<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux systèmes et appareils de ré- -------------------------------------------------- ception de T. S.F.
La présente invention concerne les systèmes de récep- tion de télégraphie et de téléphonie sans fil, et plus par- ticulièrement les systèmes dans lesquels on emploie des tu- bes électroniques pour amplifier les signaux reçus.
L'objet de la présente invention est de fournir des moyens perfectionnés pour contrôler automatiquement l'am- plification du système suivant l'intensité des signaux re- çue, et de constituer ainsi un dispositif de volume-contrô- le automatique donnant des signaux d'.intensité constante à la sortie du système quand les signaux reçus à l'entrée sont d'intensité variable.
Diverses méthodes ont déjà été proposées pour appliquer un volume-contrôle automatique aux étages d'amplification précédant le détecteur dans un récepteur, mais ces dispo- sitifs ont donné lieu à de grandes difficultés pour obtenir
<Desc/Clms Page number 2>
une constance absolue des signaux amplifiés pour les diver- ses intensités des signaux reçus.
Suivant la présente invention, on obtient un volume- contrôle automatique par des moyens disposés pour faire va- rier le gain dans un ou plusieurs étages basse fréquence sui- vant les variations d'intensité du signal à l'entrée de ces étages, dans le but de régler le volume du signal à la sor- tie desdits étages-
Ce résultat est obtenu de préférence en prévoyant dans le circuit du système détecteur des moyens pour créer une tension de polarisation que l'on applique au circuit d'en- trée d'un ou de plusieurs des tubes amplificateurs basse fréquence. Pour plus de commodité, les électrodes du pre- mier de ces tubes amplificateurs sont placées dans la même enveloppe, de manière à entourer les électrodes du tube dé- tecteur, une cathode commune étant prévue pour les circuits détecteur et amplificateur.
L'invention s'applique en général à un système dans lequel le détecteur est précédé par un ou plusieurs tubes amplificateurs, et dans ce cas la dite tension de polarisa- tion peut être appliquée aussi à ce tube ou à ces tubes.
La détection est effectuée de préférence à l'aide de deux petites anodes disposées de part et d'autre de la ca- thode et pouvant être reliées entre elles au moyen d'un condensateur ; la deuxième de ces anodes commande le circuit fournissant la tension de polarisation pour le volume-con- trôle automatique, à la partie amplificatrice du tube, le dit circuit étant aussi disposé pour comprendre un dispositif empêohant la dite tension de polarisation d'être appliquée avant que les signaux reçus n'aient atteint une valeur dé- terminée. Tous les signaux reçus seront cependant détectés par la première des dites anodes, de sorte que, quand l'anten- ne de l'appareil reçoit des signaux très faibles, ceux-ci
<Desc/Clms Page number 3>
'sont entièrement amplifiés.
Si, par contre, l'intensité de ces signaux dépasse une certaine valeur, ils ne sont am- plifiés que de la quantité voulue, grâce à l'action du dis- positif de volume-contrôle automatique mis en action par la seconde anode.
L'invention fournit aussi un tube électronique perfec- tionné destiné à servir dans le système décrit ci-dessus, et permettant d'obtenir un volume-contrôle automatique.
Ce tube perfectionné comporte une grille de contrôle dont l'espacement des mailles varie sur toute la longueur de la grille, la loi de la variation de l'ouverture des mail- les suivant la position du point correspondant sur la gril- le étant exponentielle dans le but de donner à la caracté- ristique du courant d'anode par rapport à la tension grille du tube une allure logarithmique.
Les caractéristiques de l'invention exposées ci-dessus ainsi que d'autres caractéristiques apparaîtront plus clai- rement dans la description ci-dessous, à laquelle se réfè- rent les dessins joints. Dans ces dessins :
La figure 1 montre un circuit réalisant les caracté- ristiques de l'invention.
La figure 2 montre une forme de construction d'un tube destiné à être utilisé dans le circuit de la.figure 1, et
La figure 5 montre une vue agrandie de la construction de la grille de contrôle utilisée dans le tube de la fig.2.
La figure 1 représente un circuit utilisant un seul tube 1 remplissant à la fois les fonctions de détecteur et d'amplificateur. La partie amplificatrice du tube a la forme d'une pentode dont la cathode et l'anode sont sépa- rées par une grille de contrôle, par une grille écran et par une grille de freinage de préférence reliée à la ca- thode. La fonction rectificatrice du tube est obtenue au moyen de deux petites anodes D1 et D2 disposées à pro-
<Desc/Clms Page number 4>
ximité de la cathode de manière à ne pas être influencées par la grille de contrôle.
