COLLINS : RECEPTEUR 51S1

INTRODUCTION

Le Collins 51-S1 est un récepteur de communications à usage commercial et militaire de couverture générale. Il a remplacé à la fin des années 1950 le Collins 51J-4. Produit aux U.S.A de 1959 à 1975, il reste très recherché par les collectionneurs et utilisateurs de ce type de matériel.

La conception utilise une triple conversion dans les gammes de fréquences jusqu'à 7,0 MHz et une double conversion dans toutes les gammes supérieures à 7,0 MHz. Il offre d'excellentes performances dans l'un des trois modes proposés : AM, LSB, USB, CW.

Considéré comme rare sur la seconde édition du recueil "Shortwave Receivers Past And Present" de Fred Osterman.

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

GENERAL :
  • Frequency range : 0.2 to 30 megahertz in thirty 1-megahertz bands continuous coverage.
  • Modes : Upper sideband, lower sideband, AM or CW.
  • Power consumption : 125 watts.
  • Type of service : Fixed station attended, or unattended, with provision for remote control of rf gain.
  • Rf input impedance : 50 ohms, unbalanced.
  • 500 kHz if. output at J9 : 50 mV minimum into 50 ohm load with 5µV input signal.
  • Matching speaker impedance : 4 or 600 ohms, unbalanced.
  • Balanced line output impedance : 600 ohms balanced, center-tap ground reference or floating. (For 51S-1B. 150 ohms floating).
  • Matching phone patch : 500 to 600 ohms.
  • Impedance (local) : 500 to 600 ohms.
  • Calibration accuracy : When zeroed to nearest 100 kHz calibration point, the frequency will be within +/- 400 Hz.
  • Dial backlash : Not more than 150 Hz.
  • Audio-frequency response AM : 100 to 2500 Hz +/- 6 db (line channel). 200 to 2500 Hz +/- 6 db (local channel).
  • SSB (high-frequency limit determined by filter bandwidth) : 350 to 3050 Hz at 3.5 db (line channel). 350 to 3050 Hz at 3.5 db (local channel).
  • Audio output distortion (SSB test signal 100 microVolt input, 1.0-watt local output, 1 mw (0 dbm) line output) : Local not more than 10 percent. Line not more than 3.0 percent.
  • Q-multiplier rejection notch depth : Not less than -40 dB.
RECEIVER FREQUENCE STABILITY :

  • During temperature change from 0 to +50 °C, after 90 minutes warmup, audio output frequency will not vary more than +/- 885 Hz for carrier frequencies from 2 to 7 Mhz.
  • From 7 Mhz to 30 Mhz. stability varies from 36 PPM  +/- 400 Hz at 7.00 Mhz (652 Hz) to 27 PPM +/- 400 Hz at 30 Mhz (1210 Hz).
  • For +/- 10% line voltage variation, frequency varies not more than +/- 100 Hz.

RECEIVER SENSITIVITY AM (nominal) :

  • 3.0 microvolts for not less than 10-db signal + noise/noise (2 to 30 Mhz).
  • 15.0 microvolts for not less than 10-db signai + noise/noise (0.5 to 2 Mhz).
  • 20.0 microvolts for not less than 10-db signal + noise/noise (0.2 to 0.5 Mhz).
  • With 55G-1 Preselector, 5.0 microvolts for not less than 10 db signal + noise/noise (0.2 to 2.0 Mhz).

RECEIVER SENSITIVITY SSB & CW :

  • 0.6 µVolt for not less than 10-db carrier on carrier off (2 to 30 MHz).
  • 3.0 µVolts for not less than 10-db carrier on carrier off (0.5 to 2.0 MHz).
  • 4.0 µVolts for not less than 10-db carrier on carrier off (0.2 to 0.5 MHz).
  • With 55G-1 Preselector, 1.0 µVolt for not less than 10-db carrier on carrier off (0.2 to 2.0 MHz).

SELECTIVITY :

  • CW (at 6 db points) : 800 Hz bandwidth, nominal. (650 Hz minimum, 950 Hz maximum, 300 Hz maximum bandwidth optionnal).
  • SSB (at 3.5 db points) : 2.75 or 2.4 khz bandwidth (3.1 khz bandwidth optional).
  • AM (at 6 db points) : 5.0 khz bandwidth minimum (6.0 kHz optional).
  • AM (at 60 db points) : 22.0 khz bandwidth maximum.

SPURIOUS RESPONSES (above 2 MHz) :

  • Internal spurious signals : Less than two microvolts equivalent signal.
  • Other spurious signals : Not less than 70 db down, except from 4.8 to 5.2 MHz, not less than 40 db down.

IMAGE RESPONSE :

  • Not less than 50 db down from 2 to 25 MHz.
  • Not less than 40 db down from 25 to 30 MHz.
  • Referenced to midband.

