Réglage de la bande passante d'un modulateur

Le sujet est a déjà été découvert avec les émetteurs déportés, mais en fait, l'expérience montre que même placé à coté du modulateur, le VCO de l'émetteur doit être compensé en bande passante; en effet, sur les dizaines d'émetteurs de tous type que nous avons pu mettre au point, je ne crois pas qu'il y en ait eu beaucoup qui aient présenté une réponse plate dès le départ.

Cela signifie que si vous montez un émetteur sans compenser la courbe de réponse en fréquence de son VCO, vous avez toutes les chances d'obtenir quelque chose de simplement moyen, et même de non recevable si c'est pour un relais.

Le simple fait de jouer du condensateur par ci par là sans mesure plus précise que votre impression visuelle, ne vous amènera pas loin, sauf chance. (J'ai vu un professionnel y arriver, mais ce n'est pas donné à tout le monde).

Bref, si vous voulez obtenir le maximum de qualité de votre émetteur, il faudra passer par les appareils de mesure.

Le récepteur de contrôle:

Il faut être sûr de sa courbe de réponse; avec les moyens amateurs, la seule solution est de regarder les lignes test sur ASTRA et de vérifier que les bursts sont constants jusqu'à 4,8 MHz; ce qui n'est pas toujours le cas avec les récepteurs du commerce; par contre, la platine de réception placée derrière un tuner de récupération convient parfaitement pour cette application.

A partir de là, ce récepteur va vous permettre de régler vos émetteurs.

L'émetteur:

Tous nos émetteurs utilisent le modulateur universel, car il est simple à construire, tous les réglages sont indépendants, et il est facile d'agir sur sa bande passante en jouant sur l'étage PNP-NPN.

Le banc de mesure:

On attaque le modulateur avec un signal sinusoïdal de 1Vcc fourni par exemple par le générateur 10Hz 10MHz, et l'émission est reçue sur le récepteur de contrôle.

Attention à ne pas renvoyer la tension d'alimentation du tuner dans l'atténuateur.

Attention aussi aux échos et déphasages à l'intérieur d'un local; on en a moins, et ils sont plus maîtrisables, en émettant sur une antenne extérieure et en recevant (avec atténuateurs) sur une autre; mais le mieux est de réunir directement l'exciteur au récepteur à travers les atténuateurs nécessaires; avec un exciteur de 10 mW, il faudra 50 à 60 dB d'atténuation.

Le récepteur débite sur 75 Ohms, et on observe la sinusoïde reçue à l'oscilloscope.

Procédure:

Tout d'abord on met à zéro les réinjections des sous porteuses 6 ou 6,5 MHz, qui sinon viendraient se superposer aux mesures.

Ensuite, en balayant en fréquence, on se rend compte que rien ne va vers les basses fréquences, il y a des distorsions et des atténuations; c'est souvent dû à la boucle de phase qui réagit dans sa plage de capture, mais c'est aussi provoqué par le clamping du récepteur; on peut lever le doute en supprimant le clamping dans la platine de réception; mais c'est un autre problème, restons pour l'instant au dessus de 1 à 10 kHz.

Vers le haut, en général à partir de 1 MHz, mais parfois avant, on se rend compte qu'il y a une chute,ou une bosse dans la bande passante; il reste donc une plage de réponse plate entre 10 kHz et 1 MHz en général; on s'y met, et on règle le gain du modulateur pour avoir une belle sinusoïde de 1Vcc sur l'oscilloscope.

Ceci fait, on relève point par point la bande passante de l'ensemble pour obtenir la courbe de réponse.

La compensation dépend de la courbe obtenue.

Courbe avec bosse aux fréquences élevées:

C'est souvent le cas avec les Comtech modifiés; avec la courbe relevée ici, on voit que le signal est correct jusqu'à 300 kHz, mais monte à 1,4 V à 2 MHz ce qui fait quand même 3 dB de trop.

L'opération doit donc ramener ce gain à un à 2 MHz, sans le modifier à 300 kHz

Dans l'amplificateur PNP-NPN, pour diminuer le gain, il faut diminuer la valeur de la résistance de 680 Ohms, donc lui mettre un résistance en parallèle; on cherche expérimentalement la valeur correcte en en testant plusieurs, et on trouve par exemple 1000 Ohms.

Mais si on met cette 1000 Ohms à demeure, on perd en gain aussi à 300 kHz, et ça, on n'en veut pas; il faut que la 1000 Ohms agisse à 2 MHz, et soit transparente à 300 kHz; pour cela, il suffit de lui mettre un condensateur en série qui n'agira qu'aux fréquences élevées.