Les signaux de haute fréquence modulée, amplifiés ou non, sont reçus sur le circuit accordé LO relié à l'une des anodes D1 de la partie détectrice du tube V, cette partie du tube agissant comme un détecteur diode ordinaire laissant passer les tensions de basse fréquence sur la grille de con- trôle de la partie amplificatrice du tube à travers le con- densateur C3. L'anode D constitue avec la cathode une se- 0 2 conde diode. Cette anode est reliée à l'anode D1 par un condensateur C. Elle détecte aussi les signaux de la ma- nière ordinaire, de sorte qu'elle produit aux bornes de la résistance R1 disposée entre D et la cathode du tube V, une tension qui varie suivant les variations de l'amplitu- de du signal haute fréquence.
La tension ainsi produite aux bornes de la dite résistance R1 est appliquée d'abord aux tubes amplificateurs précédents (si ces tubes existent) et contrôle de la manière ordinaire la polarisation de leurs grilles, un filtre passe-bas étant intercalé entre les conducteurs W1' W2 pour absorber la composante basse fré- @ quence des tensions développées aux bornes de la résistance Rl et ne laisser subsister que la composante continue.
Ce dispositif produit un volume-contrôle automatique des amplificateurs précédents, mais, en plus de cet effet, les tensions développées aux bornes de la résistance R1 sont aussi appliquées à travers une résistance d'amortis- sement R2 à la grille de contrôle du tube amplificateur basse fréquence V. De cette manière le volume-contrôle se trouve appliqué aussi au tube V ayant pour effet de faire varier les caractéristiques d'amplification de ce tube suivant l'intensité dessignaux reçus.
Le circuit entre la seconde anode D2 de la partie déteotrice du tube V et la cathode comprend, en plus de
<Desc/Clms Page number 5>
la résistance R1 destinée à effectuer le volume-contrôle, une troisième résistance R3 empêchant le dispositif volume- oontrôle d'entrer en action avant que les signaux reçus n'aient atteint une valeur déterminée. Cette troisième résistance R3 est reliée de manière telle qu'elle porte le courant d'anode de la deuxième diode, le courant anodique de la partie amplificatrice du tube! et aussi le courant à travers la résistance en série SR reliée à l'alimentation haute tension. Ce dernier courant est rendu grand par rap- port à la somme des deux.premiers, de sorte que toute va- riation des deux premiers courants ne fait varier que très peu la chute de tension à travers la résistance R3.
Cette tension sensiblement constante aux bornes R3 que l'on peut appeler tension retardatrice, agit Gomme tension de pola- risation entre la cathode et la seconde anode D2 de la par- tie détectrice du tube et entre la cathode et la grille de contrôle de la partie amplificatrice du tube. Avec cette disposition la secondeanode D2 du tube détecteur ne peut rectifier tant que les valeurs maxima de la tension haute fréquence reçue sont insuffisantes pour faire circuler un courant de grille. Un tel courant prendra naissance quand les tensions de crête deviennent approximativement égales à la chute de tension continue à travers la résistance R3.
Il ne passe donc aucun courant-rectifié à travers la ré- sistanoe R1 du volume-contrôle, et aucun effet de volume- contrôle n'a lieu dans les tubes haute fréquence précédents et dans l'amplificateur basse fréquence, le système en- tier travaillant de la manière bien connue jusqu'au moment où ce point soit atteint. Il s'ensuit que lorsque l'appareil reçoit des signaux très faibles, ceux-ci sont amplifiés avec la plus grande amplification possible, le dispositif de volume-contrôle automatique décrit plus haut n'entrant en fonotionnement que lorsque la tension de crête haute
<Desc/Clms Page number 6>
fréquence dans le circuit d'entrée du système détecteur atteint une certaine valeur minima.
