Contrairement au premier amplificateur de fr\u00e9quence interm\u00e9diaire nous pouvons nous autoriser moins de lin\u00e9arit\u00e9, ce qui implique plus de distorsion et intermodulation. Pourquoi ?<\/p>\n\n\n\n
Tout simplement car en entr\u00e9e nous avons un signal issus d’un filtre \u00e0 quartz \u00e0 bande \u00e9troite, ce qui limite consid\u00e9rablement les probl\u00e8mes d’intermodulation que nous aurions avec un signal comportant toutes les \u00e9mission de la bande \u00e9cout\u00e9e !<\/p>\n\n\n\n
De plus, une premi\u00e8re amplification ayant \u00e9t\u00e9 op\u00e9r\u00e9e par le premier amplificateur de fr\u00e9quence interm\u00e9diaire, nous pourrons la aussi tol\u00e9rer un facteur de bruit un peu plus \u00e9lev\u00e9.<\/p>\n\n\n\n
Ces souplesses nous aiderons donc \u00e0 atteindre des gains \u00e9lev\u00e9s et r\u00e9glables.<\/p>\n\n\n\n
Structure<\/h3>\n\n\n\n
L’amplificateur est constitu\u00e9 autour de deux amplificateurs int\u00e9gr\u00e9s AD603 de analog device<\/a> qui offrent chacun un gain de l’ordre de 39dB, soit 78dB au total.<\/p>\n\n\n\n Ce composant est un peu particulier, car il int\u00e8gre en interne un att\u00e9nuateur \u00ab\u00a0programmable\u00a0\u00bb suivi d’un amplificateur \u00e0 gain fixe. Le gain maximal sera alors atteint pour un r\u00e9glage \u00e0 minima de l’att\u00e9nuateur.<\/p>\n\n\n\n Le montage en cascade des deux amplificateurs est inspir\u00e9 de celui pr\u00e9sent dans le datasheet<\/a> \u00e0 la page 18. Le principe est de commencer par augmenter le gain du premier \u00e9tage en priorit\u00e9 et de compl\u00e9ter avec le gain du 2e \u00e9tage. Le constructeur assure que cette fa\u00e7on de proc\u00e9der ne d\u00e9grade pas le facteur de bruit de l’amplificateur comparativement \u00e0 ce qu’on aurais en utilisant un seul de ces composants.<\/p>\n\n\n\n Pour le gain automatique ( AGC ), je n’ai pas suivi le sch\u00e9ma du constructeur mais me suis inspir\u00e9 ( en l’am\u00e9liorant) d’une autre r\u00e9alisation pr\u00e9sent\u00e9e par une \u00e9quipe chinoise \u00e0 l’ICADME 2015<\/a>.<\/p>\n\n\n\n La version pr\u00e9c\u00e9dente peut \u00eatre trouv\u00e9e ici : http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Tx\/SHTRX\/IF2\/AD603FI.png<\/a><\/p>\n\n\n\n Pour ce qui est de l’amplification se reporter aux explications fournies dans le datasheet. J’ai cependant apport\u00e9 deux modifications. l’entr\u00e9e de cet amplificateur pr\u00e9sentant une imp\u00e9dance de 100 Ohms, elle peut \u00eatre adapt\u00e9e sur 50 Ohms en rajoutant une simple r\u00e9sistance suppl\u00e9mentaire de 100 Ohms en parall\u00e8le de l’entr\u00e9e. C’est la solution pr\u00e9conis\u00e9e sur le sch\u00e9ma propos\u00e9 par le constructeur. Sur les conseils de Georges F6CER j’ai opt\u00e9 pour un r\u00e9seau LC ( L1 , C13 ) d’adaptation d’imp\u00e9dance, de 50 Ohms vers 100 Ohms, ce qui permet de pr\u00e9server les 3dB de facteur de bruit ( et de gain ) qui \u00e9taient perdus avec la solution originelle. L’autre modification concerne la sortie, j’ai rajout\u00e9 une r\u00e9sistance de 47 Ohms en s\u00e9rie afin de pr\u00e9senter 50 Ohms en sortie. La contre-r\u00e9action pr\u00e9sente en sortie de l’AD603 aboutissant \u00e0 une imp\u00e9dance de quelques ohms.<\/p>\n\n\n\n On va supposer comme \u00e9tat initial une situation ou aucun signal ne serait appliqu\u00e9 en entr\u00e9e, et ou l’ampli serait sous tension depuis plusieurs secondes, et l’appareil en r\u00e9ception ( RX_VCC aliment\u00e9). le potentiom\u00e8tre U4 serait r\u00e9gl\u00e9 \u00e0 un niveau ne permettant pas \u00e0 la base du transistor Q1 d’\u00eatre polaris\u00e9e ( moins de 0.5v).