Le récepteur reste un élément assez cher (surtout lorsque l’on est encore étudiant), et pourtant, il est utile d’en avoir plusieurs dès que l’on a différents modèles. J’ai donc décidé de fabriquer des récepteurs afin d’équiper mes différents planeurs, pour les avoir prêts à voler, et éviter les nombreuses manipulations souvent fatales au niveau des connecteurs, et de l’antenne. Mais ma motivation première vient surtout de ma passion pour l’électronique.
Cahier des charges :
Le récepteur devra posséder 7 voies en modulation de fréquence. Il sera à double changement de fréquence pour bien rejeter la fréquence image, les composants modernes permettent de réaliser un double changement avec seulement quelques composants supplémentaires à un simple changement.
Voulant un produit fiable, simple à réaliser et économique, je n’ai pas retenu une version intégrant un microcontrôleur permettant le codage PCM ou la synthèse de fréquence.
Choix technologiques :
Le travail reste assez simple, en effet on dispose aujourd’hui de circuits intégrés performants intégrant la plupart des fonctions dans un seul boîtier. Inspiré par l’article de Serge LAFOREST j’ai opté pour le 3335 de chez Motorola. Ce constructeur propose de nombreux circuits dédiés aux récepteurs FM. Le 3335 est un composant en « fin de carrière » mais son prix est attractif (moins de 30F), et ses performances sont encore d’actualité . Il ne dispose pas de fonctions inutiles à notre application, bref il a moins de patte que les autres. Le décodage est confié à un classique 4017. J’ai repris à peu de différence le schéma de Serge (Merci Serge pour ton article) .
Le récepteur est réalisé avec des composants classiques (traversants) sauf pour le 4017 qui est en CMS. On obtient ainsi une réalisation à la portée de tous, et le circuit reste de petite dimension.
Par rapport au modèle de Serge j’ai apporté quelques modifications (je n’ai pas de priorité de poids) :
- Le filtre d’entrée est composé de deux pots 2K159 permettant d’obtenir un meilleur filtrage à l’entrée du récepteur.
- Le circuit peut intégrer, au choix, un préampli HF entre les deux pots (transistor BF200) permettant d’obtenir une meilleure portée. J’ai réalisé les deux versions (avec et sans préampli) sans constater de grandes différences. La sensibilité est légèrement meilleure avec le préampli. Avec la version sans filtre, je n’ai jamais eu de top radio, et la portée semble largement suffisante. Contrairement à beaucoup d’idées reçues, avoir un récepteur trop sensible peut être un problème pour le modéliste, puisque le récepteur devient plus sensible aux autres émetteurs ! De plus le transistor « charge » le pot d’entrée et diminue donc l’efficacité du filtre (il est moins sélectif). Pour conclure, le préampli apporte un gain de potée, mais augmente le risque de saturation du récepteur par un émetteur voisin.
- Le filtre 455 est un IT (m 2KHz à -6db) qui par rapport au D utilisé par Serge, me donne une très bonne sélectivité, et une portée bien supérieure (meilleur rapport signal bruit ?). Je pense que le D (bande passante supérieure à 10KHz) me semble inutilisable, surtout si on vole à plusieurs dans la même bande. Un HT fera aussi l’affaire (m 3KHz à -6db).
- L’alimentation du récepteur est filtrée par l’intermédiaire est une grosse capa et d’un transistor qui assure, aussi, une protection du circuit en cas d’inversion de polarité de l’alimentation.
- Enfin le circuit intègre sept connecteurs (brochage Graupner, Hitec) réalisées à l’aide de support de circuit à wrapper.
Fabrication :
Elle est accessible à tous (enfin, ceux qui ont déjà touché un fer à souder !). Il faudra soigner les soudures et commencer par le 4017 CMS. Souder ensuite le 3335 puis les autres composants. Ne pas oublier le via près du filtre 455. A noter que l’on peut utiliser un filtre CFW455 ou CFU455, (des pastilles ont été ajoutées pour permettre l’utilisation de ces deux modèles). Pour le filtre 10.7MHz, la patte 1 (point de repère sur le filtre) devra être connectée à la patte 16 du MC 3335. Les boîtiers métalliques des pots HF et des quartz pourront être soudés au plan de masse afin de diminuer les capacités parasites.
L’antenne sera soudée sous le circuit directement sur le pot 2K159 (voir schéma électrique). Elle aura une longueur d’environ 1m.
Pour la réalisation des connecteurs, j’utilise les « tulipes » des support de circuit à wrapper que je coupe par trois. Percer les trous de ces connecteurs avec un diamètre un peu inférieur pour que les « tulipes » entrent en force. Une fois les prises soudées, couler de l’Araldite côté soudures pour garantir un meilleur maintient mécanique. C’est économique et fiable.
Plan d’implantation des composants :
Avec préampli :
Schéma électrique :
Le préampli est réalisé à partir d’un transistor BF200 ou BF 180 monté en base commune. Le transistor est monté entre les deux pots HF.
Implantation des composants :
schéma électrique :
Les deux pots HF sont couplés à travers la capacité de 1.5pF. Ce filtre est utilisé dans beaucoup de récepteurs et donne une bonne sélectivité. Cette sélectivité garantie une « rejection » de la fréquence image qui se trouve à plus de 20MHz par rapport à la fréquence de réception sur laquelle est accordée le filtre.
