Préamplification dans un récepteur radio

[quentin08]

Bonjour,

J'ai vu sur différents sites des montages de récepteur radio où il y a un préampli entre l'antenne et le mélangeur, et d'autres montages sans :

Antenne -> préampli -> mélangeur -> filtre FI -> ...

Je pensais que l'amplification se faisait après le filtre FI 455 KHz
Donc, je me pose quelques questions :
Sur la bande des 11 mètres, en démodulation AM / FM :
Dans quels cas faut-il un préampli entre l'antenne et le mélangeur ?
Es ce une méthode de conception du récepteur ? (je veux dire par là : l'amplification peut elle se faire à différents endroits ?)
Es ce que c'est pour avoir un niveau correct en entrée du mélangeur ?
Quel doit être son gain ? (ordre de grandeur)
Faut t-il une CAG ?
Faut t-il un composant spécialisé selon la bande voulue ?
Ou un AOP à large bande/faible bruit conviendrait t-il ?

Pouvez-vous m'éclairer sur le sujet ?
Merci
-----

[inviteede7e2b6]

hello , c'est toutes les bases des télécoms

commence par lire les principes de réception là :

http://f6crp.pagesperso-orange.fr/elec/

et reviens pour les précisions

bonnes lectures

[f6bes]

Bonjour,

J'ai vu sur différents sites des montages de récepteur radio où il y a un préampli entre l'antenne et le mélangeur, et d'autres montages sans :

Antenne -> préampli -> mélangeur -> filtre FI -> ...

Je pensais que l'amplification se faisait après le filtre FI 455 KHz
Donc, je me pose quelques questions :
Sur la bande des 11 mètres, en démodulation AM / FM :
Dans quels cas faut-il un préampli entre l'antenne et le mélangeur ?
Es ce une méthode de conception du récepteur ? (je veux dire par là : l'amplification peut elle se faire à différents endroits ?)
Es ce que c'est pour avoir un niveau correct en entrée du mélangeur ?
Quel doit être son gain ? (ordre de grandeur)
Faut t-il une CAG ?
Faut t-il un composant spécialisé selon la bande voulue ?
Ou un AOP à large bande/faible bruit conviendrait t-il ?

Pouvez-vous m'éclairer sur le sujet ?
Merci

Bjr à toi,
Il fut une époque les récepeteurs ( de course) comportaient un ou deux étages HF AVANT le mélangeur.
MAIS à cette époque les ondes étaient peu encombrées ( et beaucoup MOINS de bruit).

ACTUELLEMENT ( surtout dans les bandes basse) il est inutile d'amplifier AVANT le mélange, vu le " bruit"
qui occupent les bandes.
On cherche SURTOUT à avoir une bonne (trés bonne) sélectivité de façon a etre géné le moins possible.

Un étage HF (sur 11m) à faible bruit peut etre utile dans certain cas.

L'amplification ne se fait UNIQUEMENT en unseul endroit. TOUS les étages participent à l'amplification.
Il est sur que dans le "calme" et recevant un crrespondant au ras des paquerrettes et avec un ampli HF ( faible bruit)
ca peut aider à entendre le correspondant.

Dans ces conditions pas la peine d'avoir une CAG vue que les signaux reçus son t ridiculement faibles.
Donc faut une c CAG à la demande ( signaux forts) ( on s'en sert ..ou pas)

Ya pas avoir de composant spécialement...spécialisé. Faut avoir le moins de bruit possible de lapart de cleui ci.

Large bande et faible bruit ..ça ne va pas ensemble .
Bonne journée

[invitef86a6203]

Juste une précision,
il s'agit de pré ampli HF , ce qui nécessite des transistors à bande passante élevée et faible bruit.
Encore faut il qu'ils soient meilleurs que ceux utilisés par le récepteur lui même.
Et comme déjà dit, quand on amplifie, on amplifie le bruit avec.
Il vaut mieux améliorer l'antenne, si c'est possible.
une yagi à la place d'une fouet par exemple.

