5 - VFO
Le pilotage par quartz du premier émetteur, bien qu'assurant une bonne stabilité de la fréquence émise, devient finalement un sérieux handicap vis à vis des procédures actuelles de trafic. Le temps où, après avoir lancé un appel, on effectuait un "tour de bande" pour relever les éventuelles réponses est bien révolu. Dorénavant on écoute sa propre fréquence ou les environs proches en cas de QRM... Ceci amène à l'utilisation inéluctable du VFO...
Déjà en avril 1948, dans le 'Journal des 8', F9IV déplorait le problème découlant de l'emploi d'un VFO par certains tandis que d'autres, restés calés sur leur fréquence quartz, avaient peu de chances de se faire entendre... En ce qui concerne le choix du type d'oscillateur nous ne pouvons mieux faire que rappeler les remarques de F9AW auteur, en 1949, d'une très intéressante brochure d'une soixantaine de pages... 'Construction des récepteurs de trafic par les Amateurs "... Tous les oscillateurs sont ce qu'on les fait, c'est-à-dire bons ou mauvais, tous les E.C.O ne ronflent pas, tous les T.N.T ne dérivent pas et le Clapp n'est pas la panacée... Je n'ai pas de préférence pour tel ou tel oscillateur... je n'aime que les oscillateurs bien réalisés..."
Donc VFO il y aura... Si tous les montages oscillateurs de base sont utilisables (TPTG-Hartley-Colpitts etc.) les Clapp et ECO semblent être les plus appréciés.
En ce qui nous concerne ils présentent l'inconvénient de recourir à la cathode comme électrode active, donc isolée de la masse. Voulant utiliser soit des tubes à chauffage direct (R36-A409) soit des 2216 dont la cathode est reliée à une extrémité du filament cela complique sensiblement le montage en obligeant à l'emploi de selfs de choc laissant passer le courant filament tout en étant parfaitement invariables afin d'éviter un glissement de fréquence. Après divers essais nous sommes revenus au Franklin souvent utilisé sur nos émetteurs B.L.U... autrefois...
Relativement peu connu il est voisin du multivibrateur classique auquel on ajoute un circuit LC parallèle déterminant la fréquence des oscillations. A condition de respecter quelques précautions simples il est aussi stable que ses illustres confrères : en premier lieu limiter au strict minimum la valeur des condensateurs en série dans la chaîne des couplages permettant l'oscillation. Faute de quoi on retrouve un multivibrateur oscillant sur une fréquence déterminée par les résistances des plaques associées aux divers condensateurs.
Des valeurs modérées de ces condensateurs limitent l'influence des fluctuations des capacités internes des tubes, notamment avec la chaleur qui dilate les électrodes. Les deux condensateurs reliant le circuit LC au tube sont habituellement limités à 4 ou 5 pF dans le cas des tubes modernes (12AU7-12AT7) alors que nous avons ici 15 pF pour compenser quelque peu le manque de tonus des 2216. Egalement pour isoler le plus possible l'oscillateur de l'étage suivant, le signal de sortie est prélevé sur un diviseur résistif (5100/4700 ohms). Toujours en raison de l'apathie des 2216 nous avons poussé à 250 volts la tension alimentant le montage pour obtenir un niveau de sortie acceptable. Noter toutefois que chaque tube consomme seulement 4 mA à travers la résistance série, donc rien d'abusif ici.
A la décharge des 2216 il faut rappeler que le montage Franklin a toujours été réputé (?) comme donnant un signal de faible amplitude. A titre d'essai en faisant varier de plus ou moins dix volts la haute tension, on relève une variation totale de 105 Hz donc parfaitement tolérable puisque le montage est normalement alimenté par une tension stabilisée.
Par contre il n'est pas, ainsi que ses confrères, immunisé contre les variations de charge ; ceci restant l'affaire d'un étage séparateur, utilisant de préférence une pentode.
Poursuivons... Pour le premier étage amplificateur nous n'avons pas osé appliquer 250 volts à la fragile R36 du précédent émetteur qui sera remplacée par une placide 2216...
