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PERFECTIONNEMENTS AUX TUBES ET AUX CIRCUITS AMPLIFICATEURS'.
L'invention concerne les circuits utilisant des dispositifs à décharge électronique et, particulièrement, des circuits destinés à l'amplifica- tion de signaux*
Elle pexmet l'amplification simple et efficace de très larges bandes de fréquence.
L'intention concerne notamment une disposition dans laquelle on utilise des tubes à vide dont l'élément de contrôle est porté à un potentiel continu positif élevé et absorbe un courant faible'
Conformément à l'invention, on créa un champ magnétique axial @
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autour du dispositif à décharge électronique dont les électrodes d'entrée es de sortie sont portées de préférence approximativement au même potentiel positif.
Suivant l'une des tonnes de tubes à vide faisant l'objet de l'invention le champ magnétique possède une intensité suffisante pour réduire à zéro le courant anodique en permettant le passage par la grille de courants importants. Dans ces conditions, si le potentiel de l'anode varie, le courant de grille peut varier sans que l'anode n'absorbe aucun courant* Il en résulte que l'anode absorbe une très faible puissance et que le tube peut être utilisé dans des buts d'amplification-
L'un des avantages de la présente invention réside dans le fait que le dispositif à décharge électronique peut être un magnétron au même un tube à trois électrodes ordinaires pourvu d'un champ axial*
L'invention présents encore l'avantage que, dans le cas où plusieurs dispositifs à décharge son.:
utilisas on cascade, il n'est pas nécessaire d'amployer des condensateurs d3 blocage ou des circuits de couplage entre l'anode d'un des tubes et l'électrode de contrôle du tube suivant- Cette disposition permet une simplification des circuits et une augmentation de la fré- guence maximum de fonctionnement et évite les difficultés dues à la capacité entre la terre et les condensateurs de blocage ou les circuits de couplage.
La Fig.1 représente un tube à vide pouvant être utilisa conformément à l'invention*
La Fig.2 représente schématiquement un système utilisant une chaîne d'amplificateurs dont chacun utilise soit le magnétron de la Fig.1, soit un tube à trois électrodes quelconque pourvu d'un champ magnétique axial-
La Fig.3 représente un système amplificateur utilisant des tubes magnétrons à anode fendue-
La Fig.4 représente sous forme simplifiée, l'application de l'invention à des circuits en push-pull et à des circuits dans lesquels les capacités de couplage nuisibles entre circuits d'entrée et de sortie sont neutralisées.
La Fig.1 représente une coupe d'un magnétron constitué par un dispositif à décharge électronique comportant une enveloppe 10 contenant une
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cathode centrale émettrice d'électrons 11 entourée par une anode 12 et une grille 13. Comme le montre la figure, la grille est pourvue de prolongements radiaux largement espacés en forme d'ailettes et placés sur une circonférence presque aussi grande que la diamètre de l'anode- Catto disposition, carme l'a montré la pratique, permet une influence plus grande de l'anode sur l'ac- célération des électrons et assure que tout le courant s'écoule par la grilleL'enveloppe est entourée extérieurement d'un moyen quelconque approprié tel qu'une bobine créant un champ magnétique parallèle à la cathode.
Au cours du fonctionnement de ce magnétron, la grille 13 et l'anode 12 sont chargées positivement comme le montre la Fig.2 Lorsque la cathode 11 est maintenue à l'incandescence par un chauffage approprié, un courant d'électrons s'écoule dans les circonstances ordinaires vers la grille 13 et l'anode 12.
Lorsqu'il n'y a pas de champ magnétique, ce courant est déter- miné par différents facteurs parmi lesquels on peut citer la tension appliquée la température de la cathode, les dimensions et les relations géométriques des électrodes et la résistance des circuits électriques connectés aux électrodesLes électrons constituant ce courant sa déplaçant radialement da la cathode vers la grille 13 et vers l'anode 12 et la plupart d'entre eux tombent sur l'anode. Cependant, lorsque le tube est plongé dans un champ magnétique suffisant parallèle à la cathode et, par conséquent, perpendiculaire au champ électrique entre électrodes, les électrons sont déviés et se déplacent suivant un trajet en tourne de spirale entre la cathode et la grille comme la montrant les traits pointillés de la Fig.1.
