Modulation d'amplitude
Réalisation d'un émetteur
AM
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Schéma de principe d'un exemple d'émetteur AM (modulation d'amplitude) qui produit un signal qui peut être reçu sur la bande des ondes moyennes.
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Cette page fait suite à la page consacrée à la modulation AM. Nous y décrivons un exemple d'émetteur à transistors, mais parlons surtout de modulation.

Tout électronicien qui se respecte a fabriqué au moins une fois dans sa vie un émetteur AM. C'est facile à réaliser, ca fonctionne du tonnerre et actuellement il n'y a plus d'émetteurs dans la bande AM.

Pour réaliser un émetteur suffisamment puissant, il fallait à l'époque utiliser un tube: il résiste aux surcharges, peut facilement être commandé en tension et il est possible de jouer avec les paramètres à n'en plus finir. Un tube ne claque que si on le laisse tomber.

Chaque télé de l'époque avait un tube PL504 (si t'étais pas riche) ou PL509 (si t'avais la couleur). Ces tubes étaient utilisés comme étage final pour la déflection horizontale. Mais ces tubes peuvent très facilement monter en fréquence, jusqu'à 30MHz, pour être précis.

Avec un PL519 (la dernière version du tube), on pouvait monter à plus de 100W linéaires (avec un ventilateur pour maintenir l'enveloppe du tube à moins de 300°). De nombreux radio-amateurs ont ajouté un étage PL519 pour booster la puissance de l'émetteur de 10W à une centaine de watts.

La courbe d'un PL504 est donné à droite (j'étais pas riche à l'époque). Pour avoir une courbe... la plus courbe possible, la tension g2 (grille écran) est réglée sur environ 130V par une petite alimentation séparée. Dans la première partie, je vous ai expliqué qu'il faut une courbe pour permettre la modulation. La tension de la grille écran doit être découplée par un petit condensateur de 10nF. Il n'est pas possible d'obtenir un index de modulation suffisant si la tension g2 varie avec l'information sonore.

La tension d'anode est de 300V pour obtenir un courant suffisant. L'anode devient rouge cerise (elle dissipe 26W, alors que le tube est conçu pour 17W), mais le tube continue à fonctionner normalement. J'ai une tension d'environ 15V sur la résistance de cathode, ce qui correspond à un courant de 100mA (90mA courant de plaque et 10mA courant g2).

Le signal RF est injecté sur la première grille, son amplitude est d'environ 7.5V effective, la fréquence que j'utilisais était d'environ 580kHz. Malgré la puissance mise en jeu, la portée n'était que de quelques centaines de mètres.

Dans l'exemple sur la page précédente, il est dit qu'il vaut mieux injecter le signal radio sur l'émetteur (la cathode) et le signal sonore sur la base (grille), mais je ne l'ai pas fait pour plusieurs raisons:

  • Grâce à la grille-écran, la capacité entre anode et g1 est très faible et ne joue aucun rôle en pratique. Ce tube peut même être utilisé en ondes courtes, où la fréquence est 10× plus élevée.
  • L'oscillateur que j'ai n'est pas en mesure de fournir beaucoup de puissance. Or pour une commande sur la cathode, il faut au moins 5W.
Le signal audio est injecté via un condensateur sur la cathode, le signal RMS est d'environ 5.5V. J'utilise la sortie d'un petit amplificateur, puisque la puissance à fournir est d'environ un watt.

Dans l'anode il y a un circuit accordé (configuration en pi, voir plus loin) et puis le signal est envoyé à l'antenne. J'avais rien trouvé de mieux que d'envoyer le signal dans une corde à linge qui était pendue d'un balcon à l'autre (c'était en fait un fil de fer).

Et sa fonctionnait bien? A courte portée, tu remarquais une brusque disparition des parasites toujours présents sur les ondes moyennes dès que tu faisait l'accord sur l'émetteur. L'émetteur rayonnait d'ailleurs également à 1160kHz et probablement aussi à 1740kHz, mais ma radio ne pouvait pas recevoir cette fréquence.

Je me rapelle que l'index de modulation était assez faible (il fallait augmenter le volume de la radio pour pouvoir écouter l'émetteur à un niveau normal). Les déformations étaient très désagréables à un niveau de modulation élevé.

Probablement qu'un schéma plus élaboré aurait produit un meilleur résultat: le système qui donne le meilleur résultat est une commande de plaque (le signal sonore module la tension d'alimentation), mais ce système nécessite une partie audio assez puissante (au moins 15W) et un transfo pour superposer le signal sonore sur la tension d'alimentation. Ce circuit est décrit sur la page précédente. Je n'ai jamais expérimenté avec ce système.

Un bon compromis qui a souvent été utilisé pour ce tube, c'est d'injecter le signal sonore sur la seconde grille. La puissance nécessaire est nettement moindre (environ 1.5W) et ici aussi l'utilisation d'un transfo pour injecter le signal audio est recommandé. Je n'ai pas testé ce système.

  • 20 ans plus tard, on me demande de fabriquer un petit émetteur pour pouvoir faire jouer les postes de radio à lampes dans une exposition. Le schéma de l'émetteur de 500mW est décrit très en détail ici. Il s'agit d'un schéma très élaboré et j'ai même retrouvé les courbes de réponse de l'époque.

  • Pour mesurer l'indice de modulation et controler que l'amplificateur fonctionne plus ou moins linéairement, on utilise un oscilloscope dans une configuration particulière. L'analyse des tracés d'oscilloscope est donné ici.

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