Et sur la bande 11m CB, on émet ce qui implique de commuter le pré ampli avant émission, sinon on le détruit...
Source d'ennuis possibles, et pour un gain souvent discutable.

C'est utilisé plutôt sur les bandes UHF pour la TV terrestre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[quentin08]

Bonsoir,

hello , c'est toutes les bases des télécoms
commence par lire les principes de réception là :
http://f6crp.pagesperso-orange.fr/elec/

C'est vrai, la réponse à ma question se trouvait dans la partie "Le récepteur".
Pourtant, j'en ai passé du temps sur ce site, je le connaissais déjà avant, mais je ne me souvenais pas avoir lu cette info.
Le récepteur superhétérodyne et les démodulations AM/FM, j'ai compris comment ça marche, mais j'aimerais bien les mettre en pratique.
Il y a juste l'oscillateur local qui va me poser problème car je n'arriverais pas à créer une fréquence variable pour la sélection des canaux mais qui devra rester stable une fois le canal sélectionné
Et j'ai pas envie de mettre le nez dans la synthèse de fréquences même si j'ai plus ou moins compris comment ça marche.
Je voudrais faire simple pour commencer

f6bes,
Merci de tes explications, ça répond à ma question

Et sur la bande 11m CB, on émet ce qui implique de commuter le pré ampli avant émission, sinon on le détruit...
Source d'ennuis possibles, et pour un gain souvent discutable.

Il y a quelques années en arrière, j'ai dit sur ce forum que je voulais créer un émetteur 27M en AM 4Watts...
Bref, j'ai compris que ça allait être compliqué (légalité, harmoniques, problèmes de voisinage)
Si j'en fabrique un, ce sera juste un émetteur (pas de partie réception) et uniquement en très faible puissance

[calculair]

Bonjour

Un préampli HF en reception est pour augmenter a sensibilité du récepteur .

Une des limites de sensibilité ( hors des brouillages des autres émissions ) est le bruit thermique . Celui-ci est augmenté par le Facteur de bruit de l'etage d'entrée

Le bruit thermique inevitable est K T B ( K = constante de Boltzmann ( voir google ) T la température absolue en degrés Kelvin , B la bande passante )

Le facteur de bruit augmente ce bruit de F. Comme le melangeur a un facteur de bruit de l'ordre de 10 dB, le bruit equivalent vu par le récepteur est 10 K TB . Evidement les émissions qui arrivent avec un niveau trop faible par rapport a ce niveau de bruit équivalent ne sont pas detectées

Le remède est de mettre devant le melangeur un ampli dit faible bruit c'est à dire avec un facteur de bruit bien inférieur à 10 dB. Courament les facteurs de bruit de préampli sont de l'ordre de 1 dB à 3 dB avec un gain suffisant pour que le bruit propre du melangeur devient négligeable.


Pour les radio télescopes qui cherchent à détecter des émissions très très faibles on refroidit le preampli pour diminuer l terme T et augmenter ainsi la sensibilite du radio télescope

[f6bes]

Il y a juste l'oscillateur local qui va me poser problème car je n'arriverais pas à créer une fréquence variable pour la sélection des canaux mais qui devra rester stable une fois le canal sélectionné
Et j'ai pas envie de mettre le nez dans la synthèse de fréquences même si j'ai plus ou moins compris comment ça marche.
Je voudrais faire simple pour commencer

Bjr à toi,
Il n'est pas obligatoire d'avoir un récepteur à...canaux. Rien ne t'interdit de faire un récepteur à variation CONTINUE
de fréquence.
Pas la peine de faire un synthétiseur...C'est pas obligatoire.

Al'époque ou les PLL et synthé n'existait PAS, on savait tout de meme recevoir les ondes !

Tu peux donc utiliser un oscillateur LOCAL varaible de façon continu dans toute la bande à recevoir.
Faire un oscillateur STABLE avec des transistors, cela n'a rien de sorçier ...SURTOUT si on se contente
e l'AM et de la FM !

