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Procédé et disposition pour le fonctionnement des récep- teurs de fréquences porteuses modulée$.
La présente invention concerne la réception et la sélection de signaux porteurs modulés, en,,parti- culier d'ondes de fréquence porteuse modulées par la parole, la musique ou des signaux analogues, et elle a pour objet principal de faciliter la séparation de tels signaux et d'améliorer la fidélité de leur réception.
Un signal de radiodiffusion est ordinaire- ment transmis sur une onde porteuse ayant deux bandes latérales de modulation qui ont une largeur d'environ 6 kilocycles de chaque côté de la fréquence porteuse.
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Dans les conditions actuelles de fonctionnement de la radiodiffusion, les différentes fréquences porteuses sont distribuées, sur la gamme de fréquences de radio- diffusion, à des positions qui ont habituellement en- tre ellesun écart de 10 kilocycles, et dans bien des cas les fréquences de bande latérale d'un canal de si- gnaux chevauchent sur celles d'un canal de signaux ad- jacent ou autrement empiétant de près sur lui. Dans l'un comme dans l'autre cas, lorsqu'on accorde un récep- teur de radiodiffusion sur un signal désiré dans un tel canal, il est difficile d'éliminer réellement l'interfé- rence provenant des signaux dans les canaux adjacents, en particulier lorsque de tels signaux interférants sont reçus à l'antenne ou un autre collecteur avec une inten- sité égalant ou excédant celle du signal désiré.
Outre les signaux interférants, des bruits statiques et d'au- tres bruits perturbateurs peuvent empêcher une opération régulière.
Pour avoir une opération régulière pendant la ré- ception dans de telles conditions, il faut que le syste- me sélectif sépare une bande de fréquences de modulation suffisamment étroite pour empêcher un passage apprécia- ble de signaux interférants et de bruits. Mais ce ré- trécissement de la bande sélectionnée tend à altérer la fidélité de réception de signaux (parole, musique et signaux analogues) parce que les bandes latérales extérieures qui correspondent aux hautes audio-fréquen- ces de modulation sont supprimées.
Pour cette raison, il est désirable que la largeur de la bande séparée soit telle qu'elle ne reste étroite que lorsqu'il y a présence de signaux interférants en excès ou de bruits, mais que le système sélectif soit, en leur absence, ré- glé pour admettre et laisser passer librement la tota- lité des bandes latérales reçues du signal désiré.
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Pour obtenir ce dernier résultat, la présen- te invention prévoit un sélecteur filtre de bande ré- glable, dans lequel la largeur de la bande séparée peut'être augmentée ou réduite à volonté, indépendam- ment de l'accord exact du sélecteur sur la fréquence porteuse désirée.
Une caractéristique de la présente invention consiste dans l'emploi d'un bouton unique ou d'un autre organe unique de réglage capable d'exécuter plusieurs mouvements de commande, c'est-à-dire de se mouvoir au moins à deux degrés de liberté ou d'exécu- ter deux modes de mouvements qui exercent indépen- damment deux fonctions: (1) l'accord et (2) l'aug- mentation ou la réduction de la largeur de bande du sélecteur filtre de bande indépendamment de l'ac- cord. La première manipulation sert donc à régler l'accord; la seconde, la sélectivité et la fidélité résultante. Cet organe de réglage précité est, par conséquent, pour son fonctionnement, associé à la fois avec le mécanisme d'accord du sélecteur et le dispositif qui règle la largeur de bande du sélec- teur.
Le circuit et le dispositif pour régler la largeur de bande peuvent être de n'importé quel type convenable. Dans le mode de réalisation préféré qui est décrit ci-après, le dispositif pour régler la largeur de bande comprend des circuits sélectifs doublement accordés, le couplage entre les deux parties accordées de ceux-ci pouvant être varié par un seul bouton.
L'organe unique précité est de préférence arrangé de façon à ne faire fonctionner le mécanisme d'accord que lorsque la largeur de bande du sélecteur est réglée sur une valeur minimum. De cette manière, l'usager est obligé de n'accorder le sélecteur que
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lorsque la largeur de bande est réglée sur une va- leur minimum et, pour cette raison, il est obligé de l'accorder exactement sur la fréquence du signal porteur désirée. Lorsque le sélecteur est accordé de manière exacte, l'organe unique précité peut être séparé du mécanisme dtaccord et utilisé alors pour augmenter la largeur de bande du sélecteur, afir d'assurer tout degré désiré de fidélité de réception.
Pour cette raison, l'arrangement peut être appelé un sélecteur augmentant la largeur de bande ".
La présente invention est aussi caractérisée en ce qu'elle prévoit un autre ou second bouton de réglage pour effectuer à la main le contrôle du niveau du vo- lume et le contrôle du son par rapport au signaux du haut-parleur ou reproducteur. Il est préférable que ce second bouton, pendant qu'il contrôle le niveau du volume, opère au même degré de liberté qui caractéri- se le bouton du sélecteur pendant qutil accorde le sé- lecteur. Et, en exerçant son autre fonction, le second bouton peut aussi être utilisé pour élargir ou étrécir la gamme des sons ou gamme dtaudio-fréquence, en opéra à l'autre degré de liberté qui caractérise le bouton d sélecteur pendant l'augmentation ou la réduction de la largeur de la bande.
Comme la largeur de bande du sélecteur et la sélec. tivité du sélecteur sont en relation réciproque, le dis positif pour régler la largeur de bande du sélecteur est en même temps un moyen pour régler en raison inver: la sélectivité. La difficulté de réception qui en résul te est améliorée en proportion de l'augmentation de la largeur de bande du sélecteur.
Sur les plans qui sont annexés à la présente, la fig.l est un schéma montrant le montage du circuit d'un radiorécepteur accordable pour signaux porteurs @
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modulés, convenant pour recevoir des signaux de fré- quence modulés et montrant un mode de réalisation de l'arrangement de contrôle augmentant la largeur de bande du sélecteur ainsi que d'un arrangement combiné de contrôle du volume et du son conformément à un mode de réalisation préféré de la présente invention.
La fig.2 est une vue d'un arrangement mécanique apte à être utilisé dans un récepteur de radiodif- fusion comprenant le circuit de la fig.1;
La fig. 3 est une coupe à travers le plan 3-3 de la fig. 2 et la fig.4 est une coupe à travers le plan 4-4 de la fig.2.
La fig. 1 est un schéma du circuit réalisant la présente invention dans son application à un radioré- cepteur superhétérodyne. Dans un tel récepteur,les signaux sont collectés par une antenne 11 et la terre 12. Un système présélecteur 13 est couplé au système antenne-terre par un transformateur de couplage d'an- tenne 14, qui comprend les bobines primaires 15 et 16 et une bobine.secondaire 17. Un couplage inductif, existe entre les bobines 16 et 17 et les bobines 17 et 15; un couplage capacitif inhérent existe aussi entre les bobines 17 et 15. Le transformateur 14 est plus amplement décrit dans le brevet américain 1 907 916 de Wheeler délivré en date du 9 mai 1933.
Le présélecteur 13 est composé de deux circuits accordables, le premier de ceux-ci comprenant la bobine secondaire 17 et le condensateur variable d'accord 18 qui est associé avec elle, tandis que le second de ceux-ci comprend une bobine secondaire 19 et le condensateur variable d'accord 20 qui est associé avec elle. Ces deux circuits de présélec-
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teur accordables sont courtisa m-o-%1-
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par rapport à la bobine secondaire 19, et ils sont aussi couplés par un condensateur 22, qui est con- necté entre la terre et la jonction des bobines 19 et 21. Le type de présélecteur doublement accor- dé, couplé de la manière indiquée ci-dessus a été décrit dans le brevet américain 1 927 672 de Whee- ler, délivré en date du 19 septembre 1933.
