R399A: Coffret de maintenance

Cette période calme de l'année a été l'occasion de réorganiser un peu le shack et de prendre le temps de regarder plus en détail certains accessoires dont le coffret de maintenance du récepteur Russe R399A.

Ce n'est pas la première fois qu'un coffret de maintenance accompagne un de mes récepteurs fabriqué à l'Est. Ainsi mon EK515 est lui aussi fourni avec un tel coffret dit 'ErsatzTeilKasten'.

Ces coffrets contiennent tout ce qui est nécessaire pour réparer l’équipement sur le terrain ou presque: tournevis, fers à souder, soudure câbles de rallonge, filtres à quartz, transistors et circuits intégrés....

Ceci est conforme à la doctrine du pacte de Varsovie et à la nécessité de pouvoir maintenir l'équipement au plus près de l’échelon d'utilisation.

R-399A: Problème d'alimentation

Depuis quelques temps la qualité de réception de mon R399A s'est nettement dégradée. Un contrôle des tensions d'alimentation mettait en évidence un problème sur le rail 5V lequel était mesuré à moins de 4.6V.

Un contrôle de l'alimentation s'avérait donc nécessaire. Celle-ci avait fait l'objet d'un changement de tous les condensateurs de filtrage et de quelques modifications il y a maintenant bientôt quatre ans. Après ouverture, un premier défaut apparaît rapidement: un condensateur de filtrage additionnel est déconnecté. Ce condensateur avait été rajouté pour réduire l'ondulation résiduelle en charge, le filtrage d'origine étant insuffisant.

Cette alimentation est, de mon point de vue, fort mal conçue. Outre les défauts déjà énoncés dans mes précédents billets, les capacités de filtrage d'entrée se trouvent très éloignées des redresseurs et côtoient les capacités de filtrage de sortie à l'opposé de la carte de redressement. L'ajout d'un filtrage au plus près du rail ayant la plus forte consommation, le +5V, permet de réduire l'ondulation en aval. 

Dans le cas présent, la capacité additionnelle - très fatiguée - a été remplacée par deux capacités plus modernes de 4700µF / 105°C. Le résultat est immédiat: la régulation devient bien plus efficace même avec une charge à la limite de la capacité de l'alimentation. La documentation, en Russe, est très fournie mais ne donne aucune information sur la consommation nominale du rail 5V. Un tableau semble indiquer que la protection en sur-consommation doit jouer avant 5A et un paragraphe laisse entendre qu'une consommation de 1.2A est correcte. 

L'alimentation est donc réglée pour fournir 5.4V sous 1.2A et passer en protection à 4A. Après raccordement sur le récepteur, tout revient dans l'ordre. La démodulation est de nouveau parfaite.

R-399A: Modification de l'alimentation

L'alimentation linéaire du récepteur R-399A chauffe énormement ce qui pourrait poser à terme des soucis de fiabilité notamment sur la durée de vie des condensateurs. L'étude du schéma de cette alimentation montre une conception pour le moins étonnante: les tensions requises sont fournies par deux transformateurs dont les bobinages de sortie sont connectées en série.

La tension nécessaire au rail -5V est délivrée par une première section, les tensions requises pour les rails +5V et +12V étant obtenues par l'ajout d'une section supplémentaire commune. L'origine du problème de surchauffe apparaît immédiatement: le circuit de régulation +5V est alimenté avec une tension bien trop élévée - celle fournie au circuit de régulation +12V. Une curiosité non expliquée...

La modification s'impose immédiatement: il suffit d'alimenter ce réguteur au même niveau que le régulateur -5V pour limiter la dissipation dûe à une chute de tension (18V) trop élevée et ceci sans aucun impact sur les deux transformateurs, leur circuit secondaire étant toujours traversé par le même courant.

 

La dissipation dans le régulateur 5V est désormais de l'ordre de 19W au lieu des 35W initiaux ce qui est bien plus raisonnable quoique encore un peu élevé.

R-399A: Mise sous tension - suite et fin ?

Les problèmes majeurs ayant été solutionnés (ici et là), il ne reste plus qu'à déterminer le pourquoi d'une démodulation de qualité très moyenne. La CAG est immédiatement mise en cause d'autant que la lecture de quelques sites sur le sujet - en Russe hélas - laisse entendre que celle-ci est mauvaise et non adaptée à un usage amateur.

Un seul soucis, la lecture attentive de la documentation et des schémas ne permet pas d'identifier la section en charge de la gestion de la CAG, section qui devrait pourtant facilement identifiable par la commutation d'au moins quatre condensateurs correspondant aux quatre constantes de temps: 0.01s, 0.05s, 0.1s et 5s.

Ce module est finalement identifié, et la visualisation de la tension de commande de la CAG met en évidence un problème sur les deux constantes de temps les plus élevées. Les condensateurs associés sont probablement (encore) à l'origine du problème mais ceux-ci ne sont pas présents sur le module.

Ceux-ci sont donc probablement dans le bloc de la face avant à coté du commutateur de sélection. Le démontage de la face avant révèle un câblage aéré ainsi que la présence d'un module supportant les condensateurs commutés par quatre relais. Deux condensateurs sont de la même série que les condensateurs déjà remplacés car secs. Aprés changement, la démodulation s'avère être très correcte et intelligible.

