Problème de déverrouillage de la PLL sur le TS-450S

C’est à la suite d’une utilisation qu’est apparue une alarme en télégraphie (UL). Celle-ci était accompagnée d’un effacement de quelques fréquences (………). Un rapide regard dans le manuel d’utilisation (page 42 – rubrique : 4-11-3) a permis de déterminer l’origine de cette impasse : le circuit de la boucle à verrouillage de phase (PLL) est déverrouillé.

L’interruption de réception étant insidieuse, je décide - avant d’entreprendre le dépannage - d’attendre l’arrêt définitif. Cette panne affectant uniquement les fréquences hautes, je prends la décision de l’utiliser sur les fréquences incriminées uniquement en réception. L’émission étant toujours possible sur les fréquences inférieures. Fort logiquement, au bout de quelques semaines est survenu l’arrêt définitif (photo).

Principe de fonctionnement de la PLL :

Si on injecte un signal régulier à l’entrée – donc dans la limite de fonctionnement du VCO -, la PLL se verrouille et, après un temps de réponse bref, se stabilise (1 à 100 ms). Une fois accroché, la fréquence peut varier dans la limite de la plage de verrouillage sans décrocher. En absence de signal, ou si le signal injecté à l’entrée est différent de la plage de fonctionnement du VCO, la boucle est déverrouillée (Figure 1).

Ce système permet de produire, à partir d’un oscillateur à quartz, un signal dont la fréquence de référence peut varier par pas et dont la stabilité est la même que celle de l’oscillateur pilote (VFO). Le rôle d’une PLL, est de faire coïncider les signaux appliqués au détecteur de phase afin qu’ils soient identiques à la sortie (même si les phases sont différentes).

Sur le TS-450S, la PLL est gérer par le circuit de l’oscillateur de référence, et par la fréquence d’oscillation. Cette fréquence de référence, est utilisée pour contrôler la fréquence générer par l’oscillateur à Quartz de 20 MHz. La transmission (SSB, CW, etc.) est déterminée par la fréquence de référence, et par le rapport de multiplication ou division de la PLL.

Diagnostique :

Afin d’examiner la platine PLL, j’ai dû déposer le couvercle supérieur (haut-parleur), déconnecter les platines réunissant le haut-parleur, puis celle du CAR unit. Dès lors, je pouvais dissocier le couvercle de protection de l’unité PLL. Ayant accès à la platine PLL, j’observe visuellement la surface et les principaux composants du circuit imprimé « PLL Unit ». Cette vérification préliminaire permet souvent de mettre en évidence un défaut de fonctionnement.

Cependant, cette observation visuelle est insuffisante pour déterminer efficacement l’origine de la panne. J’ai donc orienté mes recherches en mesurant différentes tensions (voltmètre) : la PLL étant déverrouillé par la présence d’une tension anormale pour l’alimenter. Le manuel de service, indique les mesures à réaliser pour ajuster les tensions en fonction des fréquences mises en jeux (Figure 2). J’applique ensuite la pointe du testeur sur les différentes prises de mesure (TP), puis j’évalue les tensions sur chaque plage de fréquence.

Je relève les données suivantes :

Les tensions correspondent aux indications de la figure 2, je passe à l’étape suivante. Tout en restant relier à la prise de mesure (TP2), je relève une tension de 8,05 volts sur l’ensemble des fréquences supérieures (Y compris sur le 10,500 MHz, cadre de la bascule vers les fréquences hautes) ! Cette tension est largement au-dessus des valeurs normalisées (2,5 à 7 volts Max).

Dès lors, je pense avoir trouvé un élément de réponse. L’inductance L5, concerne les fréquences inférieures. Étant fonctionnelle, je ne m’attarde pas. Les inductances L7 et L9 intéressent les fréquences supérieures. Le Kenwood TS-450 S n’ayant pas le 50 MHz (TS-690S), L11 n’est pas présente. Dans un premier temps, je me dis qu’en réalignant les tensions sur L7 et L9, je devrais retrouver mon transceivers. Je compare les tensions aux bornes de TP1 et 3. Je ne vois rien d’anormal. À l’aide d’un tournevis isolé (plastique), j’entreprends le réalignement des tensions. Sauf qu’après avoir agi sur les noyaux plongeurs de L7 et L9, je n’obtiens pas de réaction. Les tensions n’évoluent pas ! Dès lors, je me dis que ça se complique un peu… Avant de conclure, je vérifie les tensions sur les pattes des différents circuits intégrés … J’obtiens des tensions similaires aux indications fournit dans le manuel de service. J’analyse ensuite la tension au niveau de TP3. Celle-ci indique une tension de 5,01 volts. Étant conforme a la figure 2, je clôture donc cet examen.