Ne disposant d'aucune information à son sujet, hormis la tension de chauffage mentionnée sur l'ampoule, le relevé de ses caractéristiques sur une table traçante s'impose. Des courbes ci-jointes on déduit une pente de 1,8 mA/V et un coefficient d'amplification de 27. Ces valeurs sont des moyennes obtenues a partir de plusieurs points qui varient sensiblement suivant les zones incurvées ou a peu près rectilignes. Une courbe limitant a 2,5 W la dissipation a été fixée en comparant visuellement le tube a des triodes connues de dimensions comparables. Les valeurs relevées placent la 2216 dans la famille des 12AU7-12AT7-12AX7 avec un mélange des pentes, résistances internes ou coefficients d'amplifications de ces tubes.
On note que la formule classique pour la polarisation de repos en classe A : -Vg=Vp/2k donne -5 volts, valeur acceptable au vu des courbes. Les quelques dizaines de volts requises pour l'attaque du tube final sont obtenues d'une self de choc qui résonne mollement, associée aux capacités parasites (plaque 2216-grille E406-câblage...). Au final nous retrouvons une robuste E406N qui sera à nouveau utilisée en classe A. Mais puisque les lexiques de lampes (Brans-Gaudillat-Adam et même Berche) diffèrent parfois quant aux conditions d'emploi, en BF bien sûr, et de plus son état de santé étant inconnu il est plus sage de relever ses caractéristiques sur la table traçante afin de partir sur des bases plus solides : S=3,5 mA/V K=7 R=2100 ohms. La tension d'alimentation, fixée à 250 volts, conduit à une polarisation grille de -20 volts donnant un courant de 38 mA, soit une dissipation au repos d'un peu moins de 10 watts, donc avec une marge de sécurité vis-à-vis du maximum de 12 watts toléré par le tube. Au bout du compte nous obtenons un peu plus d'un watt (7,5 volts aux bornes de 50 ohms) chutant de 1 dB en bouts de bande CW. Il n'a pas été nécessaire de neutrodyner l'étage final qui ne bronche pas, oscillateur inopérant, avec ou sans charge en sortie.
Cet heureux résultat provient, pour une part, de l'absence de couplage entre les diverses selfs placées à 90° les unes des autres, également de l'accord flou de l'amplificateur à 2216 enfin, et surtout, de la passivité de tubes auxquels, pour une fois, on ne reprochera pas leur mollesse. Il est toujours possible de neutrodyner l'étage final en utilisant le secondaire à basse impédance de L3 pour réinjecter la sortie sur la grille via un condensateur, en respectant le déphasage nécessaire... Merci Monsieur Hazeltine...
Quoi qu'il en soit le signal de sortie, vu aux instruments, est déclaré "bon pour le service" et il reste à relier le pilote à l'amplificateur à 2x10Y :
Avec un watt d'excitation nous obtenons presque 10 watts de l'étage final qui consomme 37 mA sous 400 volts. Passant cette fois franchement dans la classe B habituelle avec courant grille (B2) le rendement s'améliore nettement pour atteindre 65% , à comparer au maximum théorique de 78,5%. Nous approchons cette fois des niveaux cités au début de notre emploi de la 10Y (25 watts sous 425 volts avec 2,5 watts d'excitation). A titre d'essai un atténuateur variable placé entre l'exciteur et l'amplificateur montre que le gain reste constant a 0,5 dB près pour une atténuation de 10 dB. Un écart de 3 dB étant relevé pour une atténuation de 20 dB. Pour obtenir une bonne linéarité il convient également d'avoir un circuit de polarisation grille à faible résistance interne, donc consommant un courant notable. Ici nous ne pouvons plus nous contenter d'un simple potentiomètre, acceptable dans le cas de la classe B1 où il n'y a pas de courant grille, et un pont diviseur consommant 8 a 10 fois le courant grille maximum est souhaitable ; une tension régulée étant recommandée.
Pour respecter notre objectif initial d'émission à petite puissance (moins de 5 watts HF) il suffit d'intercaler un atténuateur d'environ 6 dB entre le VFO et les 10Y pour retrouver à peine plus de 3 watts en sortie. Cette fois la manipulation CW s'effectue sur l'étage final qui voit sa polarisation passer de -50 volts à -170 volts manipulateur levé, avec un résidu HF vers -50 dB sous le signal normal.