<\/p>\n\n\n\n Dans cette situation le transistor Q1 ne serait pas passant et le condensateur C10 se serait charg\u00e9 ( \u00e0 travers la r\u00e9sistance R15) \u00e0 environ 8.3V. Avec ce potentiel d’AGC le gain est maximal.<\/p>\n\n\n\n Si maintenant on applique un signal significatif sur l’entr\u00e9e, disons, -60dBm. l’amplificateur \u00e9tant au maximum de gain ( +78dB ), il devrait sortir un signal de -60+78 = 18dBm. Cela n’est pas possible et il va rapidement saturer. Cependant on va avoir une tension de plusieurs centaines de mV en sortie, cette tension appliqu\u00e9e sur la base de Q1 va le polariser, il va conduire et donc d\u00e9charger le condensateur C10 rapidement ( car le courant pourra \u00eatre important, plusieurs dizaines de mA). la d\u00e9charge du condensateur s\u2019op\u00e8re en quelques dizaines de ms tout au plus.<\/p>\n\n\n\n Pendant cette d\u00e9charge la tension appliqu\u00e9e sur la commande de gain de l’amplificateur ( AGC ) va progressivement baisser, ce qui va r\u00e9duire le gain de l’ensemble et donc le niveau de sortie. Progressivement les choses vont s’\u00e9quilibrer et le gain va se stabiliser, l’amplificateur ne saturera alors plus.<\/p>\n\n\n\n Dans le HSTRX U4 est r\u00e9gl\u00e9 de telle sorte que l’AGC limite le niveau de sortie a 0 dBm, ce qui implique que dans notre example ( -60dBm appliqu\u00e9s \u00e0 l’entr\u00e9e) le gain va se stabiliser aux alentours de +60dB.<\/p>\n\n\n\n Imaginons maintenant que le signal appliqu\u00e9 \u00e0 l’entr\u00e9e faiblisse fortement, par exemple qu’il baisse de 10dB \u00e0 en passant de -60dB \u00e0 -70dB. Le niveau de sortie va fortement baisser et le transistor Q1 ne sera plus polaris\u00e9. le transistor Q1 ne conduira plus et le condensateur C10 va donc progressivement se charger ( \u00e0 travers R15 ) ce qui va progressivement et lentement augmenter le gain en raison de la valeur importante de cette r\u00e9sistance ( 27k). Tout ceci se stabilisera quand la tension appliqu\u00e9 sur la broche AGC correspondra \u00e0 un gain de 70dB. Cette remont\u00e9e de gain est bien moins rapide ( environ 100x plus lente) que la r\u00e9duction de gain. Cela est indispensable au contr\u00f4le de gain automatique en phonie SSB, le syt\u00e8me devant rapidement baisser le gain si une \u00e9mission puissante est pr\u00e9sente, tout en maintenant cette baisse de gain entre chaque phon\u00e8me et m\u00eame entre chaque mot afin de ne pas laisser remonter trop vite le niveau de bruit.<\/p>\n\n\n\n [Rajout au 20\/10\/2019] En \u00e9mission et en r\u00e9ception ( mais c’est surtout utile en \u00e9mission) la diode Zener D4 sert a emp\u00eacher que la tension de commande sur l’AGC ne descende sous 4.4V, ceci est n\u00e9cessaire car si on passe sous ce seuil le gain remonte. Le datasheet indique d’ailleurs les seuils \u00e0 ne pas d\u00e9passer<\/a>.<\/p>\n\n\n\n En \u00e9mission nous avons besoin de bien moins de gain ( le r\u00e9glage est a +2dB de gain sur le HSTRX) et d’une dynamique d’AGC inexistante ou r\u00e9duite.<\/p>\n\n\n\n dans ce cas la nous n’alimentons pas la broche RX_VCC et la tension appliqu\u00e9e sur R15 est alors d\u00e9termin\u00e9e par le r\u00e9glage de U1. U1 permet donc de fixer le gain en \u00e9mission. La r\u00e9alisation a \u00e9t\u00e9 chaotique. Je ne pensais pas initialement mettre un AGC automatique sur le m\u00eame circuit que l’amplificateur ce qui a provoqu\u00e9 un niveau de superpositions digne d’un plat de spaghettis. Cela serait \u00e0 refaire, je ferais certainement un circuit imprim\u00e9 ( sous KiCad ) avec des composants CMS. Au final cet amplificateur FI fonctionne remarquablement bien. L’AGC, malgr\u00e9s sa simplicit\u00e9, rend l’\u00e9coute en SSB confortable et ceci m\u00eame si on sent bien qu’il manque encore un petit peu de dynamique .