Il est bien connu que lorsque le couplage inductif entre deux circuits accordés, tels que les deux circuits accordables du présélecteur, est augmenté, la largeur de la bande admise par le système de couplage augmente sans changer la fréquen- ce au milieu de la bande. Un tel système de coupla- ge est constitué par un réseau sélectif à filtre de bande. Lorsque le couplage inductif est augmenté au delà d'une certaine valeur, la courbe caractéris- tique du sélecteur filtre de-bande a deux pointes.
La valeur de couplage maximum qui ne donne qu'une seule pointe, est connue comme valeur optimum. Lorsqu' on réduit le couplage au dessous de la valeur op- timum, on réduit la largeur de bande de la caracté- ristique à une pointe jusqu'à ce qu'une valeur mi- nimum limite soit atteinte. En augmentant le coupla- ge au-dessus de la valeur optimum, on augmente la séparation de fréquence des deux pointes de la ca- ractéristique, par conséquent la largeur de bande, mais cela rend aussi plus aiguë chacune des pointes.
Ce type de sélecteur filtre de bande est le plus utile lorsque le couplage inductif se trouve entre la moitié et le double de la valeur optimum. La sé- lectivité de sélecteurs filtres de bandes est inver- sément proportionnelle à la largeur de bande. Cet effet est utilisé en rendant la bobine de couplage
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21 déplaçable axialement par rapport à la bobine secondaire 19 qui est associée avec elle, comme indiqué par la flèche à deux pointes dessinée à travers la bobine 21. Par conséquent,la sélectivité, ou largeur de bande, du présélecteur peut être réglée à volonté en déplaçant la bobine de couplage 21 par rapport à la bobine 19.
La puissance du présélecteur est imprimée sur un tube amplificateur radio-fréquence 23 du type pen- tode. La puissance de l'amplificateur 23 est imprimée sur un tube oscillateur-modulateur 24 par un système de couplage accordable qui comprend un transformateur radio-fréquence 25. La bobine primaite 26 du transfor- mateur 25 est accordée, par le condensateur 27 qui est associé avec elle, à une fréquence un peu au-dessous de l'intervalle de syntonisation, et la bobine secondai- re 28 est accordable par le condensateur variable d'accord 29 qui est associé avec elle. Un condensateur fixe 30 est monté dans le circuit accordé, pour amé- liorer l'alignement de ce circuit accordable par rap- port à celui du présélecteur, ainsi que décrit dans un brevet antérieur ( Brevet américain ? 1 927 672 ).
Le tube oscillateur-modulateur 24 est du type 2A7, qui est semblable à celui déjà décrit antérieu- rement ( Demande de brevet Ser.No 654 327 du 30 jan- vier 1933), et son circuit est du type également dé- crit antérieurement ( Demande de brevet dé Wheeler Ser.No 654 326 du 30 janvier 1933 ). Le tube 24 com- prend une cathode 21, une grille intérieure 32, une plaque intérieure 33, une grille extérieure 34, un double écran 35 et une plaque extérieure 36. La partie oscillatoire comprend un montage de circuit
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entre la plaque intérieure 33 et la terre, ce cir- cuit comprenant une bobine 37 et une bobine 38 en série avec un condensateur de dérivation radio- fréquence 39. La bobine 37 est shuntée par un conden- sateur réglable 40 pour aligner l'oscillateur aux basses fréquences.
Ce condensateur reste fixe après avoir été réglé définitivement, et il sert à amener en résonance la bobine 37 à une fréquence au-dessous de l'intervalle de syntonisation de l'oscillateur.
Les bobines 37 et 38 de ce circuit de plaque sont couplées au circuit de grille intérieure 41- 42-43, par un couplage inductif avec la bobine 41, dont une partie est connectée entre la grille inté- rieure 32 et la terre. La bobine 41 est shuntée par un condensateur d'accord d'oscillateur 42 servant à accorder l'oscillateur,ainsi qu'un condensateur fixe 43 en série avec elle. Ce dernier sert à limiter la gamme de fréquencesde l'oscillateur. Le circuit de cathode est relié à la terre par une résistance 44 et un condensateur de dérivation 45. Des oscilla- tions sont produites par un couplage de réaction entre le circuit de plaque intérieure et le circuit de grille intérieure.
La tension d'oscillation de la bobine 41 est maintenue à peu près uniforme dans l'intervalle d'accord en proportionnant les couplages de réaction aux bobines 37 et 39, le premier ayant plus d'effet aux basses fréquences et le second aux hautes fréquences.
Le signal radio-fréquence appliqué de l'amplifi- cateur 23 à la grille extérieure de signaux 34 est @ modulé, dans le tube 24, par les oscillations, et la moyenne fréquence résultante, résultat de la mo- dulation, apparaît dans le circuit de plaque exté- rieure du tube 24.
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La sortie du tube 24 est couplée, par un trans- formateur 46 doublement accordé, à un amplificateur moyenne fréquence 47 du type pentode. La bobine pri- maire 48 du transformateur 46 est accordée, par un condensateur 49, sur la moyenne fréquence, et la bobine secondaire 50 est accordée sur la moyenne fré- quence par un condensateur 51. Chacun des condensateurs 49 et 51 est réglable, mais lorsque ces condensateurs sont définitivement réglés-, ils restent fixes. La bo- bine primaire 48 peut être approchée ou éloignée de la bobine secondaire 59, .simultanément avec les mêmes mouvements que la bobine 21 par rapport à la bobine 19 et que la bobine 55 par rapport à la bobine 56.
Un tel déplacement de la bobine 48 par rapport à la bobine 50 permet de régler la largeur de bande du système sélectif moyenne fréquence accordé de manière fixe, ainsi que décrit ci-dessus en combinaison avec le présélecteur radio-fréquence. Les condensateurs 49 et 51 sont accordés de manière permanente sur la moyen- ne fréquence à la condition d'un couplage minimum entre les bobines 48 et 50, afin d'éviter des erreurs provenant de la caractéristique à deux pointes qui est produite lorsque le couplage excède l'optimum.
La sortie du tube amplificateur 47 est couplée au tube amplificateur 53 par un transformateur moyenne fréquence doublement accordé 54. Ce dernier, qui est, en tout point essentiel, semblable au transformateur accordé 46, comprend les bobines primaire. et secon- daire., respectivement 55 et 56, et les condensateurs d'accord,respectivement 57 et 58.
Le tube 53 est un tube combiné du tube 2B7 com- prenant un amplificateur moyenne fréquence à pentode du et un redresseur à diode. Les éléments/redresseur à diode sont : cathode 59 et la plaque de diode 60. La
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cathode 59, la grille de contrôle 52, l'écran 61, la grille de suppression 62 et la plaque 63 sont les élec- trodes de l'amplificateur à pentode. Le signal moyenne fréquence est amplifié dans la partie amplificatrice du tube 53 et conduit à un transformateur moyenne fréquence doublement accordé 63 qui est généralement semblable aut transformateurs 46 et 54. Le transformateur 64 comprend les bobines primaire et secondaire 65 et 66, respectiveme accordées par les condensateurs 67 et 68.
La puissance du transformateur 64 est imprimée, à travers l'inductance 66, entre la plaque de diode 60 et la cathode 59, par un condensateur 131. La diode opère comme redresseur et développe à travers la résistance 69 à la fois des tensions continues et des tensions audio- fréquence. Ces dernières sont imprimées sur la grille de contrôle 70 d'un amplificateur audio-fréquence 71, par une résistance 72 et un condensateur de couplage 73.
