La stéréo en FM
les décodeurs stéréo
MPX
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Voici les premiers schémas de décodeurs stéréo qui étaient conçus pour être placés dans des récepteurs existants.

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Le principe de la stéréo FM
est expliqué ici


Nous commençons par deux démodulateurs à tubes de radio américains. Ces appareils sont équipés de filtres 67kHz

A l'époque, les radios étaient taxées selon le nombre de lampes qu'elles contenaient (ne rigolez pas: les voitures sont bien taxées selon leur puissance fiscale!). Voici un schéma ingénieux qui n'a besoin que d'un seul tube.

Il s'agit aussi d'un module indépendant qui peut être ajouté à une radio existante, cela se remarque aux connections
I haute tension,
lI sortie R,
III sortie L,
IV entrée multiplex,
VI masse audio entrée et sortie

Le signal FM multiplexé passe sans encombre par le premier circuit accordé. Ce signal se retrouve à basse impédance sur la cathode, permettant de commander les diodes pour la démodulation.

La fréquence pilote passe également par le tube, est amplifiée et se retrouve sur l'anode où se trouve un circuit accordé sur 19kHz. Les deux diodes multiplient la fréquence qui passe par un second circuit accordé. Le tube amplifie maintenant le signal à 38kHz qui va commander le démodulateur synchrone.

Il s'agit ici d'un montage reflex qui utilise un tube (ou un transistor) pour plusieurs fonctions (dans ce cas précis pour pas moins de trois fonctions!). Les tubes radio avec leurs nombreuses grilles se prêtent facilement à ce jeu. Je connais un circuit pratiquement identique, mais où la fréquence pilote est récoltée sur la grille écran (la seconde grille).

Le second circuit utilise deux tubes doubles. La séparation est meilleure et le réglage plus simple. Il s'agit d'un circuit indépendant (fourni dans un boitier avec une alimentation séparée). Ce circuit est branché sur la sortie MPX d'un récepteur mono et produit un signal stéréophonique.

De nombreux tuners (récepteurs sans ampli) étaient équipés d'une sortie MPX dans les années 1960, ce qui permettait d'adapter une installation existante en ajoutant simplement un décodeur stéréo externe. L'ampli de puissance devait bien sûr être stéréophonique.

Un décodeur stéréo tout simple (kit à monter) se trouve sur la page consacrée à MBLE

Les téléviseurs n'avaient pas encore la stéréo (elle est venue assez tard en Europe, où on utilisait la norme B/G/I (son FM), mais n'a jamais été possible en France qui utilisait la norme L et un son AM). Lors de concerts télévisés, il était souvent fait appel à la radio pour diffuser le programme en stéréo. Les gens regardaient la télé avec le son de la radio.

Le premier schéma d'un décodeur stéréo à transistors est utilisé dans un récepteur SABA. Il s'agit d'un module transistorisé qui pouvait être ajouté à une radio existante.

Le signal MPX en provenance du décodeur fm passe par le premier transistor qui amplifie le signal. Le collecteur contient un filtre qui élimine la fréquence pilote. L'émetteur de ce transistor contient un filtre accordé. Le transistor T2 amplifie le signal pilote. La fréquence est doublée par un redresseur double alternance. T3 amplifie le signal de 38kHz qui passe par un circuit accordé pour éliminer les harmoniques. Les diodes vont maintenant laisser passer le signal sonore soit vers T4, soit vers T5 (il s'agit d'une démodulation synchrone).

Le filtre autour de L1 sert ici aussi à éliminer la composante SCA (le circuit étant prévu pour pouvoir également être utilisé aux Etats Unis). D'autres composants doivent alors également être modifiés, les Etats Unis utilisent une pré-accentuation (pre-emphasis) différente.

Le démodulateur permet d'augmenter la séparation via le trimmer P2. Une séparation trop importante réduit le rapport signal/bruit.

Le schéma suivant est similaire. Ce cirsuit est également destiné à être incorporé dans un récepteur existant. Il utilise la haute tension de 250V qui est stabilisée par une zener. Le premier transistor amplifie le signal multiplex. Sur l'emetteur on récolte le signal audio et sur le collecteur on a un circuit accordé sur 19kHz.

