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Montage permettant d'engendrer ou d'amplifier des oscillations électriques.
La présente invention a pour objet un montage permet- tant d'engendrer ou d'amplifier des oscillations électriques' et susceptible d'être utilisé dans des installations de ré-' ception ou d'émission radio-électrique, dans des installations de transmission d'images ou de télévision et autres installa- tions analogues, et plus généralement dans les installations ou s'il s'agit d'amplifier ou d'engendrer d'une manière sé- lective des oscillations d'une fréquence donnée.
D'ordinaire, on obtient la sélectivité voulue par 1$utilisation de circuits accordés au moyen de bobines de
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réactance et de capacités. Dans le montage qui fait l'objet de l'invention on utilise soit des bobines de réactance et des résistances, soit des capacités et des résistances, et on prévoit d'une manière particulière une réaction de ma- nière à obtenir quand même les propriétés d'un circuit cons- titué par une bobine de réactance et par une capacité.
Suivant l'invention, on utilise dans un montage des- tiné à engendrer ou amplifier des oscillations électriques un ou plusieurs tubes thermoioniques dont le circuit ou les circuits de sortie comportent une combinaison soit de résis- tances et de capacités, soit de résistances et de bobines de réactance qui par leur ensemble déterminent pour la fréquence voulue un déphasage de 180 , et on prévoit une réaction qui pour la fréquence pour laquelle aucun déphasage ne se produit, est assez négative pour qu'une tension de cette fréquence ne soit pas amplifiée.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
Les figs. 1 et 3 représentent des montages conformes à l'invention.
La fig. 2 est une caractéristique d'amplification à laquelle on se référera en expliquant le fonctionnement de ces montages.
Sur la fig. 1, 1,2 et 3 désignent des tubes thermo- ioniques dont chacun est connecté au tube suivant au moyen d'une résistance 4 et d'un condensateur 5. Le montage comporte en outre des résistances de fuite de grille 6 et des capaci- tés 7 montées en parallèle avec les résistances 4. Ces capa- fités peuvent être constituées éventuellement par les capa-
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cités anode-cathoae des tubes.
On sait qu'un amplificateur à- résistance de ce genre donne pour une gamme ou bande de fréquences donnée une amplification pratiquement uniforme. Pour les fréquences plus basses l'amplification diminue par suite de la présence des condensateurs 5 et des résistances 6 et pour les fréquen- ces plus hautes la diminution de l'amplification est due aux capacités 7 et aux résistances 4. En effet, ces impédan- ces provoquent pour des fréquences données un certain dépha- sage et diminuent ainsi l'amplification.
La capacité grille-filament et la capacité grille- anode influent également sur la caractéristique d'amplifica- tion.
D'ordinaire, on utilise des tubes à grille écran ou d'autres moyens connus capables de neutraliser l'influence de la capacité grille-anode.
Dans les systèmes d'amplification à résistance connus, on veille toujours à ce que la gamme de fréquences pour laquelle le déphasage devient assez grand pour que l'am- plification soit réduite à 1/V2 fois l'amplification maximum.; ne soit pas comprise dans la gamme de fréquences à amplifier.
Suivant l'invention, au contraire, on met à profit la proauc- tion de déphasages à des fréquences déterminées,pour obtenir un appareil à fonctionnement sélectif. Dans ce but, on choi- sit les résistances et les condensateurs de manière qu'abs- traction faite de l'inversion de phase que produisent les tubes, il se produise en un point donné du montage, pour la fréquence voulue, un déphasage de 1800 par rapport à la pha- se de la tension dans le circuit d'entrée du premier tube.
Si, dans ces conditions, on prévoit une réaction à partir
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dudit point vers le circuit d'entrée du premier tube et si l'on amène cette réaction à être assez négative, aux fréquen- ces dont l'amplification était primitivement maximum, pour que cette amplification soit pratiquement annulée, il se produira un maximum aigu de l'amplification aux fréquences pour lesquelles le déphasage est exactement de 180 .
