Circuits fraisés
Gravure Mécanique d'un petit circuit imprimé
On trouve désormais de sympathiques micro fraiseuses à prix abordables, comme la MF70 de marque Proxxon qui a servi à fabriquer les circuits représentés ci-dessous.
La mise de fond (environ 270 euro) reste abordable, pour un bricoleur compulsif.
Les fraises de gravure, (moins de 10 euro port compris, par boites de 10 sur internet) ne génèrent pas de coulée de sueur, lors de leur achat.
Si le circuit est très simple, environ une dizaine de composants, on peut le tracer directement à la main, sur une petite plaque d'époxy cuivrée, avec un réglet et un crayon à papier.
Pour les circuits plus complexes, comme celui représenté ci-dessous, la méthode est un peu plus lourde, mais néanmoins efficace.
Petit synoptique simplifié de la platine SSB.
Le circuit sur l'écran du PC.
Gravure mécanique.
Le circuit à été imprimé sur un film transparent, lequel a été plaqué sur la plaque cuivrée afin de servir de guide lors de la découpe.
Avec une fraise de 0,2 mm 20°, passer entre les pistes ne pose pas de problème particulier.
Le circuit terminé, après montage des composants.
Nota: l'effet de courbure prononcée des bords du boîtier est dû à l'utilisation d'un grosse loupe de bureau éclairante, pour éliminer les zones d'ombres sur la photo.
Dans la réalité, les lignes sont parfaitement droites.
Une mesure à l'analyseur de spectre sur la sortie du dernier ampli après le filtre à quartz confirme que le résultat est correct.
Il suffit de faire une moyenne sur le souffle de réception pour avoir une idées assez fidèle de la courbe de réponse de l'ensemble, sans devoir utiliser un wobbu ou un générateur de tracking.
Un simple générateur de bruit blanc à large bande fait également très bien l'affaire si l'on veut mesurer la platine ssb sans passer à travers toute la chaîne de réception.
Les atténuateurs en sortie du modulateur équilibré (partie émission) sont ajustés pour obtenir 0 dBm sur la sortie LSB/USB TX.
Le filtre à quartz, son pré-ampli (J310) et son post-ampli (2XJ310) forment une chaîne commune réception/émission.
Sur la sortie émission, on peut donc mesurer facilement les niveaux E et R directement sur une prise SMA.
La courbe de réponse a l'air assez sympathique.
La résolution de l'image spectrale est de 1 KHZ par carreau.
La même mesure, en mode émission USB, avec modulation par un signal audio de 1 KHZ.
Le signal de sortie est ensuite combiné à un VFO DDS à travers un mélangeur en anneau suivi d'un filtre passe-bande ne laissant passer que la bande 50-52 MHZ.
Le circuit du mélangeur d'émission est encore une fois réalisé à la micro fraiseuse.
Signal 50 MHZ, mesuré en sortie du mélangeur.
Le signal LO-10,7 MHZ est légèrement supérieur à 0 dBm, et les signaux LO et LO+10,7 MHZ sont ramenés à des valeurs négligeables par le filtre 4 pôles.
Le signal harmonique 2 à 100 MHZ est dû au PGA103 monté en sortie de filtre.
A -53dBc, la propreté est tout à fait acceptable pour attaquer l'ampli d'émission.
Filtre buffer sortie DDS.
Dans la mesure ou le transceiver en construction n'est destiné qu'à la bande 50-52 MHZ, on trouve un avantage évident à filtrer énergiquement le signal de sortie du DDS, ceci afin de limiter au maximum l'apparition d'éventuels "oiseaux" dont on ne souhaite aucunement la présence sur la bande utilisée.
La sortie du circuit DDS a été ajustée à +3 dBm, et rentre dans un filtre 4 pôles dont le gabarit correspond a la bande passante souhaitée.
La sortie du filtre attaque un atténuateur précédent un GALI74+, qui délivre ainsi + 10 dBm en sortie.
Une minuscule fraction de ce signal est reprise par un PGA103+, lequel fournit +20 dBm.
Les deux sorties (60,7 à 62,7 MHZ) seront dirigées respectivement sur l'entrée LO du mélangeur d'émission via un pad -3db, soit 7 dB sur l'entrée de l'ADE1, et sur le mélangeur de réception (SYM20 DHW), qui est de type haut niveau (+17 dBm) via un pad 3 dB également.
Les deux mélangeurs reçoivent leur oscillateur local en permanence, ce qui supprime totalement la nécessité d'une quelconque commutation.
La micro-fraiseuse a encore frappé, et le résultat est toujours conforme aux attentes.
Recyclage des chutes PCB
Nous sommes nombreux à conserver les chutes de circuit, accumulées au fil des différentes découpes.
Les "ça peut servir" de petites dimensions sont souvent difficiles à ré-utiliser.
Toutefois, ces petites surfaces cuivre/époxy sont facilements convertibles en éléments de jeu de construction électronique, tout particulièrement lorsque l'on souhaite faire différents essais sur table, avant la mise au propre.
Si vous êtes l'heureux possesseur d'une petite fraiseuse manuelle, équipée d'un plateau diviseur, ou d'un mandrin amovible, il vous sera alors très facile de réaliser des pièces circulaires.
Les illustrations qui suivent parlent d'elles mêmes.
Quelques supports de lampes, novals et miniatures, ont été construits, pour êtres utilisés dans différentes constructions expérimentales, notamment afin de pouvoir utiliser des composants de surface, directement sur la face cuivrée.
Ces composants minuscules existent en 250V et au delà, et sont assez faciles à approvisionner.
Les pastilles "inutiles", issues du rainurage circulaire, font d'excellentes cosses relais, pour souder les différents éléments périphériques.
Les deux carrés en aluminium, visibles sur la dernière photo, sont des gabarits de perçage, très utiles pour percer plusieurs circuits empilés, à la fois, sans risque d'erreur.
Après le perçage, les carrés d'époxy sont montés sur une vis centrale, et fixés sur le mandrin.
Les différentes rainures droites sont obtenues par blocage de la rotation, et par translation de la fraise.
Par contre, les rainures circulaires s'effectuent en faisant tourner le mandrin, sans déplacement de la fraise.
La procédure est extrêmement, simple, et les résultats sont tout à fait corrects.
Usinage des rainures circulaires
Le résultat...
Tubes et CMS, anachronique, mais efficace!
