Comment fabriquer une radio AM simple

Les stations de radio émettent sur différentes ondes (courtes, moyennes et longues) et en modulation d’amplitude (MA). Vous pouvez les capter à l’aide d’un petit montage électronique, fait de quelques composants très simples, de quelques fils électriques, d’un tube en carton et d’un hautparleur. L’assemblage d’un récepteur radio élémentaire se fait facilement et sans soudure aucune, grâce à une plaque d’essai. Ce récepteur radio est cependant capable de capter tout signal émis dans un rayon de 50 km.

Partie 1

Partie 1 sur 3:

Préassembler des composants électroniques

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Réunissez les fournitures et les outils nécessaires. Vous êtes peut-être déjà en possession de certains de ces éléments, les autres seront achetés dans un magasin ou sur un site spécialisé en électronique. Il vous faudra :
- 1 résistance de 1 MΩ (10⁶ Ω),
- 1 condensateur de 10 nF,
- 35 à 50 cm de fil électrique gainé rouge,
- 35 à 50 cm de fil électrique gainé noir,
- 14 à 18 m de fil émaillé 26 AWG (0,4 mm) pour l'inducteur,
- un condensateur à réglage variable de 200 pF (cela fonctionnera avec 160 pF minimum et 500 pF maxi),
- 1 condensateur électrolytique de 22 µF,
- 1 condensateur de 33 pF,
- 15 à 30 m de fil électrique gainé (pour l’antenne),
- 1 pile de 9 V (rectangulaire),
- une plaque d’essai électronique,
- du ruban adhésif d’isolation électrique,
- 1 amplificateur opérationnel ^{[1]XSource de recherche} (également appelé « AOP » ou « ampli-op ») type 741,
- un petit cylindre non conducteur (une bouteille en verre, un tube en carton, par exemple de papier toilette, ou un tube en plastique) de 4 à 5 cm de diamètre,
- un hautparleur,
- une pince à dénuder, un cutteur ou un couteau bien aiguisé,
- un petit couteau ou du papier de verre.
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Fabriquez l’antenne. Celle-ci est certainement ce qu’il y a de plus facile à faire, puisqu’il vous faut une certaine longueur d’un fil électrique classique. Si vous avez 30 m de fil, c’est parfait, mais 15 m ou même 5 ou 6 m sont amplement suffisants.
- Pour avoir une bonne réception, prenez un câble électrique conducteur, en cuivre par exemple, d’un petit diamètre, comme du calibre 20 (0,812 mm) ou 22 (0,644 mm).
- Améliorez la réception en densifiant le câblage. Un peu avant la fin du câble, faites une boucle à cinq ou six épaisseurs, boucle que vous maintiendrez en place avec du ruban adhésif isolant. La boucle sera plus ou moins large en fonction de la longueur totale de votre câble.
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Découpez et dénudez des fils de connexion. Ces fils (ponts) achemineront le courant aux différents composants de votre montage. Coupez deux longueurs de câble (monobrin) de 12 ou 13 cm, l’un sera noir, l’autre rouge. La couleur n’a aucune influence, ils doivent être de couleurs différentes ^{[2]XSource de recherche}.
- Vous dénuderez les quatre extrémités sur une longueur de 2 à 3 cm. L’opération se fait habituellement avec une pince à dénuder, avec un cutteur ou encore un couteau bien aiguisé.
- S’il s’avère que l’un d’eux est trop long, vous pourrez toujours le raccourcir d’un côté, il faudra bien entendu dénuder l’extrémité fraichement coupée.
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Fabriquez une bobine qui assurera l’induction. Prenez un objet cylindrique et entourez-le de spires jointives de fil électrique gainé d’une longueur minimale de 25 cm jusqu’à 50 cm. Pour faire simple, lorsque les ondes radio atteignent le fil qui sert d’antenne, un courant est créé dans l’antenne, lequel se propage dans la bobine qui va générer un champ électromagnétique ^{[3]XSource de recherche}.
- Commencez le bobinage à une extrémité de votre cylindre. Laissez libre une douzaine de centimètres de fil avant de commencer les spires. Au début du bobinage, mettez sur le fil électrique un morceau de ruban adhésif. Faites des spires bien jointives en les repoussant au fur et à mesure les unes contre les autres.
- Optez pour un cylindre de 5 à 8 cm de diamètre. Et pour ne pas perturber le signal radio, vous vous abstiendrez de prendre un cylindre métallique.
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Recouvrez la quasi-totalité du cylindre. Plus votre bobine comptera de tours, mieux elle fonctionnera. Veillez à toujours faire des spires jointives. Arrivé au bout du cylindre, fixez sur le cylindre, avec du ruban adhésif, le fil électrique. Mesurez encore 12 ou 13 cm, coupez le fil, puis dénudez les deux embouts sur 1 cm.
- Le fil étant recouvert d'émail, il vous suffit de gratter les extrémités avec un petit couteau pour dénuder 1 à 1,5 cm de cuivre que vous pourrez connecter au circuit. Il est aussi possible d'utiliser du papier de verre de grain moyen afin de les poncer.
- Le bobinage peut également être fixé sur le cylindre avec une colle chaude, laquelle est délivrée par un petit pistolet applicateur ^{[4]XSource de recherche}.
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Partie 2

