Ce mini émetteur HF, en ondes moyennes, vous permettra d’envoyer dans l’éther le son de votre voix, de votre guitare ou de votre synthé, ou n’importe quel son capté par son microphone. La réception se fera sur un banal récepteur possédant la même bande de fréquence. Bien entendu, à l’inverse de ce qui est recherché avec les micro-espions, le but de cet émetteur est plutôt d’obtenir la plus large diffusion possible dans les limites de sa portée !
Ce petit émetteur discret a une puissance et une longueur d’antenne assez modestes pour que vous n’ayez aucune chance de vous attirer les foudres de la Loi ! Sa portée se situe entre 80 et 100 mètres. Cette distance dépend beaucoup de la sensibilité du récepteur utilisé. Ne vous étonnez donc pas si la portée s’avère moindre ou, à l’inverse, si elle s’avère supérieure. Ce qui infl ue aussi beaucoup sur la portée, c’est la situation de l’antenne : proche du sol, elle aura une couverture alors moindre que si vous la montez à l’étage, sur un balcon ou sur le toit.
Le schéma électrique
Pour réaliser cet émetteur ondes moyennes simple, il vous faut :
- un circuit intégré IC1 TDA7052B (voir figure 1) utilisé comme amplificateur BF (pour la modulation),
- un premier transistor NPN TR1 BFY51 utilisé comme étage oscillateur,
- un second transistor NPN TR2 BFY51 utilisé comme étage final HF,
- un circuit intégré régulateur de tension IC2 L7812 utilisé pour obtenir la tension stabilisée de 12 V alimentant l’émetteur.
L’étage d’alimentation est relié au secteur 230 V car, au moyen de cet étage, on peut relier la masse de cet émetteur à la prise de terre du secteur en utilisant deux condensateurs polyesters C17 et C18 de 22 nF et 1 000 V de tension de service.
Les fi gures 2 et 3 donnent les schémas électriques de l’émetteur et de son alimentation secteur. Commençons la description par le microphone préamplifi é MIC (voir fi gure 9), duquel nous prélevons le signal BF à appliquer à la broche d’entrée 2 de IC1, afi n qu’il soit amplifi é en puissance. À la broche 4 de ce circuit intégré est relié le trimmer R3 de 1 mégohm, utilisé comme contrôle de sensibilité : si nous tournons le curseur de ce trimmer pour la résistance maximale, il est possible d’amplifi er au maximum le signal BF capté par le microphone et si nous le tournons pour la résistance minimale, nous obtenons un gain unitaire. Ce contrôle de gain, agissant comme contrôle de volume, est nécessaire parce que tout le monde ne parle pas devant le microphone avec la même intensité de voix.
Pour savoir comment positionner ce curseur afi n d’obtenir un réglage idéal de la modulation, mettez-le à micourse, parlez avec une voix normale et, en écoutant le résultat dans le récepteur, vous comprendrez tout de suite si vous devez augmenter ou réduire le gain. Si nous avons choisi ce circuit intégré TDA7052B comme étage amplifi cateur, c’est parce que de sa broche de sortie 5, sort une tension positive égale à la moitié de la tension d’alimentation, soit 6 V, augmentant jusqu’à un maximum de 10 V en présence des demies ondes négatives du signal BF et descendant vers un minimum de 2 V en présence des demies ondes positives du signal BF.
Cette tension variable en amplitude est utilisée pour alimenter l’étage oscillateur, constitué de TR1 et MF1.
Si l’on tourne le noyau de MF1 vers le bas, on obtient une fréquence d’émission de 1 MHz environ et si on le tourne vers le haut, on obtient une fréquence d’émission de 1,7 MHz environ. Bien entendu, dans cette ample bande, allant de 1 à 1,7 MHz, vous devrez rechercher une fréquence qui ne soit pas occupée par une station radio et vous accorder sur cet espace libre. Si, par erreur, vous vous accordiez sur une fréquence occupée par une station de radiodiffusion, par exemple, la portée de votre émetteur se réduirait à quelques mètres, car la puissance très faible de votre micro-émetteur ne ferait guère le poids face aux mégawatts rayonnés par les stations professionnelles.
