lundi 26 décembre 2016

R391/URR: Redémarrage - 5

Le changement des condensateurs ajustables (ou 'trimmer') est quasiment terminé et les trois premiers étages (4-8, 8-16, 16-30) sont désormais correctement accordés. La sensibilité est très correcte (3µV AM à 30% de modulation).

L'étage suivant pose cependant un problème avec une perte de sensibilité notable sur le haut de gamme et l'impossibilité d'accorder correctement le bloc. Une nouvelle vérification du niveau des oscillateurs pourtant déjà vérifié montre que le niveau de sortie à 3MHz est très bas, bien trop bas et sans possibilité de le régler correctement.


Le démontage du bloc s'avère être nécessaire pour accéder aux panneaux supportant les ajustables et les contrôler visuellement un par un. Après avoir bataillé pour dégager le panneau métallique, je dois me rendre à l'évidence: 3 des 5 condensateurs de réglage du premier oscillateur dont celui de la gamme de 3MHz ne tournent pas librement. Fort heureusement aucun des 24 ajustables du second oscillateur n'est bloqué.

Après démontage des trois ajustables le constat d'une usure trop importante de l'argenture inférieure conduit à devoir les remplacer. Cinq condensateurs neufs mais d'encombrement différent sont donc installés avec difficulté, le bloc est remonté et l'ensemble testé avec pour résultat un niveau correct sur les cinq fréquences.


On en retiendra :

Qu'à moins de devoir absolument réaligner ce type de récepteur, il faut absolument s'abstenir de modifier les réglages capacitifs sauf à accepter de changer tout ou partie des condensateurs.

Qu'en cas de blocage de ces derniers il est toujours possible de les démonter et de décoller le disque après un trempage dans de l'alcool isopropyl. La manipulation consistera à freiner le disque inférieur avec deux doigts bien à plat et à faire tourner la partie supérieure. Le disque devrait alors tourner et se séparer. Il conviendra de bien vérifier l'état de l'argenture de ce disque, celle-ci étant vraisemblablement en bien mauvais état si des tentatives de réglages ont eu lieu. Le changement s'imposera alors.

Qu'une perte de sensibilité peut provenir d'un mauvais accord de l'étage mais aussi d'un niveau d'injection trop faible des oscillateurs (20V crête à crête), oscillateurs 1 et 2 pour les gammes de 0 à 7MHz, oscillateur 2 uniquement pour les autres gammes.

Qu'il est difficile de retrouver des ajustables céramiques d'une dimension suffisamment petite pour entrer dans les pots d'accord. Les ajustables les plus adaptés en terme de robustesse imposeront d'agrandir le trou de réglage et dépasseront de quelques millimètres la surface supérieure du blindage du pot réglage. Pour avoir installé trois modèles différents - dont deux de très petite dimension - je conseille de prendre des ajustables de 10mm de diamètre et de retailler le blindage, les petits ajustables étant difficiles à accorder et bien trop fragiles.

samedi 24 décembre 2016

651S1: Réparation

Le récepteur HF Collins 651S1 a été conçu au début des années 70. De dimensions assez réduites, cet équipement s'avère cependant être très lourd et étonnamment complexe dans sa conception.

Trois générations ont vu le jour qui diffèrent sur le plan des fonctionnalités: abandon du squelch, séparation de la sélection du mode et des bandes passantes, remplacement des afficheurs fluorescents par des afficheurs à diodes LED et enfin évolution des circuits logiques pour prendre en compte l'obsolescence des séries 9000 Fairchild.

 

L'appareil ici en dépannage fait partie de la première série. Diverses modifications ont appliquées conformément aux bulletins de maintenance Collins dont : le remplacement des afficheurs fluorescents, l'ajout de la carte de gestion du maintien en mémoire et diverses modifications mineures. 

Deux problèmes affectent son fonctionnement: 1- au démarrage il est possible de descendre en fréquence mais l'inverse n'est pas vrai; 2- le comptage est bien souvent aléatoire, plusieurs digits étant incrémentés en même temps.