Lorsque l'intensité de champ augmente,le courant vers l'anode cesse complètement pour des champs relativement faibles en raison des expansions de la grille qui obstruent complètement le trajet des électrons lorsque les trajectoires en forme de spirale s'allongent. Fi- nalament, pour une valeur critique du champ magnétique caractéristique d'un dispositif particulier, la plupart des électrons n'atteignent plus la grille 13 en raison de cette déflexion et il en résulte une diminution du courant de grille- Lorsque l'intensité de champ est augmentée au-dessus d'une certaine valeur critique, le courant d'électrons tombe rapidement et, finalement, se réduit pratiquement à zéro- Conformément à l'invention,
on propose d'ajuster la valeur de l'intensité de champ magnétique de manière que les électrons n'atteignent que la grille et qu'aucun courant ne circule vers l'anode. Dans cas
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conditions, les variations de potentiel de l'anode entrainent une variation du courant de grille sans qu'aucun courant le s'écoule vers l'anode- A l'aide de ces tubes on peut obtenir un facteur d'amplification de tension d'environ deux ou trois par tube et même plus suivant la construction des tubes et les schémas utilisés-
La Fig.2 représente un circuit amplificateur utilisant une série de dispositifs à décharge 1, 2 et 3 conformément à l'invention. Ces dispositifs peuvent être constitués soit par le magnétron représenté à la Fig.1, soit par tout tube à trois électrodes pourvu, comme montré, d'une bobine.
La grille de chaque tube est connectée à l'anode du tube suivant et les électrodes sont alimentées sous le marne potentiel par l'intermédiaire d'impédances ou de résistances R par une source'telle qu'un générateur, une batterie ou un redres- seur.
Les signaux reçus au circuit d'entrée 5 sont appliqués à l'anode du tube 1 et entraînent des variations du potentiel de celle-ci et, par conséquent, des variations du courant absorbé par la grille- Ces variations de courant de grille produisent des chutes ohmiques dans l'impédance R et, par conséquent, des variations du potentiel appliqué à l'anode du dispositif à décharge électronique suivant- A son tour, le courant de grille du dispositif à décharge électronique 2 varie conformément aux variations de la tension d'anode. Le circuit de sortie connecté au dispositif à décharge 3 sera le siège de fluctuations de courant proportionnelles aux fluctuations de tension appabaissant dans le circuit d'entrée.
Si les tubes à vide ont été couvenablement choisis, le potentiel , le courant et la puissance de sortie seront plus élevés qu'à l'entrée- Une disposition conforme à celle qui est représentée à la Fig.2 peut être utilisée pour amplifier des fréquences comprises entre 20 et 1 million de périodes par seconde avec la plus grande fidélité et elle trouve un large champ d'application dans la transmission des signaux de télévision-
La Fig.3 représente une série de systèmes amplificateurs couplés par résistance ou impédance utilisant des tubes magnétrons à anode fendue 10, 11 et 12. Dans ce système, les électrodes de contrôle sont soumises au marne potentiel continu.
Le magnétron à anode fendue, en raison des trajets circulaires parcourus par les électrons dans le champ magnétique, présente la pro-
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-prié%4 particulière que le courant circulant vers une des anodes croît lorsque le courant circulant vers l'autre anode décroît et vice-versa- Ainsi, les fluc- tuations des potentiels appliqués à une anode entraînent des fluctuations du courant circulant dans l'autre anode, A la Fig.3, une anode de chaque tube sert d'électrode de commande tandis que l'autre anode sert d'électrode de sortie
Comme les deux anodes sont généralement identiques en dimensions et en construction et symétriquement placées par rapport à la cathode, il peut sembler à première vue que le système ne peut donner aucune amplification de tension- Cependant,
ce n'est pas le cas puisque la réaction, l'effet régéné-
EMI5.1
rsitour ou l'offot do r4i)lut,inco nGa3tiva du TIIngn6tl'on Intorviorl11ant pour prao- duire une grande amplification de tension par tube-
Considérant le tube 12 du dessin, supposons que sous l'action du premier tube, le potentiel de l'anode 13 augmente- La courant absorbé par l'électrode 14 augmente, ce qui réduit le potentiel du point 14 en raison de l'augmentation de chute de tension dans l'impédance 2". Nais la réduction du potentiel du point 14 entraîne la réduction du courant circulant vers 13, ce qui augmente le potentiel de cette anode et, si les couplages sont réalisés par des résistances, il en résulte un effet régénérateur et une amplification indépendants de la fréquence.
Par un réglage approprié des circuits et des tensions, l'amplification de courant et de puissance par tube peut 'être faite très élevée et peut approcher l'infini-
La Fig.4 est analogue à la Fig.3, sauf que le schéma est disposé en push-pull dans lequel les couplages entre les circuits de sortie et d'antrée sont neutralisés- On a prévu un couplage entre étagas plus complexe da manière à augmenter la gamma de fréquences qui peut'être amplifiée. En raison de cas complications supplémentaires , il est passible d'obtenir pratiquement une am- plification uniforme pour toutes les fréquences comprises dans taie très large bande , par exemple 0 à 2.500.000 p/s.
Naturellement, les tubes représentés à la Fig.2 ou tout autre tube à potentiel positif de grille peut titre utilise dans ce système*