RA-2309B: Réparation - Suite et fin

Le tiroir RA-2296 est enfin opérationnel sur ses deux gammes. Il m'aura fallu plusieurs soirées pour bien comprendre la logique de fonctionnement de ces oscillateurs et remonter à l'origine de la panne.

La carte logique de chaque tiroir assure la sélection de l'alimentation 12V et 20V des modules d'une gamme ou de l'autre. Pour ce qui concerne le module oscillateur, celui-ci est alimenté en 12V pour la partie amplification et en -10V pour l'oscillateur, cette dernière tension étant générée depuis le rail -12V à l'aide d'une diode Zener. Ce rail d'alimentation n'étant pas commuté, l'arrêt de l'oscillateur s'effectue en polarisant la base du transistor oscillateur à partir d'une tension construite depuis le rail 12V en s'appuyant sur une diode Zener de 18V (12+10-18=4V).

L'étude détaillée du schéma du circuit oscillateur de mon tiroir a mis en évidence plusieurs différences avec le schéma d'origine laissant à penser que ce tiroir était un prototype: 
- transistor BFY90 en lieu et place du 2N3571 de la nomenclature,
- polarisation fixe à 4v de la base vis à vis de sa référence à -10V,
- ajout d'un circuit de modification de la polarisation monté en l'air et forçant celle-ci à 1.5V.

Constitué d'un BC107 connecté entre le rail -12V et le circuit de polarisation, et dont la base est raccordée au +5V par le biais d'une Zener de 10V suivie d'une résistance, ce circuit bloque le transistor de l'oscillateur. Je n'ai toujours pas compris son intérêt sauf à envisager un test abandonné en atelier...

Je décide alors de modifier ce module pour le rendre conforme au plan: déconnexion de la résistance de polarisation de 4.7K à la masse, ajout d'une résistance CMS de 1K dans la base, d'un condensateur de 22µF et enfin d'une diode Zener de 18V.

A la mise sous tension, le module fonctionne comme il le faut et après quelques réglages, la réception sur la bande basse est parfaite. Le tiroir RA2296 est de nouveau opérationnel avec une sensibilité assez remarquable.

 

Le récepteur peut alors être remonté et les tiroirs sont tous de nouveau testés sans apparition de nouveaux problèmes. Il me reste à tailler une tôle d'aluminium de 42x42 pour remplacer la protection supérieure avant ranger l'ensemble.

RA-2309B: Réparation - Suite - 2

Après plusieurs jours de recherche, la panne affectant le verrouillage du synthétiseur de l'unité RA-2291 a été résolue. Comme je le pensais, l'utilisation d'un BWF11, un FET VHF, dans le circuit de génération de la tension d'asservissement avait bien une raison. Le remplacement du 2N3966 installé à tout hasard par un BWF11 a instantanément résolu le verrouillage en bas de gamme sur les tiroirs RA-2394 (20MHz à 90MHz) et RA-2395 (90MHz à 400MHz) mais pas sur le tiroir RA-2996 (400Mhz à 1GHz).

Ces tiroirs comportant des modules des deux cotés d'une plaque centrale, un cordon de rallonge s'avère indispensable pour extraire le tiroir du châssis et ainsi accéder à l'ensemble des modules. N'ayant aucun connecteur DB27 doté de trois emplacements pour des inserts coaxiaux mais disposant de ces derniers, il m'a fallu improviser en créant deux rallonges coaxiales et une rallonge de 22 points à partir de deux connecteurs DB27, un mâle et un femelle, recoupés. Cet ensemble, guère présentable, fonctionne parfaitement et c'est bien l'essentiel.

Ici encore plusieurs soirées ont été nécessaires pour identifier le problème tout d'abord sans aucun succès: vérification de la plage de fonctionnement de l'oscillateur en pilotant la tension d'asservissement via une alimentation externe (0 - 22V), vérification de son niveau à l'analyseur de spectre en notant un léger affaiblissement en milieu de gamme sur la sortie allant vers le pré-diviseur, contrôle du fonctionnement du prédiviseur Plessey SP8613B à l'oscilloscope et vérification de la fréquence. Rien ne permet de comprendre le problème ...

Et comme le hasard fait souvent bien les choses, un verrouillage a été temporairement obtenu alors que je tenais la sonde au plus près de la sortie du diviseur et que l'un de mes doigts s'appuyait sur la résistance de charge du transistor d'entrée. Mettant alors en doute le bon fonctionnement de ce module, je ai remplacé celui-ci par un module identique extrait d'un second tiroir incomplet ... et le verrouillage s'est immédiatement effectué sur tout la gamme haute !

Les signaux en sortie du premier module semblaient être corrects tant sur la forme d'onde et que sur son niveau, je n'ai donc aucune explication à ce phénomène en notant toutefois que le diviseur du module assurant un verrouillage est en boîtier céramique et non en plastique comme celui de l'autre module. L'essentiel est qu'un fonctionnement correct a été retrouvé sur la gamme haute.

Il reste maintenant à redémarrer l'oscillateur de la gamme basse, et ce n'est pas gagné au regard de la construction de celui-ci. A suivre...

