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JDiSPoSit1f destiné à compenser la distorsion dans les lignes électriques " .
Le présente invention est relative à un montage électrique, plus particulièrement destiné à être inséré dans les lignes téléphoniques ou analogues, en vue d'égaliser les différences dans l'atténuation ou vi- tesse de propagation des différentes fréquences dans les oscillations de la voix . En particulier dans les lignes en charge, l'atténuation est considérablement plus impor- tante pour les fréquences plus élevées que pour les fré- quences peu élevées, cette propriété de la ligne oonsti- tuant la principale cause de la distorsion dans les bs- cillations vocales .
Une autre cause de distorsion, en particulier dans les lignes de ce type, consiste en ce que des fréquences différentes sont propagées sur la ligne à des vitesses différentes et par suite, avec des décalages de phases différentes ,les fréquences plus elevées .....
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ayant une plus petite vitesse de propagation que les fré- quences peu élevées. Il est connu, en tout en ou partie, que pour compenser ces causes d@ distorsion, on insère dans la ligne, et par exemple du coté réception, un ou plusieurs dispositifs dont les propriétés, en ce qui concerne l'atté- nuation et la vitesse de propagation, sont opposées à celles de la ligne .
La présente invention a pour objet de réa- liser un montage d'atténuation et de correction de phase simplifié du type ci-dessus .
Le montage suivant l'invention comporte: un dispositif d'atténuation artificielle ou autre disposi- tif à quatre p8les inséré dans un branchement de ligne au moyen d'une borne d'entrée et d'une borne de sortie corres- pondante et, de préférence, composé d'impédances en série et en shunt;
deux enroulements couplés industivement, insé- rés dans le même branchement de ligne sur les côtés opposés du dispositif à quatre pales et, enfin, un condensateur shuntant les enroulements, et la partie correspondante du dispositif à quatre p81es, de dernier étant inséré d'une manière analogue dans le branchement de ligne opposé, au moyen de sa borne d'entrée restante et de la borne de sortie correspondante ou bien, si on le désire, lesdites bornes restantes peuvent être directement connectées au branchement de ligne correspondant . Dans le premier cas, le montage peut, par conséquent, être symétrique par rapport aux branches mente de ligne.
Les fréquences les plus élevées passent di- rectement à travers le condensateur ou les condensateurs respectivement, lesquels, pour ces fréquences, agissent com- me court-circuits, tandis que les enroulements agissant comme résistances élevées. Les fréquences les plus élevées
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passent ainsi dans le dispositif sans être soumises à au- cune autre atténuation.
Pour les fréquences les plus bas- ses, les condensateurs agissent comme interrupteurs de sorte que les dites fréquences passent entièrement à travers le dispositif à quatre pales ou dispositif d'atténuation arti- ficielle, qui doit être tel que son atténuation correspon- de à la différence existant entre l'atténuation, dans la ligne, des fréquences les plus élevées et celle des fréquen- ces les plus basses .
Les fréquences intermédiaires passent en partie à travers les condensateurs, sont partiellement transmises induotivement entre les enroulements couplés et passent en partie dans le dispositif à quatre p81es ou dispositif d'atténuation artificielle, les fréquences étant alora soumises à une atténuation additionnelle qui est d'- autant plus grande que les fréquences sont moina élevées.
Il en résulte que toutesles fréquencea sont soumises à une atténuation totale qui est sensiblement égale à l'atté- nuation de'ligne dea fréquences les plus élevées .
L'invention sera décrite plus en détail en ae référant au dessin annexé, dans lequel :
La figure 1 représente schématiquement une réalisation d'un dispositif de correction d'atténua- tion suivant l'invention, ce dispositif étant dissymétrique par rapport à la ligne, tandis que la figure 2 représente un dispositif correspondant qui est symétrique .
La figure 3 représente un dispositif de correctipn de phase symétrique, suivant l'invention.
La figure 4 est un schéma représentant la relation entre l'atténuation et la. fréquence dans le montage de la figure 2.
Le dispositif comporte une paire de bor- nes d'entrée 1 et 2 et une paire de bornes de sortie 3 et 4;
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il est destiné à être connecté, au moyen d'une paire de bornes par exemple les bornes 1 et 2, à une ligne d'entrée ou une section de ligne et au moyen de l'autre pairo do bornes, par exemple les bornes 5 et 4, à un dispositif récep- teur. Le dispositif est ainsi inséré au moyen des bornes 1 et 3, dans un branchement de ligne et au moyen des bornes 2 et 4 à l'autre branchement.
