| On passe du récepteur direct au récepteur super-hétérodyne entre les deux guerres. La fréquence de l'émetteur qu'on veut recevoir est transformée en une fréquence fixe qui peut être amplifiée plus aisément. |
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Il y a plusieurs systèmes pour mélanger le signal de l'antenne au signal d'un oscillateur local pour obtenir la fréquence intermédiaire. Dans tous les cas on utilise un élément non-linéaire pour produire la FI: une diode, un tube ou un transistor:
Le mélange du signal d'antenne au signal de l'oscillateur local (dans le cas d'un récepteur) est comparable au mélange du signal audio au signal de l'oscillateur (émetteur AM). Si on utilise des composants différents, c'est que les puissances sont différentes. Nous décrivons maintenant quelques systèmes qui ont été uilisés.
Octode EK1, EK2, EK3
Le tube octode a une construction spécifique où l'oscillateur forme une partie séparée. Le flux d'électrons forme 4 faisceaux, deux pour l'oscillateur et deux pour le mélangeur. Les électrons qui sont repoussés par la seconde grille de controle ne retournent pas dans la partie oscillateur, mais sont absorbés par la grille-écran (nuage jaune). Le tube EK3 est en fait un tube qui s'apparente plus à une triode-hexode, mais était vendu comme octode pour ne pas payer de licence à Telefunken, qui avait le brevet de la triode-hexode. A cette époque, il y avait une taxe sur les postes de radio basée sur le nombre de tubes (un système qu'on devrait remettre à l'honneur en ce qui concerne l'utilisation de smartphones dans les lieux publics). Il était donc interessant de développer des tubes qui avaient le plus de fonctions possibles. Les tubes multiples (triode-hexode, double triode,...) étaient taxés par fonction: la taxation a donc bloqué le développement de certains tubes. Le premier circuit à droite est le schéma de base d'un étage changement de fréquence américain. Le circuit oscillant est placé entre la cathode et la première grille. Le tube amplifie grâce à la seconde grille qui agit comme anode à potentiel fixe (montage à anode commune). Ce montage permet de réduire l'influence de l'oscillateur sur le circuit d'antenne.
Une octode a également des inconvénients:
La fréquence maximale qu'on peut atteindre est environ 20 à 30MHz avec la dernière version du tube (AK3), mais des limites similaires existent pour les triodes-heptodes qui seront utilisées plus tard. C'est causé par le long temps de transfert des électrons dans le tube. Il faut passer à un autre système s'il faut monter en fréquence. On utilise alors une double triode ECC81 et puis ECC85. Le principe du superhétérodyne est mis en application simultanément en Europe et aux Etats Unis, mais les tubes utilisés aux Etats Unis sont différents. Si en Europe on préfère l'octode avec ses 8 électrodes, au Etats Unis on utilise l'heptode ("pentagrid converter") qui n'a pas de grille suppresseuse (grille d'arrêt). Nous sommes dans les années 1930 et la crise économique vient de frapper le pays de plein fouet. Le but est de fabriquer des récepteurs aussi bon marché que possible, avec 5 tubes seulement: une octode comme amplificateur et changement de fréquence, une pentode comme amplificateur fréquence intermédiaire, une diode-triode pour la détection, une pentode de puissance et une diode de redressement. Tous les récepteurs de cette époque sont construits selon le même moule par de petits fabricants locaux. Quelques schémas de récepteurs radio de l'entre deux guerres sont décrits ici.
Après la seconde guerre mondiale, on continue à utiliser des heptodes dans les radios portatives à lampes. La consommation doit être la plus basse possible, et une heptode (DK96) n'a besoin que d'un seul filament comparé aux autres systèmes. Ces tubes spécifiques fonctionnent sous une tension de 90V et nécessitent une tension de chauffage de 1.3V 25mA. Pour permettre une puissance de chauffage si basse, les tubes doivent avoir un chauffage direct (pas de cathode). Le courant qu'un tel tube peut débiter est limité: une pentode de puissance peut fournir un courant de 5mA pour une puissance audio de 100mW, mais c'est mieux que les transistors de l'époque.
