Réparation FDK Multi 2000. Panne aléatoire sur la PLL.
Mis en ligne le 01-11-2026
Ce post décrit la recherche d'une panne sur le transceiver FDK Multi 2000 de 1975. C'est un transceiver FM - CW - SSB (USB).
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RP8-1- FDK multi-2000.
Le manuel du FDK Multi 2000 est disponible sur :
Il contient le schéma électrique.
1- Position du problème.
On m'a chargé de vendre ce transceiver, mais avant de passer l'annonce, je l'ai testé.
Malheureusement, il présente une panne aléatoire qui m'empèche de poursuivre la vente ou sinon me force à le brader comme un appareil HS.
Cette panne concerne la PLL car lorsque l'on demande une fréquence d'émission, il arrive que ce ne soit pas celle que l'on obtienne à l'antenne.
Si l'émission est décalée, je suppose que la réception l'est aussi.
L'exemple suivant illustre mes propos :
RP8-2- Décalage de fréquence.
La mesure est réalisée au niveau de la charge de 50 ohm via un diviseur 50/1 ohm.
RP8-3-Mesure à l'antenne.
La fréquence réelle mesurée n'est jamais très éloignée de la fréquence demandée (1-2 MHz max).
Lorsque le problème se produit, la fréquence obtenue est quelquefois stable et quelquefois instable.
Dans ces conditions, lorsque l'on touche les broches ou le boitier des circuits intégrés MC4016P du diviseur de fréquence (voir flèches rouge sur fig. RP8-4) le phénomène disparait. Ces circuits sont situés sous le blindage perforé).
RP8-4- Diviseur de fréquence.
Une fois le phénomène disparu, le transceiver fonctionne normalement, mais pendant une durée aléatoire...
Le décalage se manifeste :
- quelquefois à la mise sous tension ;
- quelquefois aussi après avoir fait tourner l'émetteur sans le quartz du circuit N-6 (= en position Duplex).
Aucune situation n’est prévisible et systématique, ce qui rend la recherche de la panne plus difficile.
2- Analyse.
2.1- Analyse du schéma-bloc
La PLL utilise une référence de 10 KHz obtenue par un quartz de 10 MHz et deux diviseurs par 10 (SN7490).
La fréquence de sortie du module PLL va de 127,1 à 129,1 MHz.
Elle est obtenue par addition du signal synthétisé de 2 à 4 MHz avec une constante f = 125,1 MHz.
Cette constante est obtenue par un oscillateur travaillant sur la 9ième harmonique d’un quartz de 13,9 MHz (13,9 MHz x 9 = 125,1 MHz).
RP8-5- Schéma-bloc.
A la fréquence de sortie de la PLL, il faut encore ajouter une porteuse à 16,9 MHz : celle qui transporte la modulation FM ou SSB.
f tans-min = 127,1 + 16,9 = 144,0 MHz f tans-max = 129,1 + 16,9 = 146,0 MHz
2.2- Analyse des signaux
Une première visualisation du signal à l'entrée de la carte diviseur ON 802 (celle qui permet de déterminer la fréquence d’émission), montre que la fréquence est instable : elle change cycliquement.
J'en déduis qu'il y a une instabilité au niveau de la PLL.
Cette instabilité peut avoir plusieurs causes :
- mauvais vérouillage de phase (filtre de boucle) ;
- problème de filtrage dans la boucle de soustraction (de 125,1 MHz) ;
- problème d'instabilité des compteurs du diviseur.
Pour poursuivre les investigations, ma tâche est compliquée par le fait que la PLL est extrêmement difficile à atteindre. Pratiquement il est impossible de la tester ou de faire des mesures avec le transceiver en fonctionnement car les circuits sont blindés de part et d'autre.
Faire tourner l'émetteur en ayant partiellement déposé le blindage est hasardeux voire impossible car des câbles coaxiaux y ont leur tresse soudée voir (flèche rouge sur RP8-6) : le risque de court-circuit est très grand et donc de générer une nouvelle panne.
