Elektor Electronics 2018 03 04

Figure 2. Vue plongeante dans l’oscillateur dans l’état d’origine. En haut
à gauche, le transformateur de puissance, malheureusement défectueux
dans mon appareil. À droite, la self de choc de 6 H (oui, henry). Les
six tubes de la rangée arrière font tous partie de la stabilisation de
l’alimentation. NB : cette photo a été prise bien avant qu’il ne fût question
d’un article dans Elektor !
Figure 3. Vue de dessus du générateur sinusoïdal HP650A après quelques
modifications. En haut à gauche, les deux transformateurs d’alimentation
récupérés dans des postes radio, montés en gigogne. La self de choc originale
de 6 H a été conservée, mais la rangée de six tubes, que l’on peut
encore voir sur la figure 2, est supprimée et remplacée par des circuits
d’alimentation (transistors + un circuit intégré).
À droite de la plus petite platine, la fameuse mini-ampoule de 10 W pour
la stabilisation de l’amplitude (cf. l’encadré « les racines de HP »).
Dans le circuit d’origine de l’oscillateur,
cinq tubes 5654 (~6AK5, ~EF95) disposent
d’une sorte de tension de filament
« stabilisée », vu que leurs filaments
sont alimentés par une source
de 12,6 V AC
(deux des trois enroulements
de 6,3 V en série) en série avec un « tube
ballast » du type 12-4 à caractéristique
quasi-PTC (coefficient de température
positif). Plus le courant de filament est
intense, plus la résistance de ce tube ballast
augmente, amenant ainsi le courant
3 × 3 × 3 et un chouïa
L’oscillateur pour les deux gammes de
fréquences les plus élevées (100 kHz
– 10 MHz) du HP650A est un oscillateur
à déphasage classique, composé
d’un amplificateur à gain négatif et de
trois éléments RC introduisant chacun
une rotation de phase de l’ordre
de 60° (figure A).
Cependant, l’amplificateur d’un tel oscillateur
doit amplifier −29 fois, et cela en
l’occurrence jusqu’à 10 MHz, ce qui n’était
que difficilement réalisable à la fin des
années 40 du siècle dernier.
C’est la raison pour laquelle on opta
pour trois étages d’amplification d’un
gain légèrement supérieur à 3 chacun
(figure B).
Autre avantage de cette approche :
un point c’est tout ; il ne s’agit pas d’un
générateur de fonctions qui distille à partir
d’une tension triangulaire ou d’un signal
carré un sinus ou quelque chose de similaire.
En d’autres termes, l’instrument en
question comporte deux oscillateurs totalement
distincts. À la fin des années 40,
l’état de l’art et les composants disponibles
ne permettent pas encore de réaliser
un générateur fonctionnant parfaitement
sur six décades (10 Hz – 10 MHz)
– près de vingt octaves quand même – et
capable de respecter des spécifications
précises. Pour les quatre premières décades
(10 Hz – 100 kHz) il est fait appel à
un oscillateur en pont de Vienne, tandis
que pour les deux dernières, 100 kHz –
10 MHz, on utilise un oscillateur à trois
étages RC à déphasage (cf. l’encadré
3 × 3 × 3 et un chouïa). Le commutateur
de gamme de fréquences sert même
à commuter la tension d’alimentation des
deux oscillateurs.
Aujourd’hui, nous utiliserions un potentiomètre
(multiple) pour régler la fréquence
à l’intérieur de chaque décade
et des condensateurs d’un facteur dix
fois plus petit pour chaque décade de
fréquence plus élevée. Dans le HP650A,
c’est exactement l’inverse. Le commutateur
pour les gammes de fréquences
commute des résistances fixes et le
réglage s’effectue par le biais de condensateurs
à air ; on les voit au premier
plan des figures 2 et 3. Note importante
concernant la figure 2 : elle montre le
générateur avant le début de la restaude
filament à rebaisser. J’ai résolu ce
problème en alimentant les filaments de
ces cinq tubes avec une source stabilisée
de 6,3 V CC
, ce qui améliore également les
caractéristiques de ronflement des dits
tubes. Cette révision de l’alimentation
effectuée, l’oscillateur sinusoïdal est à
nouveau parfaitement fonctionnel ; je
peux ainsi examiner le reste du circuit.
Deux oscillateurs
Le HP650A est un générateur de sinus
chaque étage RC en aval ne charge pas ou à peine le précédent.
A
B
C1A
V1
R3
C4
C1B
V2
R4
C6
C1C
V3
R6
C9
+ 180V
+ 140V
124 mars/avril 2018 www.elektormagazine.fr