Bien que dans le dispositif décrit on ait préféré appliquer les tensions de volume-contrôle automatique aux tubes amplificateurs haute fréquence précédant le détec- teur, ainsi qu'au tube ou aux tubes amplificateurs basse fréquence suivant le détecteur, ces tensions de volume-con- trôle peuvent, bien entendu, être appliquées aux derniers tu- bes seulement, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
On a indiqué plus haut que les électrodes constituant- la partie détectrice du tube ainsi que celles constituant la partie amplificatrice, sont disposées dans une enveloppe unique, avec une cathode commune-
Bien que ceci soit une disposition préférée, on com- prend cependant que l'on peut appliquer le volume-contrôle , automatique suivant le principe de la présente invention à un système récepteur utilisant deux tubes séparés pour la détection et pour le premier étage d'amplification basse fréquence, le premier tube prenant la forme d'une double diode et comprenant une cathode et deux anodes, et le deuxième tube prenant la forme d'une triode, d'une tetra- ode ou d'une pentode dont la cathode est reliée à la ca- thode du détecteur-
En supposant maintenant qu'un signal dont la tension de crête est Vs volts soit appliquée à la grille du tube amplificateur,
on désire que quelle que soit la valeur de Vs' la tension de sortie du tube amplificateur soit cons- tante et égale à une certaine valeur, par exemple K volts.
Pour satisfaire cette condition, le gain du tube en fonc- tionnement dynamique et débitant dans une charge Zp ohms, sera donné par l'expression
Gain= (dIA/dVg)Vg. Zp.
<Desc/Clms Page number 7>
D'où : dIA
EMI7.1
dVg V - Zp Vs ; Içl ......... ( 1 ) g) g p s K1
Par suite de la méthode par laquelle la tension de pola- risation a été obtenue, la tension de polarisation Vg appli- quée à tout instant quand la tension de crête de l'onde por- teuse du signal appliquée au détecteur est Vc, doit être éga- le à Vc volts continus.
En supposant que la valeur de la , modulation est égale, . à K2 %, on a : v = K2Vc s 100 o'est à dire K2v
Vs= 2 g /100
En substituant cette valeur dans 1''équation (1), on obtient :
EMI7.2
dIA K2v = K (dVg) vg zp 100 1 soit (dIA) V Z 100 K ,
EMI7.3
dv 9 v z 1D m K 2 1 o'est à dire que le gain du tube doit être inversement pro- portionnel à la polarisation appliquée au système.
En exprimant cette relation d'une autre manière, soit : dI= 100K1. dVg
EMI7.4
Z P K2 V'g p 9 on voit que cette expression, intégrée, montre que
IA est proportionnel à log Vg et que la forme de la caractéristique du courant anodique en fonction de la tension de grille du tube V, en fonctionnement dynamique (o'est à dire avec une impédance de charge dans le circuit anodique) doit être exponentielle.
<Desc/Clms Page number 8>
La forme préférée d'un tube avant une telle caracté- ristique est représentée dans la figure 2. Le tube comporte une cathode c entourée successivement par la grille de con- trôle G1' la grille écran G2' la grile de freinage G et 1 2 3 l'anode A, les deux anodes rectificatrices D1 et D2 étant disposées comme -le représente la figure.
La caractéristique dynamique d'allure désirée est ob- tenue en construisant la grille de contrôle de la manière représentée dans la figure 3. On voit sur cette figure que la grille est construite de manière que la distance entre deux spires des fils de la grille n'est pas constante d'un point à un autre de la grille, mais qu'elle augmente pour atteindre un maximum au centre de la grille pour rediminuer ensuite, la loi reliant la distance de deux spires successi- ves à.la position'de ces spires sur la grille étant une loi exponentielle.
Une telle grille peut être construite soit en bobinant la grille de manière que les diverses spires 'occupent des positions suivant une loi exponentielle les unes par rapport aux autres, ou en bobinent une grille de la mcnière ordinaire avec spires équidistantes et en'enlevant ensuite certaines spires de manière à former une grille présentant les carac- téristiques exponentielles ci-dessus.
On trouve qu'en utilisant une grille de ce genre, il est possible d'obtenir un tube dont les caractéristiques dyna- miques du courant anodique par rapport aux tensions*de grille ont une allure logarithmique, les constantes des courbes ce- ractéristiques étant définies par les équations de plus haut.
Il est évident que bien qu'il soit préférable d'employer un tube du genre pentode pour l'amplification, combiné au détecteur, on peut utiliser toute autre forme de tube, comme par exemple une triode ou une tétraode ayant des ca-
<Desc/Clms Page number 9>
raotéristiques analogues à celles décrites ci-dessus, et qu'on peut aussi utiliser deux tubes séparés pour effectuer les fonctions de détecteur et d'amplificateur, comme décrit plus haut, si on le désire.