Pratiquement, on peut enlever le circuit ON-59 mais il sera complètement déconnecté de l'ensemble....
RP8-6- Carte PLL (circuit ON-59 en bas et ON-63 en haut)
Je serai incapable de dire si la tresse de fil coaxial soudée sur le châssis (flèche rouge) est d'origine ou si l'appareil a déjà subi une intervention. A la vue de certaines soudures pour lesquelles le fil est un peu effiloché je pencherai pour cette seconde affirmation.
Par ailleurs, je constate que mon schéma électrique ne correspond pas vraiment au câblage de l'appareil : plusieurs composants n'ont pas la valeur indiquée et certains circuits sont câblés différemment. Voilà qui complique encore plus la réparation !
3- Les solutions.
Je n'ai pas la solution idéale pour cette réparation, ni même une méthode sûre à suivre.
Autant la panne semble provenir de la carte diviseur de fréquence ON-802, autant une panne sur le circuit numérique me parait peu probable.
Ci-dessous, la liste des interventions possible sur les cartes ON59 et ON63, dans l'ordre croissant de complexité :
- changement des composants du filtre RC du comparateur de phase (MC4044) ;
- changement des condensateurs chimiques et de découplage ;
- changement des circuits intégrés comparateur de phase (MC4044) et VCO (MC1648P) ;
- changement d'un maximum de composants sur le circuit ON-59 (le circuit ON-63 est un oscillateur qui fonctionne).
Malgré tout ce que je peux faire, l'effet sur le fonctionnement final sera non maîtrisé.
Pour ne pas m'épargner, les queues des composants sont pliées sur les circuits imprimés : leur dessoudage est une vraie gageure...
L'idée de faire l'une des interventions ci-dessus, de remonter l'ensemble pour tester le système complet ne m'emballe pas car le démontage a été particulièrement long et pénible et le remontage le sera tout autant : alors si, en plus, c'est pour rien !!
La question de l'origine de la panne posée à l'IA ouvre une possibilité supplémentaire qui va dans le sens de mes premières observations car elle m'explique que les circuits MC4016P chauffent et peuvent présenter des dysfonctionnements sur le long terme. Par "dysfonctionnement", j'entends d'abord "instabilité" : peut-être celle que je réussis à éliminer en touchant avec le doigt.
4- Mise en oeuvre d'une solution.
4.1- Réarangement des cartes ON 59 et ON 63 avant réparation.
Dans la situation actuelle, les deux cartes sont fixées sous le blindage (voir fig. RP8-6) qui est lui-même vissé sur le châssis du transceiver (RP8-6).
C'est cette configuration, compliquée par la présence de fils courts qui rend les manipulations et les mesures très difficiles.
Dans cette voie, je propose de réorganiser le bloc PLL, deux options s'offrent alors :
- fixer les deux cartes sur le châssis du transceiver pour être en mesure de le tester sous tension (sans blindage - voir RP8-7a), le blindage d'origine sera ensuite placé par dessus et vissé à son tour sur le châssis comme précédemment ;
- fixer un boitier blindé sur le châssis pour y placer les cartes à l'intérieur (voir RP8-7b) ; il faudra alors trouver un boitier dont les dimensions sont compatibles avec la taille des cartes et celle de l'emplacement disponible sur le châssis.
(Remarque : la carte ON 59 est montée sur silent-bloc qui l'isole du châssis.)
Cette seconde solution peut prêter à débat : si, pour moi l'idée est de restaurer la fonction, les puristes ne vont pas l'accepter elle nous éloigne de la version de base du transceiver par l'ajout d'une pièce indigène.
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Fixation des cartes sur le châssis. | Boitier TEKO 394. L = 161 mm ; l = 68 mm ; h = 28 mm Il devra être raccourci à une longueur entre 130 et 150 mm max. |
RP8-7a et 7b- Nouvelle disposition des cartes de la PLL.