A cette étape de la remise sous tension plus de 20 condensateurs chimiques auront été remplacés et étonnament aucun condensateur tantale n'aura été trouvé défaillant. L'étape suivant va consister à vérifier tous les modules non encore inspectés et à remplacer systématiquement les condensateurs chimiques qui pourraient encore présents. Une opération à conseiller aux possesseurs de ce récepteur.

R-399A: Mise sous tension - suite

Les trois premiers problèmes relevés lors de la mise sous tension ayant été solutionnés, il reste à investiguer l'origine de l'absence de signalisation en provenance du four de la référence de fréquence avant d'aller plus en avant dans le test complet du récepteur.

L'OCXO se démonte sans grande difficulté. Le plus difficile s'avère être de comprendre la logique d'identification des raccordements entre les différentes parties des schémas présentés dans le manuel.

La mesure des tensions d'alimentation permet d'identifier sans ambiguïté l'origine du problème: le transistor assurant la mise en température du four n'est pas alimenté. Le coupable est un fusible thermique constitué d'un ressort et d'une soudure probablement réalisée avec un alliage à faible température de fusion.

N'ayant aucun alliage de ce type sous la main, la soudure est 'raffraichie' avec un minimum d'apport et l'ensemble est remonté. La fréquence de sortie trop haute de 500Hz à froid se stabilise à sa valeur nominale de 5MHz au bout d'une bonne demi-heure de chauffe.

R-399A: Mise sous tension

L'alimentation du R-399A étant contrôlée, le récepteur peut être mis sous tension avec toutes les précautions qui s'imposent.

Quatre problèmes apparaissent assez rapidement:

1- le synthétiseur se verrouille aléatoirement,

2- le filtre 4kHz ne fonctionnement pas,

3- le filtre 3kHz donne un signal très affaibli,
4- le voyant du thermostat de l'OCXO ne s'allume pas.

La logique veut que le problème du synthétiseur soit d'abord réglé. La documentation, en Russe, comporte un synoptique permettant de comprendre son fonctionnement - 5 boucles - et le rôle des cinq diodes situées à l'arrière du tiroir. Si l'on se réfère à ce synoptique, la seconde diode - ici allumée - doit correspondre au déverrouillage de la seconde boucle. Le tiroir ouvert, il faut encore identifier cette boucle en s'aidant des dessins des platines.

L'expérience montre que le déverrouillage d'un synthétiseur provient bien souvent du vieillissement de certains composants du VCO et que le problème peut être résolu en reprenant le réglage de la self d'accord, et donc la fréquence centrale du VCO. Ici, un simple choc sur le boîtier de blindage de cette self suffit à reverrouiller le synthétiseur. La réfection des soudures autour de la self permet de résoudre totalement le problème.

Le deuxième problème provient de la section des filtres. L'étude du schéma de cette section que ceux-ci sont commutés par des relais. L'ouverture du tiroir permet d'identifier des relais Reed, un test permettant de confirmer que les bobines de deux d'entres-eux (entrée du filtre 4kHz et sortie du filtre 3kHz) sont coupées. Ces deux relais portent d'ailleurs une marque rouge dont il est possible qu'elle ait été apposée par un service de maintenant de l'époque.

La solution qui s'impose au regard de la difficulté à retrouver ces modèles consiste à déplacer le relais fonctionnel du filtre 4kHz (filtre RLC) sur le filtre 3kHz pour reconstituer une liaison fonctionnelle puis de remplacer les deux relais manquants par deux relais plus récents.

L'inspection attentive de ce même tiroir permet aussi d'identifier quatre condensateurs chimiques de la même série que ceux de l'alimentation, condensateurs qui s'avèrent eux-aussi être secs. Ils sont immédiatement remplacés.

Seuls les condensateurs de filtrages apparaissent ne pas avoir tenu, les condensateurs de liaison étant encore bons. Si la qualité à long terme de ces condensateurs laisse à désirer, il n'en ira probablement pas de même avec les circuits logiques, ces derniers étant en boîtier 'flat pack' et identiques aux circuits utilisés dans les années 80 dans des environnements à très forte contrainte, satellites en particulier.

R-399A: Contrôle de l'alimentation

Le weed-end a été bien occupé à contrôler l'alimentation d'un récepteur Katran R-399A qui vient de rejoindre mes autres équipements. C'est le second matériel russe ici, le premier étant un récepteur VHF R-173P équipant les chars.

Après une vérification visuelle et un premier contrôle sur les rails de tension, les condensateurs électrochimiques de filtrage sont vérifiés au pont de mesure HP. Certains d'entre-eux avaient déjà été changés. Le résultat est plutôt décevant, les condensateurs restants devant à quelques exceptions près être considérés comme morts. Leur reformage ne changeant rien, il a fallu se résoudre à les remplacer par des condensateurs récents ne portant hélas pas le marquage en cyrillique de ceux d'origine. 

L'alimention est mise sous tension progressivement à l'aide d'un variac pour vérifier son fonctionnement lequel apparaît correct. La construction de l'ensemble - qui date de 1988 au regard des tampons sur les circuits imprimés - est assez étonnant. Les condensateurs de filtrage sont ainsi tous positionnés en partie supérieure - à l'ancienne - comme les multiples transformateurs, le raccordement s'effectuant par le biais de torons sous guipage de soie.

Les alimentations d'autres équipements de la même époque font appels à un unique transformateur torique bien moins encombrant et à des régulateurs linéaires intégrés voire même à une régulation à découpage (TRC-394 par exemple).

Il reste maintenant à s'attaque au récepteur, mais le câble de raccordement devra être réalisée auparavant.