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La priorité du brevet déposé aux Etats-Unis d'Amérique le 6 Août 1926 sous le No 127658 par Irving F. BYRNES, est revendiquée pour cette demande en vertu de la Convention Internationale de 1883.- BREVET PRINCIPAL ...... No 340.125 du 23 Février 198-7 1er Perfectionnement No 271.161 (No de la demande} du 11 Juin 1927.
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La présente invention vise les oscillateurs dont la fréquence est commandée par un élément piézo-électrique, et elle a pour objet princi- pal l'établissement d'un oscillateur perfectionné susceptible de fournir du courant à une fréquence beaucoup plus élevée que la fréquence de résonance de l'élément piézo-électrique par lequel il est commandé.
Un élément piézo-électrique est constitué par me plaquette dé- coupée dans un. cristal de quartz ou d'une autre matière appropriée, suivant des directions bien définies par rapport à ses axes optique et électrique.
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Il est bien connu qu'un tel élément piézo-électrique est capa- ble de transformer l'énergie mécanique en énergie électrique, ou vice-versa, soit sous l'effet de charges électriques de polarités différentes apparais- sant sur les faces opposées de l'élément lorsqu'il est soumis à un effort mécanique, soit sous l'effet d'ondes de compression déterminées dans la masse de l'élément lorsqu'il est soumis à des efforts électriques dans un champ alternatif électrostatique.
Comme la résomnance mécanique s'établit dans l'élément en vibra- tion, quand la fréquence du champ électrostatique correspond à la fréquence des ondes de compression provoquées dans le quarté piézo-électrique, il est possible d'utiliser cet élément comme un moyen de sélection ou de détermina- tion préalable de la fréquence de transmission du courant par un circuit,
On sait que la fréquence de résoanance d'un élément piézo-élec- trique dépend de l'épaisseur de l'élément et qu'elle varie en sens inverse de cette épaisseur. Par conséquent, un élément piézo-électrique très mince et fragile est en principe nécessaire pour la commande des oscillations de fréquence très élevée. Or l'établissement de tels éléments est très difficile en pratique.
Sans doute il n'y a aucune difficulté à réduire un élément à toute épaisseur pratique désirée, mais il est invraisemblable qu'un élément très mince taillé à la manière ordinaire, réponde bien à la fréquence corres- pondant à son épaisseur plutôt qu'à la fréquence relativement basse qui corres pond à sa longueur.
Un autre défaut des éléments très minces est leur extrême fragi- lité. Pour ces raisons, il ne convient pas d'employer des éléments piézo-élec- triquestaillés à la manière ordinaire, dans les cas où la fréquence est éle- vée et correspond à une très petite dimension de l'élément.
L'invention a pour objet d'éviter ces difficultés, en combinant un élément piézo-électrique relativement épais avec plusieurs circuits dont l'un est réglé pour la fréquence de résonance de l'élément, et dont l'autre est réglé pour un harmonique de cette fréquence de résonance.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tagesde l'invention en se référant à la description suivante et au dessin qui l'accompagne, ce dessin représente un oscillateur auquel on a appliqué le principe de Il inventions
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Cet oscillateur comporte un tube à décharge électronique 1 pour- vu d'une cathode 2 et d'une anode ou plaque 3, ces électrodes étant reliées entre elles à travers une source 4 et un élément de réglage, représenté sous forme d'un condensateur 5 en dérivation sur une réactance 6..Le tube 1 est également pourvu d'une grille 7, destinée à commander le passage du courant entre la cathode 2 et l'anode 3. Cette grille, est dans la figure, reliée à la cathode2 par deux circuits en parallèle,
dont l'un comprend un élément piézo-éleotrique 8, et l'autre une réactance 9 suivie d'une source de tension de grille, représentée dans la figure sous forme d'une batterie 10.
On observera qu'il a été prévu dans le montage un condensateur 11 et une réactance 23 assurant la mise hors circuit de la source 4 pour les courants de haute fréquence. D'autre part, le circuit de plaque du tube 1 est accouplé au circuit de grille d'un tube à décharge électronique 12 par 1' intermédiaire d'un condensateur 13. Le tube 12 est pourvu d'une cathode 14 et d'une anode 15 qui sont interconnectées à travers un shunt à haute fréquence 16 et à travers un circuit comportant la source 4, une réactance 24 destinée à exclure le courant de haute fréquence de la source 4, et un dispositif de réglage représenté comne un condensateur 17 aux bornes d'une réactance 18.
Un condensateur 25 peut aussi être prévu pour faciliter l'exclusion des cou- rants de haute fréquence de la source 4.
Ire dispositif 12 comporte également une grille 19, reliée à la cathode 14 par l'intermédiaire d'une réactance 20, et une source 21 permet- tant d'appliquer à la grille 19 une tension de grille négative* Avec ces connexions, on fournit le courant de la source 4 à un circuit de débit 22, avec une fréquence dépendant des caractéristiques de fréquence de l'élément piézo-électrique 8,
En supposant que l'élément 8 résonne pour l'onde de 200 m. et que le circuit de plaque du dispositif 1 soit rglé pour cette longueur d'on- de, le courant sera transmis, à travers le dispositif 1, à une fréquence qui correspond aux dimensions de l'élément 8. Le courant fourni au circuit 22 aura cependant une fréquence qui dépendra du réglage du circuit de plaque du dispositif 12.
Avec un réglage approprié du condensateur 17, on peut faire en sorte, par conséquent, que la fréquence du courant du circuit 22 corresponde & une longueur d'onde de 4()ne ou à toute autre longueur d'onde désirée.
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11 convient évidemment de comprendre qu'on peut employer le nom- bre d'étages qu'on désire, chacun des étages successifs étant réglé, soit pour le même harmonique, soit pour un harmonique différant de la fréquence de l'étage précédent, Par conséquent, l'invention rend possible le fonctionnement du circuit 22 à une fréquence élevée de valeur constante, et elle évite toutes les difficultés rencontrées dans l'établissement et l'utilisation des éléments piézo-électriques de très faible épaisseur.
On peut encore faire ressortir, conme avantage inhérent au mon- tage représenté, que l'amplificateur à haute fréquence n'exige pas de neutra- lisation. En d'autres termes, le tube à vide 12 ne tend pas à osciller, puis- que son circuit de grille est régi* pour une autre fréquence. C'est là. un avantage important dans les montages amplificateurs de haute fréquence à ondes courtes, puisque la neutralisation entraîne toujours plus ou moins de diffi- cultés.
Le montage représenté a été simplement donné à titre d'exemple, afin d'illustrer clairement les principes mis en oeuvre et les moyens de l'in- vention, mais il est évident qu'on peut imaginer d'autres variantes qui, ayant même principe et même objet que les dispositions indiquées, rentraient comme -elles dans le cadre du présent brevet.