Le dispositif d'atténuation artificielle A est inséré au moyen d'une borne d'entrée et de la borne de sortie correspondante a et c respective- ment, dans le branchement de ligne connecté aux bornes 1 et 3 du montage .Aux cotés opposés du dispositif A et entre les bornes 1 et 3, et par suite en série avec le même branchement de ligne, sont connectés deux enroulemente Ll et L2 qui sont couplés inductivement, un condensateur C étant disposé entre les bornes desdits enroulementsqui sont aussi éloignés que possible l'une de l'autre . Les au- tres bornes du dispositif A à quatre pôles, c'est-à-dire la borne d'entrée et le borne de sortie correspondante b et d respectivement,, sont directement connectées aux bor- nes court-cirauitées restantes 2 et 4, du montage .
--Il est généralement désirable que les caractéristiques du montage soient pratiquement indépendan- tes de la fréquence . La condition pour que cette indépen- dance existe, sera déduite, dans la suite, en considérant un dispesitif de correction d'atténuation, suivant la figure 1, dons la- quelle le dispositif A quatre pôles A consiste par exemple en un dispositif d'atténuation artificielle composé de ré- sistances en série et shunt, étant supposé que le couplage entre les enroulements Ll et L2 est fixe, ce qu' est gêné** relement le cas.
La caractéristique du montage, qui évidem- ment est la même aux deux paires de bornes 1,2 et 3,4, si les enroulements L et Ll sont les mimes et si le dispositif
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à quatre pôles est symétrique par rapport aux paires de bornes, peut, de la façon bien connue, être expri- mée par la formule :
Z= Zk. Zt, dans laquelle Zk et Zt désignent la caractéristique de court-circuit et la caréctéristique de non en charge ou " à vide " respectivement que l'on peut calculer d'une manière simple . Dans ce but, on a supposé que sur cha- que paire de bornes 1, 2 et 3, 4 respectivement sur la figure 1, est fourni un voltage V1 et V2 respectivement qui, de chaque côté est compté positivement de bas en haut .
La distribution de courant dans le dispositif peut être supposée obtenue par superposition des deux facteurs : voltage et courant
Si par exemple les courants d'entrée et de sortie sont désignés Par Il et L2, on a les expres- sions suivantes
V2 = Vo + v I2 = 1/2 I. + i
V1 = Vo-v il + 1
Dans les expressions Il et 12, les termes 1/21, et - µ 1., représentent le courant produit par les volteges V., et les courants 1 représentent le courent en fonction des voltages @ v.
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Si Ll = L2 m L et si Ri désigne l'impé- dance entre les bornes court-circuîtêes 8, ±., d'une psrt , et les bornes cauz*t-circuias b, do, d'autre part, et si, enfin R2 désigne l'impédance entre les bornes a,c,on a pour l'une des conditions superposées :
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vo m Io /j r.. Ir-I3,1/ 1/ et pour l'autre condition :
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2v ,. 1 , e - R2 bzz J C' C -R2
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Si les bornes 1 et 2 sont court-cîrcuîtêeo, on n : VI . Vo - v u 0 V2 - 2VO - 210 /j -,) 1-R /
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12 m Il +2z 0 /J(,)L+Rl / . /1 + j()C.R2 / 1 o R 2 ainsi.
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4Rg/jL+R/¯¯¯¯¯¯¯¯ Ig * R.Z+4/ j ev L+Rl/../l+.1 LJ C" HzI Si les bornes 1 et 2 sont ouvertes, on a :
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Il .. 1 l + 1=0 ICI 1 l + 1-I V2sIO [/J<M-R/ + ! . 1+JW R2 ainsi,
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z - V2 - R2+4/ j LV L+R/ . /l+j al C . Rg/ 3 l-t-d.'R######### 4/ De 3,/ et 4/ on obtient : ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ r" jéJL 2' ' V.Zt - Rl-Rg 1+ R 1 + j{J c
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La condition pour que Z soit indépendant de la fréquence est que
L/C= R1.
