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DISPOSITIF POUR CONTROLER AUTOMATIQUEMENT L'AMPLIFI-
CATION DES OSCILLATIONS ELECTRIQUES.
La présente invention se rapporte à des arrangements de cir- cuits pour contrôler automatiquement l'amplification des signaux électriques, et elle s'appliqua particulièrement bien aux radio-récepteurs, ainsi qu'aux autres appareils pour la réception des ondes électriques.
Le principe essentiel pour un tel dispositif permettant de con- frôler automatiquement le gain ou le volume, est que le degré d'amplification des signaux varie inversement avec l'intensité de ceux-ci, de manière qu'à la sortie des appareils, les signaux ont un niveau de volume uniforme qui est in- dépendant, entre de grandes limites, de l'intensité des signaux reçus.
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Suivant la présente invention, un arrangement de circuits pour contrôler automatiquement l'amplification des signaux électriques est prévu et est caractérisé en ce qu'un point de ce circuit, dont le voltage à courant con- tinu varie suivant l'intensité des signaux reçus, est connecté à travers un tu- be à décharge incandescente à l'une des électrodes d'un tube amplificateur dont l'amplification doit être contrôlée.
Un autre fait caractéristique de l'invention consiste à réaliser un système pour le contrôle automatique du gain, dans lequel l'amplification des signaux est contrôlée par l'énergie fournie par un tube détecteur; ce système étant caractérisé en ce qu'un point dans le circuit anode du détecteur est con- necté à travers un tube à décharge incandescente à la grille d'un tube amplifi- cateur précédent, la cathode du dit tube amplificateur étant maintenue à un po- tentiel positif plus grand que le potentiel de la grille.
Ainsi que cela est bien connu, la prévision d'un contrôle auto- matique du gain dans les radio-récepteurs conduit à des difficultés de syntoni- sation, puisque le volume de son fourni étant sensiblement constant il est pra- tiquement impossible d'utiliser l'essai auditif pour déterminer quand une sta- tion est correctement accordée.
Suivant encore un autre fait caractéristique de l'invention, le dit tube . décharge incandescente est disposé de manière à donner une indica- tion visuelle du point quand la résonance exacte avec la station voulue est ob- tenue.
L'invention est mieux comprise de la description suivante basée sur les dessins ci-joints.
Ainsi que cela a déjà été établi, l'invention est applicable à tous les cas ou l'intensité des signaux reçus est sujette à varier à travers une rangée considérable de valeurs, et ou il est désirable que cette variation soit compensée automatiquement, exactement et rapidement. Elle est par conséquent ap- plicable aux radio-récepteurs afin d'éliminer les effets dite de fading, ainsi qu'aux systèmes à ondes porteuses ou les signaux reçus sont sujets à des fluctu- ations dans l'intensité par suite des variations dans la ligne.
La figure 1 représente un circuit conforme à la présente inven- tion, dans lequel le circuit de chauffe de la cathode, et d'autres détails ont
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été omis par raison de simplicité.
La figure 2 se rapporte à une modification permettant d'employer une autre méthode de contrôle.
La figure 3 concerne un arrangement utilisant une détection par résistance de grille.
La figure 4 représente un arrangement dans lequel les systèmes des figures 1 et 2 sont combinés.
Dans le circuit radio-récepteur montré fig.l, les ondes électriques sont reçues par l'antenne 1 et passent à travers un condensateur d'accouplement 2 vers le circuit accordé comprenant l'induction 3, le condensateur variable 4, et le condensateur de blocage 5. Les signaux sont appliqués sur la grille du tu: be amplificateur 6, et les signaux amplifies traversent l'enroulement primaire 7 du transformateur pour induire dans le circuit secondaire accordé 8-9 des cou' rants allant vers la grille du tube détecteur 10. Ce tube est biaisé de la ma- nière bien connue à travers la résistance 11 placée dans le conducteur de la cathode afin d'obtenir un rectificateur qui agisse par la courbure de la carac- téristique de plaque.
Les courants à hautes fréquences dans le circuit de gril- le sont dérivés par le condensateur 12. Un circuit filtre comprenant les conden- sateurs 13 et 15 et la bobine à réactance 14 est prévu pour empêcher les cou- rants à hautes fréquences de passer dans l'amplificateur à basse fréquence qui est couplé au circuit anode à travers le condensateur 18, de sorte que les vol- tages des signaux à basses fréquences, développés à travers la résistance 16, passent et sont amplifiés. Le courant intérieur pour le tube détecteur 10 est dérivé du pôle positif de la source à haute tension à travers la résistance 20 qui agit en conjonction avec le condensateur 17 comme un arrangement déconnec- teur pour le circuit d'anode.
