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 Sujet du message: Modules FI
MessagePosté: 20 Mai 2021, 15:10 
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TABLE DES MATIÈRES:


1°) - Présentation des modules.

__1-1) - Pourquoi une FI.

__1-2) - Les PCBs

__1-3) - Les modules assemblés


2°) - Les schémas.


3°) - La construction des modules.


4°) - Les documents téléchargeables


5°) - Le réglage des modules


Fred

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Il y a ceux qui construisent de belles choses,
Il y a ceux qui détruisent de belles choses,
Et il y a ceux qui ne font rien...
Et vous, qui êtes vous?


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 Sujet du message: Modules FI
MessagePosté: 20 Mai 2021, 15:49 
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1°) - Présentation des modules.

Après essais et analyses, une FI supplémentaire s'avère nécessaire. C'est ce que l'on va découvrir en consultant la suite.


Modifié en dernier par Saxon33 le 20 Mai 2021, 17:53, modifié 5 fois.
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 Sujet du message: Re: Modules FI
MessagePosté: 20 Mai 2021, 15:50 
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__1-1) - Pourquoi une FI.

En utilisant simplement le module filtres passe-bandes et le module émission/réception 14HAM-DK2, la réception est relativement correcte sur toutes les bandes. Sur les hautes fréquences, le préampli entre en action, ce qui est normal.

Par contre, en émission, en sortie du dernier mélangeur NE/SA612 et à l'analyseur de spectre, on peut constater qu'il y a une multitude de fréquences indésirables. C'est même l'anarchie.

En mélangeant 2 fréquences, il est tout à fait normal d'obtenir plusieurs fréquences en sortie d'un mélangeur. On peut donc avoir les deux fréquences que l'on injecte, plus le résultat de ces 2 fréquences qui s’additionnent et qui se soustrait. ensuite, le filtre HF passe-bande va conserver uniquement celle que l'on a besoin.

Mais là, il y en a vraiment beaucoup d'autres ce qui pose un problème. Il y a deux raisons à cela:

1°) - Le Si5351:

Un oscillateur analogique genre colpitts génère normalement et quand il est bien construit, une seule fréquence sinusoïdale. Par contre, le Si5351 qui est un générateur DDS, est loin d'être parfait. C'est vrai qu'il peut permettre de créer un VFO très large bande avec une très bonne stabilité, mais il a aussi des inconvénients: Il génère aussi beaucoup de fréquences indésirables.

2°) - Le NE/SA612:

Ce mélangeur à cellules de Gilbert est très utilisé depuis maintenant plusieurs décennies. Il a des gros avantages, mais il a aussi ses inconvénients.

Voici une analyse forte intéressante du NE/SA612 que l'on trouve sur ce site:

https://www.qsl.net/kf4trd/ne602.html

De ce fait et quand on additionne les défauts des deux composants, on se retrouve avec une grande quantité de fréquences indésirables qui vont et à leur tours, s'additionner et se soustraire pour en créer d'autres. En réception, on ne s'en aperçoit pas puisque le filtre à quartz a une bande passante très étroite ce qui permet d'éliminer au maximum ces intruses. Mais en émission, on utilise, non pas 1 filtre passe-bandes, mais 12 avec des largeurs de bandes plus ou moins grandes et qui n'ont donc pas les performances d'un filtre à quartz.

Il est donc clair qu'à ce niveau, le mariage SA612 / Si5351 n'est pas une bonne idée.

Il est à noter qu'à l'origine, le NE/SA612 a été conçu pour des étages FI. On va donc l'utiliser de la bonne manière.

Pour ce faire, on va le faire travailler en lui injectant, non plus les signaux du VFO, c'est à dire, du Si5351, mais une seule fréquence unique et fixe, issue d'un oscillateur de type CXO, ce qui constituera une nouvelle FI (Fréquence Intermédiaire). En sortie du NE/SA612, on placera un filtre passe-bande avec une largeur de bande passante très étroite. Et pour éviter tout problème, cette nouvelle FI sera très haute perchée, bien au dessus des fréquences HF, soit le 57MHz (FI 9MHz + LO 48MHz). Ce principe est légion sur bon nombre de TRX HF commerciaux dont le TS440S de chez KENWOOD, par exemple, qui utilise une FI à 45MHz avec un VFO travaillant de 45 à 75MHz pour une couverture de 0 à 30MHz. Pour le projet 14HAM-DK2, on a la bande des 50MHz en plus, d'où la FI à 57MHz.

Côté VFO, celui-ci sera raccordé sur un nouveau mélangeur et travaillera du coup, sur des fréquences beaucoup plus élevées que les HF. Pour le 1,8MHz, il générera donc du 58,8MHz, pour le 28MHz, du 85MHz et pour le 50MHz, du 107MHz, ce qui fait que les harmoniques de celui-ci n'auront aucune influence sur les fréquences HF.

Le mélangeur utilisé pour la nouvelle FI ne sera pas, bien sur, un NE/SA612, mais un classique mélangeur à diodes en anneaux de type ADE-1 de chez MINICIRCUITS, qui offre de très bonne performance. Son autre gros avantage, c'est qu'il peut fonctionner dans les 2 sens, ce qui fait qu'un seul mélangeur sera nécessaire pour l'émission et la réception et donc, pas besoin de commutations supplémentaires.