Bonne journée

[gwgidaz]

:
Dans quels cas faut-il un préampli entre l'antenne et le mélangeur ?

Faut t-il un composant spécialisé selon la bande voulue ?
Ou un AOP à large bande/faible bruit conviendrait t-il ?

Pouvez-vous m'éclairer sur le sujet ?
Merci

Tout dépend de la qualité de ton mélangeur. Si celui-ci supporte de forts signaux , un préampli améliorera le rapport signal/bruit .
On peut chiffrer la qualité d'un mélangeur par son "point d'interception d'intermodulation" . Plus il est élevé, mieux c'est .
Les mélangeurs à transistors bipolaires ne sont pas bons, ceux à FET ou à Mosfet sont meilleurs. les mélangeurs équilibrés sont encore mieux, surtout s'ils demandent un fort niveau d'oscillateur local.
En ondes courtes, un préampli qui aura trop de gain va appliquer des signaux forts sur ton mélangeur, et tu risques finalement d'avoir des brouillages par les phénomènes d'intermodulation:
Par exemple, si tu veux recevoir une fréquence de 30 MHz, et si il arrive sur ton mélangeur deux signaux forts de fréquence 28 et 29 MHz, tu auras un produit d'intermodulation sur 30 MHz, qui te brouillera.
Donc, on améliore les choses en prévoyant un bon filtrage de la bande à recevoir en amont du mélangeur.
Comme tu vois , ce n'est pas si simple....

[quentin08]

Bonjour,

Effectivement, ça ne va pas être simple.

Rien ne t'interdit de faire un récepteur à variation CONTINUE

C'est de cette manière que l'on changeait de station sur les anciens récepteurs ? Un potar à plusieurs tours qui permettait de couvrir toute la bande ?

Depuis que je m’intéresse à la radio, je tombe sur des sites ou des forums qui disent qu'il ne faut pas passer par des oscillateurs non stabilisés car ils cavalent en fréquence dès que l'appareil chauffe. Et pour le 27MHz, chaque canal est espacé de 10KHz. 10K à l'échelle de 27M, c'est pas beaucoup

Auriez-vous un schéma ou exemple de cet oscillateur ?
Ou bien, quel est celui qui a le plus de stabilité parmi Colpitts, Clapp, Hartley ?

De mon coté, je n'ai pas trouvé grand chose à part ceci :
http://oernst.f5lvg.free.fr/oscil/ex/ex.html

J'ai lu aussi qu'une autre technique pour faire varier l'oscillateur local est de mélanger un signal stabilisé par un quartz, proche de la bande à recevoir par un autre signal de plus basse fréquence mais variable. Étant de basse fréquence, ce signal serait plus stable.
Bien sûr, qui dit mélange dit fréquence image, il me faut un bon filtre de bande.

Que me conseillez vous pour faire un oscillateur local le plus stable possible ?

Merci

[invite3c199cf9]

L’oscillateur de ton lien est très stable (j’ai testé il y a qq années). C’est un schéma assez classique. Évidemment un vco avec pll serait mieux! , Pour le mélangeur, tu peux tenter un modulateur en anneau genre RMS-2U (http://www.datasheets360.com/pdf/3134258828608478661, à 3$ tu ne prends pas un grand risque) , mais il faudra probablement mettre un ampli derrière l’oscillateur (le mélangeur demande +7 dBm). Après, c’est la réalisation pratique qui est déterminante (routage, plan de masse, etc…)

[inviteede7e2b6]

Que me conseillez vous pour faire un oscillateur local le plus stable possible ?i

tout comme il existe des quartz d'émission , il existe des quartz de réception , décalés de 455 kHz
permettant de faire un montage fonctionnel à coup sûr .

[f6bes]

.
C'est de cette manière que l'on changeait de station sur les anciens récepteurs ? Un potar à plusieurs tours qui permettait de couvrir toute la bande ?