Partie 2 sur 3:

Faire un montage électronique

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Placez correctement la plaque d’essai. Les 5 trous d’une colonne sont connectés les uns avec les autres, mais ils ne sont pas connectés à une autre colonne. Les composants du circuit (comme les résistances et condensateurs) se connectent en étant mis dans des orifices adjacents dans une colonne ^{[5]XSource de recherche}.
- Sur une plaque d'essai standard, il existe toutefois une exception aux connexions : les longues rangées qui sont connectées en haut et en bas se relient de gauche à droite, pas de haut en bas.
- En général, il y a deux rangées en bas et deux rangées en haut. Vous n'allez utiliser qu'une rangée en bas et une en haut.
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Placez l’AOP sur la plaque d’essai. Notez que sur un bord de l'AOP, il y a un petit divot (protubérance) semi-circulaire, il sert à bien l'orienter. Si vous ne voyez pas de divot, vous devriez voir une petite dépression arrondie ou bien un point placé sur un coin. Tenez l'AOP de façon à ce que le divot (ou alors le point) soit situé à votre gauche. De cette manière, lorsqu'ils sont regardés, les chiffres, les lettres, et le logo sont imprimés dans le bon sens.
- La majorité des plaques d'essai ont un long creux qui les traverse au centre, ce qui sépare la plaque en deux moitiés égales. Mettez votre AOP (avec le divot situé à gauche) au centre de la plaque pour que 4 broches soient d'un côté du creux et quatre de l'autre côté.
- Vous pourrez ainsi monter l’entrée (l’antenne et le condensateur à réglage variable) sur l'un des côtés de la plaque et la sortie (le hautparleur) de l’autre côté ^{[6]XSource de recherche}.
- Les broches sont numérotées. Pour les identifier, le divot doit être à votre gauche, la broche numéro 1 est la première à gauche sur la rangée du bas. Il arrive qu'en plus (ou à la place) du divot, la broche numéro 1 soit dotée d'une dépression arrondie ou d'un point placé au-dessus. Les broches sont numérotées de 1 à 8 à partir de 1 sur la rangée du bas à gauche et en continuant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre en haut.
- Les pattes sont numérotées de 1 à 4 en bas de gauche à droite, tandis que les pattes du haut le sont de 5 à 8, mais de droite à gauche ^{[7]XSource de recherche}.
- Avec ce ratio, les seules broches utilisées sont :
  - broche numéro 2 = entrée inverseuse
  - broche numéro 4 = V-
  - broche numéro 6 = sortie
  - broche numéro 7 = V+
- Faites attention de ne pas inverser la polarité de l'ampli-op ou bien vous allez le détruire.
- Maintenant, l'AOP est placé de façon à ce que les rangées inférieure et supérieure correspondent à la polarité des broches V+ et V-, quand elles sont connectées à la batterie. Ce placement permet d'éviter de croiser les fils de liaison et de provoquer un court-circuit.
Elle va venir chevaucher l’AOP. Une résistance n’étant pas polarisée, vous pouvez la mettre dans le sens que vous voulez ^{[8]XSource de recherche}. Placez une des pattes sur la demi-colonne de la patte 6 de l’AOP, l’autre sera placée dans la demi-colonne de la patte 2 du même AOP.
La patte plus courte sera insérée dans la partie basse de la plaque, dans le trou juste en dessous de la résistance qui vient d’être installée. Quant à la patte la plus longue, elle sera enfoncée dans le trou qui se trouve deux colonnes au-dessous et deux rangées plus à gauche ^{[9]XSource de recherche}.
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Installez le condensateur électrolytique de 22 µF. La patte plus longue (+) sera insérée dans la partie haute de la plaque, dans le trou juste au-dessus de la résistance de 1 MΩ d’être installée. La patte courte (-) sera insérée dans le trou situé juste à droite ^{[10]XSource de recherche}.
- À la différence des condensateurs en céramique, les électrolytiques sont polarisés, c’est-à-dire que le courant ne peut les traverser que dans un seul sens, de la borne négative vers la borne positive. Si vous vous trompez dans son positionnement, vous allez le griller ^{[11]XSource de recherche}.
Ce sont ces deux fils (un noir et un rouge) que vous avez coupés et dénudés précédemment. Le fil rouge sera enfoncé d’un côté dans le trou directement au-dessus de la patte 8 de l’AOP et de l’autre côté dans un des trous de la ligne horizontale, marquée « + », du bord de la plaque, mais celle qui est la plus proche de l’AOP. Le fil noir sera quant à lui, branché d’un côté dans le trou libre juste à côté de la patte 1 de l’AOP et de l’autre côté, en symétrie du fil rouge, dans un des trous de la ligne horizontale marquée « - », du bord de la plaque.
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Placez le condensateur de 33 pF. Insérez-le d’un côté dans un des trous libres de la demi-colonne sur laquelle se trouve le fil rouge. Mettez l’autre patte du condensateur dans un trou à quatre rangées sur la gauche, cette rangée doit être vide.
- Ce condensateur n’est pas polarisé : le courant peut passer dans les deux sens. En conséquence, peu importe la disposition de son montage sur la plaque.
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Partie 3