La document est entièrement disponible sur Internet et son étude conduit à mieux comprendre le fonctionnement de la chaîne de comptage laquelle est entièrement basée sur des composants désormais introuvables et au format FlatPack - l’ancêtre du CMS et couramment utilisé à l'époque dans les satellites. Cette étude fait apparaître la complexité de la chaîne de gestion laquelle permet en autre une prise de commande par une carte de contrôle à distance. 

Pour cela, la liaison entre les compteurs et la logique d'affichage et de synthèse est commandée par des portes NAND (MC946) dont la sortie peut-être forcée à 1 en cas de télécommande. Les états de la télécommande viennent alors directement contrôler la logique d'affichage et de synthèse. Ceci est autorisé par l'usage d'une logique DTL dont la sortie est simplement tirée au plus. 

On notera qu'un problème dans la carte de télécommande peut conduire à imposer un niveau 1 sur une sortie par ailleurs positionnée à 0 conduisant à un court-circuit. Afin de lever tous les doutes et d'identifier l'origine du mauvais fonctionnement, les principaux signaux - impulsions, sens du comptages, retenues - ont été repris sur la carte A14 via du fil à wrapper pour être ensuite raccordés à l'analyseur logique.


L'étude attentive des chronogrammes en mode synchrone - l'impulsion de comptage est utilisée comme déclencheur de chaque step - met en évidence un premier problème: le signal de préchargement des compteurs (PE) utilisé uniquement en mode contrôle à distance n'est pas stable et change d'état aléatoirement. Le signal en amont du transistor de commande est par contre correct. Le transistor est dessoudé, vérifié au traceur de courbe puis ressoudé car fonctionnel. Une nouvelle analyse montre que l'instabilité a disparu solutionnant le premier problème. Quelle pouvait être l'origine du défaut, je n'en ai aucune idée. Une soudure sèche peut-être...
Le second défaut - comptage aléatoire par intermittence - apparaît lié à la position des commutateurs de positionnement du 0.1MHz et 1MHz. Ces commutateurs sont câblés de manière à faire apparaître deux impulsions décalées lors à chaque rotation d'un cran. Un encodage classique permettant d'identifier le sens de rotation.

La logique de décodage utilisée peut cependant conduire à des états anormaux dans l'hypothèse ou l'un des contacts ne serait pas dans l'un des états logiques attendus au repos - doigt de contact en l'air ou court-circuitant deux palettes par exemple. Le démontage de la face avant du récepteur met en évidence un encrassement des deux contacts du commutateur de positionnement du 0.1MHz et de son rochet. Un bon nettoyage remet tout en ordre et le récepteur redevient parfaitement fonctionnel. Le défaut peut cependant toujours être reproduit en maintenant l'un ou l'autre des commutateurs entre deux positions de repos. Il suffi(sai)t de le savoir pour opérer correctement le récepteur en vérifiant que le commutateur à bien atteint sa position de repos

J'avoue être bien soulagé de ne pas avoir à dépanner plus en avant la carte de comptage tout en étant très étonné des défauts pouvant être provoqués par un état d'entrée non attendu. L'affichage n'étant pas particulièrement lisible en l'absence d'indication de position des Mhz, j'ai rajouté une diode LED à l'emplacement de l'un des indicateurs ayant été enlevés lors de l'application d'un bulletin de service portant sur le remplacement des afficheurs fluorescents.


J'ai profité de l'occasion pour relever le schéma de la carte d'interface de la télécommande (carte A9), celle-ci n'étant pas référencée bien qu'identifiée par un tampon rouge Collins. Il s'avère qu'il s'agit d'une adaptation pour une commande en liaison différentielle des signaux élémentaires attendus ('Control Data', 'Bit Clock' et 'Control Gate') par la carte de contrôle dite DFCE sans aucune adaptation de format. Les signaux de commande utilisent des broches du connecteur différentes de celles normalement employées par les cartes d'interface.

Au cas ou, le schéma relevé est le suivant:

Je suis preneur de toute information sur cette carte et son utilisation à l'époque.

samedi 17 décembre 2016

R391/URR: Redémarrage - 4

Le contrôle des oscillateurs étant terminé, les choses sérieuses commencent avec l'alignement des différents étages. La série R390 est exceptionnelle en ce sens que chaque étage de la chaîne RF est accordé en continu par un noyau plongeur: transformateurs d'entrée (1 accord), premier étage d'amplification (1 accord), second étage d'amplification (2 accords), premier mélangeur (3 accords) et second mélangeur (3 accords) soit 10 ensembles noyau/condensateur à accorder dont 6 communs à toutes les gammes. Ceci explique la mécanique complexe de l'ensemble.


