alimentation… Si vous utilisez le récepteur en poste fixe, il vaut mieux l’alimenter avec un bloc secteur capable de fournir une tension de 12 à 15 volts avec un courant de 300 milliampères.
Dans ce cas, vous pourrez raccorder le bornier +/–VAL à une prise alimentation fixée sur le panneau arrière. Vous pouvez également connecter le récepteur à la prise allume-cigares d’un véhicule. Pour cela, préparez un câble terminé par une fiche allume-cigares puis reliez le contact central au +VAL du circuit imprimé et le contact de masse au –VAL. Comme il reste de la place dans le boîtier, et si vous ne disposez pas d’une source de 12 volts, vous pouvez alimenter le récepteur à l’aide d’un accumulateur rechargeable NiCd ou NiMH de 700 mA/h… Et terminons par l’audio.
Le but et de pouvoir enregistrer tout en écoutant éventuellement au casque.
La fiche jack de 2,5 mm (placée au bout du câble soudé aux pastilles REM) doit être insérée dans la prise REM ou REMOTE du magnétophone. La prise de 3,5 mm (placée au bout du câble soudé aux pastilles OUT BF) doit être insérée dans la prise MIC ou LIGNE IN du même appareil. Les pastilles PHONE doivent être reliées à la prise casque fixée sur le panneau arrière. Le casque de 8 à 300 ohms doit, bien entendu, être raccordé à cette prise. Ceci fait, il suffit d’appuyer sur les touches REC et PLAY et d’attendre que le micro-émetteur passe en émission. Si le squelch est réglé de la façon décrite dans le paragraphe “réglages”, vous verrez tourner la bande de la cassette et, simultanément, vous pourrez écouter au casque, ce que vous êtes en train d’enregistrer.
La réalisation
Pour cela, il vous faut soit réaliser soit vous procurer le circuit imprimé représenté à la figure 4 à l’échelle réelle.
Vous devrez également vous procurer tous les composants donnés dans la liste.
En vous aidant des figures 2 et 3, montez tous les composants en commençant par les plus bas pour terminer par les plus hauts. Veillez à l’orientation correcte des composants polarisés.
A propos du casque, il n’a pas été prévu d’endroit précis, sur le circuit imprimé, pour souder une prise jack de 3,5 mm. Donc, montez-en une sur le panneau avant ou arrière et reliez-la au circuit au moyen de 2 fils, soudés sur les pistes prévues à cet effet.
Considérant que tous les casques classiques sont des modèles stéréo, une bonne chose consiste à utiliser une prise également stéréo et de relier entre eux les deux contacts des deux canaux.
Pour alimenter l’appareil, prévoyez un bornier à vis à 2 plots au pas de 5 mm.
N’oubliez pas la LED, à insérer dans les trous du circuit imprimé en vous rappelant que l’électrode de la cathode est celle qui est du côté du méplat (patte courte).
Les soudures terminées, et après les vérifications d’usage, vous pouvez insérer le LM386 dans son suppor t, en contrôlant attentivement son orientation, de manière à faire coïncider son repère-détrompeur avec celui du support.
A ce point, vous pouvez penser au coffret dans lequel sera logé le récepteur.
Nous vous conseillons un coffret TEKO CAB022, en plastique, sur le fond duquel, vous pouvez fixer le circuit imprimé. Vous n’oublierez pas de connecter une antenne de 17 cm (AG433 par exemple) à la pastille ANT du circuit imprimé, par un court morceau de fil.
Cette antenne en caoutchouc, pourra être visée sur le couvercle du coffret.
Vous pouvez visser la prise jack stéréo pour la sortie casque, sur le panneau arrière.
Pour la commande du magnétophone et pour la sor tie BF, il faut préparer deux câbles blindés terminés par des fiches jack qui devront être un modèle de 2,5 mm pour la prise remote-control (télécommande) du magnétophone et un modèle 3,5 mm pour l’audio. Evidemment, les deux fiches doivent être d’un modèle mono et non pas stéréo.
Le câble avec la fiche jack de 2,5 mm sera soudé sur les pastilles REM du circuit imprimé, sans se préoccuper de la polarité, l’autre, sera soudé sur les pastilles OUT BF, en faisant bien attention à ce que la tresse (masse) du câble soit soudée à la masse et l’âme du câble, sur le signal (patte négative du condensateur C8).