Implantation des composants :
On ne soude pas les composants nécessaires au fonctionnement du préampli (composants comportant une croix). Il faut par contre ajouter le condensateur de 1.5pF. Il sera soudé à la place du transistor BF200 conformément au dessin ci-dessus (s’aider du schéma électrique en cas de doute). La résistance 470W sera remplacée par un strap.
Ils sont faciles à réaliser si l’on dispose d’un oscilloscope et se déroule en deux étapes :
- Approcher l’émetteur du récepteur et mettre une sonde au niveau de la patte 12 du 3335, (sortie démodulation). Tourner le noyau jusqu'à obtenir le signal démodulé (séquence d’environ 25ms comportant les pulses de toutes les voies).
- Visualiser le signal de la patte 16 du MC 3335 : c’est la première fréquence intermédiaire à 10.7MHz. Ajuster les noyaux des deux pots d’entrée afin d’obtenir une amplitude maximum du signal.
Faire ensuite des tests de portée. Antenne rentrée, on doit obtenir une porté supérieure à 50m sur du bitume.
Typons :
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| Côté composants |
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| Côté soudures |
Voici les typons, je ne sais pas s’ils sont exploitables à partir des images ci-dessus, mais si vous désirez fabriquer ce récepteur, je peux fournir le circuit imprimé (double face) au prix de 10F + enveloppe timbrée, alors n’hésitez pas ! Approvisionnement :
Concernant l’achat des composants, voici quelques adresses :
MC3335P : Il est disponible chez Newark qui est distribué par Farnell (04 74 68 99 99), disponible aussi (un peu plus cher) chez Lextronic (01 45 76 83 88 poste 524)
Quartz : Celui-ci est à faire tailler sur mesure. Je les fais réaliser chez Electronique Diffusion (03 20 70 23 42). Fréquence du quartz = Fréquence de votre radio-10.7MHz. Ce quartz est à résonance série sur la troisième harmonique (overtone 3), boîtier HC 25/U. Sur les 5 quartz commandés je n’ai eu aucun problème de calage ou de mauvais fonctionnement.
Quartz 10.245, filtres CFW455IT, SFE10.7MS3, pot 2K159, 4017 et tous les autres composants sont disponibles chez Eurocomposant (03 24 27 93 42).
Je me tiens à votre disposition pour tout renseignements supplémentaires : renseignements sur certains composants , aide à la construction , réglages...
Conclusion :
Je vole avec ce récepteur depuis plus d’un an sans jamais rencontré de problème (cinq modèles réalisés). Pourtant quelques fois nous étions plus de dix à voler avec des fréquences voisines à la mienne, preuve d’une bonne sélectivité. Je pense que fabriquer un récepteur est une bonne expérience. Si votre motivation première est de faire des économies, il faut en fabriquer plusieurs pour amortir les frais de port et obtenir un prix défiant toute concurrence. Pour les cinq modèles actuellement construits le prix de revient est inférieur à 250F par récepteur, quartz compris !
Bons vols à tous et n’hésitez pas à franchir le pas, fabriquez vos récepteurs !Nomenclature
Désignation | Réf commande | Prix | Nbre | Fournisseur |
| Composants « spécifiques » | ||||
| Filtre CFW 455 IT | 15315 | 36F | 1 | Eurocomposants |
| Filtre SFE 10.7 MS3A | 05213 | 5F | 1 | Eurocomposants |
| Pot HF 113CN 2K159 | 05181 | 12F | 2 | Eurocomposants |
| Pot de démodulation 455K LMCS 4102A Noir | 05177 | 12F | 1 | Eurocomposants |
| Quartz 10.245 Mhz | 05286 | 10F | 1 | Eurocomposants |
| C.I. CMS 4017BT | 16509 | 5F | 1 | Eurocomposants |
| MC 3335 P | 30-40F | 1 | Farnell ou Lextronic | |
| Quartz résonnance série sur 3ème harmonique Fréquence=Fémission-10.7Mhz, boîtier HC18 | 130F | 1 | Electronique Diffusion | |
| Capacités | ||||
| 1.5pF | 1 | |||
| 18-22pF | 2 | |||
| 47pF | 1 | |||
| 120pF | 1 | |||
| 4.7nF | 1 | |||
| 47nF | 1 | |||
| 100nF | 4 | |||
| 4.7µF | 1 | |||
| Résistances | ||||
| 330 Ohms | 1 | |||
| 1K | 1 | |||
| 1.5K | 1 | |||
| 10K | 1 | |||
| 22K | 1 | |||
| 75K | 1 | |||
| Diodes | ||||
| 1N4148 | 1 | |||
| 1N4001 | 1 | |||
| Transistor | ||||
| BC 547 ou équivalent (NPN) | 1 | |||
| Self | ||||
| 1.5µH | 1 | |||
| Divers | ||||
| Support à wrapper >22 pattes, pour les fiches | ||||
| 1m de fil multibrin souple pour l’antenne | ||||
| Option préampli | ||||
| Transistor BF 200 ou 180 | 1 | |||
| Capacité 100nF | 2 | |||
| Résistance 470 Ohms | 1 | |||
| 27K | 1 | |||
| 8.2K | 1 |
mm
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