En théorie le réglage est simple: accord sur le noyau plongeur en bas de gamme, accord sur le condensateur en haut de gamme et l'on réitère jusqu'à obtenir l'accord juste - maximum de tension sur la détection - aux deux extrêmes. La pratique l'est moins, d'une part au regard des manipulations de la mécanique à faire pour chaque réglage et d'autre part, comme je l'ai découvert en tentant d'obtenir le bon réglage, au regard de la mauvaise tenue dans le temps des condensateurs céramiques NPO.


Ces condensateurs sont constitués:
D'un support en bakélite qui se trouve être la partie supérieure du pot d'accord.
D'une rondelle élastique posée contre ce support et dotée d'une ouverture permettant le passage de deux appuis métalliques souples sertis sur le support bakélite.
D'un fin disque de céramique portant une argenture sur sa face inférieure, argenture venant en contact avec les deux appuis pour former la première armature du condensateur. La rondelle élastique assure le blocage en rotation de ce disque avec probablement l'aide d'un collage.
D'un disque supérieur portant une argenture sur la moitié de la surface inférieure et un axe permettant son entraînement en rotation pour le réglage. Cet axe traverse le disque inférieur, la rondelle et le support en bakélite pour être bloqué par une lyre métallique. L'ensemble forme la seconde armature du condensateur.


Cette conception est intéressante car elle minimise l'occupation en hauteur tout en facilitant la maintenance. Hélas, avec le temps, plusieurs problèmes peuvent apparaître que j'ai tous rencontré:
La rondelle élastique se détériore et ne bloque plus le disque inférieur en rotation. Aucune variation de capacité ne peut être obtenue, le contact avec les appuis métalliques inférieurs pouvant même être masqué par la rondelle élastique. L'accord change alors entre deux valeurs.
Le disque inférieur colle au disque supérieur. Toute tentative d'accord se soldera soit par la rotation de l'ensemble des deux disques conduisant aux symptômes précédents soit par la rupture du contact de l'axe avec le disque supérieur. Aucun accord ne peut alors être obtenu, l'axe tournant dans le vide.
La métallisation du disque supérieur s'est propagée sur le disque inférieur au fur et à mesure des réglages. Un accord peut être obtenu mais sur une plage de variation bien trop faible ou aléatoire. C'est le problème le plus difficile à identifier.
La seule solution envisageable est alors de vérifier l'état de chaque condensateur et de changer ceux qui apparaissent être défectueux. Ceci peut être assez facilement fait en démontant le pot puis en dégageant la lyre qui maintient l'axe du condensateur. Si tout va bien, les deux disques doivent se séparer assez facilement, il reste alors à vérifier l'état des argentures. Sinon, on se retrouve avec les disques collés l'un à l'autre sans grande possibilité de les décoller sans casser le disque inférieur. J'ai préféré pour ma part changer tous les ajustables par des modèles plus récents et s'intégrant tout juste dans l'espace disponible.


Mon stock est hélas épuisé sans avoir pu changer tous les ajustables. Une commande a donc été passée pour des modèles légèrement différents et plus hauts. Il est à noter que je n'ai pas rencontré ce problème avec les ajustables des oscillateurs lesquels diffèrent légèrement en terme de construction.

A suivre ...

dimanche 4 décembre 2016

R391/URR: Redémarrage - 3

La chaîne FI étant fonctionnelle, il est temps de passer aux tests des différents oscillateurs dont en premier, les deux oscillateurs à fréquence fixe des premiers étages. Le réglage est facilité par l'accessibilité en face arrière de l'ensemble des condensateurs ajustables et par la sérigraphie associée.


Certains quartz du second oscillateur travaillent en fréquence fondamentale mais aussi sur leur harmonique 2 voire 3. L'utilisation d'un oscilloscope en plus du voltmètre HF est alors un plus. Aucun problème n'a été rencontré lors de ce réglage.

