Historique de la radio
Quelques exemples de radios
Radio
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Voici quelques exemples de radio à transistors. Quand les transistors sont apparus, ils avaient des caractéristiques tellement mauvaises qu'on ne pouvait les utiliser que pour la basse fréquence. C'est ainsi qu'avant l'apparition de radios 100% transistors nous avons eu les radios hybrides.
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Nous utilisons le même code de couleur dans tous les schémas:

  • vert: signal haute fréquence
  • bleu: signal moyenne fréquence
  • rouge: oscillateur
  • jaune: commande automatique du gain (CAG)
  • violet: partie basse fréquence

4- Regency TR1, la première radio à transistors

Récepteurs à transistors

Les premiers récepteurs à transistors n'étaient pas fameux, aussi bien en ce qui concernait la sensibilité que la qualité du son. Les transistors disponibles à l'époque étaient utilisés très près de leurs caractéristiques limites pour avoir un gain suffisant. Les appareils utilisaient souvent deux piles de 9V en série pour produire 18V, ce qui était très proche de la tension de claquage des transistors (25V environ).

4- la première radio à transistors
La première radio commercialisée, la Regency TR1 utilisait une batterie de 22.5V. La moyenne fréquence était de 262kHz (au lieu de la valeur standardisée de 455kHz) car le gain était plus élevé à cette fréquence. La puissance de sortie était de 40mW (une radio à tubes avait une puissance de 200 à 400mW).

Le schéma était conçu pour nécessiter le moins de transistors possible (très chers). Il fallait utiliser un circuit spécifique pour neutraliser la capacité parasite entre base et collecteur (circuit de neutrodyne), un circuit que les appareils à tube n'avaient plus besoin depuis bien longtemps (depuis que les tubes étaient équipés d'une grille-écran pour en faire des penthodes). Le neutrodyne est présent dans tous les exemples.

Le poste ne pouvait recevoir que les émetteurs les plus puissants et le son était déformé même dans des conditions de réception optimales. La radio était un jouet, plus qu'un appareil utile. Le son est criard et désagréable à cause du petit boitier.

La réception de la FM n'était pas possible, les transistors ne montaient pas assez en fréquence. Si vous vouliez écouter la FM (déjà bien implantée en Allemagne, aux Pays Bas et un peu en Belgique), il fallait soit utiliser un poste à lampes (meuble), soit utiliser une radio portative hybride où la partie radiofréquence était assurée par des tubes pouvant être alimentés par des piles. Les radios hybrides ont continué à être fabriquées jusque dans les années 1960.


6- Radio portative à transistors

6a- Radio en kit à monter soi-même

Controle automatique du volume

Le controle automatique du volume agit par diminution de la polarisation d'un transistor, et donc de son amplification. Le permier transistor ne peut pas être régulé (cela agit sur la fréquence de l'oscillateur) et le troisième non plus car il faut une puissance minimale pour commander la diode de détection.

Le controle automatique du volume sur les postes à lampes est décrit ici. Il est bien plus perfectionné car il agit différemment sur plusieurs tubes.

6- Radio portative à transistors
La radio à transistors se compose des éléments suivants:
  • La partie radio-fréquence se compose d'un circuit accordé (bobine sur barre de ferrite et consensateur variable pour l'accord). Le premier transistor sert d'oscillateur et de mélangeur. Ce montage sera pratiquement toujours utilisé par la suite.

  • L'oscillateur a son signal qui passe par la ferrite, transformant la radio en émetteur parasite. Très mauvais exemple de radio! Plus tard, quand les transistors auront un gain plus élevé, le transistor sera couplé par l'émetteur.

  • La partie moyenne fréquence. Le secondaire n'est pas accordé comme avec les radios à tubes: le transistor a une impédance si basse que le circuit serait de toute façon amorti à mort.

  • Partie audio avec étage en push pull.

  • Controle automatique du gain qui en plus polarise la diode de détection pour éviter le coude de la diode. Au contraire d'un tube, le transistor est mis en conduction plus poussée quand le signal est plus fort. Le circuit accordé est ainsi plus amorti, ce qui réduit son facteur Q et donc son gain. Le second étage MF est également pourvu du CAG via la résistance d'émetteur du premier transistor. Ce système qui mérite d'être mentionné n'a que peu été utilisé en pratique.
6a- Radio en kit à monter soi-même
Les premiers transistors de qualité acceptable arrivent sur le marché, ainsi que les premières radios à fabriquer soi-même.

Le réglage automatique du volume n'agit que sur un transistor, mais il y a un petit plus: quand le signal d'antenne est puissant, le second transistor moyenne fréquence est polarisé moins fort. Sa tension au collecteur augmente (plus négative) et la diode D1 entre en conduction, amortissant le premier étage moyenne fréquence. C'est un système très performant qu'on retrouve sur plusieurs radios.

