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" Perfectionnements dans les arrangements de circait de transformateurs de couplage ".
La présente invention est relative à des transfor- matears de couplage pour téléphones ou appareils analo- gaes, D'uns façon plus spéciale elle se réfère à des transformateurs de couplage dans des amplificateurs à basse fréquence. L'objet de l'invention est d'agrandir la gamme de fréquences oa ce que l'on appelle la largear de bande dans laquelle l'amortissement dans ces trans- formateurs est un minimum.
Suivant la présente invention cette extension de la largos de bande est réalisée par an élément d'accouplement mis en circuit sar l'un des côtés oa sar les deux côtés du transformateur, cet élé- ment consistant en an ou. plusieurs condensateurs, indac- tances ou groupements de ces deux appareils et ajusté de façon à augmenter la largeur de bande, par rapport à,
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la largeur de bande naturelle du transformateur.
L'invention sera plus complètement décrite en se référant au dessin annexé montrant divers modes de réa- lisation.
Sar le dessin:
La fjg. 1 montre, à simple titre de comparaison, an diagramme d'un transformateur à basse fréquence ordi- naire pour an amplificateur :
La fig. 2 montre un arrangement de circuit suivant la présente invention, dans sa forme la plus simple;
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Ta fig. 3 représente un diagramme de c:ircuit d'une forme de transition conduisant à un mode de réalisation perfectionné, représenté sur la figure 4;
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Les figuresvb il. 8 montrent des formes de transi- tion condliisant à d' autres modes de réalisation de-l'in- vention.
Sur la figure l, le transfo rmate l1r dont les bornes d'entrée SOllt désignées 7-.r 1 et les bonnes de sortie ps 2, consiste, comme d'habitude, en une inductance primai-
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re LI et en une inductance secondaire L2' ces deux in- ductances étant reliées magnétiquament l'une ru l'autre et le coefficient d'accouplement étant k. Le condensa- teur C20 indiqué par des lignes interrompues représente la capacité d'enroulement interne de l'enroulement secon-
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daire du transformateur.
Uourne l'enroulement primaire consist habituellement en un nombre de tours beaucoup plus petits que l'enroulement secondaire, la capacité de bobine interne primaire est négligeable . Une impédan- ce Z reliée aux bornes de sortie 2 du transformateur
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représente, l'impédance d'entrée de 1 '&ùiplii'icateat .
Le transformateur simple suivant la figure 1 admet, avec un faible amortissement, des oscillations de toutes
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fréquences comprises dans une certaine gai.ine de fréquent entre deux Séquences limites wc, (,)1 déterminées par la -S.2Ol
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équations.
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Ce qu'on appelle la largeur de bande relative de ce transformateur simple est; déterminé par le coeffi- cient d'accouplement k et peut être défini par l'équa- t ion.
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dans laquelle = 6 = 1 - k désigne la faite magnétique.
Le mode de réalisation le plus simple de l'invention re- présemté sar la figure 2 diffère des arrangements sui- vant la figure 1, en ce qu'un condensateur parallèle est mis en circuit entre les bornes d'entrée 1 du transfor- mateur. Grâce à ce shantage et à une valeur convenable de la capacité parallèle C1, le transformateur travaille comme un filtre de bande ayant une largeur de bande rela- tivement agrandie.
Si le circuit d'oscillations formé par l'inductance primaire L1 et la capacitéde shuntage Cl est accordé à la fréquence naturelle da circuit d'os- cillations consistant dans l'inductance secondaire L et la capacité de bobine interne C20 de cetteinductan-
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ce ( ezel = U 20 L 2 ), l'équation pour la largeur rela- tive de bande X do. filtre de bande est ¯ 2 X2 ;
1 + ----- k 6. - - 2 1 - k V6" 6'
L'accroissement de la largear relative de bande par rapport à celle de l'arrangement ordinaire suivant la figure 1, peut suivant l'équstion, 1, être exprimé par 358884
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Comme la faite 6 est très petite on petit, de l'é- qaation précédente, tirer la conclus ion que la gamme de fréquence pour les oscillations admises avec unminiumu d'amortissement est doublée. L e shantage, au moyen de la capacité parallèle C1 peut évidemment être consi- déré comme équivalent à ana augmentation dans le coeffi- cient d'accouplement du transformateur déterminant la largeur de bande.
Il est, toutefois, possible dtaugmen- ter la largeur de bande davantage en employant desélé- ments d'accouplement autres que la simple aapacité paral- lèle C1. Ce fait petit être expliqué par le raisonnement suivant. On supposera que l'arrangement de circait imagi- nairr suivant est établi. Un filtre ayant les bornes d'entrée 3 (voir figure 3) est mis en circuit en avant des bornes d'entrée 1 dans la transfo rmate ar suivant les figures 1 ou 2, Ce filtre est, '-, titre d'exemple, d'un. type contenant une inductance parallèle L et une capaci- té parallèle C, entre les bornes de sortie, et ayant en entre la même largeur de bande que le traisformateur suivant les figures 1 ou 2 et fine impédance de sortie qui est égale à.
l'impédance d'entrée de ce dernier. La combinason suivant la figaro 3 fonctionne ainsi de fa- çon identique avec le simple dispositif de la figure 2, en ce qai concerne la largeur et la caractéristique de bandc , tandis que l'amortissement à l'extérieur de la bande est évidemment, augmenté. On petit supposer mainte- nant que la capacité c est combinée à, la capacité paral- lèle C1, mise en circuit sur le côté primaire da trans- formateur formant ainsi i une capacité C'1 (figure 4). En outre, l'indactance parallèle L sur le côté de sortie du filtre est combinée à l'indactance primaire L1 da trans-
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formateur, de façon à former une inductance L' .