Dans une voie entre la grille de contrôle 70 et la terre sont montés en série le condensateur 74 et la résistance 75. La fonction de cette voie est d'atténuer à un certain degré les hautes fréquences audibles, com- pensant ainsi l'accentuation des bandes latérales qui correspondent à de telles hautes fréquences audibles dans les transformateurs moyenne fréquence doublement accordés lorsque la caractéristique de sélection de la bande résul tante de ces derniers est réglée pour avoir deux pointes.
La résistance 76 et le condensateur 77 agissent respec- tivement comme retour de grille et condensateur de dé- rivation audio-fréquence.
La sortie du tube 71 comprend, en série, une résistance 78, un condensateur de couplage audio-fréquenc 79, et une résistance d'atténuation variable 80. Les bornes d'entrée d'un système d'amplification audio-
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fréquence 81 sont montrées reliées à la résistance d'atténuation variable, qui est le contrôle du niveau du volume. Ce système audio-fréquence comprend tout appareil convenable voulu, tel que par exemple un am- plificateur de puissance et un haut-parleur. Une ré- sistance variable 82 représente un contrôle général du son qui est monté dans le système audio-fréquence suivant une des dispositions diverses bien connues.
Par exemple, la résistance variable 82 peut être mon- tée en série avec un condensateur, et cette voie en série peut être shuntée sur les bornes d'entrée ou de sortie d'un tube.
Un système de contrôle automatique du volume est aussi associé avec le récepteur; sa fonction est de maintenir essentiellement constante la réponse du récepteur sur une large gamme d'intensités du signal reçues. Ce volume-contrôle automatique comprend un tu- be 83 du type 2B7, qui est un tube combiné amplifica- teur à pentode et redresseur à diode comme le tube 53.
La tension de sortie moyenne fréquence du transe- formateur de couplage 54 est imprimée sur la grille de contrôle d'amplificateur 84. Les signaux amplifiés qui apparaissent dans le circuit de plaque 85 sont couplés à la plaque de diode 87 par un transformateur moyenne fréquence doublement accordé. Le transforma- teur de couplage 86 comprend une bobine primaire 88, accordée par le condensateur 89, et une bobine secon- daire 90, accordée par le condensateur 91. Ce trans- formateur a une caractéristique de filtre de bande qui est beaucoup plus large que celle des transforma- teurs 46 et 54. Une tension redressée unidirectionnel- le répondant au porteur moyenne fréquence est dévelop- pée aux résistances 92 et 93, qui sont montées en série entre la cathode 94 et la bobine secondaire 90.
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92 et 93 est imprimée sur les grilles de contrôle des tubes 23, 24 et 47, au moyen des connexions comprenait les r4sistances 95,96 et 97.
Afin de faciliter et d'obtenir le juste réglage de l'accord, ce qui serait autrement un peu difficile à cause de l'action typique de l'arrangement du volune- contrôle automatique, un dispositif visuel de vérifica- tion de l'accord 98 où un autre indicateur visuel de l'accord est relié dans la connection de cathode du premier amplificateur radio-fréquence 23. Comme le cou- rant de plaque du tube passe par l'instrument de mesu- re précité, une indication de courant continu minimum est une indication d'accord précis. Le système du volu- me-contrôle automatique et de l'indication visuelle d'accord, décrit ci-dessus, a déjà été décrit antérieu- rement en détail (Brevet américain 1 879 863 de Wheeler délivré en date du 27 septembre 1932 et demande de brevet Ser. N 203 879 du 7 juillet 1927).
Une connexion 99 est prévue partant d'un point entre les résistances 92 et 93 et allant jusqu'au cir- cuit de grille de l'amplificateur audio-fréquence 71, afin de contrôler ou de varier l'amplification de celui-ci. Cette amélioration du volume-contrôle autom- tique a déjà été décrite antérieurement (Demande de brevet américain de Wheeler, Ser.N 603 500 du 6 avril 1932).
Les tubes 23, 24, 47 et 71 ont des grilles de contrôle du type à diminution graduelle. Une telle ca- ractéristique de grille de contrôle améliore le volume. contrôle automatique.
Dans le récepteur sont prévus des résistances et des condensateurs shunts, comme montré, pour amélio- rer le fonctionnement général. Bien que des piles soient utilisées pour désigner des sources de courant
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continu dans le récepteur, elles ne sont que des exem- ples et elles peuvent être remplacées par exemple par une seule source, une source de courant alternatif re- dressé avec le filtre usuel contre l'ondulation, les condensateurs shunts et les résistances divisant la tension.
Il est à noter que les flèches à deux pointes désignent des bobines couplées de manière mobile ou réglable. Il est également à noter que les condensa- teurs qui ont des flèches diagonales sont des conden- sateurs d'accord variables commandés par un seul,bou- ton, tandis que les condensateurs qui ont des lignes diagonales sans pointes de flèches sont des condensa- teurs réglables qui restent fixes après que le réglage nécessaire a eu lieu.
Concernant les figures 2,3 et 4, qui montrent un arrangement mécanique préféré du récepteur de la fig. l, l'appareillage est monté sur une plaque de châssis 100 qui est une forme usuelle ayant les côtés et extrémités courbés à angle droit vers le bas, afin de créer une base horizontale relevée. Au-dessus du côté supérieur du châssis est un cadre métallique 101 qui supporte les condensateurs d'accord variables 18, 20, 29 et 42. Ces condensateurs ne sont pas montrés en détail sur la fig. 2 parce qu'il sont de la forme usuel- le et montés en série sur un arbre 102 pour commande par un seul bouton. L'extrémité de l'arbre porte un rou- age 103 qui est actionné par un pignon 104 qui est mon- té sur un arbre de commande 105. Un bouton 106 est fixé à l'extrémité de l'arbre de commande 105 en dehors de . la plaque du châssis.
Le but de ce bouton est décrit plus loin.
En ligne, le long du milieu de la plaque du châssis se trouve une série de boites de blindage 119,
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Chacune de ces boites de blindage renferme un des sys- tmes de couplage sélectif du récepteur. La botte 119 renferme la bobine de couplage 21 et la bobine secon- daire 19 du présélecteur; la botte 120 renferme les éléments 26,27 et 28 du transformateur 25 ; la boîte 121 renferme les éléments 48, 49, 50 et 51:du transfor- mateur 46; la boite 122 renferme les éléments 55,56,57 et 58 du transformateur 54, et la boite 123 renferme les éléments 65,66,67 et 68 du transformateur 64.
Dans le mode de réalisation montré ici, la bobine secondaire immobile de chacun des systèmes de couplage sélectifs est montée coaxialement dans la boîte de blindage qui la renferme, tandis que la bobine primaire mobile est montée coaxialement au-dessous d'elle et qu'elle peut être déplacée dans la direction axiale sur un support de montage et un noyau s'étendant par une ouverture pratiquée dans la plaque du châssis.
Les deux bobines couplées inductivement de chacun de ces systèmes de couplage sont montées coaxialement dans un écran cylindrique coaxial qui s'étend axiale- ment au delà des deux bobines. La fig. 3 montre comment est obtenu ce réglage de chacune des bobines primaires mobiles. Cette figure montre la position de l'arbre 105 sous la plaque du châssis et elle montre aussi, en coupe, la botte de blindage 122 contenant la bobine secondaire fixe 56 et la bobine primaire mobile 55 du transformateur de couplage moyenne fréquence 54. La construction et l'arrangement mécanique des systèmes de couplage sélectifs, comme décrits ici, ont bien fait leurspreuves en pratique, mais d'autres disposi- tions mécaniques de même genre et d'autres modes de dé- placement des bobines peuvent être utilisés.
