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"" PERFECTIONNEMENTS APPORTES A L'AMPLIFICATION. - ""
La présente invention vise les appareils amplificateurs du genre utilisé, par exemple, pour les communications en général, et elle a pour objet principal un procédé et un appareil perfectionnés pouvant fonctionner dans une ganme de fréquences considérable sana variation du coefficient d'amplification*
Dans le fonctionnement de l'amplificateur à couplage par transfor- mateur ou par impédance, on a jusqu'ici reconnu que le rapport d'amplification varie avec la fréquence* Suivant la présente invention,
on évite cet inconvé- nient en utilisant un élément de couplage comportant une capacité et plusieurs inductances reliées entre elles et aux autres éléments de l'amplificateur de
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façon à assurer 'un rapport de transformation pratiquement invariable sur une échelle de fréquences qui comporte, d'une part, les fréquences les plus élevées, et d'autre part, les fréquences audibles les plus basses.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et avantages de l'invention, en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent donnés à titre d'exemple non limitatifs, dans lesquels :
La Fig.l représente un appareil amplificateur réalisant l'objet de 1'Invention*
La Fig.2 une courbe qui sert à en expliquer le fonctionnement.
L'appareil représenté comporte des bornes d'entrée 1 et des bor- nes de sortie 2, interconnectées par des éléments comprenant un transformateur 3, des tubes à décharge électronique 4 et 5, un système de couplage comportant des enroulements 6 et 7 et un condensateur 8 branché entre une des bornes de l'enroulement 6 et une prise intermédiaire entre les extrémités de l'enroulement 7, ce dernier pouvant fonctionner en auto-transformateur* Le courant est fourni aux circuits de plaque des dispositifs 4 & 5 par une source 9, et une source de tension appropriée 10 fournit la tension de polarisation qu'il convient d'ap- pliquer aux grilles de ces tubes.
Avec ces connexions, l'enroulement 7 fonctionne canme auto-transfir- mateur ,son circuit primaire étant relié à travers le condensateur 8 au circuit de plaque du dispositif 4 et son circuit secondaire étant inclus dans le cir- tui de grille du dispositif 5. Il est évident que l'auto-transformateur 7 peut être remplacé par un transformateur pourvu de circuits secondaire et primaire séparés, et que sa prise intermédiaire peut être réglée en vue de modifier le rapport de transformation.
Pour permettre de maintenir le rapport d'amplification à une valeur pratiquement invariable sur une large échelle des fréquences, il est nécessaire que les inductances 16 et L7 des enroulements 6 et 7, et que la capacité C8 du condensateur 8, aient des valeurs bien définies par rapport à la résistance R4 du circuit d'anode du dispositif 4 et à la résistance R7 du circuit primai- re de l'enroulement 7 du transformateur.
Quand un couplage à transformateur, ou auto-traisformateur, fonc- tionne à des fréquences très basses, la tension de la grille est très approxi- mativement égale au produit de la tension primaire par le rapport des nanbres @
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de spires au secondaire et au primaire- Cela signifie que, si la tension E7 appliquée à l'enroulement 7 est constante, la tension Eg5 appliquée à la grille du tube 5, doit être très approximativement invariable.
Si on désigne par MEg4 le produit de la constante d'amplification du tube 4 par la tension appliquée au circuit d'entrée du tube, et par A :Le rapport de transformation de l'auto-transformateur 7, on obtient :
EMI3.1
111 ±1¯ ¯ (y 4l%4 . (2é(- L? I> r1110111 -,I + i Amig4 [Bl.E 1't W 2 l Ig .. + j +[ ?F4B? + 1 P.
FI - (l w 2 lleo8 W16 j 08
La résonnance de produit quand le terme contenu dans la seconde parenthèse est égal à zéro ; dans ces conditions :
EMI3.2
% - u,,,,2D Z6Z'T "7 (2)
Si L6' L7 et C8 reçoivent des valeurs appropriées, le rapport Eg5 est pratiquement égal à l'unité à partir de la fréquence ré sonnante AMEg4 jusqu'aux fréquences plus élevées pour lesquelles la capacité et les fuites commencent à intervenir*
Si le circuit est rendu résomant pour la plus basse fréquence qu'on désire amplifier uniformément et si on désigne cette fréquence par fo' on peut écrire les équations
EMI3.3
W 4 Eg5 B4 fin 1 - By ¯ Z6 MT lS0S si on substitue, dans 3, la valeur C8 tirée de l'équation 2, on obtient
EMI3.4
17 m ( % .
