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LA DETECTRICE A
REACTION
Ce
montage a connu un grand succès en raison de sa
simplicité et de ses performances. Il permet,
à l'aide d'une seule lampe, de réaliser un
récépteur trés sensible et très
sélectif
UN SCHEMA
RELATIVEMENT SIMPLE ...
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Les
bobines LA et LR sont mobiles autour de la
bobine L.
Le montage
étant très sensible et
pouvant être
déréglé par la simple
approche des mains de l'utilisateur, la
position des bobines est
réglée par
l'intermèdiaire de longs leviers en
ébonite.
Les
bobines L et LA constituent le circuit de
couplage à l'antenne en "TESLA"
dèjà rencontré sur
les postes à galènes.
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Le
circuit de couplage à l'antenne peut aussi
être de type "OUDIN", avec bobine à
prise(s) intermédiaire(s).
Il n'y a plus alors qu'une seule bobine mobile :
LR . C'est le cas du
poste photographié en haut de cette
page.
Comme pour le poste à
galène on retrouve la tension VL induite par
l'émetteur, aux bornes du circuit d'accord
LC.
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... MAIS UN PRINCIPE ASSEZ
COMPLIQUE
Ce schéma
relativement simple cache un fonctionnement assez complexe,
car la triode a trois
fonctions différentes .
Dans la suite de cette page, chacune de ces trois fonctions
correspond à un schéma associé à
une couleur.
Ces trois fonctions sont
:
- l'amplification de la tension VL
(Haute
Fréquence) :
couleur rouge
- la détection, pour extraire le signal sonore VD : couleur orangée,
- l'amplification de la tension détectée
VD ( amplification Basse
Fréquence) :
couleur verte.
Le schéma
général est la superposition de ces trois
schémas.
AMPLIFICATION
HAUTE FREQUENCE - LA REACTION
La
lampe triode est montée en amplificatrice.
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La
tension VL à amplifier
est appliquée entre la grille et le filament
(circuit en bleu).
Le
gain obtenu avec une seule triode est assez
faible.
On
peut espérer augmenter le gain en
prélevant le signal, déja
amplifié dans le circuit de plaque (en
rouge), pour le réinjecter dans le circuit
d'entrée (en bleu).
Cette liaison entre le circuit
d'entrée (bleu) et le circuit de sortie
(rouge) est réalisée par le couplage
magnétique entre les bobines L et
LR (flèche rouge).
Cette boucle de retour
entre la sortie et l'entrée,
destinée à augmenter le gain, a valu
à ce montage le qualificatif de
: " à
réaction".
On
dose la réaction en écartant plus ou
moins les deux bobines LR et
L.
Le sens d'enroulement des bobines
est important.
S'il n'est pas correct, le couplage entre L et
LR viendra, au contraire
affaiblir le signal. Il suffit alors d'inverser les
connections de l'une des deux bobines.
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L'ACCROCHAGE
Par
un phénomène de "réaction en
chaine"
le gain
du montage peut devenir infini. Le montage est alors
"instable" et produit des oscillations à Haute
Fréquence : c'est l'accrochage.
Le
phénomène est bien connu dans les
installations de sonorisation : c'est l' effet
Larsen.
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Ici, la boucle de
réaction est due au couplage sonore
entre le haut-parleur et le microphone .
Si ce couplage est
trop important (microphone et haut-parleur trop
proche) l'accrochage a lieu et se traduit par des
oscillations à une fréquence audible,
en général très
désagréable.
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Sur la
détectrice à réaction, l'accrochage se
manifeste par des sifflements et des bruits divers dans les
écouteurs.
Il faut
aussi remarquer que le montage, qui produit des oscillations
à Haute Fréquence, est devenu un
vériatable émetteur et peut donc apporter des
perturbations au voisinage.
Tout
l'art du réglage de la réaction, consiste
à se tenir très proche l'accrochage sans le
provoquer. Le gain est alors considérable et
la sélectivité trés "pointue".
Le condensateur d'accord C doit posséder un vernier
ou une grande démultiplication pour obtenir un
réglage très fin.
Les bobines LA et LR doivent être déplacées
par de longs leviers isolants pour éviter les "effets
de mains".
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A
cause des "effets de main" on manoeuvre parfois le
condensateur d'accord C par un long manche isolant.