Un tube à décharge 19, rempli de gaz, tel qu'un tube à néon, produisant une lueur visible quand le courant passe à travers lui, est connecté entre les points C et A, et est relié à travers une résistance 21 au pôle négatif de la source à haute tension. Sur les bornes de cette source est branché un potentiomètre 22. La cathode du tube amplificateur 6, qui est à chauffage indirect, est connectée en un point B sur le potentiomètre 22, tandis que le potentiel du point A est appliqué à la grille de ce tube comme potentiel
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de biais. Le condensateur 23 est prévu pour dériver les courants à hautes fré- quences dans le circuit de la cathode.
Le fonctionnement du système montré est le suivant, tous les voltages étant référés au potentiel du pole négatifde la source à haute tension qui est relié à la terre. Le voltage au point B est d'environ 40 volta positifs. Donc la cathode du tube 6 sera aussi de 40 volts positifs par rapport à la terre. On suppose que le voltage de la source à haute tension est de 250 volts, et il s' agit de trouver le voltage du point A. A cet effet les valeurs des résistances 20 et 21 doivent âtre connues ainsi que le voltage de rupture du tube 19 et le courant moyen anode du tube 10.
On suppose que ces valeurs sont les suivantes*
Résistance 20 (R20)= 100. 000 ohms
Résistance 21 (R21)= 200.000 ohms
Voltage stabilisateur à travers le tube 19 = 200 volts
Courant du détecteur 10 (]la) quand aucun signal n'est reçu 0.13 mA.
Pour ces valeurs le voltage au point C est.
E " 250 - Ia x 10-2 x R a5o - 0.13 x 10-3 x 100.000 = 237 volta
Le voltage au point A (Ea) ests
EMI4.1
237 .. 200 . 37 volts.
@ puisque le voltage sur la cathode du tube amplificateur est 40 volts positifs et sur la grille 37 volts positifs, la grille a un voltage de biais né- gatif de 3 volts par rapport à la cathode.
Maintenant, quand des signaux sont appliqués à la grille du détecteur 10, le courant anode s'accroît puisque le tube fonctionne comme un détecteur qui agit par la courbure de la caractéristique de plaque. On suppose que le courant anode s'accroît de 0.3 mA quand le voltage du point C esti
Ec- 250 - 0.3 x 10-3 x 100.000 = 220 volts, et le voltage au point 4 est de
EMI4.2
EA . 220 - 200 = 20 volts.
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La grille du tube amplificateur 6 a donc maintenant un potentiel de biais négatif de
40- 20= 20 volts, et le degré d'amplification des signaux reçus est réduit d'une manière analo- gue surtout si le tube 6 a des caractéristiques convenables telles qu'une ca- ractéristique dénommée "variable- " tube.
Dans la théorie précédente la consommation de courant pour le tube à décharge incandescente a été négligée. Dès lors les valeurs données sont seulement approximatives, mais elles indiquent clairement le mode de fonc- tionnement du circuit.
Si le pourcentage de changement en voltage au point C est compa- ré à celui du changement en voltage au point A, et si pour une raison de sim- plicité on suppose que le voltage du point C varie, en concordance avec la thé- orie ci-dessus, entre 200 et 220 volts tandis que A varie entre 40 et 20 volts,' on peut voir qu'un changement de 10% dans le voltage au point C produit un changement correspondant de 50% dans le voltage au point A.
En choisissant convenablement les valeurs des résistances 20, 21, et si cela est nécessaire, en disposant le circuit de manière que le vol- tage variable de biais soit appliqué à deux ou plusieurs tubes amplificateurs à haute fréquence connectés en cascade, un haut degré de contrôle peut être ob- tenu defagon que le niveau d'intensité des signaux à la sortie du récepteur soit pratiquement indépendant de l'intensité des signaux reçus.
Un contrôle manuel et séparé de l'amplification peut être prévu en faisant en sorte que le point-B sur le potentiomètre 22 puisse être varié sous le contrôle de l'opérateur. Si le condensateur 5 est court-circuité, le contrôle automatique peut être annulé et le degré d'amplification est mainte- nant déterminé seulement par la position et le voltage du point B.
Sur la figure 2, on a montré une modification dans laquelle le voltage de la grille protégée ou à écran du tube 6 varie de manière à modifier l'amplification. On sait que le degré d'amplification peut ttre contrôlé par le voltage de la grille à écran, et cela en réduisant le voltage afin de ré- duire 1*amplification. Le circuit de cette fig.2 est évidemment tel que le
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voltage sur l'écran est réduit quand l'intensité des signaux reçus s'accroît.