On se cale donc sur 300 kHz, et on cherche la plus grosse valeur de C qui n'atténue pas (ou pas trop) le 300 kHz; on trouve ici 150 pF.

Et ceci fait, on retrace la courbe de réponse.

Et là, surprise, la bosse a bien diminué, mais elle n'a pas disparu, le gain n'est pas tombé à un sur 2 MHz!

Normal, le condensateur agit encore un peu à cette fréquence; c'est le prix à payer pour ne pas altérer le 300 kHz.

On se retrouve donc dans le cas précédent, sauf que la bosse est plus petite, qu'elle est vers 2,2 MHz, et que la zone plate monte maintenant jusqu'à 1 MHz; on soude donc définitivement la 1000 Ohms et le 150 pF et si on estime que la bosse résiduelle (1,06 V) est trop importante (c'est le cas), on repart pour un tour:

On recherche sur 2,2 MHz la résistance à mettre en parallèle pour tomber à 1Vcc, on trouve ici 4,7k.

Quand c'est fait, on redescend sur 1 MHz, et on cherche la plus grosse capa qui n'altère pas le signal; et on trouve 27 pF.

On retrace la courbe de réponse, elle est plate jusqu'à 3,6 MHz, on soude la 4,7k et le 27 pF.

On a maintenant une réponse de l'ordre de 5,5 MHz à -3dB, mais on peut quand même espérer l'améliorer vers les 4 mégas, on se retrouve dans la situation de la courbe coupant trop tôt en fréquence.

Courbe coupant trop tôt en fréquence:

C'est le cas le plus fréquent, et en général plus grave qu'ici, car la chute peut commencer avant le mégahertz; mais continuons sur cet exemple.

L'opération doit donc augmenter le gain vers 4,5MHz, sans le modifier à 3,5 MHz pour passer sans perte la sous porteuse chroma.

Dans l'amplificateur PNP-NPN, pour augmenter le gain, il faut diminuer la valeur de la résistance de 220 Ohms, donc lui mettre un résistance en parallèle; mais on ne peut pas le faire sans précaution car on risque de saturer l'étage; pour éviter cela, on cherche expérimentalement sur 4,5 MHz la valeur de résistance à mettre en parallèle, mais avec une grosse capa en série, par exemple 4700 pF , et on trouve par exemple 390 Ohms.

Mais si on met cette 390 Ohms à demeure, on augmente le gain aussi à 3,5 MHz, et ça, on n'en veut pas; il faut que la 390 Ohms agisse à 4,5 MHz, et soit transparente à 3,5 MHz; pour cela, il suffit de lui mettre un condensateur plus faible en série qui n'agira qu'aux fréquences élevées.

On se cale donc sur 3,5 MHz, et on cherche la plus grosse valeur de C qui n'augmente pas (ou pas trop) le signal; on trouve ici 39 pF.

Ceci fait, on retrace la courbe de réponse; si elle semble satisfaisante, on en reste là, sinon, on peut recommencer encore une fois et gratter encore un peu vers le haut.

Il ne faut pas chercher à améliorer au delà de 4,8 MHz, car ce sont les filtres du récepteur qui limitent, et on risquerait alors de surcompenser l'émetteur; si on a vraiment besoin d'aller si haut, il faut supprimer les filtres passe bas et réjecteur du récepteur.

Remarques:

Ici la réponse ne commençait à chuter que très tard, en général cela commence plus bas, 1 MHz par exemple et même en dessous, il faut alors faire l'opération sur une fréquence comprise entre 1 et 4,5 MHz; si on le fait sur une fréquence trop basse, on n'améliorera pas beaucoup, et il faudra plusieurs cellules RC pour aboutir; si on le fait sur une fréquence trop élevée, on risque de provoquer un creux entre 1 MHz et cette fréquence; il faut donc faire plusieurs essais, en commençant par une fréquence haute et en diminuant jusqu'à ce qu'on obtienne une compensation sans creux intermédiaire.

Parfois une cellule RC suffit, souvent il en faut deux, mais dans les pires des cas on peut en avoir trois; ne pas s'acharner au dessus de 4,5 MHz (ou alors enlever les filtres passe-bas et réjecteurs du récepteur).

Pour éviter de compenser à droite ce que l'on a distordu à gauche, attention au filtre de préaccentuation, 1700 pF ce n'est pas 1800; et 300 Ohms, ce n'est pas 330.

Autres réglages:

Normalement, si la réponse sinusoïdale est bonne aux fréquences moyennes, le gain vidéo n'est pas à retoucher, mais mieux vaut quand même mettre une dernière touche en réglant ce gain définitivement sur mire calibrée.

Maintenant, on peut remonter le niveau des sous porteuses son à -16 dB et régler le niveau audio; les réglages sont terminés.

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