La puissance de cette radio est très faible, mais il va sans dire que les électroniciens ont rapidement remplacé l'étage final simple par un étage push-pull. La partie basse fréquence pouvait aisément être modifiée.


6b Zenith 500 AM radio


6b- Radio Zenith AM
La marque Zenith était vendue comme étant le haut de gamme de l'électronique. La radio a ainsi un transistor en plus que la concurrence, notament un oscillateur indépendant. La radio est ainsi un peu plus sensible que la concurrence.

La radio est alimentée avec 4 piles de 1.5V qui sont meilleur marché que les piles spécifiques que certaines radios de la même période utilisaient. Le boitier est réalisé en une sorte de nylon, plus résistant que le plastique utilisé dans les appareils concurrents.

Nous avons un étage haute fréquence qui fonctionne également en mélangeur. Les deux signaux (antenne et oscillateur) sont appliqués à la base et la caractéristique courbe de la diode fait que des produits de mixage apparaissent, dont le signal de moyenne fréquence qui est filtré et amplifié dans deux étages. Comment le mixage se produit est expliqué sur cette page: principe de la modulation AM.

Le schéma est classique, avec deux transistors moyenne fréquence et trois transistors audio. La neutrodynisation est encore nécessaire. Le réglage automatique du gain agit sur le premier et second étage (pas sur l'étage avec la diode de détection, car il faut un courant suffisant pour une détection correcte). Le premier étage audio peut éventuellement commander directement un écouteur. L'étage final est un étage balance à transfos.

La limitation de la bande passante audio s'effectue sur chaque étage audio par un petit condensateur, ce qui a comme avantage supplémentaire une réduction des harmoniques (causées par le fonctionnement pas trop linéaire des transistors audio).

On n'utilise pas les grandes ondes (les ondes longues) aux Etats Unis, uniquement le spetite sondes (ondes moyennes). La radio est alimentée par 4 piles de 1.5V. A ce moment, les transistors étaient déjà suffisamment évolués pour avoir un gain suffisant sous 6V.

Si le transistor 2N94 a des caractéristiques assez normales (c'est le transistor le plus récent) avec une dissipation de 150mW, une fréquence de 1MHz (de là la neutrodynisation) et un gain de 50, le transistor 2N35 fait partie de la génération précédente avec une dissipation admissible de 50mW, une fréquence de 400kHz et un gain de 25.

Le transistor 2N35 est conçu pour une tension plus élevée (comme la plupart des premiers transistors) pour avoir des caractéristiques un peu meilleures. La puissance sonore de la radio est limitée à 100mW au mieux. On a économisé sur les transistors audio, c'est sûr, en utilisant d'anciens transistors.

Le modèle a été vendu pendant 10 ans, avec régulièrement une version améliorée. Une des meilleures version "D" pour "distance" avait même un transistor supplémentaire pour l'amplification HF, ce qu'aucune autre radio n'avait. Les dernières versions étaient moins bonnes, avec un haut parleur de moins bonne qualité et la puissance sonore qui était ramenée à 100mW.

L'étage haute fréquence supplémentaire a un circuit accordé (mais fortement amorti) dans le circuit de collecteur. Le signal de l'oscillateur local est injecté à l'émetteur, ce qui améliore le fonctionnement du modulateur. Le controle du gain agit sur les trois premiers transistors: un gain qui est étalé sur plus de transistors permet une meilleure stabilisation du volume.

Les transistors utilisés dans la version "D" ont des meilleures caractéristiques, avec une fréquence qui monte à 12MHz pour l'étage RF. Par contre, la puissance des transistors de sortie est toujours limitée, avec une puissance de 150mW


7- Radio à transistors, configuration classique
7- Radio à transistors
La radio suivante utilise également des transistors européens OC44, OC45, OC71 et OC72. Le schéma est fort identique au schéma précédent mais la contre-réaction (CAG) n'agit que sur le premier étage moyenne fréquence. Le montage push pull étrange permet de se passer d'un transformateur, ce qui réduit un peu les pertes. La puissance sonore est de 60mW.

Cette configuration sera utilisée dans de nombreuses radios, mais en passant lentement aux transistors de la série AC et AF. Si les transistors OC sont assez fiables, le type AF117 plus récent est un transistor qui a tendance à se cours-circuiter.

Mais que nous manque-t-il encore? La FM bien sûr! L'amplification basse fréquence est classique pour l'époque, avec un transformateur déphaseur pour l'étage final et un second transformateur en sortie.

Les postes de radio FM à transistors sont décrits ici.

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