]3 + % 2 L2 ) i w 8 L
Cette équation 4 indique qu'il existe un nombre infini de combi- naisons L6 et L7'pour lesquelles
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EMI4.1
zg5 - . at ,,"p °r M%i :En choisissant une autre fréquence #2, égale au double environ
EMI4.2
de la fréquencewo et en faisant égal à 1 le rapport %5 , on fixe AMEg4 les valeurs de I1 et L2 de façon à donner pratiquement un rapport égal à
EMI4.3
itimité pour les fréquences supérieures à 00, Si donc on écrit Egs 4 pour #= #2 et si c8 est remplacé par les valeurs tirées de l'équation 2, il en ]résulte
EMI4.4
II'l * Z wp 2 yr .JMh-.1s.t,./ 8 6 2 2 [ J + 1 ./ O )
2 Ir R7 ] Ki2 C 2 -T + a a + --tJfi "'2 6
En combinant les équations 5 et 4 et en omettant les quantités négligeables, on en déduit :
EMI4.5
B w2 Le - (6) LVa j 2- " TT-1 ) wo 2 - ( LV o 1 2 ¯1.w0 I¯1 (7) L? V 0 1 lb+Ilq . 1 1 - p -<' tlv ttt Pour #2-#o ces équations dament
EMI4.6
t6 a 34 wo B4 37 f ô (8) L7'" R + 1,1g .159 Et + .188 D7 (9 wO . fb a 1¯¯¯¯¯¯¯¯¯ - .159¯¯¯¯¯¯¯¯¯ (la) o 8 ...
Wp (P4 1 + 5 1Y) fa (B4, .159 + .?5 B7 (10)
Si on suppore R4 égal à 1200 chms, fo à 30 p:s, L6 à 150 henries, L7 à 70 heries et C8 à 0,415 microfarads, on obtient les valeurs suivantes @
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EMI5.1
du rapport ¯¯5## pour les différaites valeurs de fréquence f e .AMEg4 t Ear5 (en % du rapport de transformation] AUg4
10 8.5
20 68.5
30 100. 0
40 101.5
60 100.5
120 100.0
La Fig.2 représente les résultats obtenus expérimentallement avec les valeurs: L7 égal à 70 henries, L6 à 37 henries, C8 à un microfarad, fo à 27 P:s, R4 à 5100 ohms et la rapport de transformation à 1/4. On doit obser- ver qu'entre 30 et 7.000 p:s, le rapportEg5 varie d' environ 3% seule..
AMEGg4 ment, ce qui montre que le rapport d'amplification de l'appareil est pratique- ment invariable, dans toute l'échelle, des fréquences audibles.
On doit remarquer que les valeurs calculées sont légèrement supé- rieures aux valeurs déterminées expérimentalement pour les basses fréquences* Cette différence est due à ce qu'on ne prend pas en considération les pertes dans le noyau Dans les appareils utilisés pour obtenir les données sur les- quelles la courbe est basée, la densité de flux est comparativement élevée pour un transformateur d'étage.
Si la densité de flux est maintenue très basse, l'effet des pertes dans le fer est pratiquement négligeable, et les conditions dans lesquelles sera maintenu pratiquement constant le rapport de transforma- tion pour une large gamme de fréquences se détermineront aisément à l'aide des équations 8,9 et la*
On a fait choix de ce mode de réalisation des moyens préconisés par l'invention afin d'en faire mieux comprendre les caractéristiques générales.
Il est évident, cependant que l'invention est susceptible de recevoir des for- mes de réalisation variées et que toutes formes équivalent à celle qui a servi d'exemple, rentrant, comme l'exemple indiqué, dans le domaine de l'invention.