Appareils sur secteur Ce tube sera utilisé dans pratiquement toutes les radios à lampes après la seconde guerre mondiale. Ces radios à lampes d'après la seconde guerre mondiale sont décrites sur cette page. Dans le cas d'un récepteur combiné AM/FM on utilise un tuner séparé en FM (voir ci-dessous). Le tube mélangeur AM est alors utilisé comme premier étage amplificateur de fréquence intermédiaire. La triode est mise hors fonction ou est utilisée comme préamplificateur audio, la grille de la triode et celle de l'heptode étant disponibles (non interconnectées).
La fréquence intermédiaire en FM étant plus élevée (10.7MHz au lieu de 455kHz), il faut un étage supplémentaire pour arriver à un signal suffisamment fort pour attaquer le circuit détecteur. La fréquence intermédiaire plus élevée est nécessaire pour obtenir une bande passante plus large de 300kHz pour la FM tandis qu'elle est de 9kHz pour la modulation d'amplitude.
Il y a deux circuits accordés haute fréquence (avant et après le préampli) et il y a chaque fois une combinaison par bande sélectionnée. Les circuit accordés sont moins sélectifs à ces fréquences élevées et on a intérêt à réduire le plus rapidement possible la bande passante pour réduire les parasites. L'oscillateur est une triode, suivi d'une seconde triode branchée en cathode suiveuse (étage tampon). Le tube mélangeur (mixer) est une heptode (pentagrid converter) avec le signal de l'oscillateur sur la grille 1 et le signal de l'antenne sur la grille 3. Les grilles 2 et 4 sont des grilles écran et la grille 5 est une grille suppresseuse. Une heptode a un rendement à la conversion un peu moins bon, mais cet inconvénient est compensé par le tube préamplificateur. L'étage préamplificateur enpèche également que le signal de l'oscillateur ne se retyrouve sur l'antenne (également un inconvénient des heptodes).
Un équivalent européen du 6BE6 est le EK90 qui était principalement utilisé en Grande Bretagne où il y avait à l'époque une interdiction d'utiliser des tubes avec plusieurs fonctions. L'heptode était considérée comme un tube avec une seule fonction, tandis que la triode-octode avait deux fonctions. La BVA (British Valve Association était un cartel pour protéger les fabricants anglais contre l'influence étrangère. Le résultat était que les tubes de radio étaient vendus deux fois plus chers en Angleterre qu'en Amérique ou en Europe continentale. Et au début de la seconde guerre mondiale, les fabricants anglais étaient à la traine en comparaison des fabricants en Allemagne.
Le pentodes et les tubes avec encore plus de grilles ne fonctionnent pas bien à ces fréquences élevées, le bruit de fond est trop important.
Si un gain plus élevé est nécessaire, on ajoute un étage HF contenant une double triode montée en cascode. Ce montage était présent dans certains téléviseurs haut de gamme. Les amplificateurs d'antenne étaient également pourvus d'un tel montage.
Les étages à diode étaient utilisés dans les syntonisateurs UHF (télévision) avant l'apparition des tubes à frame grid (grille sur cadre). Le fil de la grille est bobiné sur un cadre rigide, ce qui permet à la fois de réduire la distance entre la cathode et la grille et l'épaisseur du fil. Le schéma à gauche a une triode amplificatrice (signal d'antenne et une seconde triode comme oscillateur local (triodes A2521). La moyenne fréquence utilise d'abord un étage cascode qui produit un gain élevé avec un faible bruit de fond (double triode ECC85) suivi de deux pentodes EF80. |
Récepteurs sur accus
Dans tous les circuits, on utilise le code couleurs suivant:
FM et VHF
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