SIZE & WEIGHT :

  • Cabinet version 196.85 mm (7.750 in) high by 374.65 mm (14.750 in) wide by 335.36 mm (13.203 in ) deep.
  • Rack-mounted version 221.44 mm (8.718 in) high by 482.60 mm (19.00 in) wide by 334.187 mm (13.187 in) deep.
  • 28 pounds (12.70 kg), except 51S-1/1AF.

TUBES ET SEMICONDUCTEURS

Collins 51S1 In
  • V1 : RF amplifier= 6DC6.
  • V2 : First mixer and HF crystal oscillator = 6EA8.
  • V3 : Second mixer and 17.5 MHz oscillator = 6EA8.
  • V4 : Third mixer and remote gain gate = 6EA8
  • V5 & V7 & V8 : IF amplifiers = 6BA6.
  • V6 : Q.multiplier = 12AX7.
  • V9 : AGC amplifier = 6BA6.
  • V10 : LF mixer and IF crystal oscillator = 6EA8.
  • V11 : IF cathode follower and AGC cathode lollower= 5670.
  • V12 : Second local AF amplifier = 6BF5.
  • V13 : Second line AF amplifier = 6AK6.
  • V14 : First line AF amplifier and first local AF amplifier = 12AX7.
  • V15 : Variable.frequency oscillator = 7543.
  • V16 : LF mixer and calibration oscillator = 6EA8.
  • V17 : Beat.frequency oscillator = 7543.
  • CR1 thru  CR4 : Product demodulator = 1N 34A.
  • CR5, CR18, CR19 and CR20 : Meter rectifiers = 1N270.
  • CR 6 thru CR13 : Power supply rectifier = 1N1695.
  • CR14 : AGC rectifier= 1N482A.
  • CR15 : AM detector = 1N34A.
  • CR16 : AGC stabilizer = 1N482A.
  • CRI7 : Muting transient suppressor = 1N67A.
  • CR 401 thru CR 403: Dc power supply rectifier = 2N637B.
  • Q1 : SSB/CW AF amplifier = 2N388 or 2N222A.
  • Q401 thru Q404 : Dc power supply switching = 2N637B.

PARTICULARITES


Ce récepteur commercialisé en 1959 a été décliné en plusieurs versions :

  • 51S-1,
  • 51S-1A,
  • 51S-1F,
  • 51S-1AF,
  • 51S-1B

La différence entre ces différents modèles, se situerait au niveau de l'intégration (récepteur de table, en baie ou sur amortisseurs), la connectique et l'alimentation (400 Hz).

Il pouvait être complété par un tuner "Low Frequency" 55G-1/LF qui permettait d'améliorer la sélectivité et la sensibilité d'entrée du 51S-1 entre 200 et 2000 kilohertz ce qui réduisait considérablement la modulation provoquées par les émissions fortes. En complément, le coffret 55G-1 contenait un haut-parleur de 4 ohms pour le 51S-1.

Comme ses prédécesseurs, il s'agit d'un matériel de très haut niveau technologique qui après 40 ans offre une précision d'écoute assez exceptionnelle.

Le matériel présenté fait partie des premières séries de 1959 (<N°1000) puisqu'en 1961, le logo "Collins" a été modifié.

TRAVAUX DE RESTAURATION

Compte-tenu de l'état exceptionnel de ce récepteur, les principaux travaux de restauration se sont limités à :
  • l'extraction du châssis de son cabinet,
  • lavage du cabinet,
  • dépoussiérage de l'intérieur,
  • remplacement de tous les tubes,
  • mise en place des quartz manquants,
  • remplacement des boutons,
  • remplacement des pieds du cabinet,
  • câblage de la prise et du cordon secteur pour le 220 Volts. Il est à noter que ce connecteur est un modèle de la marque "Amphenol" assez difficile à trouver (et onéreux).
  • vérification des contacts des commutateurs,
  • mesures électriques en différents points du récepteur.
A la mise sous tension, le récepteur a fonctionné du premier coup et a montré tout de suite ses qualités en terme de sensibilité et sélectivité.

Une des problématiques dans la restauration d'un tel matériel, est de trouver les 3 quartz nécessaires sur le châssis :

  • 100 Khz pour le calibrateur (Nécessaire uniquement pour refaire tout l'étalonnage du récepteur),
  • 500 Khz pour le BFO donc indispensable pour écouter la BLU et la CW.
  • 17,5 Mhz n'est utilisé que dans l'oscillateur servant pour les gammes 2-3, 3-4, 4-5, 5-6 et 6-7 Mhz.
Pour celui qui serait tenté par une restauration de ce type de matériel, je recommande la lecture de l'excellent article d'un OM français "F6CER" sur le site CCAE.

MANUEL UTILISATEUR

Vous pouvez trouver le manuel de ce récepteur sur le site "Collins Collector Association" et plus particulièrement sur  ce lien.

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