RA-2309B: Réparation - Suite

La tentative de réparation de la tête RA-2296 (400MHz/1HGz) de l'ensemble de réception RA-2291/RA-2309B s'est soldée par une panne affectant le synthétiseur, celui-ci ne verrouillant plus du tout sur aucun des deux autres tiroirs.

Et comme souvent la recherche de ce type de panne (système bouclé) s'avère longue et difficile, ceci d'autant plus qu'ici une partie de la boucle se trouve dans le tiroir amovible. Après plusieurs soirées consacrées à comprendre le fonctionnement des trois boucles puis à vérifier chacune d'elle, un défaut dans la section générant la tension d'asservissement de l'oscillateur principal est confirmé. Les transistors sont testés bons et l'origine du problème n'est toujours pas identifiée jusqu'au moment où je découvre un transistor sur le PCB qui n'est pas référencé sur mon schéma. 

Le tracé est rapidement relevé qui met en évidence que la tension d'asservissement est désormais générée par un FET monté en résistance variable, et celui-ci est bien sûr HS. Il est fort probable qu'un court-circuit entre la sortie et la masse ait conduit à la destruction de ce FET  lors de l'installation d'une sonde sur la sortie du PCB

Celui-ci, un BWF11 normalement utilisé dans les oscillateurs RF, est dessoudé et remplacé par un 2N3966 que j'avais en stock et temporairement monté sur support. Un rapide test montre que le synthétiseur se verrouille de nouveau mais pas parfaitement en bas de gamme. Ne souhaitant pas immédiatement reprendre les réglages sur chacun des tiroirs, j'ai passé commande d'un BWF11 pour vérifier que le problème ne viendrait pas du choix du 2N3966. Les concepteurs de chez  Racal devaient bien avoir une raison pour avoir choisi un FET VHF. A suivre donc.

La boucle HF du synthétiseur utilise une PROM HM-7603 pour générer le rapport de division à utiliser en fonction de la gamme de fréquence active. J'ai profité de l'occasion pour faire une copie de son contenu à l'aide d'un bout de code avec un Arduino. Cette PROM chauffant énormément, je l'ai remplacée par le circuit logique présent sur le schéma de cette boucle que j'avais en ma possession.

Mon ensemble de réception RA-2291/RA-2309B semble être différent sur plusieurs points de celui décrit dans mes manuels: carte de commande à base de 6802 en lieu et place d'une logique câblée, utilisation d'une PROM de décodage en remplacement d'un 74LS139 et de trois diodes, ajout d'un FET sur le rail d'asservissement ... et probablement d'autres modifications mineures que je n'ai pas encore découvertes.

RA-2309B: Réparation

Un ami m'a donné un ensemble de réception RACAL datant des années 80 et couvrant la bande de 20Mhz à 1000Mhz par le  biais de trois tiroirs amovibles. La construction modulaire permet de disposer d'un panneau avant avec les commandes locales (RA-2309B) ou distantes (RA-2310) et s'installant sur un ensemble commun (RA-2291).

Après un démontage complet pour inspecter visuellement chaque module, l'ensemble est mis sous tension avec un tiroir RA-2295 (90-195MHz/195-400MHz). Le panneau avant réagit correctement et les stations de la bande FM sont reçues sans problème sur le filtre 300KHz. Cependant, l'accord est rendu difficile car, quelque soit le pas sélectionné (100/10/1Khz), chaque changement de fréquence entraîne automatiquement l'incrémentation  ou la décrémentation du compteur des Mhz. Une panne à priori liée à un problème de propagation d'une retenue dans le système de comptage mais dont le dépannage est ardu sans les schémas du panneau avant.

Par chance, un appel à l'aide lancé sur une liste trouve immédiatement une réponse et la lecture des schémas permet d'isoler le signal à tester qui, de fait, reste systématiquement positionné à 0. Le compteur est en conséquence incrémenté/décrémenté à chaque impulsion d'horloge laquelle provient de l'encodeur du système d'accord.

N'ayant pas ces compteurs en stock (MC14510BCP  aka CD4518), je passe commande puis je me souviens que la panne n'est pas toujours franche. La réfection des soudures de la piste ne changeant rien, j'ai l'idée d'installer un pull-up sur la ligne ... et miracle le système de comptage se remet à fonctionner. Je n'ai pas regardé la constitution interne d'un MC14519BCP mais le problème provient peut-être du vieillissement de l'un des transistors de la structure de commande ...

Il me faut maintenant compléter la visserie de fixation des blindages et refaire un panneau de protection pour la partie supérieure puis tester chaque tête de réception pour qualifier le bon fonctionnement.  

L'étude du schéma de ce récepteur et sa constitution mécanique n'est pas sans rappeler celles des RA-1792 et RA-6790 à base d'un châssis en aluminium coulé. La conception est modulaire, soignée (presque trop) avec un mélangeur à haut niveau (17dBm), quatre filtres à quartz sur des cartes enfichables et comportant chacune un mécanisme de réglage du gain, quatre démodulateurs pour les quatre largeurs de bande ainsi qu'un mécanisme de sélection automatique de la tête de réception et de la gamme active dans la tête sélectionnée en fonction de la fréquence.

Un tiroir 19" dédié existe qui permet d'insérer les deux têtes complémentaires et qui se raccorde au récepteur permettant ainsi une réception continue de toute la gamme sans plus aucune manipulation ou changement de tête.