Depuis que je m’intéresse à la radio, je tombe sur des sites ou des forums qui disent qu'il ne faut pas passer par des oscillateurs non stabilisés car ils cavalent en fréquence dès que l'appareil chauffe. Et pour le 27MHz, chaque canal est espacé de 10KHz. 10K à l'échelle de 27M, c'est pas beaucoup

Auriez-vous un schéma ou exemple de cet oscillateur ?
Ou bien, quel est celui qui a le plus de stabilité parmi Colpitts, Clapp, Hartley ?

De mon coté, je n'ai pas trouvé grand chose à part ceci :
http://oernst.f5lvg.free.fr/oscil/ex/ex.html

J'ai lu aussi qu'une autre technique pour faire varier l'oscillateur local est de mélanger un signal stabilisé par un quartz, proche de la bande à recevoir par un autre signal de plus basse fréquence mais variable. Étant de basse fréquence, ce signal serait plus stable.
Bien sûr, qui dit mélange dit fréquence image, il me faut un bon filtre de bande.

Que me conseillez vous pour faire un oscillateur local le plus stable possible ?

Merci

Bjr à toi,
Dans les "anciens " récepteurs c'est PAS un potentiométre qui servait à faire la variation...continue .
C'était des condensateurs VARIABLES.
Ces condos étaient démultipliés bien souvent.

Les condos varaibles ont plus ou moins disparus et ont été remplacés par des diodes VARICAP commandées en tension
et la variation était obtenue par un potentioémetre.

Les appareils "chauffaient" lorsqu'il sétaient fabriqués AVEC des TUBES électroniques.
Ca fait belle lurette que les transsitors sont passés par là et l'échauffement à quasiment disparu !

Peu importe le type d'oscillateur, c'est SUIRTOUT la réalisation qui importe de soigner (montage...RIGIDE)

Reste à savoir quel type d'émission tu veux écouter ( AM/FM/BLU).
Pour l'écoute de l' AM et de la FM pas besoin d'avoir une STABILITE inéférieure à 500 hertzs prés ( et meme plus).
Tu ne t'en apercevras meme PAS à l'oreille.

Par contre si tu inclues la BLU là faudra une dérive qui ne soit pas supérieur à la centaine de hertzs (et meme en DESSOUS)
sinon la BF sera déformée et dificielment compréhensible.

Bonne journée

[f6bes]

Que me conseillez vous pour faire un oscillateur local le plus stable possible ?

Merci

Bjr à toi,
Voici un schéma d'un VFO HYPER stable (le montage et transsitors datent de ...1964), mais suffit de le mettre au gout du jour ( (2N708, 2N2222....) et bien sur modifietr le
SENS des polarités. J'en ai construit 2
A l'occasion je mettrais une photo (pas d'apparei sous la main pour l'instant) .

Bonne journée

[gwgidaz]

Bjr à toi,
Voici un schéma d'un VFO HYPER stable (le montage et transsitors datent de ...1964), mais suffit de le mettre au gout du jour ( (2N708, 2N2222....) et bien sur modifietr le
SENS des polarités. J'en ai construit 2
A l'occasion je mettrais une photo (pas d'apparei sous la main pour l'instant) .

Bonne journée

Oh là là ....c'est pas récent ! mais c'est vrai, il était stable, à condition de le mettre dans un boîtier rigide. Je crois que l'auteur ( W3JHR , à moins que je ne confonde, c'est si loin...) conseillait de le laisser alimenté en permanence .
Attention, le signal de sortie est faible.
Faire attention aux transistors trop modernes ( BFR90 et autres) qui risquent d'avoir des oscillations parasites autour du gigahertz.
2N 708 plutôt que 2N2222, car il a des capas parasites plus faibles, donc moins de dérive encore. Ou alors un transistor if, genre BF173...
Dernière astuce, la capa placée entre base et émetteur doit être placée très proche du transistor, sinon parfois pb d'oscillations parasites.
Je crois que les valeurs correspondent à une fréquence plus basse que 27 MHz.