R2 ainsi
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Pour les fréquences très élevées qui ne peuvent pas passer à tracera le dispositif à quatre pôles la caractéristique du montage est déterminée seulement par les quantités L et C .Pour les fréquences les moins éle- vées, qui passent complètement à travers le dispositif quatre pôles, la caractéristique du montage est déterminée par les impédances R1 et R2 du dispositif à quatre pales.
Toutefois, d'après ce qui précède, dans tous les ces$ la caractéristique du montage sera la même.
La figure 2 représente une réalisation symétrique du montage suivant l'invention ;cette r6ali- nation diffère de celle de la figure 1, en ce que les bor- nes b et d au lieu d'être directement connectées en court- circuit, au branchement de ligne relié aux bornes 2 et 4, sont insérées dans ledit branchement de la même manière que les bornes a et o sont Insérées dans le branchement oppsé. A l'extérieur des bornes b et d et en série avec le branchement de ligne, sont insérés deux enroulements L3 et L4 qui sont couplés induetivement, et enetre les bornes desdits enroulements qui sont éloignés le plus pos- sible l'un de l'autre, est disposé un condensateur C.
Les quatre enroulements L1 à L4 sont de préférence bobinés sur un noyau commun en fort et forment ainsi un transformateur muni d'une prise médiane à la fois sur le primaire et sur le secondaire, auxquelles les bornes du dispositif à quatre
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pôles sont connectées . Dans ce cas, le dispositif à quatre pôles consiste en un dispositif d'atténuation artificielle, composé d'une série de résistance shunt, dont la valeur d'- atténuation peut être réglée au moyen d'un organe de comman- de approprié .
Le groupement de toutes les résistances ch- miques du montage dans un seul dispositif d'atténuation srti- ficielle réglable, rend possible un réglage très précis, du montage, pour différentes nécessités d'atténuation addition- nelle . De préférence, les condensateurs C sont semblables de même que lesenroulements L1 et L .
La figure 3 montre Egalement un montage symétrique qui diffère du montage de la figure 2, en ce que le dispositif à quatre polos, @@ no consiste pas en un dis- positifd'atténuation artificielle,, mais en une ligne arit- cielle KL, agissant comme dispositif de retardement, et constitué d'inductences en série et de condensateurs shunts.
Ce montage est destiné à être utilisé pour effectuer des correc- tions de phase dans une ligne en charge ou analogue .Les fréquences les moins élevées passent entièrement à travers la ligne artificielle KL et sont soumises à une distorsion de phase, correspondant eux différences entre la distorsion de phase des fréquences les plus élevées et les moins élo- véea, dans la ligne, tandis que les fréquences les plus éle- vées passent directement à travers les condensateurs C, et les fréquences intermédiaires passent partie à travers les dits condensateurs et partie à travers la ligne artificielle et sont soumises à un retard de phase, qui est d'autant plus important que les fréquences sont moins élevées .
Sous certaines contingences le dispositif à quatre pôles, par exmeple A sur la figure 1, peut consis- ter en une combinaison d'un dispositif amortisseur artifi- ciel et d'une ligne artificielle sans atténuation .
Sur la figure 4, sont représentées certaines courbes d'atténuation pour un montage suivant la figure 2.
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L'atténuation b du montage est indiquée comme une fonction de la fréquence pour différentes valeurs de l'atténuation artificielle .
La courbe I correspond à 0.25 (Loge) dans l'atténuation artificielle La courbe II " 0.20 " " " La " III 0,15 " " " " La " IV " 0,10 " " "
On peut aussi concevoir que le dispositif à quatre pales peut consister en un dispositif d'atténuation négatif, par exemple un amplificateur. Un tel dispositif peut convenir par exemple si l'on désire envoyer des signaux à fréquence élevée, sur une ligne téléphonique munie d'@m- plificateurs sans que lesdits signaux gênent les conversa- tions téléphoniques à basse fréquence ou influencent autre- ment les amplificateurs. Chaque amplificateur est disposé de façon analogue au dispositif à quatre pôles A dans un mon- tage suivant l'invention.
Avec un montage approprié, les fréquences peu élevées dans la gamme de fréquence vocale passeront à travers les amplificateurs de la manière usuelle tandis que les fréquences élevées au-dessus de la gamme des fréquences vocales passeront à travers les amplificateurs.