Pour la simplicité de la représentation, la seule botte blindée montrée sur la fig. 3 est la
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boite 122, bien qu'il soit entendu que les autres boites contenant les bobines mobiles soient montées de maniè- re analogue. Dans la boîte 122, la bobine secondaire 56 est montée sur un noyau supporté, à l'intérieur, de la boîte, par le fond supérieur de cette dernière.
La bobine primaire 55 est supportée coaxialement par rapport à la bobine 56, sur un noyau porteur, par un support de montage 115. L'autre extrémité du support de montage repose sur une pièce transversale rigide 112 le long du côté inférieur de la plaque du châssis, directement au-dessous de toutes les boites 119,120, 121,122 et 123. La pièce transversale 112 est supportée, à ses extrémités, par deux bras de support 113 et 113'. Ces bras sont montés sur un arbre 114 le long du côté arrière de la plaque du châssis, parallèlement à la pièce transversale 112. La position verticale de la pièce transversale 112 est déterminée par une oreil- le rigide 111 dont une des extrémités est fixée à la pièce transversale 112 et dont l'autre extrémité en- grène dans une encoche 129, d'un levier coudé 108 qui est monté sur un arbre 109.
Pour compenser le poids du bras saillant 111 qui agit d'un des côtés du levier coudé, un contrepoids 110 est fixé à l'autre côté du levier coudé.
A l'extrémité intérieure de l'arbre de comman- de 105 est fixé un disque 107 qui engrène dans une rainure 130 pratiquée dans le levier coudé 108. L'arbre 105 est mobile dans une direction axiale qui est un degré de liberté appelé " translation ", de sorte que la position du levier coudé et l'élévation de la bobi- ne 55 qui en résulte (ainsi que celle de toutes les autres bobines mobiles avec celle-ci) est déterminée par la position axiale de l'arbre 105. Les bobines mpbiles
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21, 48, 55 et 65 sont supportées sur des sup- ports de montage semblables au support 115. Ces supports sont, chacun à leur tout, arrêtes méca- niquement à la pièce transversale 112, de sorte que les bobines se déplacent ensemble d'un même degré par translation de l'arbre 105.
Il est considéré cependant que, dans d'autres modifications, les bo- bines peuvent être déplacées de degrés différents, en dépendance des intentions particulières.
Le bouton,(ou la poignée) 106, qui est fixé à l'extrémité de l'arbre 105 de façon à être bien à la disposition de l'usager, peut être déplacé à deux degrés de liberté ou suivant deux modes de mou- vement, pour contrôler toutes les propriétés de sé- lection du récepteur; d'abord par rotation sur son axe, secondement par translation le long de son axe.
Lorsque le pignon 104 est en relation avec l'engre- nage 103, le mouvement du bouton au premier degré de liberté (rotation) règle l'accord du récepteur par mouvement simultané de tous les condensateurs d'ac- cord variables qui sont les mêmes au point de vue de leurs qualités électriques et qui sont montés sur l'arbre 102 pour opération simultanée. Le mouvement du bouton au deuxième degré de liberté (translation) a pour effet de varier simultanément le couplage entre les bobines 21 et 19, 48 et 50, 55 et 56 ainsi que 65 et 66, comme déjà indiqué. Il règle par con- séquent la largeur de la bande du sélecteur et ainsi la sélectivité du récepteur.
Avec cette construction, le récepteur ne peut être accordé exactement que lors- que le couplage des sélecteurs est réellement un mini- mum, correspondant à la largeur de bande minimum et à la sélectivité maximum. Ce résultat est obtenu par un moyen de blocage comprenant le montage mécanique du pignon 105 et de l'engrenage 103 de façon que les
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deux soient automatiquement séparés lorsque la lar- geur de bande du sélecteur est réglée.
En service, le récepteur est d'abord ac- cordé par rotation du bouton unique d'accord 106, à l'état de la plus grande sélectivité, qui correspond à la largeur de bande minimum. Lorsque le réglage exact de l'accord pour la réception du signal désiré est at- teint, le mécanisme d'accord peut être séparé en reti- rant le bouton 106,et la largeur de bande du sélec- teur peut être augmentée pour répondre plus uniformé- ment aux bandes latérales de modulation du signal por- teur désiré. Ceci fournit tout degré de fidélité per- missible dahs les conditions particulières d'interfé- rence de signaux ou de bruits existant au moment en question.
Le mécanisme est réalisé de façon que lorsqu' on tire le bouton 106 vers l'extérieur, l'élargissement est proportionnel au déplacement extérieur du bouton.
Si l'on désire accorder de nouveau le récepteur, le bouton 106 doit être poussé vers l'intérieur de façon à prendre dans les engrenages d'accord. L'usager est donc toujours obligé d'accorder le récepteur lorsque celui-ci est, au point de vue électrique, dans l'état le plus avantageux pour cette opération.
Chacun des transformateurs de couplage varia- bles 13,46,54 et 64 constitue un réseau sélectif filtre de bande dont la sélectivité et la largeur de bande sont réglables. De même, la combinaison de tous ces transformateurs constitue un tel réseau. Dans chaque transformateur, il est préférable de varier le coupla- ge entre la moitié de l'optimum et le double de l'op- timum. Des couplages moindees ou plus grands réduisent dans une large mesure le gain du système au milieu de
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la bande, sans avantagpq <m4-,-- -- -- " "
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une proportion d'environ trois ou quatre à un. Cette proportion est suffisante pour la plupart des buts.
Bien que cette variation soit représentée ici comme étant effectuée par réglage de couplage inductif, elle peut cependant être effectuée par réglage de couplage d'autre genre, par exemple de couplage capacitif.
Dans un signal de fréquence porteuse modu- lé, chaque bande latérale a la même largeur (mesurée en fréquences) que celle de la bande de fréquences de modu- lation qui peut être de l'ordre de six kilocycles. La réception des deux bandes latérales avec une réponse uniforme requiert par conséquent un sélecteur filtre débande dont la largeur de bande est au moins le double de la bande de fréquences de modulation ainsi qu'un système audio-fréauence dont la largeur de bande est au moins égale à celle-? de la bande de fréquences de modulation.
Dans le circuit de la fig, 1, le sélecteur filtre de bande peut être réglable d'une largeur minimun de 3 kilocycles à une largeur maximum de 12 kilocycles, tandis que le système audio-fréquence, comprenant le contrôle du son, peut être réglable d'une largeur mini- mum de 1,5 kilocycle à une largeur maximum de 6 kilo- cycles. Les sélecteurs filtres de bandes moyenne fréquence peuvent avoir, au milieu de la bande, une fré- quence fixe de 175 kilocycles. Le récepteur, dans sa totalité, peut être accordable sur la bande de radio- diffusion de 550 à 1. 500 kilocycles.
Du point de vue du système antenne-terre, en regardant à travers le modulateur ou changeur de fréquence, les transformateurs 46,54 et 64 sont, en réalité, des sélecteurs filtres de bandes dont la fré- quence au milieu de la bande est augmentée de la va- leur de la fréquence de l'oscillateur accordée par le condensateur variable 42 qui règle l'action du changeur
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de fréquence. La combinaison du changeur de fréquence et de l'un des transformateurs 46,54 et 64 ou de tous ceux-ci constitue un réseau sélectif à filtre de bande dont la fréquence au milieu de la bande est accordable en service par le condensateur variable 42.
Du point de vue des transformateurs 46,54 et 64, en regardant en arrière à travers le modulateur ou changeur de fréquence, la fréquence porteuse reçue est effectivement changée à la fréquence du milieu de la bande des sélecteurs filtres de bandes 46,54 et 64, en accordant le condensateur 42.
