Interfaces basses-fréquences

Interfaces basses-fréquences
Reliant ordinateur et poste de radio
THEORIE
En entrée d’ordinateur (réception)
L’interface la plus simple, sans adaptation d’impédance.
Il faudra utiliser une sortie casque ou HP supplémentaire du récepteur, surtout pas une
sortie à niveau constant à haute impédance.
C1 et C2 isolent le transformateur de tout éventuel courant continu et le potentiomètre
de 1K permet un réglage commode de niveau d’entrée BF dans l’ordinateur. Il est plus facile de
tourner un bouton que d’actionner des curseurs virtuels sur un écran d’ordinateur.
Le transformateur 600/600 Ohms est un modèle utilisé en téléphonie. On peut le
récupérer ou l’acheter neuf chez plusieurs grands fournisseurs de composants électroniques. Il
isole électriquement le récepteur de l’ordinateur. Il n’y a ainsi aucune masse commune.
Ce montage fonctionne avec une sortie HP de récepteur et une entrée micro d’ordinateur.
Bien entendu le volume de sortie du récepteur est variable : il faudra donc trouver un compromis
entre les divers potentiomètres. Du côté du micro d’ordinateur on jouera sur une présélection
informatique de la sensibilité d’entrée du micro, puis on affinera avec le potentiomètre en
fonction de la puissance des émissions reçues.
Si l’on utilise directement la sortie HP extérieur on n’entend plus rien dès qu’on a
connecté le jack! Il est plus malin de relier J1 et J2 aux bornes d’un véritable haut-parleur
supplémentaire. L’impédance du transformateur (600 ohms) étant bien plus grande que celui du
HP (4 … 16 ohms) tout va très bien fonctionner. Une interface de ce type est en service à
l’ADRASEC 87. Nous effectuons uniquement des transmissions de photos du terrain vers le PC : il
suffit donc d’y utiliser d’une interface de réception uniquement. Nous utilisons ce système car il
a l’avantage d’être rustique, totalement passif et donc peu sujet à panne.
Une interface avec adaptation d’impédance
Elle permet d’utiliser n’importe quelle sortie BF du récepteur y compris une sortie à
niveau constant et haute impédance (10 k ohms par exemple). En revanche elle va nécessiter une
alimentation électrique extérieure indépendante ou en provenance exclusive du récepteur (pas de
masse commune avec l’ordinateur). L’alimentation 13,8V utilisée pour le récepteur convient
parfaitement.
La valeur des résistances R1 et R2 doit correspondre au mieux à l’impédance de sortie de
la source à niveau constant. Celle-ci est indiquée dans la documentation technique du récepteur.
Prendre une valeur de résistance égale ou légèrement supérieure. Le gain de l’amplificateur U1
est égal à 1 car l’entrée de l’ordinateur nécessitera presque toujours une faible tension d’entrée.
La résistance R5 est facultative. Elle a pour rôle de pré-diviser la tension de sortie de
l’interface. En effet s’il y a 500mV au secondaire du transfo d’isolement et si l’entrée micro de
l’ordinateur ne nécessite que 10mV pour ne pas être saturée, la plage de réglage du
potentiomètre RV1 sera très réduite. Dans ce cas en plaçant R5 égale à 2 ou 3 fois la valeur du
potentiomètre on utilisera ce dernier avec plus de commodité. Si l’on n’en a pas besoin il faudra la
remplacer par un « strap » (queue de résistance). Personnellement je n’ai pas câblé cette
résistance car j’ai une entrée à haut niveau sur mon ordinateur. Par ailleurs, le niveau d’entrée de
l’ordinateur est pré-réglable par logiciel.
En sortie d’ordinateur (émission)
1 - Solutions pour la transmission BF
Il n’y a pas de problème d’adaptation d’impédance dans le sens ordinateur vers TX car la
sortie de l’ordinateur sera très bien chargée par un transformateur d’isolement. Quant à l’entrée
TX elle sera toujours d’impédance égale ou supérieure donc cela sera sans risque. Il faut donc
reprendre le schéma de l’interface simple pour la réception et la monter dans l’autre sens,
l’ordinateur devenant source BF et l’entrée micro (ou beaucoup mieux l’entrée spécialisée du
poste) devenant récepteur de la BF. On peut éventuellement intercaler une résistance en série
avec le potentiomètre de volume ayant le même usage que R5 dans le paragraphe précédent.
Le seul – petit - problème consistera à automatiser la transmission si l’on ne veut pas
appuyer manuellement sur l’alternat, ce qui n’est pas recommandé.
2 - Solutions pour le PTT
Première solution : utiliser la broche d’un port série ou parallèle de l’ordinateur. Les
logiciels les plus courants de SSTV ou de modes digitaux prévoient tous de rendre active (+12 ou
+5 V) une broche du port série ou du port parallèle de l’ordinateur. Si l’on a le choix, utiliser de
préférence le port série (COM) beaucoup plus tolérant aux erreurs que le port imprimante Je
propose d’utiliser une version plus utilisant un opto-coupleur d’isolement, de type quelconque,
celui que vous avez fera certainement l’affaire ! Voici le schéma du montage:
La diode D1 (1N 4…) et la résistance R2 limitent le courant dans la LED de l’opto-coupleur
et la protègent du courant inverse (-12V). Si le phototransistor est passant, Q1 le sera aussi et
le relais collera, faisant passer le TX en émission. Pourquoi utiliser un relais en plus du transistor
Q1 ? De cette façon, quel que soit le système de PTT qui suit cela fonctionnera toujours. Il est
possible de prendre la tension de fonctionnement de Q1 sur le poste, l’opto-coupleur isolera
parfaitement l’ordinateur. Il est recommandé de placer une diode (D2) en inverse aux bornes de
la bobine du relais pour protéger le transistor.