Evidemment, avant de terminer les câbles, il convient de les faire traverser le panneau du coffret, à l’aide d’un passe-fils en caoutchouc.
Pour ce qui concerne l’alimentation, vous devez voir où vous comptez installer le récepteur.
S’il doit fonctionner en poste fixe, vous pouvez relier les bornes + et – VAL aux deux bornes d’une prise de panneau, à placer sur la face arrière du coffret plastique, afin de pouvoir utiliser un petit bloc secteur de 12 à 15 volts, capable de débiter un courant de 300 milliampères.
Mais rien n’interdit d’avoir recours à une petite batterie NiCd ou NiMH de 12 volts 700 mA/h que vous pourrez alors installer à l’intérieur du boîtier.
Le câblage terminé, vous pouvez immédiatement essayer le récepteur, même sans utiliser un magnétophone.
Les réglages
Il suffit d’alimenter l’appareil et d’insérer la fiche jack d’un casque de 8 à 300 ohms dans la prise BF.Naturellement, il faut avoir installé à proximité (maximum 300 mètres en l’absence d’obstacles) un des microémetteurs déjà en votre possession.
Allumez le récepteur, vous devez entendre si un signal audio est perceptible dans le casque, rappelez-vous que vous avez à votre disposition, le potentiomètre R6, pour régler le volume d’écoute.
Il est clair, que si vous utilisez un émetteur équipé d’un vox, vous devez vous assurer que quelqu’un parle à proximité de ce dernier.
Si ces essais sont faits avec l’émetteur pour ligne téléphonique, il faut vous assurer qu’au moins un téléphone est décroché, à cette condition, on peut entendre la tonalité de la prise de ligne ou, après 20 secondes environ (si aucun numéro n’a été composé), la tonalité d’occupation.
Si vous n’entendez rien, il est probable que le seuil du squelch est positionné trop haut, tournez donc le bouton du potentiomètre R8 vers la gauche, afin de le baisser.
A un certain point, le signal audio sera débloqué et vous pourrez écouter tranquillement ce qui est capté par le microémetteur distant.
Vous pouvez repérer avec précision la position du bouton du squelch et faire en sorte que le micro-émetteur cesse de transmettre.
Vérifiez que le relais repasse au repos et que, dans le casque, on n’entende plus aucun son.
Si au lieu de cela, vous entendez un bruit comme lorsque la porteuse est absente, tournez le bouton de R8 lentement dans le sens horaire, jusqu’à couper le signal audio (RL1 doit repasser au repos).
Rallumez le micro-émetteur et vérifiez que, dans le casque, il est de nouveau possible d’écouter la transmission.
Ces essais, seront répétés à chaque fois que l’on installe un nouvel émetteur, étant donné que, selon la distance, le signal radio aura une différence d’intensité.
En substance, plus le TX est éloigné du RX, moins le niveau du squelch doit être haut et vice-versa.
Un signal faible peut donner une écoute perturbée, mais, c’est à vous de déterminer à quelle distance du récepteur vous devez placer l’émetteur.
Le réglage du squelch étant maintenant terminé, vous devez régler le niveau de la BF destinée au magnétophone.
Pour cela, il faut vous procurer un magnétophone à cassette équipé de la fonction commande à distance (REM) et le connecter au circuit.
Insérez une cassette et appuyez sur les touches PLAY+REC, faites émettre le micro-émetteur et vérifiez que la bande commence à s’enrouler.
Faite un cour t enregistrement, puis rembobinez et écoutez. Si l’audio est trop faible ou distordue, réglez le volume d’enregistrement en agissant sur le trimmer R7.
Si votre magnétophone dispose d’un indicateur de niveau d’enregistrement, vous pouvez régler le niveau directement en vous fiant à cet instrument.
Pour cela, tournez R7, de façon à maintenir le niveau du signal en dehors de la zone rouge du vu-mètre.
Figure 9 : Les connexions vers l’extérieur.Remarquez la place disponible pour recevoir un accumulateur NiCd ou NiMH.
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