Lorsqu'on utilise le système préféré conformé- ment à la présente invention, (1) la largeur de la bande peut être réglée à beaucoup moins que le double de la plus haute fréquence de modulation; (2) le mi- lieu de la bande peut être accordé sur un signal porte'or désiré, en accordant l'amplificateur de fréquence por- teuse à filtre de bande qui comprend le sélecteur fil- tre de bande; et (3) la largeur de la bande peut être réglée de nouveau essentiellement au double de la plus haute audio-fréquence requise, ou fréquence de modula- tion, sans désaccorder le milieu de la bande.
En ce qui concerne le système amplificateur audio-fréquence (qui est un amplificateur de fréquence de modulation à fil- tre de bande), (1) la largeur de bande du sélecteur peut être réglée à beaucoup moins que le double de la fréquence-limite supérieure de la bande de l'amplifi- cateur de fréquence de modulation; (2) le changeur de fréquence accordable peut être accordé pour amener à la fréquence du milieu de la bande du sélecteur une fréquence porteuse désirée, et (3) la largeur de la bande du sélecteur peut alors être réglée de nouveau à une valeur maximum qui est essentiellement le double de la fréquence-limite supérieure de la bande de l'am-
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de modulation à la sortie de l'amplificateur audio- fréquence peuvent alors être utilisées de toute maniè- re bien connue, par exemple dans un haut parleur.
La réponse du sélecteur, c'est-à-dire l'amplifi- cation de l'amplificateur de fréquence porteuse, est occasionnellement changée un peu lorsqu'on varie le couplage dans les transformateurs 13, 46 et 54. Ceci est compensé par le volume-contrôle automatique. Autre- ment,cette variation dans l'arrangement serait suffi- sante pour agir de manière désagréable.
La fig. 4 montre le dispositif d'atténuation va- riable et la disposition de contrôle du son. Le dispo- sitif d'atténuation est constitué par le potentiomètre 80 de la fig. 1 qui, ainsi que montré sur la fig.4, est du type à arbre rotatif. L'arbre rotatif du poten- tiomètre est l'arbre creux 128 (pour réglage de l'atté- nuation) et il est calé sur un arbre intérieur 127, qui s'étend à travers la paroi frontale de la plaque du châssis. L'extrémité extérieure de l'arbre 127 porte un bouton 126, pour le réglage manuel.
La résistance de contrôle du son 82 des fig. 1 et 4 est également du type à arbre rotatif. Sur l'arbre rotatif de la résistance variable 82 est fixé un pignon 117 qui est en relation avec une crémaillère cylindri- que 116 fixée sur l'arbre 105.
Le bouton 126 et son arbre 127 peuvent être dé- placés au même degré de liberté que le bouton 106 et son arbre 105. La rotation du bouton 126 varie l'atté- nuation par rotation du potentiomètre 80 et constitue un contrôle du niveau du volume. Un déplacement axial, ou translation,du bouton 126 fait tourner le pignon 117 qui varie la résistance de 82 et constitue un con- trôle du son. Dans ce cas, il n'y a pas de blocage par- ce que la rainure de clavette de l'arbre 127 est tou-
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désirée du niveau du volume et du son peut être obte- nue par manipulation du bouton 126.
Le contrôle du son est de préférence arrangée' de façon à augmenter la largeur de la bande du systè- me audio-fréquence ou amplificateur audio-fréquence 81 lorsque le bouton 126 est tiré vers l'extérieur, notam- ment essentiellement de la même manière que le contrô- le de la sélectivité est arrangé pour augmenter la lar- geur de bande du sélecteur filtre de bande lorsque le bouton 106 est tiré vers l'extérieur. De cette manière, les largeurs de bande de l'amplificateur de fréquence porteuse et de l'amplificateur audio-fréquence sont augmentées par des mouvements axiaux des boutons dans la même direction. L'augmentation de largeur de bande du système audio-fréquence ne devrait être que la moi- tié de celle du sélecteur parce que l'augmentation de largeur de bande du sélecteur doit comprendre les deux bandes latérales.
Cette disposition symétrique, méca- nique et électrique, facilite énormément le service précis de ces boutons par l'usager. En fait, on peut utiliser un organe mécanique de monocommande pour oh- tenir la même valeur de mouvement axial des deux con- trôles ou boutons.
La partie restante de l'appareil est montée sur la plaque de châssis comme indiqué. La boite 118 renferme les bobines 15,16 et 17 du système de couplage d'antenne. La boite 124 renferme les éléments 37,738,40,41 et 43 du système oscillateur. La boite 125 renferme les éléments 88,89,90 et 91 du transformateur 86. Les tubes à vide 23,24,47,71 et 83 occupent les positions montrées sur la fig. 2.
Bien que la description ci-dessus d'un mode de réalisation préféré de la présente invention se rappor- te à un radio-récepteur du type superhétérodyne, l'in-
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l'invention est applicable en pratique à d'autres types, tels que l'amplificateur " radio-fréquence accordé".
De même, elle est applicable à tout genre de système de couplage, peu importe que celui-ci soit du type sim- ple inductif ou capacitif ou d'un type combiné compre- nant les deux.
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Method and arrangement for operating receivers of $ modulated carrier frequencies.
The present invention relates to the reception and selection of modulated carrier signals, in particular carrier frequency waves modulated by speech, music or the like, and its main object is to facilitate the separation of such signals. signals and improve the fidelity of their reception.
A broadcast signal is usually transmitted on a carrier wave having two modulation sidebands which are about 6 kilocycles wide on either side of the carrier frequency.
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Under current broadcast operating conditions, the various carrier frequencies are distributed over the broadcast frequency range at positions which are usually 10 kilocycles apart, and in many cases the frequencies of a channel's sideband of signals overlap with those of an adjacent or otherwise closely impinging signal channel. In either case, when tuning a broadcast receiver to a desired signal in such a channel, it is difficult to actually eliminate interference from signals in adjacent channels. in particular when such interfering signals are received at the antenna or other collector with an intensity equal to or exceeding that of the desired signal.
Besides interfering signals, static and other disturbing noises can prevent smooth operation.
In order to have smooth operation during reception under such conditions, the selective system must separate a sufficiently narrow modulation frequency band to prevent an appreciable passage of interfering signals and noise. However, this narrowing of the selected band tends to impair the fidelity of reception of signals (speech, music and the like) because the outer sidebands which correspond to the high audio-modulation frequencies are suppressed.
For this reason, it is desirable that the width of the separated band be such that it remains narrow only when there is the presence of excess interfering signals or noises, but that the selective system be, in their absence, re. - set to admit and let pass freely all of the received sidebands of the desired signal.
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To achieve the latter result, the present invention provides an adjustable band filter selector, in which the width of the separate band can be increased or reduced at will, regardless of the exact tuning of the selector to the band. desired carrier frequency.
A feature of the present invention consists in the use of a single button or other single adjustment member capable of executing several control movements, that is to say of moving at least two degrees of control. freedom or to execute two movement modes which independently perform two functions: (1) tuning and (2) increasing or reducing the bandwidth of the band filter selector independently of the 'accord. The first manipulation is therefore used to settle the agreement; the second, selectivity and the resulting fidelity. This aforementioned adjustment member is, therefore, for its operation, associated both with the tuning mechanism of the selector and the device which adjusts the bandwidth of the selector.
The circuit and the device for adjusting the bandwidth can be of any suitable type. In the preferred embodiment which is described below, the device for adjusting the bandwidth comprises doubly tuned selective circuits, the coupling between the two tuned parts thereof being able to be varied by a single button.
The aforementioned single member is preferably arranged so as to operate the tuning mechanism only when the bandwidth of the selector is set to a minimum value. In this way, the user is obliged to tune the selector only
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when the bandwidth is set to a minimum value and, for this reason, it is obliged to tune it exactly to the desired carrier signal frequency. When the selector is exactly tuned, the aforementioned single member can be separated from the tuning mechanism and then used to increase the selector bandwidth, to ensure any desired degree of reception fidelity.