J’utilise comme relais un tout petit modèle de la taille d’un circuit intégré dont la bobine
est alimentée en 5V. Attention, selon les marques, il y a deux branchement possibles de la bobine.
Certains ont déjà la diode intégrée. Si vous ne le savez pas (modèle récupéré) sachez que deux
diodes en parallèle sont bien plus efficaces que… pas de diode du tout.
Nota : Ce montage fonctionne également pour la transmission automatique en CW en
reliant les bornes « commun » et « travail » du relais aux bornes de la « pioche ». Bien entendu il
faut avoir un logiciel adapté et ne pas utiliser un « keyer » interne !
Seconde solution : le VOX. L’activation de l’alternat est commandé par la BF
sortant de l’ordinateur : plus de problèmes de COM ou d’USB.
Le signal issu de l’ordinateur est transmis au montage par le transformateur d’isolement
puis par le condensateur C1. Il est alors disponible sur l’entrée micro ou ligne de l’émetteur via R7
(facultative comme il a été expliqué plus haut) et le potentiomètre de dosage RV1.
Il est amplifié très fortement par U1 puis il est redressé par D1 et D2, diodes au
germanium ou même au silicium si l’on n’en a pas sous la main. C3 supprime la composante continue
en sortie de U1.
Filtré par C4, ce signal rend le transistor Q1 passant, actionnant le relais. Comme il a été
dit il est possible de faire l’économie de ce relais en actionnant directement le PTT via le
transistor.
PRATIQUE
Une interface complète
Ce montage reprend tous les principes décrits dans les chapitres précédents.
o En JAUNE : le circuit « ordinateur ». Il est totalement isolé du reste soit par les
transformateurs, soit par les 4N33.
Toutes les autres couleurs font partie du circuit « poste ».
o En BLEU clair : le signal BF, entrée et sortie ;
o En ROUGE : la commande CW par voie série opto-couplée ;
o En ROSE : la commande PTT par voie série opto-couplée ;
o En VERT clair : le circuit du VOX ;
o En VERT foncé : la commande PTT commune après l’inverseur VOX/Voie série ;
o Inverseur à 3 positions : PTT actif par voie série – PTT inactivé – PTT activé par VOX ;
o En ORANGE : +12 V … +13,8V;
o En GRIS : +5V;
o En BLEU foncé: la masse côté poste de radio.
Il n’est évidemment pas obligatoire de tout câbler, et l’ on peut se contenter d’implanter les
composants utiles. Toutefois je recommande, même si l’on utilise uniquement le VOX, de câbler
l’inverseur afin de pouvoir désactiver la commande du PTT, sinon n’importe quel BIP de
l’ordinateur va faire passer intempestivement le TX en émission si vous n’avez pas déconnecté
l’interface ! Le même phénomène désagréable peut se produire si l’on utilise la transmission par
voie série. Il faut préférer un inverseur à 3 états, noté ON-OFF-ON dans les catalogues. En
position centrale le PTT est totalement désactivé.
Pour le cordon allant à l’ordinateur j’utilise du câble blindé BF 2 voies monophoniques
séparées. Il ressemble à du fil « SCINDEX » d’alimentation électrique.
o Côté Interface j’utilise un Jack 3,5 mm stéréophonique en reliant les blindages des 2
conducteurs, une voie pour l’entrée, une voie pour la sortie. (Cela économise un Jack
et sa prise).
o Côté ordinateur je sépare les deux conducteurs du « SCINDEX » pour aller vers
l’entrée micro (ou ligne) et vers la sortie casque.
o Du côté casque je soude un Jack 3,5 mm stéréo, même si je n’utilise que la
« pinoche » centrale (voie de gauche).
o Du côté micro je fixe un Jack 3,5 mono.
De cette façon je ne me trompe jamais dans le branchement en utilisant le mnémonique
suivant: « Le micro de l’ordinateur est monophonique et le casque est stéréo » !
Ce montage simple fonctionne sans aucun réglage. Sa réalisation est à la portée de tous
ceux ont un minimum de connaissances techniques et de savoir-faire en électronique.
73 à tous
Alain CAUPENE, F5RUJ, décembre 2005
TYPON du circuit imprimé, pistes vues en transparence. Je préfère cette façon de faire car
ainsi l’encre et le cuivre seront en contact direct lors de l’insolation, sinon le support transparent
pourrait dévier très légèrement les rayons UV. Dans ce cas ce ne serait pas bien grave car les
pistes sont larges et écartées.
Les grandes plages de cuivre devraient permettre de fixer divers modèles de transformateurs
d’isolement, sinon il reste la solution des fils volants…