Le signal HF produit par cet étage oscillateur est prélevé par le secondaire de la MF1 et appliqué sur la base de TR2 pour être amplifi é en puissance. Dans le collecteur de ce transistor, nous trouvons insérée la self MF2, identique à MF1.
Cette MF2 nous sert à faire l’accord de l’étage fi nal, comme du brin d’antenne émettrice, sur la même fréquence que celle produite par l’oscillateur.
Pour alimenter cet émetteur, nous utilisons le schéma électrique de la fi gure 3, un grand classique : cette alimentation secteur 230 V/12 V prend place, comme nous allons le voir, sur le même circuit imprimé que l’émetteur proprement dit.
Figure 1 : Schéma synoptique et brochage vu de dessus et repère-détrompeur en U vers le haut du circuit intégré TDA7052B
Figure 2 : Schéma électrique de l’émetteur OM capable de couvrir une distance de 80 à 100 mètres. Ce TX est alimenté avec l’alimentation secteur 230 V dont le schéma électrique se trouve fi gure 3 : cette alimentation secteur comporte nécessairement une prise de terre (fi l jaune/vert), car la masse de l’émetteur doit être reliée à la terre. Les points AA servent au réglage.
Figure 3 : Schéma électrique de l’étage d’alimentation. La ligne de masse est reliée au fi l de terre jaune/vert du cordon secteur 230 V allant à la borne de terre de l’installation électrique domestique.
Figure 4a : Schéma d’implantation des composants du TX pour ondes moyennes.Quand vous connectez le court câble blindé à la capsule microphonique, n’oubliez pas de souder la tresse de blindage à la piste de masse (voir fi gure 9). Dans le cordon secteur 230 V, le fi l jaune/vert de terre est à relier impérativement au centre du bornier secteur à trois pôles.
Figure 4b : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé du TX pour ondes moyennes avec alimentation secteur 230 V, côté soudures.
Figure 5 : Avant de visser les écrous plats sur la tige creuse fi letée de la douille derrière le panneau métallique, n’oubliez pas d’enfi ler la rondelle isolante, sinon la douille sera court-circuitée à la masse par le premier écrou.Liste des composants
R1 ....... 1 kΩ
R2 ....... 3,3 kΩ
R3 ....... 1 MΩ trimmer
R4 ....... 4,7 Ω
R5 ....... 4,7 Ω
R6 ....... 33 kΩ
R7 ....... 10 kΩ
R8 ....... 100 kΩ
R9 ....... 1 kΩ
R10 ...... 150 Ω
R11 ...... 1 kΩ
R12 ...... 27 Ω
R13 ...... 100 Ω
R14 ...... 1,5 kΩ
C1 ....... 1 nF polyester
C2 ....... 47 nF polyester
C3 ....... 10 μF électrolytique
C4 ....... 100 nF polyester
C5 ....... 100 nF polyester
C6 ....... 47 μF électrolytique
C7 ....... 100 nF céramique
C8 ....... 22 pF céramique
C9 ....... 33 pF céramique
C10 ...... 100 nF céramique
C11 ...... 150 pF céramique
C12 ...... 100 nF céramique
C13 ...... 10 μF électrolytique
C14 ...... 100 nF céramique
C15 ...... 33 pF céramique
C16 ...... 100 nF céramique
C17 ...... 22 nF polyester 1 000 V
C18 ...... 22 nF polyester 1 000 V
C19 ...... 1 000 μF électrolytique
C20 ...... 100 nF polyester
C21 ...... 100 nF polyester
C22 ...... 100 μF électrolytique
MF1 ...... bobine rose type 0-152
MF2 ...... bobine rose type 0-152
DS1 ...... diode 1N4148
DS2 ...... diode 1N4148
DL1 ...... LED rouge 3 mm
RS1 ...... pont redresseur 100 V 1 A
TR1 ...... NPN BFY51
TR2 ...... NPN BFY51
IC1 ...... intégré TDA7052B
IC2 ...... régulateur L7812
T1 ....... transfo. 3 W prim. 230 V sec. 14 V 0,2 A
S1 ....... interrupteur
MIC ...... capsule micro avec électronique
Divers
1 .........cabochon pour LED 3 mm
1 .........radiateur clip pour TO5
1 .........bornier 2 pôles
1 .........bornier 3 pôles
1 .........douille banane
1 .........cordon secteur
1 .........boîtier plastique avec faces av et ar métal
La réalisation pratique
Si vous suivez avec attention les fi gures 4a, 6 et 7, vous ne rencontrerez aucun problème pour monter cet émetteur ondes moyennes : procédez par ordre, afi n de ne rien oublier, de ne pas intervertir les composants se ressemblant, de ne pas inverser la polarité des composants polarisés et de ne faire en soudant ni court-circuit entre pistes et pastilles ni soudure froide collée.
