Historique de la radio
L'étage mélangeur (mixer)
Superhétérodyne
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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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Première partie:
les récepteurs de l'entre deux guerres


Appareils sur secteur: triode-heptode
On passe à un tube avec triode-heptode après la seconde guerre mondiale comme le tube ECH35 et puis ECH81. La triode est l'oscillateur local (hétérodyne) et l'heptode assure le changement de fréquence. Ce tube a un fonctionnement plus stable (fonction oscillatrice séparée) et peut monter un peu plus haut en fréquences.

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. Des millions de récepteurs utiliseront ce tube, soit en version ECH81 (transfo fournissant le 6.3V, filaments alimentés en parallèle), soit en version UCH81 (récepteurs meilleur marché avec tous les filaments en série sur le secteur).

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.


Récepteurs onde courtes: heptode et triode séparées
Toutes les heptodes comme le tube 6BE6/EK90 ne sont pas nécessairement utilisées comme mélangeuses avec oscillateur intégré. Il faut une sensibilité accrue pour les récepteurs ondes courtes, surtout ceux qui sont utilisés par des radio-amateurs pour écouter les émissions du bout du monde. le récepteur utilise un étage préamplificateur avant le changement de fréquence pour avoir un signal haute fréquence qui dépasse nettement du bruit de conversion.

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 12AU7 est équivalent au ECC82.

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 retrouve 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.

Dans le second exemple plus facile à déchiffrer on utilise un tube 6AQ8 / ECC85. Cette dernière double triode est normalement utilisée comme front end dans les récepteurs FM et peut monter à 100MHz.

Le signal d'antenne (RF) est injecté sur la première grille et le signal de l'oscillateur arrive sur la seconde grille de commande (troisième grille). Les deux grilles de commande sont donc relativement interchangeables. On ne le voit pas sur le schéma, mais ce circuit est précédé d'une pentode amplificatrice haute fréquence. Ce schéma provient également d'un récepteur ondes courtes.


FM et VHF (télé): triode double
En FM et VHF (télévision) on utilise une triode double (oscillateur et mélangeur). Le tube standard est le ECC81 qui sera remplacé par le ECC85. Le changement d'émetteur ne se fait pas par des condensateurs variables, mais par des inductances variables.

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.


Premiers tuners UHF américains: mélange par diode
Pour les fréquences encore plus élevées, il n'est pas possible d'utiliser une triode, mais il faut passer à une diode (cristal). Les caractéristiques non-linéaires de la diode font apparaitres les différentes fréquences intermédiaires. Une description technique du mélange par diode et les applications pratiques se trouvent ici.

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. Ce type de circuit ne donnait pas de très bons résultats et le pourcentage de téléviseurs ayant un tuner UHF est retombé de 35% en 1953 à 9% en 1958.

Le problème était une sensibilité trop faible: ce récepteur n'était en mesure que de recevoir les émetteurs locaux (de la ville). La sélectivité est également trop faible (réjection des fréquences image): en VHF, les fréquences images se trouvent hors de la bande VHF (I et III) et il ne peut donc pas avoir d'interférence. En UHF, la fréquence image se trouve à environ 75 à 80MHz de la fréquence voulue. Le circuit d'accord HF doit être en mesure de filtrer ces fréquences images.


Tuners UHF européens: deux triodes
Philips lance plusieurs tuners UHF qui peuvent être ajoutés à des téléviseurs existants, puis qui sont intégrés dans les nouveaux modèles. A ce moment Philips est à la pointe des tuners et ceux-ci sont utilisés dans de nombreux téléviseurs. Une entreprise qui fabrique également des syntoniseurs est CBRT (Compagnie Belge de Radio et Télévision) établie à Bruges et qui est une collaboration de plusieurs fabricants belges pour fabriquer collectivenment des composants critiques. CBRT sera racheté par après par Philips (encore un concurrent de moins) et le centre produira pendant plusieurs années la plus grande partie des téléviseurs Philips.

On utilise deux triodes séparées à montage à grille commune (permettant d'éliminer la capacité de Miller). Ce sont des tubes à grille cadre ayant un gain plus élevé et des capacités inter-électrodes limitées. Le PC86 utilisé dans l'étage préampli sera remplace dans les dernières vesions par un PC88 plus linéaire.

Un autre problème est que l'étage préamplificateur est à large bande (le circuit accordé se trouve sur l'anode). Il reçoit donc tous les signaux de la bande. Comme la triode n'est pas très linéaire, elle produit une intermodulation. C'est ce qu'on recherche pour le changement de fréquence, mais ici c'est un phénomène qu'on préfère éviter. Le problème ne se pose pas au début (la bande UHF n'est pas encore très utilisée), mais le problème ne pourra être évité que plus tard, d'abord avec un tube plus adapté, puis bien plus tard avec un circuit d'accord à l'entrée.

Beaucoup plus tard (on en est déjà aux transistors), les téléviseurs européens envoyent le signal moyenne fréquence issu du module UHF au module VHF où il recevait une amplification (et un second changement de fréquence). On pouvait ainsi éliminer plusieurs transistors moyenne fréquence.

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