Sur la fig. 2, 10 désigne la caractéristique d'am- plification d'un amplificateur à résistance du genre montré sur la fig. 1, sans utilisation d'une réaction. Si l'on pré- voit de la manière appropriée une forte réaction négative, l'amplification est sensiblement réduite pour la partie des fréquences pour laquelle 1'amplification est pratiquement constante, mais pour les fréquences 12 et 13, qui sont des fréquences pour lesquelles le déphasage était de 180 , il se produit des maxima aigus.
En général, on désire une grande amplification seu- lement pour une fréquence déterminée. Dans ce cas, on peut s'arranger pour que le second maximum ne soit pas compris dans la région à amplifier, ou encore on peut utiliser un amortissement plus granq pour la fréquence indésirable.
Comme toute combinaison de résistance et de capa- cité ne peut provoquer qu'un déphasage inférieur à 90 , il faut que l'installation comporte au moins trois fois une com- binaison d'une résistance ohmique et d'une capacité pour ob- tenir un déphasage de 1800. Dans ;le cas de la fig. 1 on sera donc obligé de prévoir la réaction à partir du circuit de sortie du troisieme tube ou d'un tube suivant vers le circuit d'entrée du premier tube. Dans le cas donné, on établit la réaction au moyen du conducteur 8. Pour obtenir une réaction négative il est toujours nécessaire que le nombre de tubes A soi t impair.
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Les condensateurs 7 et/ou 5 peuvent être rendus va- riables afin que la fréquence à amplifier soit réglable. Com- me cette fréquence dépend du produit RC, la modification de la capacité est d'une influence bien plus grande dans ce mon- tage que dans le cas où l'on utilise des circuits accordés dont la fréquence dépend de VLC.Le montage permet alors de régler sur une bande de fréquences bien plus large tout en ne nécessitant pas l'échange d'éléments d'accord.
Il est également possible d'obtenir une modification de fréquence en modifiant la valeur des résistances utilisées.
De préférence, on rendra réglable la valeur de la réaction. Dans l'exemple donné on arrive à ce résultat en transmettant une partie de la tension aux bornes de la résis- tance 4 vers le circuit d'entrée. De même, il est possible d'obtenir un réglage de la réaction en connectant les grilles des tubes à un point,variable de la résistance 6.
De plus, on peut régler la réaction 'en rendant va- riable la tension de polarisation de la grille d'un ou de plusieurs des tubes.
On peut donner à la réaction une valeur assez grande pour que le systeme commence à osciller librement. 'Si dans ce cas les éléments de couplage entre les tubes sont entiè- rement identiques entre eux, il existera un déphasage d'exac- tement 1200 pour la fréquence engendrée entre les points 15-16, 16-17, et 17-15. On obtient donc ainsi une génératrice de courant triphasé.
La fig. 3 représenté un autre mode de réalisation de l'invention, dans lequel le circuit de sortie d'un tube amplificateur comporte un certain nombre de résistance et de capacités qui par leur ensemble produisent, pour la fré-
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quence voulue, un déphasage de 180 . Ce déphasage est dû à la combinaison des condensateurs 18, 19 et 20, de la résis- tance interne au tube amplificateur et des résistances 21 et 22. En parallèle avec le condensateur 18 est montée une résistance 23 qui fait office de trajet de courant continu pour le courant anoaique. Une rotation des condensateurs 18, 19 et 20, qui sont montés éventuellement sur un même arbre, ou encore une rotation d'un ou de plusieurs de ces condensa- teurs, a de nouveau pour résultat une modification de la fré- quence propre.
Ce montage permettra en particulier d'amplifier les fréquences plus hautes. Pour amplifier les fréquences plus basses il sera nécessaire d'utiliser des condensateurs en sé- rie et des résistances montées en parallèle.