La dis- position qui est par suite obtenae suivant la figure 4 est ainsi entièrement équivalente à la disposition sui- vant la figure 3. Les équations suivantessont valables pour cet équivalent.
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dans lesquelles Ill' Lutz, k', suivant la fi,,-,are -1, représentent respectivement l'impédance primaire , l'im- pédance secondaire et le coefficient d'accouplement dans
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le transformatear suivant l'accouplement équivalent.
Si on considère la forme 3, on en tire la concision qàe le coefficient dlaoccuplenient k' da dernier transforma- tour est inférieur au coefficient d'acootiplement k dans le transformatear primitif. Une disposition suivant la
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figare 4 a donc comme résultat qu le transformateur ayant aiplus petit coefficient d'accouplement 11 admet la môme bande de fréquences que le transformateur, sai- vant la figure 2, ayant le coefficient d'accouplement plus élevé k. La largeur de la bande de fréquences dans le filtre de transformateur suivant la figure 4, peut
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t-ncora être augmentée, étant domié que le coefficient d'accouplement k' est plus petit que le coefficient
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d'accouplement Susaeptible d'être obtenu le plus élevé dans le transformateur.
En supposant que k1 soit augmen-
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té à la valeur maximum ko qu'on peat obtenir sur l'ensemble, le coefficient d'accouplement k, de Iatlfigare 3, représenterait alors évidemment une valeur plus grande C% M-1 d-% É%
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qua la plus grande valeur du coefficient d'accouplement susceptible d'être obtenue, c'est-à-dire que le transfor-- mateur sur la figure 0 représente, par rapport à l'arran- gement équivalent sur la figare 4, an transformateur fic- tif, qui en réalité ne peut être réalisé.
En d'satres termes, la figure 3 représente une phase de transmission qui est seulement concevable théoriquement mais qui toutefois, par la combinaison de L et de L1 donne la disposition parfaitement réalisable suivant la figure 4. Pour la largeur de bande de cette dernière, l'équa- tion suivante est valable, pourvu que le coefficient d'accouplement soit augmenté jusqu'à la plus haute va-
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lear possible ko' ,-#-### leur 1----'2- G <.1> 1+ + 0 . ,Vl +C< ##-¯##### 1 - kZ, dans laquolle0 = h- . L'éqaation (4) peui;, par appro- ximation, être Simplifiée de la façon suivante
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dans laquelle # = 1 - ko est la faite magnétique aa coefficient d'accouplement la plus élevé possible.
A titre d'exemple, on supposera que le coefficient d'accouplement susceptible d'être obtenu, kO = 0,995 et dons ces conditions # = 0,005 . Dans ce cas l'équa- tion suivante est valable pour la largeur relative de bande dans la disposition saivant la figure 4.
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La largeur de bande relative correspondante ponr un simple transformateur suivant la figure 1 est, d'après la formule 1, au même coefficient de couplage maximum sealement
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La largeur relative de bande a ainsi, par un arran- gement saivant la figare 4, été augmentée vingt fois.
Les figures 5 et 6 montrent deux formes de transi- tion correspondant à la figure 3, mais manies de filtres différemment composés, mis en circuit, en avant du trans- formateur. lesfiltres ont également, toutefois, une in- dactance parallèle L, disposée entre leurs bornes de sor- tie et cette inductance à la transition destiné aux for- mes finales correspondantes, est combinée avec l'indac- tance primaire du transformateur.
En ce qui concerne les formes de transition suivant les figures 3, 5 et 6, il ast supposé que le filtre est mis en circuit en avant d'an transformateur muni d'ane capacité parallèle Cl sur le côté du primaire, saivant la figure 3. Les figares 7 et 8 montrent deux formes de transition dans lesquelles an filtre est mis en cir- cuit, en avant da transformateur, sans capacité parallè- le entre les bornes da primaire. Le filtre suivant cha- cane de ces deux formes de transition eontient sar an côté de sortie, une inductance série, et également une inductance parallèle et on peat supposer que ceci est le résultat de la séparation en deux d'un filtre symétri- que.
Au lieu de mettre en circuit l'élément de couplage sar le côté primaire du transformateur, comme dans les modes de réalisation représentés, un élément de coupla- peut ge convenable, évidemment être disposé sar le côté secon- daire du transformateur, avec un effet semblable. On peat même réaliser tins nouvelle étape en mettant en cir- cuit an élément de couplage convenable, de chaque côté du transformateur, la largeur de bande étant ainsi en- core de nouveau augmentée.