Quand vous êtes en possession du circuit imprimé simple face EN1555 (dessin, à l’échelle 1, fi gure 4b), montez tous les composants comme le montre la fi gure 4a.
Placez d’abord, côté composants, les sept picots d’interconnexions, puis le support du circuit intégré et vérifi ez que vous n’avez oublié de souder aucune broche. Là encore, ni court-circuit entre pistes ou pastilles ni soudure froide collée. Ôtez l’éventuel excès de fl ux décapant avec un solvant approprié.
Montez toutes les résistances, en contrôlant soigneusement leurs valeurs (classez-les d’abord). Continuez par les deux diodes DS1 et DS2, en orientant bien leurs bagues noires repère-détrompeurs comme le montre la fi gure 4a. Montez tous les condensateurs céramiques et polyesters et enfi n les condensateurs électrolytiques en respectant bien la polarité +/– de ces derniers (la patte la plus longue est le + et le – est inscrit sur le côté du boîtier cylindrique).
Montez alors le trimmer R3 et les deux selfs sous blindages et avec noyaux rouges MF1 et MF2, marquées toutes deux 0-152 : soudez aussi les deux languettes de leurs blindages à la piste de masse.
Montez ensuite les deux transistors en orientant bien leurs ergots repèredétrompeurs vers C9 pour TR1 et vers MF1 pour TR2 : laissez environ 5 à 6 mm de longueur de pattes entre la surface du circuit imprimé et la base du boîtier métallique. Mettez un dissipateur autour de TR2, comme le montrent les photos, car ce transistor fi nal de puissance ne doit pas chauffer excessivement (faites-le entrer en vous aidant d’un tournevis pour écarter la fente).
Montez les deux borniers à trois et deux pôles au bord gauche de la platine, le pont redresseur RS1, en respectant bien sa polarité +/– et le régulateur IC2, debout, sans dissipateur et semelle métallique tournée vers l’extérieur de la platine. Montez à la fi n le transformateur d’alimentation secteur 230 V.
Il vous reste à monter sur la face avant en aluminium du boîtier plastique les composants externes, après avoir fi xé la platine au fond du boîtier à l’aide de quatre vis autotaraudeuses, comme le montre la fi gure 7 : l’interrupteur M/A, la LED rouge dans sa monture chromée, la capsule microphonique dans son logement et la douille d’antenne (n’oubliez pas de remonter la rondelle plastique isolante derrière le panneau métallique, comme le montre la fi gure 5).
Le trou dans le panneau arrière doit être équipé d’un passe-fi l avant qu’on y enfi le le cordon secteur à trois câbles (dont un câble vert/jaune de terre) : reliez ces trois câbles au bornier secteur à trois pôles, le câble de terre allant au centre du bornier.
Du bornier à deux pôles tirez deux fi ls et allez les souder à l’interrupteur. Des deux picots proches de R3, amenez un morceau de câble blindé jusqu’à la capsule microphonique (n’intervertissez pas la tresse de blindage et l’âme centrale, ni sur les picots ni sur la capsule, comme le montre la fi gure 4a).
Du picot proche de C16, amenez un fi l vers la douille d’antenne et soudez-le.
Enfi n, des deux picots proches de C14/R14, amenez une torsade rouge/noire vers la LED et respectez bien sa polarité +/– (la patte la plus longue est l’anode +). Les deux picots AA non utilisés servent au réglage de l’émetteur.
Il reste à enfoncer dans son support le circuit intégré, repère-détrompeur en U orienté vers C4. C’est terminé, on peut passer aux essais et réglages.