Il convient ensuite de vérifier le calibrateur fournisseur un signal de référence tous les 100kHz puis de réinstaller le VFO. Cette phase demande un peu de soin s'agissant de régler la position du mécanisme afin d'être synchronisé avec l'affichage.

J'ai pu constater 10kHz de variation entre les positions extrêmes sur les 10 tours du cadran. Le choix a alors été pris d'effectuer le réglage sur la fréquence centrale donc à 500kHz soit une fréquence VFO de 2.955kHz.

La suite va consister à régler la tête HF sur chacun des gammes. Un travail minutieux qui sera engagé le week-end prochain.

samedi 3 décembre 2016

R391/URR: Redémarrage - 2

Les tests se poursuivent en remontant les étages du récepteur un par un. L'injection d'un signal de 455kHz sur les premiers étages de la FI montre que l'amplification audio est fonctionnelle ainsi que la démodulation AM. Le doute sur le filtre mécanique Collins est par contre confirmé. La continuité des bobines avait été testée avant mise sous tension montrant que celles-ci étaient probablement coupées. 

Il faut ici préciser que le bloc FI de ce récepteur a subi une modification profonde consistant à remplacer la chaîne de filtrage LC originale par un filtre mécanique Collins F455 N20 dans le second étage, les transformateurs des étages suivant ayant aussi été changés. La CAG a aussi fait l'objet d'urne modification non encore complètement étudiée. Il fort probable que l'objectif ait été de spécialiser l'équipement dans la réception des transmissions Telex très courantes dans les années 1970. Il m'est par contre impossible de dire si ces modifications sont le fait de l'armée américaine ou du propriétaire suivant qui l'a acheté chez un fournisseur allemand de surplus dans les années 70.

Deux  options ont été étudiées. La première consistait à installer un filtre similaire afin de ramener l'ensemble dans le dernier état connu. La seconde visait à réinstaller quelques filtres afin de disposer de nouveau de la possibilité d'adapter la bande passante en réception tout en rendant cette modification réversible.Cette option a été retenue après avoir testé le fonctionnement avec un filtre céramique Murata.
 
La faible place disponible a conduit à devoir faire des compromis. Ainsi la trop faible section des passages entre blocs n'a pas permis de blinder les connexions entre les filtres et le commutateur, celui ne pouvant être installé ailleurs que dans le bloc de tête.


Une plaquette rapportée supporte les filtres céramiques. Actuellement deux filtres sont installés pour test, un filtre de qualité de 3kHz et un filtre plus bas de gamme de 4kHz. Ces filtres sont terminés par une résistance assurant l'adaptation d'impédance.


Les prochains tests permettront de confirmer la viabilité de cette option, notamment l'absence de blindage des connexions.

vendredi 2 décembre 2016

R391/URR: Redémarrage - 1

Après plusieurs mois d'attente, la phase de remontage du R391/URR a été engagée. Le travail le plus long a été, pour l'instant, celui de l'alignement des cames de la tête HF et de la synchronisation du mécanisme de positionnement des mémoires mécaniques. Sur ce dernier point, le manuel technique n'est pas d'une grande aide et la littérature à ce sujet est aussi rare que ce modèle de récepteur.


Je n'ai hélas toujours pas trouvé le moteur 24V à induit bobiné nécessaire pour la remise en état des mémoires mécaniques. On verra plus tard.
La première étape a constitué à vérifier la stabilisation de l'alimentation puis le bon fonctionnement des chaînes d'alimentation des filaments et de la haute tension. Le seul problème détecté à ce niveau est que la régulation s'effectue correctement pour une tension d'alimentation de 230V, ceci avec une consommation de 150mA sur la haute-tension. Étant en bout de ligne EDF, et qui plus est en hiver, cette tension est rarement atteinte et conduit les stabilisateurs 5651 à ne pas jouer pleinement leur rôle. Ceci se traduit par de brusques variations de la haute-tension entre la valeur régulée (180V) et la valeur de crête non régulée (192V), variations audibles dans la BF. L'utilisation d'un variac durant cette étape me permet de compenser cette faible valeur du secteur.