<Desc/Clms Page number 1>
" PROCEDE ET MONTAGE POUR MULTIPLICATION DE FREQUENCE".
Il a déjà été proposé, notamment dans le brevet français 629595 déposé le 10 Mai 1926, d'utiliser deux ondes modulées en phase et super- posées ensuite en opposition, afin d'émettre une onde modulée en amplitude.
On a également indiqué dans le même brevet deux méthodes permettant de moduler
<Desc/Clms Page number 2>
symétriquement les phases des ondes dans cha- cun des circuits différentiels. La Séquence de modulation était alors indépendante de la fréquence du générateur principal, et la sour- ce de l'énergie modulatrice était indépendante de la source de l'énergie modulée de haute fré- quence.
La présente invention, système Wassermann, vise un nouveau procédé de multi- plication de fréquence, consistant essentielle- ment à moduler la phase d'une onde traversant un circuit électrique à une fréquence égale à celle de cette onde. Le montage utilisé com- portera de préférence deux circuits alimentés par un seul générateur, 'les courants de ces circuits étant ensuite superposés en opposit ion.
Si la modulation de phase s'effectue à la même fréquence que celle du générateur principal, le montage fonctionne comme doubleur de fréquence En effet, l'onde du générateur principal étant proportionnelle à sin #t, celle dans un des circuits différentiels sera de-la forme : @
EMI2.1
sin (.1..) t + tf sinWt ) ou désigne un -angle relativement faible.
En donnant à l'onde dans l'autre circuit la forme : sin (#t-# sin # t) et en superposant ces ondes, après une amplifi- cation éventuelle en opposition, on obtient .
EMI2.2
<Desc/Clms Page number 3>
Le circuit commun dans lequel 'ces ondes sont superposées constitue donc une sour- ce d'énergie à fréquence 2 #. Cette source peut être traitée tout comme la source primitive, c'est-à-dire débiter l'énergie soit directement, soit après amplification. On peut donc en déri- ver une partie d'énergie pour des besoins immédiats et en utiliser une autre partie à exciter deux circuits différentiels analogues aux circuits excités par la source principale.
Un des points caractéristiques de la présente invention est l'utilisation de la même source d'énergie et du même circuit modula- teur pour moduler les phases de toutes les ondes à fréquences multiples obtenues successivement l'une de l'autre. En appliquant donc la modula- tion de phase à la fréquence # à l'onde de forme sin 2 #t, on obtient dans les circuits diffé- rentiels les ondes de formes :
EMI3.1
sin (2cOt +,sinLNt) et sin (2 UJ t- sint<.;t) qui après la superposition en opposition donne- ront :
EMI3.2
2 tcos 2 ,Jt sintjjt = cp sin 3wt -rsinc.t
Si on connecte le circuit où ces ondes sont superposées à un filtre passe-haut arrêtant les fréquences inférieuresà 3#, on obtient à la sortie de ce filtre la fréquence 3#, et ce circuit de sortie peut être à nou- veau considéré comme la source primitive. En appliquant la modulation à fréquence #à cette onde, on obtiendrait la fréquence 4#, et ainsi de suite. Chaque harmonique peut-être dérivée du circuit où elle est obtenue et utilisée
EMI3.3
sépaiément ou en comtinaison avec d'autres àar-
<Desc/Clms Page number 4>
moniques après amplification et changement de phase suivant les besoins.
Un montage conforme à l'invention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, sur la figure jointe. La référence 1 désigne le générateur qui, d'une part, débite directe- ment en 11 l'énergie à fréquence #, d'autre part, excite deux circuits différentiels 2 et 2' et, enfin, fournit l'énergie au circuit modulateur 15.
La méthode de variation de phase dans les circuits 2 et 2' consiste à intercaler dans ces circuits un élément 14 ou 14' dont l'impé- dance peut être contrôlée à distance par des moyens électriques et varie suivant les valeurs instantanées du courant reçu. A titre d'exemple, on pourrait utiliser un élément à impédance variable décrit dans la demande de brevet fran- çais déposée ce jour pour "Nouvelle impédance réglable et son procédé de réglage". Pour d'au- tres applications on pourrait utiliser une self à fer saturé telle que décrite dans le brevet français N 629.595 déposé le 10 liai 1926 en variant l'impédance de cette self par la méthode décrite au même brevet.
Dans tous les cas l'é- nergie nécessaire pour effectuer la modulation de phase sera de préférence fournie par le géné- rateur principal 1, et le sens de couplage du. circuit modulateur 15 avec les éléments 14 et 14' sera tel, que l'impédance de l'élément 14 soit minima lorsque celle de 1 élément ,14' est maxima, et inversement.