La fig.3 montre l'invention appliquée à un circuit comprenant une rectification par résistance de grille. La résistance 20 est maintenant intro- duite entre la cathode du tube détecteur 10 qui fonctionne comme un rectifica- tour par résistance de grille, et la borne négative de la source à haute ten- sion. Dans la rectification par grille, le courant anode est réduit pour un ac- croissement de l'intensité des signaux, et par conséquent le point C devient plus négatif pour un accroissement dans l'intensité des signaux. Cet accroisse- ment en potentiel négatif est appliqué d'une manière correspondante à la grille du tube 6 qui est connecté au point A.
Si un tube à grille protégée ou à écran est utilisé à la place du tube 6, cette grille peut être connectée au point A comme dans le cas fig.2, et un contrôle convenable de l'amplification peut aussi être obtenu de cette ma- nière.
Si un degré encore plus grand de contrôle est nécessaire, les cir- cuits des figures 1 et 2 peuvent être combinés ainsi qu'il est montré fig.4.
Dans cet arrangement, deux tubes à décharge incandescente 19 et 191 sont utili- sés en connexion avec une résistance 21 correspondant à la résistance 21 de la fig.l, de sorte qu'un potentiel variable peut être dérivé pour être appliqué à la fois à la grille de contrôle et à la grille protégée du tube 6, le sens de ce potentiel dans chaque cas étant tel qu'il réduit le degré d'amplification pour un accroissement correspondant de l'intensité des signaux reçus.
Dans le cas d'un radio-récepteur équipé pour le contrôle automati- que du gain, il y a une certaine difficulté pour les personnes non au courant de la technique d'accorder le récepteur correctement. Un radio-récepteur ordi- naire peut être accordé en faisant simplement varier la syntonisation jusqu'à ce que le signal auditif le plus haut soit reçu de la station voulue.
Mais quand le récepteur est pourvu d'un contrôle automatique pour l'amplification, il est plus difficile de trouver le point de résonance, car quand ce point est dépassé pendant la syntonisation et que l'intensité du signal reçu tend à di- minuer, le contrôle automatique du gain entre en action et rétablit le niveau de l'énergie fournie par le récepteur, le maintenant pratiquement constant
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pour une partie appréciable de la rangée de syntonisation. Les déformations on les bruits de fond qui se produisent immédiatement dans le voisinage du point de résonance sont écartés, mais puisque le progrès est graduel, la meilleure performance du récepteur est souvent manquée. Dès lors une indication visuelle de la syntonisation est toujours une nécessité.
Dans la présente invention l'indication visuelle est prévue par le tube décharge incandescente 19. Quand on utilise une rectification qui agit par la courbure de la caractéristique de plaque pour le rectificateur 10, comme par exemple dans le circuit de la fig.l, la lumière émise par le tube 19 décroît quand une station est accordée, parce que le courant anode du rectificateur a- lors décrott, et par conséquent le voltage au point C tombe, réduisant ainsi le potentiel à travers le tube 19.
Le changement dans la distribution de courant à travers les résistances 20, 21, etc. qui amené ce changement dans l'éclairage du tube peut être compris de l'exemple typique suivant, utilisant les diverses valeurs déjà données!
R21= 200,000 ohms et la chute de voltage à travers cette résistance varie entre 37 et 20 volts (la première valeur étant obtenue quand aucun signal n'est reçu, tandis que la deuxième valeur a lieu quand de forts signaux ont lieu). Le courant à travers la résistance 21 dans le cas ou aucun signal n'est reçu, est:
EMI7.1
20- - 00185 m.a.
200. 000 tandis que le courant à travers la résistance 21 pour un fort signal est:
20 = 0.1 m.a.
200. 000 Mais ce courant passe aussi à travers le tube 19, et dès lors celui-ci brille d'un éclat minimum quand l'ensemble est correctement accordé.
Dans le cas d'une rectification par résistance de grille dans le détecteur 10, comme par exemple dans le cas du circuit de la fig.3, 1?éclat de la lampe s'accroît quand une onde porteuse est correctement accordée pour les raisons suivantes. Le courant anode du rectificateur par résistance de grille 8'*affaiblit quand un fort signal est reçu, et ce courant anode passe à travers
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la résistance 20. Dès lors si le courant anode décroît, le voltage au point C s'accroît et par suite le courant à travers le tube 19 augmente, amenant un degré de luminosité plus grand.
REVENDICATIONS.
1 - Arrangement de circuits pour contrôler automatiquement 1' amplification des ondes électriques de signalisation, caractérisé en ce qu'un point du circuit, dont le voltage à courant continu varie en concordance avec l'intensité des signaux reçus, est connecté à travers un tube à décharge in- candescente à l'une des électrodes d'un tube amplificateur dont l'amplifica- tion doit être contrôlée.