On peut également réaliser ce montage en amplifica- teur ou en génératrice suivant la valeur de la réaction qui, dans ce cas,est modifiée par déplacement du point de raccpr- dement de la grille du tube à la résistance 6.
Chacun des systemes indiqués ne comporte que trois combinaisons de résistance et de capacité. On peut augmenter ce nombre à volonté. Evidemment, il est alors nécessaire de modifier les dimensions des condensateurs et/ou des résistan- ces de manière que le déphasage total pour la fréquence vou- lue soit de nouveau de 180 . On peut aussi utiliser trois ou plus de trois combinaisons de résistances et de bobines de réactance.
De préférence, on fera en sorte que les combinaisons de résistance et ae capacité (ou de résistance et de bobine de réactance) provoquent des déphasages sensiblement identi- @ ques entre eux, car dans ce cas la bande de fréquences sus-
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ceptible d'être amplifiée ou engendrée est la plus large possible.
Dans les montages décrits il n'est pas nécessaire que les condensateurs et les résistances solentexactement identiques entre eux, pourvu qu'il soit possible de régler pour toute fréquence voulue un déphasage total de 180 . La fabrication des condensateurs est donc ainsi sensiblement simplifiée.
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Assembly making it possible to generate or amplify electrical oscillations.
The present invention relates to an assembly making it possible to generate or amplify electrical oscillations' and capable of being used in radio reception or transmission installations, in radio transmission installations. 'images or television and other similar installations, and more generally in installations or if it is a question of amplifying or generating in a selective manner oscillations of a given frequency.
Usually, the desired selectivity is obtained by the use of circuits tuned by means of coils of
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reactance and capabilities. In the assembly which is the object of the invention, either reactance coils and resistors, or capacitors and resistors are used, and a reaction is provided in a particular way so as to obtain the properties anyway. of a circuit consisting of a reactance coil and a capacitor.
According to the invention, in an assembly intended to generate or amplify electrical oscillations, one or more thermionic tubes are used, the output circuit or circuits of which comprise a combination either of resistances and of capacitances, or of resistances and of. reactance coils which together determine for the desired frequency a phase shift of 180, and a reaction is provided which for the frequency for which no phase shift occurs, is negative enough so that a voltage of this frequency is not amplified.
The description of the appended drawing, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
Figs. 1 and 3 show assemblies in accordance with the invention.
Fig. 2 is an amplification characteristic to which reference will be made when explaining the operation of these assemblies.
In fig. 1, 1, 2 and 3 denote thermionic tubes, each of which is connected to the next tube by means of a resistor 4 and a capacitor 5. The assembly further comprises grid leakage resistors 6 and capacitors. tees 7 mounted in parallel with the resistors 4. These capacities can possibly be constituted by the capacities.
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cited anode-cathoae tubes.
It is known that such a resistance amplifier gives for a given range or band of frequencies substantially uniform amplification. For lower frequencies the amplification decreases as a result of the presence of capacitors 5 and resistors 6 and for higher frequencies the decrease in amplification is due to capacitors 7 and resistors 4. In fact, these impedances - these cause a certain phase shift for given frequencies and thus reduce the amplification.
The gate-to-filament capacitance and the gate-to-anode capacitance also influence the amplification characteristic.
Usually, screen grid tubes or other known means capable of neutralizing the influence of grid-anode capacitance are used.
In known resistance amplification systems, care is always taken to ensure that the range of frequencies for which the phase shift becomes large enough that the amplification is reduced to 1 / V2 times the maximum amplification. is not included in the frequency range to be amplified.
According to the invention, on the contrary, advantage is taken of the proauc- tion of phase shifts at determined frequencies, in order to obtain an apparatus with selective operation. For this purpose, the resistors and the capacitors are chosen in such a way that, without the phase inversion produced by the tubes, there occurs at a given point of the assembly, for the desired frequency, a phase shift of 1800 with respect to the phase of the voltage in the input circuit of the first tube.