Partie 3 sur 3:

Brancher les composants externes d’un poste radio

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Branchez l’antenne. Il est temps de fixer l’antenne sur la plaque d’essai afin de capter les émissions radio. Insérez une extrémité de l’antenne dans un trou juste à droite de la patte du condensateur installée en dernier. Pour vous y retrouver, regardez l’illustration ci-dessus ^{[12]XSource de recherche}.
- Pour améliorer la réception, vous devez éloigner l’autre extrémité du câble d’antenne le plus loin possible dans la pièce où vous vous trouvez. Ceci dans le cas où vous gardez le câble rectiligne, sinon vous pouvez enrouler ce même câble comme cela a été dit précédemment.
Insérez un des fils de ce condensateur dans le trou situé juste à droite de la patte du condensateur de 33 pF. L’autre fil sera placé à côté du fil noir d’alimentation, sur la même grande ligne.
Utilisez les 13 cm de jeu se trouvant de chaque côté de la bobine afin de la fixer avec le fil de liaison noir et le condensateur variable dans la rangée inférieure qui est connectée. Le fil qui reste se fixe dans l'orifice placé sous la jonction du condensateur variable, du condensateur 10nF et du condensateur 33pF. ^{[13]XSource de recherche}.
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Branchez le hautparleur. Approchez le hautparleur de la plaque et branchez son fil rouge dans un des trous qui se trouvent sur la ligne « + » de la plaque, par exemple à côté du fil rouge qui alimente la patte 8 de l’ampli-op. Quant au fil noir du même hautparleur, il sera branché dans le trou qui se trouve à l’extérieur de la patte courte du condensateur électrolytique de 22 µF.
- En fonction de la longueur des fils de votre hautparleur, il est possible que vous ayez à les détortiller pour avoir une longueur maximale. Si cela ne suffisait pas, il faudrait le brancher ailleurs que là où nous vous l’avons indiqué, mais en respectant les polarités.
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Alimentez le circuit. Quand le circuit est terminé, il ne lui manque plus que du courant. Attachez les fils aux côtés positif et négatif de la batterie de 9 volts avec du ruban adhésif. Puis...
- Enfoncez le fil positif (normalement, le rouge) dans n'importe quel orifice de la rangée supérieure de la plaque d'essai pour qu'il connecte le hautparleur et le fil de liaison rouge.
- Mettez le fil négatif (en général, le noir) dans n'importe quel orifice de la rangée la plus basse de la plaque d'essai pour alimenter en courant le cavalier noir et le condensateur variable.
Le circuit est à présent sous tension, le courant alimente la bobine, l’amplificateur opérationnel et le hautparleur. Sauf si le bouton de réglage tombe pile sur une station, vous allez entendre un grésillement. C’est bon signe : tous les composants sont bien placés.
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Tournez le bouton du condensateur variable. Tournez-le doucement jusqu’à trouver une station audible. Vous le comprenez bien : plus vous êtes loin de l’émetteur, moins nette sera l’audition, la faute n’en sera qu’en partie imputable à votre montage.
- Vous attraperez une station si votre condensateur variable a un réglage fin. En fonction de l’endroit (géographique) où vous vous trouvez, les divers signaux seront plus ou moins faciles à accrocher.
8
Réglez quelques dysfonctionnements. Il suffit qu’un composant soit branché au mauvais endroit ou qu’un fil soit mal enfoncé pour que votre récepteur ne marche pas ou mal. Cela arrive aux débutants, mais aussi aux personnes plus confirmées. En cas de non-fonctionnement, vérifiez ces deux erreurs de montage.
- Même si vous trouvez que vos fils et vos composants sont bien enfoncés dans les trous de la plaque, cela ne vous coutera qu’un peu de temps de les débrancher et de les rebrancher, il arrive que le contact se fasse mal. Commencez par les éléments douteux.
- Vérifiez toutes vos connexions sur la plaque pour voir si vous n'avez pas connecté un composant dans une mauvaise colonne. N'oubliez pas que les colonnes adjacentes ne sont pas connectées, ce composant ne serait donc pas connecté aux autres et il pourrait même être relié à un mauvais élément.
- Assurez-vous que les orifices où les câbles sont branchés appartiennent bien à la même rangée et pas à des rangées adjacentes, les rangées en bas et en haut de la plaque d'essai sont séparées.
- Certaines plaques d'essai ont les rangées inférieure et supérieure qui sont divisées en un côté gauche et un côté droit. Ceci est parfois utilisé, par exemple quand il y a 2 tensions différentes dans un circuit. Pour votre radio, il n'y a qu'une seule tension. Si les câbles sont connectés de manière à ce que l'un soit placé du côté gauche d'une rangée et l'autre du côté droit d'une rangée, la radio ne fonctionnera pas. La solution est alors de relier les cavaliers dans un même groupe de 5 orifices de la même rangée, ou bien de relier les deux rangées avec un petit fil de liaison.
- Si après vérifications des branchements, vous n’avez toujours pas de son, le mieux est de tout défaire et de tout remonter en faisant plus attention ^{[14]XSource de recherche}.
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Conseils