Cette opération (7a) faite, le risque subsiste que, pour les mesures, l'absence de blindage perturbe le fonctionnement, surtout en mode émission. Pour réduire cette éventualité, je propose de faire les tests en éloignant la charge 50ohm au plus loin et de travailler à faible puissance afin d'en minimiser le rayonnement.
A noté cependant qu'en démontant la carte ON-59, je constate un nombre important de ponts entre la masse du PCB et le blindage : pratiquement, il y a une connexion (fil ou tresse de coaxial) tous les 4 cm... (voir flèche bleu sur RP8-6).
Ce câblage me surprend car je suppose qu'il fait des boucles d'induction susceptibles de générer des tensions parasites (même si ces ponts sont à l'intérieur du blindage). Le remontage permettra d'épurer et de rationaliser tout cela.
RP8-8- Les deux cartes fixées sur le châssis après recâblage.
4.2- La solution actuelle.
Après ces modifications, le phénomène suivant se produit :
- la PLL accroche pour toutes les fréquences, mais, lorsque celle-ci se termine par 3, elle génère un 0 (ex : on règle 145,53 MHz et elle génère 145,50 MHz) ;
- le phénomène est réversible : si on modifie les unités, la fréquence redevient juste ;
- en position "3", l'effet d'un contact avec les doigts sur les broches du diviseur MC4016P pour les unités permet de retrouver la bonne fréquence en sortie.
Fort de ce constat, je reviens sur le MC4016P des unités de la carte diviseur :
- je place manuellement une résistance de charge (10 kohm) sur les entrées ; l'effet semble améliorer la stabilité de la fréquence de sortie, mais une fois les composants soudés et n'étant plus tenus à la main... il n'y a plus d'effet ;
- je place un condensateur de filtrage (150 pF) entre les broches 8 (masse) et 12 (bus) qui améliore la stabilité et dont l'effet se prolonge avec le composant soudé.
RP8-9- Condensateur.
4.3- Remplacement du MC40416P
L'approvisionnement en circuit MC4016P commence à manquer et il est difficile de s'en procurer sur le marché des composants discrets.
Lorsqu'on le trouve, le MC4016P coûte assez cher : quelquefois plus de 25 euros sans les frais de port. C'est un investissement élevé pour un effet qui risque de ne pas être au rendez-vous.
Il peut être avantageusement remplacé par un 74HC192.
4.4- Remplacement de la PLL complète.
Le remplacement pur et simple de cette PLL par un système moderne (SI5351 par exemple) reste possible, mais il faudra prendre en compte le codage de la fréquence par les trois roues 1 MHz ; 100 kHz ; 10 kHz.
Cela promet un microcontrôleur avec de nombreuses entrées (11 en tout pour les 200 canaux car il faut conserver les trois rotacteurs) et un programme particulièrement lourd.
A titre indicatif, le tableau ci-dessous donne les combinaisons des roues codeuses pour chaque chiffre :
(on notera que le "0" et le "1" sont présents deux fois sur les roues codeuses, et correspond certainement à une disponibilité de matériel inadapté lors de la fabrication).
RP8-10- Tableau codage.
Les mesures ont été faites à l'ohmmètre et hors tension :
- les 0 correspondent à R = 0 ohm par rapport à la masse
- les 1 correspondent à R = infinie ohm par rapport à la masse
Lorsque l'émetteur est en fonctionnement, la tension en CC obtenue est soit 0V soit 1,8V.
5- Conclusion.
Finalement, la solution (temporaire car elle est à l'essai et doit être validée après utilisation régulière du transceiver) a été simplement de filtrer les bornes du compteur MC4016P = MC74416P correspondant aux unités.
Le repositionnement des circuits de la PLL n'aura servi à rien...
En réalité, il faut s'attendre à devoir remettre les mains dans ce transceiver d'ici quelque temps car certains composants -comme les condensateurs ou les quartz- datent des années 1975 et commencent à être agés !
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