For this reason, the arrangement can be referred to as a "bandwidth increasing selector".
The present invention is also characterized in that it provides another or second adjustment knob for manually carrying out volume level control and sound control with respect to the loudspeaker or reproducer signals. It is preferable that this second knob, while controlling the volume level, operates with the same degree of freedom that characterizes the selector knob while it tunes the selector. And, performing its other function, the second knob can also be used to widen or narrow the range of sounds or audio-frequency range, operating to the other degree of freedom that characterizes the selector knob during increase or decrease. reduction of the web width.
Like selector bandwidth and selector. tivity of the selector are in reciprocal relation, the device to adjust the bandwidth of the selector is at the same time a means to adjust due to reverse: the selectivity. The resulting reception difficulty is improved in proportion to the increase in the selector bandwidth.
On the drawings which are appended hereto, fig.l is a diagram showing the circuit assembly of a tunable radio receiver for carrier signals @
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modulated, suitable for receiving modulated frequency signals and showing an embodiment of the control arrangement increasing the bandwidth of the selector as well as a combined arrangement of volume and sound control in accordance with a mode of control. preferred embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view of a mechanical arrangement suitable for use in a broadcast receiver comprising the circuit of Fig. 1;
Fig. 3 is a section through the plane 3-3 of FIG. 2 and fig.4 is a section through the plane 4-4 of fig.2.
Fig. 1 is a diagram of the circuit embodying the present invention in its application to a superheterodyne radio receiver. In such a receiver, the signals are collected by an antenna 11 and the earth 12. A preselector system 13 is coupled to the antenna-earth system by an antenna coupling transformer 14, which comprises the primary coils 15 and 16 and a secondary coil 17. An inductive coupling exists between the coils 16 and 17 and the coils 17 and 15; inherent capacitive coupling also exists between coils 17 and 15. Transformer 14 is more fully described in U.S. Patent 1,907,916 to Wheeler issued May 9, 1933.
The preselector 13 is composed of two tunable circuits, the first of these comprising the secondary coil 17 and the variable tuning capacitor 18 which is associated with it, while the second of these comprises a secondary coil 19 and the variable tuning capacitor 20 which is associated with it. These two preselection circuits
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with respect to the secondary coil 19, and they are also coupled by a capacitor 22, which is connected between earth and the junction of coils 19 and 21. The type of doubly matched preselector, coupled as shown below This has been described in U.S. Patent 1,927,672 to Wheeler, issued September 19, 1933.
It is well known that when the inductive coupling between two tuned circuits, such as the two tunable circuits of the preselector, is increased, the width of the band accepted by the coupling system increases without changing the frequency in the middle of the band. Such a coupling system consists of a selective band filter network. When the inductive coupling is increased beyond a certain value, the characteristic curve of the band filter selector has two points.
The maximum coupling value, which gives only one peak, is known as the optimum value. When reducing the coupling below the optimum value, the bandwidth of the feature is reduced to a peak until a minimum limit value is reached. Increasing the coupling above the optimum value increases the frequency separation of the two peaks of the feature, hence the bandwidth, but it also makes each of the peaks sharper.
This type of band filter selector is most useful when the inductive coupling is between half and double the optimum value. The selectivity of band filter selectors is inversely proportional to the bandwidth. This effect is used by making the coupling coil
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21 axially movable with respect to the secondary coil 19 which is associated with it, as indicated by the two-pointed arrow drawn through the coil 21. Therefore, the selectivity, or bandwidth, of the preselector can be adjusted at will by moving the coupling coil 21 relative to the coil 19.
The power of the preselector is printed on a radio-frequency amplifier tube 23 of the pentode type. The power of the amplifier 23 is printed on an oscillator-modulator tube 24 by a tunable coupling system which comprises a radio-frequency transformer 25. The first coil 26 of the transformer 25 is tuned, by the capacitor 27 which is associated. with it at a frequency somewhat below the tuning interval, and the secondary coil 28 is tunable by the variable tuning capacitor 29 which is associated with it. A fixed capacitor 30 is mounted in the tuned circuit, to improve the alignment of this tunable circuit relative to that of the preselector, as described in a prior patent (US Pat. No. 1,927,672).
The oscillator-modulator tube 24 is of type 2A7, which is similar to that already described previously (Ser. Patent Application No. 654,327 of January 30, 1933), and its circuit is of the type also described previously ( Wheeler Ser. Patent Application No. 654,326 of January 30, 1933). Tube 24 includes a cathode 21, an inner grid 32, an inner plate 33, an outer grid 34, a double screen 35, and an outer plate 36. The oscillatory portion includes a circuit assembly.
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between the inner plate 33 and the earth, this circuit comprising a coil 37 and a coil 38 in series with a radiofrequency bypass capacitor 39. Coil 37 is shunted by an adjustable capacitor 40 to align the oscillator at low frequencies.
This capacitor remains fixed after having been definitively adjusted, and it serves to bring the coil 37 into resonance at a frequency below the tuning interval of the oscillator.
The coils 37 and 38 of this plate circuit are coupled to the inner grid circuit 41-42-43, by inductive coupling with the coil 41, part of which is connected between the inner grid 32 and earth. Coil 41 is shunted by an oscillator tuning capacitor 42 for tuning the oscillator, as well as a fixed capacitor 43 in series with it. The latter is used to limit the frequency range of the oscillator. The cathode circuit is grounded through a resistor 44 and a bypass capacitor 45. Oscillations are produced by feedback coupling between the inner plate circuit and the inner grid circuit.
The oscillation voltage of coil 41 is kept roughly uniform over the tuning range by proportioning the feedback couplings to coils 37 and 39, the former having more effect at low frequencies and the latter at high frequencies. .
The radio-frequency signal applied from amplifier 23 to outer signal grid 34 is modulated in tube 24 by the oscillations, and the resulting mid-frequency, the result of the modulation, appears in the circuit. tube outer plate 24.
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The output of tube 24 is coupled, by a doubly tuned transformer 46, to a medium frequency amplifier 47 of the pentode type. The primary coil 48 of the transformer 46 is tuned, by a capacitor 49, to the medium frequency, and the secondary coil 50 is tuned to the medium frequency by a capacitor 51. Each of the capacitors 49 and 51 is adjustable, but when these capacitors are definitively adjusted, they remain fixed. The primary coil 48 can be moved closer to or away from the secondary coil 59, simultaneously with the same movements as the coil 21 relative to the coil 19 and the coil 55 relative to the coil 56.
Such a displacement of the coil 48 relative to the coil 50 makes it possible to adjust the bandwidth of the fixedly tuned medium-frequency selective system, as described above in combination with the radio-frequency preselector. Capacitors 49 and 51 are permanently tuned to the mid-frequency under the condition of minimum coupling between coils 48 and 50, in order to avoid errors arising from the two-tip characteristic which is produced when coupling exceeds the optimum.
The output of the amplifier tube 47 is coupled to the amplifier tube 53 by a doubly tuned medium frequency transformer 54. The latter, which is, in all essentials, similar to the tuned transformer 46, comprises the primary coils. and secondary., respectively 55 and 56, and the tuning capacitors, respectively 57 and 58.
Tube 53 is a combined tube of tube 2B7 comprising a pentode medium frequency amplifier du and a diode rectifier. The diode elements / rectifier are: cathode 59 and diode plate 60. The
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cathode 59, control grid 52, screen 61, suppression grid 62 and plate 63 are the electrodes of the pentode amplifier. The medium frequency signal is amplified in the amplifying part of the tube 53 and leads to a doubly tuned medium frequency transformer 63 which is generally similar to transformers 46 and 54. The transformer 64 comprises the primary and secondary coils 65 and 66, respectively tuned by the capacitors 67 and 68.