Les ondes non modulées dans les cir-
<Desc/Clms Page number 5>
cuits 2 et 2' seront de préférence en phase.
Cette disposition combinée avec l'utilisation des circuits différentiels donne l'avantage de supprimer l'onde fondamentale qu'on n'a pas ainsi besoin de filtrer.
Les ondes modulées en phase , après amplification éventuelle en A, arrivent aux circuits 3 et couplés différentiellement avec le circuit 4, qui constitue la source d'é- nergie à fréquence 2#. On peut donc dériver en 12 une partie de cette énergie,qui peut être amplifiée en A1 et décalée en Ph si on le dési- re. Le circuit 4 excite deux nouveaux circuits différentiels 5 et 5' analogues à 2 et 2'.La modulation de phase dans ces circuits s'effectue à l'aide du même circuit modulateur 15 en inter- calant des éléments 16 et 16' analogues à 14 et 14'.
Après. amplification éventuelle par des ampli- ficateurs A (pour compenser les pertes d'éner- gie antérieure) les ondes modulées arrivent dans les circuits 6 et 6', couplés différentiel- lement avec le circuit 7 parcouru par l'onde complexe, qui, après le filtrage à travers le filtre passe-haut F1, est transformée en onde pure sin j #t dans le circuit 8, cette onde pouvant être partiellement utilisée en 13.
On peut répéter l'opération autant de fois que l'on veut et obtenir les harmoni- ques 4, 5....etc. Le circuit fournissant l'onde sin n # t sera toujours précédé par un filtre passe-haut qui serait désigné par Fn-2 si on développait davantage le schéma du dessin joint.
<Desc/Clms Page number 6>
Bien entendu, on pourrait modifier le montage de façon à ne pas arriver à une harmoni- que déterminée en passant par toutes les harmoni- ques intermédiaires. Il suffirait pour celà d'utiliser pour la modulation de phase de cer- tains circuits intermédiaires une fréquence har- monique obtenue précédemment, au lieu de la fré- quence du générateur principal. On pourrait au si utiliser successivement pour la modulation dans les circuits successifs les fréquences obtenues précédemment, et ceci dans un ordre voulu. On pourrait ainsi obtenir une gamme bien déterminée d'harmoniques, ne se suivant pas nécessairement,
Les applications de ce montage sont nombreuses et dépendent de la fréquence du géné- rateur 1.
Dans le cas de la haute fréquence, le dispositif pourra être avantageusement utilisé dans les générateurs d'oscillations à quartz, assu- rant un bon rendement du multiplicateur, car la modulation de phase s'effectue à faible puissance, alors que l'installation amplificatrice est tra- versée constamment par une onde à amplitude pra- tiquement constante. Comme exemple d'une autre application, on pourrait superposer toutes les fréquences obtenues dans un circuit commun, obtenant ainsi une onde de forme voulue.
Si la fréquence du générateur 1 est audible, cette onde donnera lieu à un son et le montage pourra être utilisé dans des instruments de musique électriques Dans ce cas le même instrument pourrait être réglé de façon à imiter différents instruments ordinaires, et notamment par changement du timbre. -Ce change- ment pourrait être effectué en agissant sur Les amplificateurs A1.
@
<Desc / Clms Page number 1>
"METHOD AND ASSEMBLY FOR FREQUENCY MULTIPLICATION".
It has already been proposed, in particular in French patent 629595 filed on May 10, 1926, to use two waves modulated in phase and then superimposed in opposition, in order to emit an amplitude modulated wave.
Two methods for modulating
<Desc / Clms Page number 2>
symmetrically the phases of the waves in each of the differential circuits. The modulation sequence was then independent of the frequency of the main generator, and the source of the modulating energy was independent of the source of the high frequency modulated energy.
The present invention, a Wassermann system, aims at a new method of frequency multiplication, consisting essentially in modulating the phase of a wave passing through an electric circuit at a frequency equal to that of this wave. The circuit used will preferably comprise two circuits supplied by a single generator, the currents of these circuits then being superimposed in opposition.
If the phase modulation is carried out at the same frequency as that of the main generator, the assembly works as a frequency doubler Indeed, the wave of the main generator being proportional to sin #t, that in one of the differential circuits will be- the form : @
EMI2.1
sin (.1 ..) t + tf sinWt) or designate a relatively small -angle.
By giving the wave in the other circuit the form: sin (# t- # sin # t) and by superimposing these waves, after a possible amplification in opposition, we obtain.