J'ai encore des CV qui iraient bien pour ça ....

[f6bes]

Bjr à toi,
C'était bien lui ! (W3JHR)
Je mets des varicaps à la place des CV.
73

[gwgidaz]

Rebonjour,

Autres remarques concernant ce schéma d''oscillateur:

Les capas C1 , C2 et C3 étant celles du circuit résonant, elles doivent être stables en température , par exemple céramique type NPO (et surtout pas X7R ou Z5U !).
La capa C1 doit avoir une impédance ( 1/cw) de l'ordre de 100 à 200 ohms à la fréquence d'oscillation, soit environ 27 pF ou 33pF à 27 MHz.
La capa C2 doit être environ 20 fois plus grande
La capa C3 doit être le tiers de C2.
Le CV dépend de la plage à couvrir, quelques pF seulement à 27 MHz.

De toute façon, un tel oscillateur va quand même "dériver" avec la température, de l'ordre d'une plusieurs Kilohertz pour plusieurs degrés, à 30 MHz. Cela est du aux dilatations de la self et des condensateurs. On peut neutraliser cet effet en plaçant un condensateur à coefficient négatif de température , de la bonne valeur et au bon endroit....ou en chauffant en permanence l'intérieur du boitier à 30 degrés.

Tu as évoqué la solution de faire un oscillateur local à mélange, c'est une idée qui marche. Le petit inconvénient, c'est que lorsque tu vas "balayer" les fréquences basses avec ton oscillateur variable, des harmoniques tomberont sur certains canaux, à moins de tout bien calculer.

Finalement, la solution que tu veux éviter, le PLL, c'est de loin la plus simple et la plus stable, avec les circuits intégrés d'aujourd'hui....

[gwgidaz]

Bjr à toi,
C'était bien lui ! (W3JHR)
Je mets des varicaps à la place des CV.
73

Je suis étonné moi même de ma mémoire !
73's

[inviteede7e2b6]

Finalement, la solution que tu veux éviter, le PLL, c'est de loin la plus simple et la plus stable, avec les circuits intégrés d'aujourd'hui....

le PLL est maintenant dépassé par le DDS

[gwgidaz]

le PLL est maintenant dépassé par le DDS

Bonjour,

Dépassé n'est pas le mot...
Le PLL est plus simple , surtout si on ne veut pas appliquer les données en série ( on trouve encore des PLL parallèles qui évitent de rajouter de l'informatique)
Et puis, il faut faire attention aux " spurious", donc de préférence calculer la table du DDS de façon que les canaux y soient directement...

Bref, finalement, c'est une question de goût...selon qu'on aime la radio ou l'informatique.

[f6bes]

Remoi,
Le document initial est là :
https://www.google.com/url?q=http://...Pyk9Er63OSRxNg
"......W3JRH 1963..." ( 7 éme ligne des articles )
Bien sur y a plus moderne dans cette liste de decriptions
Bonne jounrée

[inviteede7e2b6]

j'ai bidouillé un petit DDS chinois , c'est assez bluffant....

[quentin08]

Bonjour,
Je n'étais jamais tombé sur le site de f6evt, c'est intéressant

Tu as évoqué la solution de faire un oscillateur local à mélange, c'est une idée qui marche. Le petit inconvénient, c'est que lorsque tu vas "balayer" les fréquences basses avec ton oscillateur variable, des harmoniques tomberont sur certains canaux, à moins de tout bien calculer.