The power of the transformer 64 is printed, through the inductor 66, between the diode plate 60 and the cathode 59, by a capacitor 131. The diode operates as a rectifier and develops through resistor 69 both DC voltages and audio-frequency voltages. The latter are printed on the control grid 70 of an audio-frequency amplifier 71, by a resistor 72 and a coupling capacitor 73.
In a channel between the control grid 70 and the earth are connected in series the capacitor 74 and the resistor 75. The function of this channel is to attenuate to a certain degree the audible high frequencies, thus compensating the accentuation of the sound. sidebands which correspond to such high frequencies audible in doubly tuned mid-frequency transformers when the selection characteristic of the resulting band thereof is set to have two peaks.
Resistor 76 and capacitor 77 act as gate return and audio-frequency bypass capacitor, respectively.
The output of tube 71 comprises, in series, a resistor 78, an audio-frequency coupling capacitor 79, and a variable attenuation resistor 80. The input terminals of an audio-amplification system
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frequency 81 are shown connected to the variable attenuation resistor, which is the volume level control. This audio-frequency system comprises any suitable apparatus desired, such as, for example, a power amplifier and a loudspeaker. A variable resistor 82 represents a general sound control which is mounted in the audio-frequency system in one of various well known arrangements.
For example, variable resistor 82 can be connected in series with a capacitor, and this series path can be shunted across the input or output terminals of a tube.
An automatic volume control system is also associated with the receiver; its function is to keep the response of the receiver essentially constant over a wide range of received signal strengths. This automatic volume control comprises a tube 83 of the type 2B7, which is a combined pentode amplifier and diode rectifier tube like tube 53.
The mid-frequency output voltage of the coupling transformer 54 is printed on the amplifier control gate 84. The amplified signals which appear in the plate circuit 85 are coupled to the diode plate 87 by a doubled mid-frequency transformer. allowed. Coupling transformer 86 comprises a primary coil 88, tuned by capacitor 89, and a secondary coil 90, tuned by capacitor 91. This transformer has a band filter characteristic which is much wider than that. that of transformers 46 and 54. A rectified unidirectional voltage responsive to the medium frequency carrier is developed at resistors 92 and 93, which are connected in series between cathode 94 and secondary coil 90.
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92 and 93 is printed on the control grids of the tubes 23, 24 and 47, by means of the connections comprised of the resistors 95, 96 and 97.
In order to facilitate and obtain the correct tuning of the tuning, which would otherwise be a little difficult due to the typical action of the arrangement of the volune- automatic control, a visual device for checking the tuning 98 where another visual indicator of tuning is connected in the cathode connection of the first radio-frequency amplifier 23. As the plate current of the tube passes through the above-mentioned measuring instrument, an indication of direct current minimum is an indication of precise agreement. The system of automatic volume-control and visual tuning indication, described above, has been previously described in detail (U.S. Patent 1,879,863 to Wheeler issued September 27, 1932 and applies for Ser. No. 203,879 of July 7, 1927).
A connection 99 is provided starting from a point between resistors 92 and 93 and going to the gate circuit of the audio-frequency amplifier 71, in order to control or vary the amplification thereof. This improvement in automatic volume-control has already been described previously (Wheeler's US patent application, Ser.N 603,500 of April 6, 1932).
Tubes 23, 24, 47 and 71 have control grids of the gradual decrease type. Such a control gate feature improves the volume. automatic control.
In the receiver are provided resistors and shunt capacitors, as shown, to improve general operation. Although batteries are used to denote power sources
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DC in the receiver, they are only examples and they can be replaced for example by a single source, a source of rectified alternating current with the usual filter against the ripple, the shunt capacitors and the resistors dividing the line. voltage.
It should be noted that the double-pointed arrows designate coils which are movably coupled or adjustable. It should also be noted that capacitors which have diagonal arrows are variable tuning capacitors controlled by a single, button, while capacitors which have diagonal lines without arrowheads are condensers. Adjustable torches which remain fixed after the necessary adjustment has taken place.
With regard to Figures 2, 3 and 4, which show a preferred mechanical arrangement of the receiver of FIG. 1, the apparatus is mounted on a frame plate 100 which is a customary shape having the sides and ends bent at right angles downward, to create a raised horizontal base. Above the upper side of the chassis is a metal frame 101 which supports the variable tuning capacitors 18, 20, 29 and 42. These capacitors are not shown in detail in fig. 2 because they are of the usual form and mounted in series on a shaft 102 for control by a single button. The end of the shaft carries a gear 103 which is actuated by a pinion 104 which is mounted on a drive shaft 105. A button 106 is attached to the end of the drive shaft 105 outside. of. the chassis plate.
The purpose of this button is described below.
In line, along the middle of the hull plate is a series of 119 armor boxes,
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Each of these shielding boxes contains one of the receiver's selective coupling systems. The boot 119 contains the coupling coil 21 and the secondary coil 19 of the preselector; the boot 120 contains the elements 26, 27 and 28 of the transformer 25; box 121 contains elements 48, 49, 50 and 51: of transformer 46; box 122 contains elements 55,56,57 and 58 of transformer 54, and box 123 contains elements 65,66,67 and 68 of transformer 64.
In the embodiment shown here, the stationary secondary coil of each of the selective coupling systems is mounted coaxially in the shield box which encloses it, while the moving primary coil is mounted coaxially below it and is mounted coaxially below it. can be moved in the axial direction over a mounting bracket and a core extending through an opening in the frame plate.
The two inductively coupled coils of each of these coupling systems are mounted coaxially in a coaxial cylindrical screen which extends axially beyond the two coils. Fig. 3 shows how this adjustment of each of the moving primary coils is obtained. This figure shows the position of the shaft 105 under the chassis plate and it also shows, in section, the shield boot 122 containing the fixed secondary coil 56 and the moving primary coil 55 of the medium frequency coupling transformer 54. The construction and the mechanical arrangement of selective coupling systems, as described herein, have proved successful in practice, but other similar mechanical arrangements and other modes of coil displacement can be used.
For simplicity of representation, the only armored boot shown in fig. 3 is the
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box 122, although it is understood that the other boxes containing the voice coils are mounted in a similar manner. In the box 122, the secondary coil 56 is mounted on a core supported inside the box by the upper bottom of the latter.
The primary spool 55 is supported coaxially with the spool 56, on a carrier core, by a mounting bracket 115. The other end of the mounting bracket rests on a rigid cross piece 112 along the underside of the plate. frame, directly below all the boxes 119, 120, 121, 122 and 123. The transverse piece 112 is supported at its ends by two support arms 113 and 113 '. These arms are mounted on a shaft 114 along the rear side of the chassis plate, parallel to the cross piece 112. The vertical position of the cross piece 112 is determined by a rigid eye 111, one end of which is attached to. the transverse piece 112, the other end of which engages in a notch 129, of an elbow lever 108 which is mounted on a shaft 109.
To compensate for the weight of the protruding arm 111 which acts on one side of the angled lever, a counterweight 110 is attached to the other side of the angled lever.
Attached to the inner end of the control shaft 105 is a disc 107 which meshes with a groove 130 in the crank lever 108. The shaft 105 is movable in an axial direction which is a degree of freedom called " translation ", so that the position of the elbow lever and the elevation of the resulting coil 55 (as well as that of all other voice coils with it) is determined by the axial position of the shaft 105 . Mpbile coils
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21, 48, 55 and 65 are supported on mounting brackets similar to bracket 115. These brackets are, each in their entirety, mechanically stopped at crosspiece 112, so that the coils move together. the same degree by translation of the shaft 105.
