651S1: Mise sous tension

Le récepteur Collins 651S1 acheté aux enchères et dont la commande de volume et de Squelch a du être réparée vient d'être mis sous tension. Son fonctionnement s'avère être irréprochable et la réparation parfaitement fonctionnelle. Il m'a simplement fallu reconnecter une diode LED indiquant la position des MHz.

Ce modèle (2ième série) est équipé de tous les filtres contrairement à son prédécesseur d'une version plus ancienne (1ère série). Les cartes étant compatibles, il m'a été possible de vérifier le bon fonctionnement de la carte de contrôle du premier modèle laquelle présente un défaut lors de la mise sous tension. De fait, les afficheurs bas ne sont pas initialisés à zéro. Je dois avouer ne pas avoir trouvé l'origine du problème - probablement un soucis dans la remise à zéro des compteurs. Le reste du fonctionnement étant parfait, je n'ai pas insisté.

On admirera la qualité de ces cartes - condensateurs Tantale type CTS13, circuits logiques Fairchild de la série F93xx en boitier céramique flat-pack, circuit imprimé multicouches. Je n'ai actuellement vu ce niveau de qualité que sur le récepteur Soviétique  Katran R399 datant de la même époque. Ce type de composant était développé pour des équipements militaires durcis - satellite, radar d'avion, ... - avec un coût production probablement très élevé. Et Collins annonçait que le 651S1 devait être une version moins coûteuse que ses prédécesseurs ...

Je dispose donc de deux des trois versions de ce remarquable récepteur dont on notera les subtiles différences de la face avant dont la taille du 'round Collins' label. Ces deux équipements portent la trace de marquages et de tampons en langue Allemande. Il n'est pas impossible qu'ils aient été utilisés dans les centres radio de l'armée américaine installés en Allemagne.

651S1: Remise en état

La vente aux enchères du samedi 2 décembre m'a permis d'acquérir un Collins 651S1 à un prix totalement indécent. Seul problème potentiel: un potentiomètre double qui semble avoir pris un choc lors du transport ou de la mise en exposition. La présence de ce potentiomètre double indique qu'il s'agit d'un modèle de la seconde ou troisième série.

Après ouverture du poste, une étude rapide des cartes présentes permet de déterminer que celui-ci est complet avec les filtres optionnels et les afficheurs LED. Je n'ai pas été plus loin dans l'analyse désirant d'abord réparer les dégâts sur le potentiomètre.

Les dégâts sont assez importants puisque l'axe extérieur est cassé au ras du support. Le potentiomètre doit être désassemblé pour étudier la méthode permettant de le réparer.

Après plusieurs essais de collage, il me faut me rendre à l'évidence, l'ensemble du mécanisme doit être remplacé, idéalement par un tube laiton de bonnes dimensions ou approchant, les mesures non métriques ne facilitant pas les choses. Disposant de rond de laiton dur, la solution s'impose rapidement: tourner et forer un manchon de remplacement.

Celui-ci vient remplacer le manchon non sans difficulté au regard de la fragilité de la platine portant les contacts, et plus largement du plastique présent un peu partout dans l'assemblage.

L'ensemble ainsi réparé est testé à l’ohmmètre puis remonté. Je croise les doigts pour que ce ne soit que le seul problème. Je regarderai toutefois si ce modèle ne serait pas encore disponible quelque part aux USA bien qu'il risque de me coûter plus cher que le récepteur !

A suivre donc.

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.