La bande à recevoir n'est pas très large ( < 500Khz)

Pour l'oscillateur à mélange, je comptais partir d'un oscillateur stable autour à 22 MHz par exemple et utiliser le VFO
5 -> 5.5MHz vu ici : (500Khz, c'est parfait) http://www.f6evt.fr/vfo.html "VFO Seiler ou à la recherche du VFO parfait part1 et 2"

Si je ne me trompe pas pour les harmoniques du VFO :
Pour la fréquence la plus basse 5M, l'harmonique 1 est à 10M :
22+10 = 32M Fréquence somme (harmonique 1)
22-10 = 12M Fréquence différence (harmonique 1)
22+5 = 27M Fréquence somme (fondamentale) dans la bande à recevoir
22-5 = 17M Fréquence différence (fondamentale)

Pour la fréquence la plus haute 5.5M, l'harmonique 1 est à 11M :
22+11 = 33M Fréquence somme (harmonique 1)
22-11 = 11M Fréquence différence (harmonique 1)
22+5.5 = 27.5M Fréquence somme (fondamentale) dans la bande à recevoir
22-5.5 = 16.5M Fréquence différence (fondamentale)

Pour le mélangeur si je l'utilise ce sera un NE602, j'ai lu qu'il ne produisait que les fréquences somme et différence
Les produits d'intermodulations sont filtrés et quasiment inexistants

Si je veux capter quelque chose à 27M, l'oscillateur local devra osciller à 27M +/- 455K
D'après ces fréquences somme et différence, je pense qu'elles sont suffisamment éloignées pour ne pas gêner la réception (à moins que j'oublie quelque chose )

Pour la solution de la PLL, c'est le diviseur programmable qui me fait peur
Pour le moment, la solution du VFO + mélangeur me semble bonne

En tout cas, merci pour vos explications, ça m'aide à y voir plus clair

[gwgidaz]

Bonjour,

Exemple de petit problème: si tu fais un oscillateur local de 27,455 à 27,955 MHz, tu vas devoir mélanger le 22 MHz avec un VFO allant de 5,455 à 5,955 MHz.
Il faut vérifier que l'harmonique 5 d'une fréquence du VFO ne tombe pas dans la bande 27 à 27,5 MHz. A mon avis, c'est bon, il y a bien un harmonique qui y passe, mais il est toujours au dessus du canal écouté...

C'est l'inconvénient des oscillateurs locaux à "mélange", il est difficile d'éliminer totalement ces fréquences parasites qui peuvent passer quand on balaie la bande ( certains les appellent les "oiseaux") ;

Dans ce que tu projettes, la stabilité d'un oscillateur 5 MHz sera certes meilleure que celle d'un oscillateur direct autour de 27 mHz, mais ce n'est pas quand même encore une grande stabilité...tu auras quelques kilohertz de décalage si la température de ton récepteur varie fortement, en été par exemple.

Une autre solution, pour éviter le "mélange" , c'est de faire un premier mélange entre le signal reçu 27 /27,5 MHz et le quartz 22 MHz, puis de considérer qu'il sort de ce mélangeur une bande de 5 à 5,5 MHz, et faire alors un récepteur de cette bande. Avantage: pureté de l'OL, inconvénient, il faut faire un accord variable de la bande 5 à 5,5 Mhz pour éviter la fréquence image du second mélange. C'est ce qu'on appelle un récepteur à double conversion.

Autre idée, plus originale : on trouve facilement des filtres à quartz 21,4 MHz à 4 poles, pas chers du tout sur Ebay.... Tu fais un oscillateur de 5,6 à 6,1 Mhz , et une FI directe sur 21,4 MHz. En mettant deux de ces filtres séparés par un ampli FI, tu auras une très bonne réjection des autres canaux. Il faut des filtres dits "pour canaux à 12,5 KHz, bande passante +/- 3,75 KHz. "

Je persiste à penser qu'un PLL serait plus simple. Si le chargement "série" des canaux te fais peur, tu peux prendre un circuit PLL déjà ancien, le 145152-2 dont les canaux se programment en parallèle, donc sans µP ou PIC supplémentaire.

[invitee6c3c18d]

salut Un truc vfo aussi simple et stable c la classe.
c'est l'article original j'imagine : http://www.f6evt.fr/a-stable-transistorized-vfo.pdf