Le signal multiplex à l'entrée est d'environ 600mV, la fréquence de 19kHz a environ une amplitude de 50mV (10%). Le signal est doublé en fréquence et son amplitude est juste suffisant pour rendre le second transistor conducteur quand il y a une fréquence pilote. En effet ce transistor n'a pas de polarisation et n'est pas conducteur quand il n'y a pas de fréquence pilote.

Le second et le troisième transistor amplifient la fréquence de 38kHz. Sur le dernier transistor, l'amplitude du signal est d'environ 10V. Quand la fréquence pilote n'est pas présente, T2 ne fonctionne pas et T3 ne reçoit aucun signal à amplifier. Les deux diodes de détection par contre sont polarisées dans le sens de la conduction (alimentation positive et négative) et laissent passer le signal sonore.

Quand la fréquence pilote est présente, c'est l'une ou l'autre diode qui est en conduction et qui laisse passer le signal sonore. Le volume sonore chute de moitié quand une fréquence pilote est présente, puisqu'une diode ne conduit maintenant plus que 50% du temps (c'est l'inconvénient principal de ce circuit simple). Ce circuit produit un signal de très bonne qualité.

Le fonctionnement correct de ce shéma dépend de la polarisation correcte du premier transistor. La tension sur son émetteur doit être parfaitement symmétrique par rapport à la tension d'alimentation pour obtenir un signal similaire sur les deux sorties.

Il y a en plus un indicateur de stéréophonie: quand la fréquence-pilote est présente, la diode D3 produit une tension négative sur le condensateur C8. Cette tension négative s'ajoute à la tension positive présente sur l'autre connection du tube néon et celui-ci s'allume.

Un décodeur stéréo transistorisé sufficamment petit pour être placé dans une radio existante. Il nécessite une alimentation séparée de 24V (5.4mA). Les transistors utilisés sont des transistors au germanium, les seuls qui étant disponibles lors de l'apparition de la stéréo à la radio.

Le signal arrive sur le premier transistor AC125 (T401) qui amplifie légèrement le signal audio. En fait seule la différence est vraiment amplifiée (composante au dessus de 19kHz) à cause du condensateur de 22nF (C403), le circuit collecteur étant à relativement basse impédance.

La composante 19kHz est prélevée sur l'émetteur et passe deux filtres accordés (L403 et C404) et (L404 et C407). Le signal en sortie de 38kHz est très faible et est amplifié par deux transistors AC126 (T402 et T403).

Le circuit accordé 38kHz est composé dez L402 et C405 et produit le signal qui va faire fonctionner le démodulateur synchrone. Le démodulateur produit les deux signaux de différence R + L et R - L.

Les deux potentiomètres permettent d'ajuster la proportion des signaux de différence par rapport au signal somme (R +L).

Le signal à la la broche III a une tension de -4V quand le signal pilote est présent. Cette tension est suffisante pour bloquer une triode à gain élevé. Une lampe néon placée entre la masse et l'anode reçoit alors une haute tension et s'allume (la résistance anodique de la triode permet de limiter le courant dans le tube néon). Quand il n'y a pas de signal pilote, la tension est d'environ 0V et la triode est en conduction. La tension anodique est alors trop faible pour faire s'allumer le témoin stéréo.

A l'époque il fallait un témoin stéréo pour inqiquer que l'appareil travaillait vraiment en stéréo. Maintenant c'est tout à fait normal que la radio soit stéréo (sauf quelques petits appareils portatifs) et que tous les programmes soient diffusés en stéréo: un tel indicateur n'est plus nécessaire.



Actuellement, un seul circuit intégré suffit pour réaliser une radio complète: amplificateur haute fréquence pour toutes les gammes d'onde, oscillateur, fréquence intermédiaire, détection AM et FM et démodulateur stéréo.

Il y a une sortie multiplex (sans filtre audio passe bas) pour envoyer le signal a un décodeur RDS (la seule chose que le circuit intégré ne sache pas faire).

La partie numérique s'occupe de la syntonisation avec fonction stop et dispose d'une sortie de la fréquence pour indication sur un écran LCD. Et depuis que Saeco a été repris par Philips, le circuit intégré peut aussi faire le café.

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