It is believed, however, that in other modifications the coils may be moved to different degrees, depending on particular intentions.
The button, (or the handle) 106, which is fixed to the end of the shaft 105 so as to be readily available to the user, can be moved with two degrees of freedom or in two modes of movement. Eventually, to control all the selection properties of the receiver; first by rotation on its axis, second by translation along its axis.
When pinion 104 is in relation to gear 103, movement of the knob to the first degree of freedom (rotation) adjusts receiver tuning by simultaneous movement of all variable tuning capacitors which are the same. from the point of view of their electrical qualities and which are mounted on the shaft 102 for simultaneous operation. The movement of the button to the second degree of freedom (translation) has the effect of simultaneously varying the coupling between the coils 21 and 19, 48 and 50, 55 and 56 as well as 65 and 66, as already indicated. It therefore regulates the width of the selector band and thus the selectivity of the receiver.
With this construction, the receiver can only be tuned exactly when the coupling of the selectors is really a minimum, corresponding to the minimum bandwidth and the maximum selectivity. This result is obtained by a locking means comprising the mechanical assembly of the pinion 105 and of the gear 103 so that the
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two are automatically separated when the bandwidth of the selector is set.
In use, the receiver is first tuned by turning the single tuning knob 106 to the state of greatest selectivity, which corresponds to the minimum bandwidth. When the exact tuning setting for receiving the desired signal is reached, the tuning mechanism can be separated by removing knob 106, and the bandwidth of the selector can be increased to accommodate more. uniformly to the modulation sidebands of the desired carrier signal. This provides any degree of fidelity permissible under the particular conditions of interference of signals or noises existing at the time in question.
The mechanism is made so that when the button 106 is pulled outward, the enlargement is proportional to the outward displacement of the button.
If it is desired to re-tune the receiver, button 106 must be pushed inward so that it engages the tuning gears. The user is therefore always obliged to tune the receiver when the latter is, from the electrical point of view, in the most advantageous state for this operation.
Each of the variable coupling transformers 13, 46, 54 and 64 constitutes a selective band filter network whose selectivity and bandwidth are adjustable. Likewise, the combination of all these transformers constitutes such a network. In each transformer, it is preferable to vary the coupling between half the optimum and double the optimum. Smaller or larger couplings greatly reduce the system gain in the middle of
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the band, without advantagepq <m4 -, - - - ""
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a proportion of about three or four to one. This proportion is sufficient for most purposes.
Although this variation is represented here as being effected by inductive coupling adjustment, it can however be effected by coupling adjustment of another type, for example capacitive coupling.
In a modulated carrier frequency signal, each sideband has the same width (measured in frequencies) as that of the modulating frequency band which may be of the order of six kilocycles. Receiving both sidebands with a uniform response therefore requires a bandwidth filter switch whose bandwidth is at least twice the modulation frequency band as well as an audio-frequency system whose bandwidth is at least equal to that-? of the modulation frequency band.
In the circuit of fig, 1, the band filter selector can be adjustable from a minimum width of 3 kilocycles to a maximum width of 12 kilocycles, while the audio-frequency system, including sound control, can be adjustable. from a minimum width of 1.5 kilocycle to a maximum width of 6 kilocycle. The mid-frequency band filter selectors can have a fixed frequency of 175 kilocycles in the middle of the band. The entire receiver can be tuned over the 550 to 1,500 kilocycles broadcast band.
From the point of view of the antenna-earth system, looking through the modulator or frequency changer, transformers 46, 54 and 64 are, in reality, band filter selectors whose frequency in the middle of the band is increased. of the value of the frequency of the oscillator granted by the variable capacitor 42 which regulates the action of the changer
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frequency. The combination of the frequency changer and one of the transformers 46, 54 and 64 or all of these constitutes a selective band filter network whose frequency in the middle of the band is tunable in use by the variable capacitor 42.
From the perspective of transformers 46,54 and 64, looking back through the modulator or frequency changer, the received carrier frequency is effectively changed to the mid-band frequency of the band filter selectors 46,54 and 64 , by tuning capacitor 42.
When using the preferred system according to the present invention, (1) the bandwidth can be set to much less than twice the highest modulation frequency; (2) the middle of the band can be tuned to a desired gold gate signal, by tuning the band filter carrier frequency amplifier which includes the band filter selector; and (3) the bandwidth can be re-tuned to substantially twice the highest required audio-frequency, or modulating frequency, without detuning the middle of the band.
With regard to the audio-frequency amplifier system (which is a band filter modulating frequency amplifier), (1) the selector bandwidth can be set to much less than double the cutoff frequency upper band of the modulating frequency amplifier; (2) the tunable frequency changer can be tuned to bring the middle frequency of the selector band to a desired carrier frequency, and (3) the selector bandwidth can then be set back to a maximum value which is essentially double the upper limit frequency of the am- band.
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modulation at the output of the audio-frequency amplifier can then be used in any well-known manner, for example in a loudspeaker.
The response of the selector, ie the amplification of the carrier frequency amplifier, is occasionally changed a little when varying the coupling in transformers 13, 46 and 54. This is compensated for by the automatic volume-control. Otherwise, this variation in the arrangement would be enough to act unpleasantly.
Fig. 4 shows the variable attenuation device and the sound control arrangement. The attenuation device consists of the potentiometer 80 of FIG. 1 which, as shown in fig.4, is of the rotary shaft type. The rotary shaft of the potentiometer is the hollow shaft 128 (for attenuation adjustment) and is wedged on an inner shaft 127, which extends through the front wall of the chassis plate. The outer end of shaft 127 carries a knob 126, for manual adjustment.
The sound monitoring resistor 82 of Figs. 1 and 4 is also of the rotary shaft type. On the rotating shaft of the variable resistor 82 is fixed a pinion 117 which is in connection with a cylindrical rack 116 fixed on the shaft 105.
The knob 126 and its shaft 127 can be moved to the same degree of freedom as the knob 106 and its shaft 105. The rotation of the knob 126 varies the attenuation by rotating the potentiometer 80 and constitutes a control of the volume level. . Axial displacement, or translation, of button 126 rotates pinion 117 which varies resistance by 82 and provides sound control. In this case, there is no blockage because the shaft keyway 127 is always
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desired volume and sound level can be obtained by manipulating button 126.
The sound control is preferably arranged so as to increase the bandwidth of the audio-frequency system or audio-frequency amplifier 81 when the knob 126 is pulled out, particularly in essentially the same manner. that the selectivity control is arranged to increase the bandwidth of the band filter selector when the knob 106 is pulled out. In this way, the bandwidths of the carrier frequency amplifier and the audio-frequency amplifier are increased by axial movements of the knobs in the same direction. The audio-frequency system bandwidth increase should only be half that of the selector because the selector bandwidth increase must include both sidebands.
This symmetrical, mechanical and electrical arrangement greatly facilitates the precise service of these buttons by the user. In fact, it is possible to use a single-control mechanical member to hold the same value of axial movement of the two controls or buttons.
The remaining part of the device is mounted on the chassis plate as shown. Box 118 contains the coils 15, 16 and 17 of the antenna coupling system. Box 124 contains the elements 37,738,40,41 and 43 of the oscillator system. The box 125 contains the elements 88,89,90 and 91 of the transformer 86. The vacuum tubes 23,24,47,71 and 83 occupy the positions shown in fig. 2.
Although the above description of a preferred embodiment of the present invention relates to a superheterodyne-type radio receiver, the in-
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the invention is applicable in practice to other types, such as the "tuned radio-frequency" amplifier.
Likewise, it is applicable to any kind of coupling system, whether this is of the simple inductive or capacitive type or of a combined type comprising both.
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