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LA DETECTION
La
très forte amplification, due à la
réaction, fait apparaître aux bornes du circuit
LC une tension VL de "grande" amplitude (de 0,1 à 1
volt).
Comme pour
le poste à galène, il faut maintenant
détecter (redresser) cette tension, pour faire
apparaitre le signal sonore à Basse Fréquence
(50 Hz à 5000 Hz).
C'est l'espace Filament-Grille, qui joue le rôle de
diode. En effet les électrons ne peuvent circuler que
du filament vers la grille (flèche verte sur le
schéma ci-dessous).
La
tension Basse Fréquence VD , produite par la
détection, apparait aux bornes du circuit
RD CD
Pour plus de clarté on peut remplacer l'espace
Filament-Grille par le symbole actuel d'une diode .
Remarque : le symbole de la diode
indique le sens conventionnel du courant, qui est
opposé au sens de déplacement des
électrons.
On remarque
aussi que la tension détectée VD est
négative (signe "-" coté grille).
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On
admettra que la présence du circuit
RD CD affecte peu le
fonctionnement de l'amplification HF décrit
plus haut. En effet le condensateur CD "laisse passer " les
courants Haute Fréquence (voir ANNEXE).
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AMPLIFICATION BASSE
FREQUENCE
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Le montage est
maintenant très classique :
- la tension
détectée VD, que l'on veut amplifier, se trouve
appliquée entre la grille et le filament de
la triode.
- l'écouteur placé dans le circuit de
plaque reçoit le signal
amplifié.
Les bobines L et
LR ne sont pas
représentées sur ce schéma.
Elles n'ont
aucune influence en Basse
Fréquence et sont équivalentes à
de simples fils (voir ANNEXE).
Par contre,
l'écouteur sera un obstacle au passage du
courant Haute Fréquence et empêchera
le fonctionnement du circuit
rouge
décrit plus haut..
On doit placer un condensateur CE aux bornes de l'écouteur pour
laisser
passer le courant à Haute
Fréquence. Ce condensateur n'aura aucune
infuence sur la BF (voir : ANNEXE).
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VARIANTES
Il
existe de nombreuses variantes de la détectrice
à réaction.
La variante ci-dessous est connue sous le nom de "montage
Reinartz".
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Les bobines
LA, L et LR sont maintenant fixes. Pour changer
de gammes d'onde, leur nombre de spires est
modifié par des contacteurs à plots
(non représentés).
Le dosage de la
réaction se fait par le condensateur
variable CVR
qui joue le rôle d'un véritable
robinet pour la Haute Fréquence.
La bobine Lx , en
s'opposant au passage de la Haute Fréquence,
(voir ANNEXE) sert à mieux
séparer les rôles :
- la HF vers la bobine de réaction,
- la BF vers les écouteurs.
Cette bobine Lx
dont la valeur n'est pas critique, est dite
"bobine
d'arrêt" ou "self de choc". On lui demande simplement d'avoir
une valeur importante pour empêcher le
passage du courant à Haute
Fréquence.
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"Self de
choc" :
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Pour éviter
que le signal HF ne traverse la bobine Lx par les
condensateurs parasites que forment, entre-elles,
les spires voisines, cette bobine est souvent
fractionnée en plusieurs
éléments.
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CONCLUSIONS
Ce
montage très populaire pour sa simplicité de
mise en oeuvre et sa sensibilité a fait le bonheur de
tous les amateurs de TSF pendant de nombreuses
années. On en trouve encore des descriptions dans les
revues spécialisées des années
1960.
Si on
souhaite retrouver les joies de nos "ancètres", voici
le schéma d'une détectrice à
réaction suivie d'un amplificateur Basse
Fréquence qui permet une audition confortable sur
haut-parleur.
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RD = 3 MW (anciennement noté 3W)
CD = 150 pF (0.15/1000)
CE = 2 nF (2/1000)
Rhéostat
= 15 à 50 W
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Bobines nid
d'abeille PO
LA
: 15 à
35 spires
L : 25 à 45 spires
LR : 15 à 25
spires
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Bobines nid
d'abeille GO
LA
: 50 à 100 spires
L : 150 à 250 spires
LR : 50 à 100
spires
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Le haut-parleur doit être un
ancien "col de cygne" ou un "diffuseur" de type
électromagnétique (haute
impédance).