Les essais et réglages
Tout d’abord, allumez le récepteur ondes moyennes et accordez-le dans le haut de la bande, entre 1 et 1,7 MHz (300 à 200 mètres de longueur d’onde), sur une fréquence non occupée. Allumez l’émetteur et placez-le à 3 ou 4 mètres du récepteur. Tournez lentement le noyau de MF1 jusqu’à entendre le souffl e du signal HF. Si le volume du récepteur est à mi-course et si la sensibilité microphonique de l’émetteur est au maximum, l’effet Larsen pourrait se produire (un siffl ement de réaction aigu désagréable), dans ce cas baissez le volume du récepteur.
Quand la fréquence de l’émetteur est réglée, vous devez régler aussi le noyau de MF2 sur la même fréquence et, pour cela, vous avez deux possibilités : utiliser un oscilloscope ou bien un simple multimètre, analogique ou numérique.
Avant de régler le noyau de MF2, vous devez relier à la sortie l’antenne émettrice, constituée d’un brin de deux mètres de long (à maintenir en position verticale, en utilisant un morceau de fi l isolant, ou en diagonale ou replié en L). Aucun objet métallique ne doit être situé à proximité de l’antenne, car la HF serait absorbée.
De même, si vous touchez l’antenne avec la main, le signal HF sera atténué, ainsi que la portée.
Si vous disposez d’un oscilloscope, commencez le réglage en reliant la pointe de mesure aux points AA correspondant au secondaire de MF2. Tournez lentement le noyau de MF2 : l’amplitude du signal HF augmente jusqu’à 15 à 17 Vpp (crête-crête).
Ce réglage étant fait, débranchez l’oscilloscope et passez aux essais de portée.
Si vous disposez d’un multimètre analogique ou numérique, vous devez au préalable réaliser une petite sonde de charge HF, comme le montre la fi gure 11, toujours à relier aux points AA. Le multimètre est à commuter sur la portée 10 Vcc fond d’échelle et à appliquer à la sortie de la sonde de charge.
Tournez lentement le noyau de MF2 jusqu’à faire dévier l’aiguille au maximum, soit autour de 8 V environ.
Vous verrez que si vous approchez le fi l de l’antenne de quelque objet métallique, ou si vous le touchez avec la main, la tension lue diminuera.
Quand ce réglage est terminé, débranchez la sonde de charge et le multimètre des points AA et votre émetteur est prêt à rayonner dans l’éther une porteuse OM modulée en amplitude par vos messages ou votre musique.
Figure 6 : Photo d’un des prototypes de la platine de l’émetteur OM, alimentation secteur 230 V comprise. Sur le boîtier métallique du transistor TR2 est monté un petit dissipateur.
Figure 7 : Le circuit imprimé est fi xé à l’intérieur du boîtier plastique au moyen de quatre vis autotaraudeuses. La capsule microphonique est maintenue fi xée sur la face avant à l’aide de deux gouttes de colle. Avant de fermer le boîtier vous devez régler les noyaux des selfs MF1 et MF2 et le curseur du trimmer R3.
Figure 8 : Brochages du régulateur L7812 vu de face et du transistor BFY51 vu de dessous.
Figure 9 : La piste de masse de la capsule microphonique se reconnaît tout de suite, car elle est reliée au boîtier métallique.
Figure 10 : Photo du TX pour OM fi xé à l’intérieur du boîtier plastique et vu de l’arrière. On voit à gauche de la face avant la douille de sortie où l’on connectera une antenne fi laire de deux mètres, si possible maintenue en position verticale.
Figure 11 : Si vous ne disposez pas d’un oscilloscope, à relier aux points AA de la MF2 (voir fi gures 2 et 5), vous pouvez utiliser un simple multimètre raccordé à une sonde HF. Le noyau de la MF2 sera tourné jusqu’à lire une tension d’environ 8 Vcc.Conclusion
Si dans cet émetteur vous souhaitez remplacer le microphone préamplifi é par le “pick-up” (micro plat) de votre guitare ou par un lecteur de disques, vinyle ou CD, vous devrez supprimer du circuit la résistance R2, servant ici à acheminer la tension d’alimentation au FET de la capsule microphonique.