Etages de sortie des postes CB

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Les étages de sortie

Ce sont les circuits qui permettent à nos TX de s'exprimer avec la puissance adéquate sur nos antennes. Etant les derniers, aboutissant à 1'antenne et dissipant de 1'énergie HF et calorifique, ils sont les plus exposés aux défaillances en cas d'inadaptation d'impédance. Ils peuvent être conçus de diverses manières, comme nous allons le voir.

Polarisation automatique, la plus simple : Pour qu'un transistor puisse fonctionner, il est nécessaire qu'une tension de polarisation apparaisse entre l'émetteur et la base. Dans ces conditions seulement, nous aurons un courant de collecteur qui nous permettra d'exploiter, soit une amplification de tension, soit de puissance (liée au courant). Deux moyens s'offrent au constructeur pour obtenir cette indispensable polarisation : soit on confie a la haute fréquence de fournir la bonne tension d'excitation a la base du transistor amplificateur, soit on impose une tension continue fixe a laquelle viendra se superposer le signal à amplifier. Le second procédé est de loin le meilleur, on le trouve
sur les équipements professionnels et semi professionnels. Prenons un exemple du premier cas sur un TX répandu comme le Superstar 120, dont la réputation n'est plus à faire. L'analyse du schéma nous permet de situer 1'amplificateur de tension TR22, normalement polarisé par un pont diviseur classique sur la base de 1,5 kohm et de 330 ohms. Le point de fonctionnement de l'émetteur est obtenu par une résistance de 12 ohms découplée par un condensateur de 4,7 nF. Le collecteur s'alimente par la self de choc découplé
côté froid (alimentation) par deux condensateurs de valeur appropriée. Les auto oscillations intempestives sont prévenues par la mise en parallèle d'un 150 pF entre collecteur et masse. La tension HF amplifiée par TR22 est prélevée par un condensateur de liaison sur le collecteur, pour être ensuite injectée sur la base du driver TR21, débitant sur une charge de 33 ohms. L'émetteur du driver est directement raccordé a la masse. Le collecteur découplé par un 47 pf, est alimenté par la self de choc LI 3. Un condensateur de 390 pF assure la liaison entre le driver et la base du PA, ou nous trouvons une résistance de 10 ohms vers la masse, et une de 1 ohm vers la base. Cette résistance de faible valeur constitue en quelque sorte une self de choc de très petite inductance, ce qui évite 1'auto-oscillation et améliore le comportement en température du transistor final (TR20). L'émetteur du PA est dérivé à la masse. Son collecteur, alimenté par la self de choc L12 découplé par un 33 pF bloquant toute entrée en oscillation au repos. La sortie, au travers d'un condensateur de liaison de 4,7 nF, attaque un filtre passe-bas a trois cellules en pi, constituées de L11/C79, L10/C78, L9/C76, et un filtre réjecteur d'harmonique pair (filtre TVI pour la bande 1), et aboutit finalement à S0239 de 1'antenne. Ce dispositif simple de polarisation d'étages de sortie HF fonctionne parfaitement pour la modulation de fréquence, à la porteuse à amplitude constante, et en modulation d'amplitude, en exigeant une mise au point précise du modulateur, un transformateur de bonne qualité, ce qui donne une radio si appréciée des puristes. Une telle polarisation va, par contre, manquer de linéarité pour un mode de modulation performant, donc plus exigeant, comme la BLU. Pour obtenir cette linéarité, Il nous faudra une polarisation fixe en continu sur les bases du driver et du PA.

Polarisation par pont à résistances :