On peut utiliser un haut-parleur actuel (4
W) à condition de
passer par un transformateur d'adaptation . Un
transformateur 230 V / 6 V de faibles dimensions,
avec le côté 230 V vers le poste et le
côté 6 V vers le haut-parleur peut,
à la rigueur, convenir.
En l'absence d'une
émission (ou antenne
débranchée), l'accrochage se traduit
par un "toc" caractéristique dans le
haut-parleur au moment où il se produit,
lorsque l'on rapproche les bobines.
Même "toc" au moment où il cesse (en
écartant les bobines).
En présence
d'un émetteur, l'accrochage produit un
sifflement de hauteur variable, dû aux
interférences entre la fréquence de
l'émetteur et celle du montage.
Si l'accrochage ne
se produit pas, il faut inverser le branchement de
la bobine LR.
Attention : avec des
bobines embrochables il ne suffit pas de retourner
la bobine ! Il faut croiser les connexions entre la
bobine et son support , ou inverser le cablage sur
le poste.
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Les
constructeurs ont abandonné la réaction vers
1933
au profit des montages à changement de
fréquence (dits aussi
"super-hétérodyne").
La
sensibilité et la facilité de réglage y
ont évidemment gagné, mais le charme de la
radio a un peu disparu.....
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1934 : Le dernier
récepteur PHILIPS (type 938A) à
utiliser la réaction.
En plus des Petites
Ondes et des Grandes Ondes , il couvrait la gamme
des "Ondes courtes" à partir de 15
mètres.
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ANNEXE - Précisions sur le
rôle des condensateurs et des bobines
Condensateurs
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Lorsque on lui
applique une tension alternative (qui change de
signe), le condensateur est soumis à un
régime de charge et de décharge
continuel.
Il en résulte la circulation d'un courant
correspondant à ces charges et à ces
décharges successives.
D'ou l'expression
"le
condensateur laisse passer le courant
alternatif", bien qu'en réalité
aucun électron ne traverse l'isolant.
Le schéma ci
contre représente le mouvement des
électrons (sens inverse du sens
conventionnel).
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Si la tension
alternative a une forme alternative
sinusoîdale, l'intensité de ce courant est
lié à la valeur de la tension, par
une relation analogue à loi d'Ohm :
U = Z x I.
Z se mesure en Ohm,
mais il vaut mieux maintenant l'appeler
"impédance" plutôt que
"résistance", car les
phénomènes mis en jeu ne sont pas du
tout les mêmes (le courant est
"déphasé" et ne provoque aucun
échauffement contrairement au cas de la
résistance).
Valeur de
l'impédance : Z = avec C en Farad et la
fréquence f en Hz.
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Cas
du condensateur CE de la détectrice à
réaction.
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CE
= 2 nF
En Haute
Fréquence, par exemple f = 1 MHz, on calcule :
Z = 79,6
W ce qui est relativement faible et
justifie l'expression "le condensateur CE
laisse passer
la Haute Fréquence".
Par contre en Basse
Fréquence, par exemple : f = 1000 Hz, on trouve pour ce
condensateur :
Z = 79 600
W.
Valeur élevée devant
l'impédance des écouteurs. Le courant
à Basse Fréquence continuera donc
à passer par les écouteurs sans
être très affecté par la
présence de ce condensateur.
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Bobines
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Comme pour le condensateur, en
alternatif
sinusoïdal, la tension et le
courant dans une bobine sont liés par une
relation du type : U = Z x
I.
Z se mesure en Ohm
et sa valeur est maintenant :
Z = 6,28
x f x L
avec L en
Henry et
f en
Hz.
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Cas
des bobines L et LR de la détectrice à
réaction.
Dans le plus mauvais des cas (en Grandes Ondes), les valeurs
de L et LR ne dépassent pas 2,5 mH.
L'impédance, en Basse Fréquence, à 1000
Hz par exemple, est alors inférieure à
16 W, ce qui est très faible et
justifie l'hypothèse "en Basse Fréquence ces bobines n'ont
aucune influence".
Cas d'une
"self de choc" (montage Reinhartz).
Une
valeur L = 10 mH, oppose au passage d'un courant Haute
Fréquence de 1MHz une impédance de 62 800
W, alors qu'en Basse Fréquence , 1000
Hz par exemple, cette impédance ne sera plus que de
62,8 W.
Elle
assure donc bien la séparation. des composantes Haute
et Basse Fréquence du courant de plaque.
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