Le VFO Cascode Vackar Part2 par F6EVT 1

Le VFO Cascode Vackar Part2 Par F6EVT

Comme promis voici le deuxième volet de l’article traitant d’un VFO « Cascode Vackar ». Afin de pouvoir en mesurer ses performances plus sérieusement une mise en boîte se devait d’être réalisée. J’avais prévu de faire une version 5-5.5 MHz puis l’idée m’est venue de continuer dans la Basse Fréquence et entre autre une version 2-2.2 MHz pouvant servir ultérieurement à la réalisation d’un récepteur 7 MHz. Pour se faire et n’ayant qu’un temps assez limité j’ai utilisé la mécanique d’un distortiomètre LEA ayant subit l’outrage du temps et les durs sévices de bricoleurs peu scrupuleux. Comme dans la première version j’ai réalisé un schéma puis un typon d’évaluation permettant ainsi le remplacement aisé des composants sans trop écorcher le CI. L’adoption du montage type « composants de surface » est également très pratique pour l’expérimentation.

Par rapport au premier prototype j’ai rajouté un étage tampon autour de T1 qui isolera la partie oscillatrice de la partie amplification qui est en classe A ; montage devenu maintenant classique puisque utilisé plus qu’à son tour sur ce site (voir montages de F6FEO et W7ZOI). http://www.f6evt.fr/f6feo.html Afin de fixer l’impédance à une valeur de 50 Ohms un atténuateur, cependant facultatif, a été placé en sortie et une puissance d’environ 16dBm est alors disponible. Un vigoureux filtrage est à ce point nécessaire. Le choix du Filtre n’est pas simple car il doit pouvoir radicalement rejeter l’harmonique 2 à près de 80 dB tout en ayant dans la bande passante une bonne linéarité entre 2 et 2.2 MHz ce qui est loin d’être le cas avec le filtre Chebytchev à forte pente. http://www.f6evt.fr/f6evt_fr/realisation-de-filtres-passe-bande-deca-a-plusieurs-poles-v.2.pdf Je suis parti du calcul Filtre Passe Bas classique à l’aide du logiciel AADE puis pas à pas j’ai adapté quelques valeurs afin d’une part tomber sur des valeurs rondes et d’une autre part trouver le compromis entre linéarité dans la bande passante et rejection h2 radicale.

Le VFO Cascode Vackar Part2 par F6EVT 2

A l’aide de R4 on cherche le point du démarrage de l’oscillateur puis on tourne encore un peu afin d’obtenir une consommation de 10 mA. Il faudra environ 2 Volts sur la source de T3 que l’on obtient soit en plaçant une diode LED de 2 Volts ou un simple potentiomètre de 500 Ohms. En sortie du VFO on s’aperçoit que le rang d’harmoniques est assez élevé et en particulier h2. Un filtrage sévère sera donc impératif.

Sortie VFO avant Filtrage Sortie VFO après filtrage On voit sur les 2 photos suivantes la pente abrupte obtenue grâce au Passe Bande Cheby ainsi que l’excellente linéarité dans la Bande Passante.

Courbe amplitude du filtre Cheby Courbe amplitude du filtre Cheby Dans sa bande passante Le logiciel Filter AADE est un gratuiciel et téléchargeable ici : http://www.f6evt.fr/logiciels.html ; RFsim99 peut être également très utile. Il est d’ailleurs intéressant de comparer les résultats obtenus par modélisation et par mesure sur un filtre « non virtuel » !

Le VFO Cascode Vackar Part2 par F6EVT 3

Résultat gain d’amplitude avec le Logiciel Filter AADE L’analyse de la fréquence fondamentale révèle une bonne pureté spectrale avec un bruit au pied de porteuse très bas que je ne puis cependant apte à le mesurer n’ayant pas d’appareil de mesure suffisamment moderne pour ce faire.

Span 50 kHz/div Span 150kHz/div Le circuit VFO d’expérimentation est réalisé en époxy simple face 60 x 154mm.Quelques oublis m’ont obligé de rajouter des découplages d’alim 10µF et 100µF (C16 et C17) indispensables au bon fonctionnement. D’autre part le Condensateurs C4 et C5 ont été remplacés par 4 condensateurs en // 380mica+380mica+470mica+470pFcéram ainsi que C10 par 2 Condensateurs de 120pF en //. C12 afin de rétrécir la bande et couvrir 2-2.2 MHz a été remplacé par un 290pF Je vous conseille de réaliser une alimentation pour l’oscillateur munie d’un régulateur de tension 12V low drop avec ses découplages et d’une seconde alimentation avec un second régulateur low drop également pour la partie amplification afin de réduire le plus possible le bruit de l’oscillateur et l’interaction entre étages. Le filtre expérimental que j’ai utilisé n’est pas blindé .En le rendant « étanche » vous pouvez ainsi espérer une rejection d’au moins 20dB de plus. Le filtre est réalisé avec des tores Ferroxcube 9x6x3 Al=30 Le logiciel mini Tore calculateur est définitivement adopté ici c’est une merveille et quel gain de temps : http://www.f6evt.fr/logiciels.html L3=L7= 15 tours fil 5/10eme L4=L5=L6= 18 tours fil 5/10eme

Le VFO Cascode Vackar Part2 par F6EVT 4

Le Filtre Passe Bas a été mesuré pour une perte d’insertion de < 4dB. La puissance de sortie après filtrage est de l’ordre de 13dBm et la linéarité est < à 2dB.

Détails du montage d’essais en cours de réalisation. La rotation du Condensateur Variable double 2x470 pF est effectuée grâce à une double démultiplication. L’axe du rotor est isolé par un flector ici en stéatite. Ce type de mécanique contribue à une bonne rigidité et maintien fortement le CV dans la position désirée et évite ainsi des dérives de fréquence intempestives.

Implantation des composants sur le Circuit Imprimé d’évaluation Ce circuit présente de larges pistes spécialement dessinées pour permettre l’étude et l’expérimentation selon la fréquence de travail désirée.

Le VFO Cascode Vackar Part2 par F6EVT 5

Implantation des composants du circuit Passe Bas 2.2 MHz Après la mise en route du VFO j’ai attendu une bonne heure ; j’ai mesuré la fréquence à 22:00 2001,349 MHz. J’ai doucement refermé la porte de l’atelier en évitant les courant d’air et m’en suis allé me coucher. Après un bon petit déjeuner vers 09 :00 je fis les mêmes gestes et mesurait la fréquence : 2001,134 MHz soit une différence de 215 Hz pour 11 heures Soit : 215/11= 19Hz/Heure. Autant dire que l’on tient le battement nul sur la demi journée ! Pour les amateurs de propreté spectrale et ne désirant pas réaliser de filtre de sortie une solution simple peut être utilisée. Il suffit de souder une résistance de 270 Ohms en série avec un condensateur de 100 nF reliant la gate de T1 et la masse.

Modification pour moins d’harmoniques h2 est à -15dB au lieu de -10dB Par contre une perte de > 5dB est constatée à la sortie du VFO. J’espère que vous prendrez autant de plaisir que j’ai eu à réaliser et imaginer ce VFO…merci et chapeau Mr Vackar vous nous faites encore rêver. Fait à Villecresnes le 20/04/2012