Dépannage :

Je décide d’acquérir une platine d’occasion sur Internet[1]. Après avoir pris soin de vérifier la correspondance avec la mienne (Ref. PLL Unit : X50-3150-01 pour le TS-450 S[2]), je passe commande (±42 Euros frais de port compris). Une fois réceptionné, j’entreprends le remplacement. Avant de démonter la platine, je commence par relever la position des connecteurs de couleur, des deux nappes de liaison[3]… Je prends soin d’éloigner la platine CAR Unit, avant de dévisser les 6 vis de fixation de la carte. Une fois la carte PLL extraite, je déconnecte les éléments de liaison. Puis, je procède au remplacement de la platine PLL. Il n’y a rien de bien compliqué, il suffit simplement de manipuler celle-ci en douceur, d’y connecter les principaux connecteurs, puis de la fixer provisoirement (dans un premier temps) par un serrage moyen des vis. Avant d’effectuer un essai, je scrute minutieusement l’isolement du transceivers sur la table de travail, vérifie les connexions et les cartes (PLL, CAR UNIT, etc.). Après avoir vérifié la tension de service, je relie le transceivers aux borniers, puis j’allume l’alimentation (220/13,8volts). Je mets en service le TS 450S (at). Étant positionné sur le 10 MHz, celui-ci s’affole et j’entends de la CW ! Pour l’instant, tous va bien mais je ne suis pas encore satisfait. N’étant pas dans la plage de fréquence concernée par cette gêne. Je positionne le VFO sur 10,500 MHz. Une fois installé sur cette fréquence, l’émetteur reste actif… J’explore ensuite le 14, 18, 21, 24 et le 28/29 MHz, le TS-450S reste actif ! Je contrôle et réaligne éventuellement les tensions sur l’ensemble des bandes HF (Figure 2). Au cours de cet examen, je relève une tension comprise entre 3,46 volts et 6,20 volts sur TP2 (VCO). Ces valeurs sont en adéquation avec les indications de la figure 2 Tout est ok. Avant de remonter définitivement les différents éléments du transceivers, je décide de laisser tel que afin d’accomplir des essais additionnels. Ensuite, j’éteins le transceivers, puis je débranche l’antenne. Je connecte à la place ma charge fictive et un instrument de mesure adapté pour la HF, afin de comparer la puissance[4]. Aux cours de cette appréciation, je relève sous une tension de 13,8 volts, les éléments suivants :

Je termine mon observation par quelques vérifications d’usage. Ensuite, je fixe les principaux éléments, vérifie le serrage, remonte les deux couvercles de protection, puis je clôture cette remise en service.

Conclusion :

Du fait de la miniaturisation des composants électroniques et des cartes, les opérations de maintenance sur les émetteurs-récepteurs modernes présentent plus de difficultés que par le passé (appareils à lampe). Même si ces équipements produisent moins de panne que sur les poste à lampe, en raison de l’absence de haute tension et d’élévation de température provoquée par le chauffage de filaments, il n’en reste pas moins qu’un certain nombre d’avarie causées par une mauvaise utilisation, les chocs ou les chutes (lors d’un transport) surviennent. L’action de ces éléments amène le dépanneur à intervenir avec la plus grande précaution. Pour la même raison, à la différence de ce qui se produit avec les postes à lampes plus aérés, les pointages effectués avec les instruments de mesure peuvent être la cause de courts-circuits. Par ailleurs, certains types de composants (transistors, résistances, self, etc.) sont extrêmement fragiles. Pour cette raison, il est donc nécessaire d’observer certaines règles afin de ne pas aggraver la difficulté. Enfin, pour terminer, veuillez noter que ce désagrément n’intervient pas uniquement sur les appareils de la marque, mais touche également d’autres labels !

Herve de F6UGW