Pour rajouter cette FI qui va nettement améliorer les performances du TRX, tant en émission qu'en réception, on va découvrir qu'il n'y a en fait, pas besoin de beaucoup de composants pour réaliser les 2 modules qui l'a compose. La suite nous en dira plus.


Modifié en dernier par Saxon33 le 21 Mai 2021, 13:13, modifié 7 fois.
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 Sujet du message: Re: Modules FI
MessagePosté: 20 Mai 2021, 15:51 
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__1-2) - Les PCBs

Cette IF supplémentaire est volontairement répartie en 2 petits modules de manière à les rendre polyvalents.

Le premier regroupe 2 éléments pour 2 fonctions:

-Le mélangeur à diodes en anneaux ("IC1"), un ADE-1 ou un ADE-1-24 de chez minicircuits.
-l'oscillateur local de 48MHz ("OL").

Le circuit imprimé côté composant. Il mesure 80 x 30mm:

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Et côté soudure:

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Les pistes HF sont côté composants et les pistes alimentations, côté soudures.

Comme on peut le constater, il y a la même empreinte de chaque côté du circuit ("IC1"). Il y a une raison. Ces empreintes sont pour recevoir le ADE-1 ou le ADE-1-24. En effet, si vous cherchez le datasheet du ADE-1-24, vous ne le trouverez pas. Par contre, vous trouverez beaucoup de ADE-1-24 en vente sur internet à des prix dérisoires.

J'ai donc fait ma petite enquête et j'ai trouvé la réponse. C'est ici:

https://qrpblog.com/2018/06/ade-1-24-mixer/

De ce fait, j'ai dessiné et rendu le PCB polyvalent de manière à recevoir un ADE-1-24 côté soudures ou un ADE-1 côté composants. Les connecteurs SMA1, SMA2 et SMA3 sont reliés au mélangeur. Le VFO sera connecté sur le SMA1. le niveau sera ajusté grâce au potentiomètre "P1".

Au centre, on trouve l'emplacement pour l'oscillateur local de 48MHz ("OL") . Son niveau de sortie (SMA4) est ajustable grâce à "P2". Et à droite, on trouve les quelques composants pour alimenter l'OL en 5Volts.

Le deuxième module est ni plus ni moins qu'un filtre passe-bandes comme pour le module 12 filtres passe-bandes mais avec un seul filtre. Il sera réalisé et réglé sur 57MHz.

Le circuit côté composants. Il mesure 80 x 25mm:

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et côté soudures:

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Il est à noter que ce petit circuit sera aussi utilisé pour l'unique filtre passe-bandes du futur projet 14HAM-MB, un TRX mono-bande.


Modifié en dernier par Saxon33 le 20 Mai 2021, 20:58, modifié 4 fois.
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 Sujet du message: Re: Modules FI
MessagePosté: 20 Mai 2021, 15:52 
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__1-3) - Les modules assemblés

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 Sujet du message: Re: Modules FI
MessagePosté: 20 Mai 2021, 15:53 
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2°) - Les schémas.


Le schéma du module avec le mélangeur à gauche et l'oscillateur local à droite:

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Le PDF du ADE-1: https://www.minicircuits.com/pdfs/ADE-1.pdf

Les résistances "R1" et "R2" sur le circuit imprimé ne sont pas représentées sur le schéma. Normalement, elles ne sont pas utiles. J'ai néanmoins prévu leur emplacement si nécessaires.

"Ref**" c'est une référence que j'ai oubliée sur le circuit imprimé, c'est un régulateur 5V (Je dessine très souvent le schéma après le tracé du circuit imprimé).

Très peu de composants, donc très peu de commentaires.

Idem pour le module filtre passe-bande:

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C'est un grand classique.


Modifié en dernier par Saxon33 le 20 Mai 2021, 23:59, modifié 2 fois.
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 Sujet du message: Re: Modules FI
MessagePosté: 20 Mai 2021, 15:54 
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3°) - La construction des modules.

Là aussi, peu de chose à dire.

Le premier composant à mettre en place est le mixeur. Si c'est un ADE-1, il sera côté composants, si c'est un ADE-1-24, il sera côté soudure. Pour le maintenir plaqué le temps de faire les soudures (même simplement la première), il est très commode d'utiliser une pince à linge en bois:

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Le ADE-1 est un composant CMS, mais facile à souder. En effet, l'écartement des connections est le même que les formats DIP, soit 2,54mm. Il faut simplement veiller à bien le centrer.


L'oscillateur local de 48MHz sera mis en place directement sans support. A cette fréquence, nous sommes dans les VHF et donc les connections doivent être les plus courtes possible. Pour le plaquer au circuit imprimé, là aussi, l'utilisation d'une pince à linge en bois est très pratique:

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Cette oscillateur pourra être un CXO classique ou un TCXO pour une meilleur stabilité en fréquence. Par contre, le prix d'un TCXO n'est pas le même.

Les derniers composants à mettre en place sont les connecteurs.

La réalisation de ces 2 modules est facile et très rapide.


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 Sujet du message: Re: Modules FI
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4°) - Les documents téléchargeables


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 Sujet du message: Re: Modules FI
MessagePosté: 08 Juin 2021, 14:25 
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 Sujet du message: Re: Modules FI
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 Sujet du message: Re: Modules FI
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5°) - Le réglage des modules

Concernant les réglages de ces deux petits modules, c'est ici:

-Assemblage et réglages des modules du 14HAM-DK2


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