Ne vous découragez pas si votre circuit ne fonctionne pas du premier coup. Vérifiez que les composants sont bien enfoncés dans les trous, que les alignements sur la plaque sont les bons, que le courant passe…
Pensez à un composant défaillant. Votre circuit a été bien monté et tous les branchements sont bons, mais vous n’entendez rien. Envisagez l’idée que l’un des composants, et certains d’entre eux sont fragiles, est hors d’usage. Produits en grandes quantités, transportés sur des milliers de kilomètres, vendus bon marché, leur fabrication est rarement soignée.
Vérifiez vos branchements avec un multimètre. C’est un appareil capable de mesurer divers phénomènes, comme la tension, l’intensité d’un courant ou la résistance d’un circuit. C’est un instrument bien pratique pour détecter un composant éventuellement défaillant ou un branchement mal fait.

Avertissements

Ce circuit que vous venez de monter ne doit pas être sous une tension supérieure à 9 V, sinon vous allez griller tout le circuit et peut-être mettre le feu.
Évitez de toucher un câble dénudé branché sur un circuit. C’est une précaution majeure. Un fil doit être dénudé au minimum pour éviter ce genre de contact. Dans le cas présent, vous ne risquez pas grand-chose étant donné que c’est du 9 V qui parcourt le circuit.
Si vous vous trompez en branchant la patte courte d’un condensateur polarisé sur le pôle positif d’une pile, vous allez le griller. Dans le meilleur des cas, une petite fumée s’en échappera, dans le pire, il prendra feu. Attention donc à vos branchements.

Éléments nécessaires

1 résistance de 1 MΩ (10⁶ Ω)
1 condensateur de 10 nF
35 à 50 cm de fil électrique gainé rouge rouge
35 à 50 cm de fil électrique gainé noir
14 à 18 m de fil émaillé 26 AWG (0,4 mm) pour l'inducteur
Un condensateur à réglage variable de 200 pF (cela fonctionnera avec 160 pF minimum et 500 pF maxi)
1 condensateur électrolytique de 22 µF
1 condensateur de 33 pF
15 à 30 m de fil électrique gainé (pour l’antenne)
1 pile de 9 V (rectangulaire)
Une plaque d’essai électronique
Du ruban adhésif d’isolation électrique
1 amplificateur opérationnel ^{[15]XSource de recherche} (également appelé « AOP » ou « ampli-op ») type 741
Un petit cylindre non conducteur (une bouteille en verre, un tube en carton, par exemple de papier toilette, ou un tube en plastique) de 4 à 5 cm de diamètre
Un hautparleur
Une pince à dénuder, un cutteur ou un couteau bien aiguisé
Un petit couteau ou du papier de verre