C'est sur un poste équipé de la BLU, que nous allons faire connaissance avec cette polarisation en continu. Nous avons choisi pour cela, une platine très répandue construite par Cybernet : le Multimode II. Le schéma fort clair au demeurant, nous indique l'amplificateur de tension (sous la mention RF preamp), constitué de deux transistors prosaïquement polarisés par un pont diviseur constitué de R30/R31, avec, respectivement, comme résistances de fuite d'émetteurs, pour Q7-Q8, R32 et R33. Le collecteur du second transistor attaque un transformateur de couplage inter étages (T6), dont le secondaire excite, via le condensateur de liaison C49, la base du driver, elle-même amenée a 0,7 V par le pont R35/R36. L'émetteur est à la masse, le collecteur alimenté par la self de choc L6, à travers le filtre en T constitué de C52/C53 et L7, injecte le signal a la base du PA, Q10 (2SC1969), polarisée par le groupe de résistances RVA/R39/R38 et la self de choc de base L8, bloquant les retours de HF sur l'alimentation. Le PA voit évidemment son émetteur à la masse, et son collecteur chargé par deux selfs de choc L9/L10, via LI 1/C54, délivrer le signal amplifié sur le filtre passe-bas à deux cellules en pi constituées de L12/C57, L13/C184, aboutissant a 1'embase pour 1'antenne. Ces transistors dissipant de la puissance, les selfs de choc sont dimensionnées en conséquence, mais parviennent, si le fusible est mal dimensionné, a brûler.
Contrairement à la polarisation automatique, ou, en l'absence de la tension HF à amplifier, le courant de repos des étages de puissance est nul, la polarisation en continu, tend à établir un courant de repos relativement important, d'ou un besoin de commutation par relais de l'alimentation sur les transistors finaux. Ce procédé donne des résultats convenables, mais possède deux lacunes : la stabilité de la tension de polarisation des bases vis-à-vis des variations de température, et l'absence de protection en cas d'échauffement indésirable. Ces conditions ne sont remplies que par 1'adjonction de diodes de stabilisation

Le fin du fin : stabilisation et compensation thermique :
Sur des matériel de classe professionnelle, les postes destinés aux radioamateurs, on trouve un raffinement qui existe sur une catégorie de postes CB. L'exemple que nous avons retenu, est déjà un classique du genre, connu depuis une huitaine d'années. Il s'agit du Sommerkamp TS340, cher aux cibistes de 1'âge d'or. Les étages finaux se composent d'un amplificateur de tension Q19, polarisé par deux résistances (R73/R74). L'émetteur fuyant sur une résistance de faible valeur, R75 (33 ohms), le collecteur chargé par un transformateur de couplage inter étages T9, au primaire accordé. Le secondaire de ce transformateur, via C73 (1 nF), aboutit a la base du driver Q20 (2SC2166), sur laquelle nous trouvons le pont diviseur de tension R76/VR13, et la diode de stabilisation. D36 (MV-1V), en série avec une résistance de 22 ohms. Le collecteur de Q20, alimente par la self de choc LI 1, envoie a travers le condensateur de liaison C75 et le filtre L12/C76, sur la base du PA, Q21 (2SC2312), recevant le groupement composite R77/VR14/R79, et la diode de stabilisation D24 (MV-1V). Le collecteur du PA, chargé par la self de choc L5, sévèrement découplée par C/ 7 et C79 (chacun de 10 nF, l'un vers la masse mécanique, l'autre vers la masse électrique), attaqué, par le condensateur de liaison, un filtre passe-bas a trois cellules en pi : L4/C80/C81, L3/C82/C83, L2/C85, et la prise de raccordement pour l'antenne. Il faut noter que les diodes sont d'un type spécial, d'une forme particulière. Elles sont, en effet, constitues d'une plaquette de cuivre, percée, qui se fixe en contact étroit avec le boîtier métallique du driver et du PA, afin de capter la température du transistor dont elle est chargée d'assurer la stabilisation de la polarisation. Ainsi, toute variation de température du transistor se trouve répercutée sous forme de variation de tension, réalisant par ce procédé, une compensation thermique. Un transistor dissipant une trop forte puissance, évacue sous forme. de chaleur, faisant monter la température du radiateur et c'est le cas lorsqu'une désadaptation d'impédance de l'antenne se produit la tension de polarisation est automatiquement compensée, ce qui procure dans une certaine mesure, une protection aux étages finaux de l'emetteur. Des postes réputés ont bénéficié de ce dispositif. Ils sont reconnaissables a la qualité de leur modulation, tant en AM, qu'en FM ou en BLU, et leur robustesse.Ils sont issus des chaînes de production d'Uniden, et ont pour nom, entre autres : President Mc Kinley, Grant, Madison, Washington, Jack, Jackson, Superstar 360, Stalker IX, Stalker XX, pour ne citer que les plus connus. Ils possèdent une caractéristique commune, en-dehors de leurs performances, la consommation relativement élevée de courant, fort différente des deux cas de figure précédemment cités.

Bibliographie Radio CB Magazine