If, under these conditions, a reaction is expected from
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from said point to the input circuit of the first tube and if this reaction is made to be negative enough, at frequencies for which the amplification was originally maximum, so that this amplification is practically canceled, there will be an acute maximum amplification at frequencies for which the phase shift is exactly 180.
In fig. 2, 10 denotes the amplification characteristic of a resistance amplifier of the kind shown in FIG. 1, without using a reaction. If a strong negative feedback is suitably provided, the amplification is substantially reduced for the part of the frequencies for which the amplification is nearly constant, but for frequencies 12 and 13, which are frequencies at which the phase shift was 180, high peaks occur.
In general, a large amplification is desired only for a given frequency. In this case, it is possible to arrange that the second maximum is not included in the region to be amplified, or else it is possible to use a more granq damping for the undesirable frequency.
As any combination of resistance and capacitance can only cause a phase shift of less than 90, the installation must include at least three times a combination of ohmic resistance and capacitance to obtain a phase shift of 1800. In the case of FIG. 1 we will therefore have to provide the reaction from the output circuit of the third tube or from a following tube to the input circuit of the first tube. In the given case, the reaction is established by means of the conductor 8. To obtain a negative reaction it is always necessary that the number of tubes A be odd.
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The capacitors 7 and / or 5 can be made variable so that the frequency to be amplified is adjustable. As this frequency depends on the RC product, the change in capacitance has a much greater influence in this setup than in the case of using tuned circuits whose frequency depends on VLC. then to tune to a much wider frequency band while not requiring the exchange of tuning elements.
It is also possible to obtain a change in frequency by changing the value of the resistors used.
Preferably, the value of the reaction will be made adjustable. In the example given, this result is achieved by transmitting part of the voltage across resistor 4 to the input circuit. Likewise, it is possible to obtain an adjustment of the reaction by connecting the grids of the tubes to a variable point of resistance 6.
In addition, the reaction can be controlled by varying the grid bias voltage of one or more of the tubes.
The reaction can be given a value large enough for the system to begin to oscillate freely. If in this case the coupling elements between the tubes are entirely identical to each other, there will be a phase shift of exactly 1200 for the frequency generated between points 15-16, 16-17, and 17-15. A three-phase current generator is thus obtained.
Fig. 3 shows another embodiment of the invention, in which the output circuit of an amplifier tube comprises a certain number of resistors and capacitors which together produce, for the frequency
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desired frequency, a phase shift of 180. This phase shift is due to the combination of the capacitors 18, 19 and 20, the resistance internal to the amplifier tube and the resistors 21 and 22. In parallel with the capacitor 18 is mounted a resistor 23 which acts as a direct current path. for the anoaic current. A rotation of the capacitors 18, 19 and 20, which are optionally mounted on the same shaft, or else a rotation of one or more of these capacitors, again results in a modification of the natural frequency.
This assembly will make it possible in particular to amplify the higher frequencies. To amplify the lower frequencies, it will be necessary to use capacitors in series and resistors connected in parallel.
This assembly can also be carried out as an amplifier or a generator depending on the value of the reaction which, in this case, is modified by moving the connection point of the tube grid to resistor 6.
Each of the systems shown has only three combinations of resistance and capacity. You can increase this number at will. Obviously, it is then necessary to modify the dimensions of the capacitors and / or of the resistors so that the total phase shift for the desired frequency is again 180. Three or more combinations of resistors and reactance coils can also be used.
Preferably, the combinations of resistance and capacitance (or of resistance and reactance coil) will be made to cause substantially identical phase shifts between them, since in this case the frequency band above.
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that can be amplified or generated is as large as possible.
In the arrangements described, it is not necessary for the capacitors and resistors to be exactly identical to each other, provided that it is possible to adjust for any desired frequency a total phase shift of 180. The manufacture of capacitors is thus significantly simplified.