EMI2.2
<Desc / Clms Page number 3>
The common circuit in which these waves are superimposed therefore constitutes a source of energy at frequency 2 #. This source can be treated just like the primitive source, that is to say debit the energy either directly or after amplification. It is therefore possible to derive a part of energy from it for immediate needs and to use another part to excite two differential circuits similar to the circuits excited by the main source.
One of the characteristic points of the present invention is the use of the same energy source and of the same modulator circuit to modulate the phases of all the waves at multiple frequencies obtained successively from one another. By applying phase modulation at frequency # to the wave of form sin 2 #t, we obtain in differential circuits the waves of forms:
EMI3.1
sin (2cOt +, sinLNt) and sin (2 UJ t- sint <.; t) which after the superposition in opposition will give:
EMI3.2
2 tcos 2, Jt sintjjt = cp sin 3wt -rsinc.t
If we connect the circuit where these waves are superimposed to a high-pass filter stopping the frequencies below 3 #, we obtain at the output of this filter the frequency 3 #, and this output circuit can be considered again as the primitive source. By applying frequency modulation # to this wave, we would get the frequency 4 #, and so on. Each harmonic can be derived from the circuit where it is obtained and used
EMI3.3
separately or in combination with other
<Desc / Clms Page number 4>
moniques after amplification and phase change as needed.
An assembly according to the invention is shown, by way of nonlimiting example, in the accompanying figure. Reference 1 designates the generator which, on the one hand, delivers the energy at frequency # directly at 11, on the other hand, excites two differential circuits 2 and 2 'and, finally, supplies the energy to the modulator circuit. 15.
The phase variation method in circuits 2 and 2 'consists in inserting in these circuits an element 14 or 14' whose impedance can be controlled remotely by electrical means and varies according to the instantaneous values of the current received. By way of example, one could use a variable impedance element described in the French patent application filed today for “New adjustable impedance and its adjustment process”. For other applications, a saturated iron choke could be used as described in French patent No. 629,595 filed on January 10, 1926, varying the impedance of this choke by the method described in the same patent.
In all cases, the energy necessary to carry out the phase modulation will preferably be supplied by the main generator 1, and the direction of coupling of. modulator circuit 15 with elements 14 and 14 'will be such that the impedance of element 14 is minimum when that of 1 element, 14' is maximum, and vice versa.
Unmodulated waves in the cir-
<Desc / Clms Page number 5>
baked 2 and 2 'will preferably be in phase.
This arrangement, combined with the use of differential circuits, gives the advantage of eliminating the fundamental wave, which thus does not need to be filtered.
The waves modulated in phase, after possible amplification in A, arrive at the circuits 3 and coupled differentially with the circuit 4, which constitutes the source of energy at frequency 2 #. Part of this energy can therefore be derived at 12, which can be amplified in A1 and shifted in Ph if desired. Circuit 4 excites two new differential circuits 5 and 5 'analogous to 2 and 2'. The phase modulation in these circuits is effected using the same modulator circuit 15 by interposing elements 16 and 16 'analogous to 14 and 14 '.
After. possible amplification by amplifiers A (to compensate for the losses of previous energy) the modulated waves arrive in circuits 6 and 6 ', coupled differentially with circuit 7 traversed by the complex wave, which, after the filtering through the high pass filter F1, is transformed into a pure wave sin j #t in the circuit 8, this wave being able to be partially used in 13.
You can repeat the operation as many times as you want and obtain harmonics 4, 5 .... etc. The circuit supplying the sin n # t wave will always be preceded by a high pass filter which would be designated by Fn-2 if the diagram of the attached drawing was developed further.
<Desc / Clms Page number 6>
Of course, the assembly could be modified so as not to arrive at a given harmonic by passing through all the intermediate harmonics. It would be sufficient for this to use for the phase modulation of certain intermediate circuits a harmonic frequency obtained previously, instead of the frequency of the main generator. The frequencies obtained previously could be used successively for modulation in successive circuits, and this in a desired order. We could thus obtain a well-determined range of harmonics, not necessarily following each other,
The applications of this assembly are numerous and depend on the frequency of generator 1.
In the case of high frequency, the device can be advantageously used in quartz oscillations generators, ensuring good efficiency of the multiplier, because the phase modulation is carried out at low power, while the amplifying installation is constantly crossed by a wave of almost constant amplitude. As an example of another application, one could superimpose all the frequencies obtained in a common circuit, thus obtaining a wave of the desired shape.
If the frequency of generator 1 is audible, this wave will give rise to a sound and the assembly can be used in electric musical instruments.In this case the same instrument could be adjusted so as to imitate different ordinary instruments, and in particular by changing the stamped. -This change could be made by acting on amplifiers A1.
@