<\/p>\n\n\n\n Modification au 29\/05\/2019<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n Le condensateur C5 de 100nF \u00e0 \u00e9t\u00e9 remplac\u00e9 par un condensateur de 1nF. 1nF correspondent \u00e0 une imp\u00e9dance de 0.7 Ohms ( r\u00e9actifs) \u00e0 20MHz ce qui reste faible devant les 100 Ohms de l’entr\u00e9e de l’AD603. Par contre cette modification pr\u00e9sente deux avantages:<\/p>\n\n\n\n Modification au 29\/08\/20189<\/p>\n\n\n\n David, F4HTQ.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Pr\u00e9sentation Besoins Le role de cet amplificateur de fr\u00e9quence interm\u00e9diaire est double: il fourni la principale amplification avec ses 78 dB de gain. il g\u00e8re automatiquement le gain, afin de l’ajuster selon la puissance des signaux re\u00e7us Contrairement au premier … Continuer la lecture Le sch\u00e9ma<\/h2>\n\n\n\n
![\"\"](\"http:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/image-11-1024x660.png\")
<\/a>Le fonctionnement:<\/h2>\n\n\n\n
Contr\u00f4le automatique de gain ( CAG ou AGC en anglais)<\/h3>\n\n\n\n
Car particulier de l’\u00e9mission:<\/h3>\n\n\n\n
D3 \u00e0 un role particulier, elle aide \u00e0 rapidement d\u00e9charger C10 \u00e0 travers U1, ce qui permet de tr\u00e8s vite faire baisser le gain de l’ampli ( en quelques dizaines de ms) quand on passe de r\u00e9ception \u00e0 \u00e9mission. C’est n\u00e9cessaire pour ne pas entendre un bruit de souffle important chez les correspondants au moment du passage en \u00e9mission.<\/p>\n\n\n\nLa r\u00e9alisation:<\/h2>\n\n\n\n
![\"\"\/](\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Tx\/SHTRX\/IF2\/IMG_2405.JPG\")
<\/a>
Initialement je n’avais pas utilis\u00e9 de r\u00e9seau d’adaptation d’imp\u00e9dance en entr\u00e9e et l’amplificateur \u00e9tait stable. Quand j’ai rajout\u00e9 L1 et C13 une auto-oscillation est apparue, (certainement aid\u00e9e par la structure en plat de spaghettis ) et je n’ai r\u00e9ussi \u00e0 m’en d\u00e9barrasser qu’en soudant une feuille de cuivre ( 100 microns ) en bas a gauche du circuit afin d’isoler le circuit d’adaptation d’imp\u00e9dance.<\/p>\n\n\n\nPoints faibles:<\/h3>\n\n\n\n
Am\u00e9liorations possibles:<\/h3>\n\n\n\n
\n
Voir ici<\/a>
<\/li><\/ul>\n\n\n\n
![ici<\/a><\/li><\/ul>\n\n\n\nDavid, F4HTQ.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Pr\u00e9sentation Besoins Le role de cet amplificateur de fr\u00e9quence interm\u00e9diaire est double: il fourni la principale amplification avec ses 78 dB de gain. il g\u00e8re automatiquement le gain, afin de l’ajuster selon la puissance des signaux re\u00e7us Contrairement au premier … Continuer la lecture →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[18,57,56,17,94],"tags":[75,76,74,50,67,26,58],"class_list":["post-428","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-elec","category-hstrx","category-radio","category-tech","category-trx","tag-ad603","tag-agc","tag-amplifier","tag-f4htq","tag-hf","tag-homemade","tag-hstrx"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/428","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=428"}],"version-history":[{"count":23,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/428\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":982,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/428\/revisions\/982"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=428"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=428"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=428"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}](\"http:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/image-33.png\"){kind=link}