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La présente invention concerne les oscillateurs générateurs d'oscillations électriques à fréquence radio-phonique, apparte- nant au type qui comprend un circuit 4 lampe dynatron, au moyen duquel les oscillations sont entretenues dans un circuit oscil- latoire syntonisé.
L'un des objets de la présente invention consiste dans la réalisation d'un oscillateur simple et bon marché, mais ef- ficace et sûr, pour la génération d'oscillations modulées à fréquence radio-phonique, et particulièrement approprié aux essais aux démonstrations et au fonctionnement en service des appareils récepteurs de t.s.f.
D'autres objets de la présente invention consistent à assurer la stabilité ou la constance de débit de l'énergie à fréquence radio-phonique ainsi qu'une bonne modulation, pour une grande .. gamme de longueurs d'ondes; à offrir différentes sources de modulation, simples et efficaces donnant de bons résultats uniformes, avec un changement négli- "PERFECTIONNEMENTS AUX OSCILLATEURS A FREQUENCE RADIO-PHONIQUE."
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geable de la longueur d'onde, pour toutes les formelle modulation ; à assurer que la résistance négative du circuit à lampe dynatron, et conséquemment la fréquence et l'étalonnage , soient indépendants de - changements appréciables dans la ten- sion d'alimentation, telle que le voltage aux conducteurs d'ali- mentation;
à permettre d'obtenir un fonctionnement satisfaisant avec un grand choix de lampes; à assurer la stabilité du fonc- tionnement suivant le principe dynatron; à assurer une longue durée de lampe; à assurer la constance approximative de l'étalon- nage de la fréquence pendant toute la durée de la lampe, et avec différentes constructions de lampes d'un type donné; et à pouvoir facilement varier, suivant les besoins, le débit à ra- dio-fréquence.
Conformément à l'invention, un oscillateur à fréquence ra- dio-phonique, à lampe unique, comprend une lampe tétrode dans un circuit dynatron, un circuit oscillatoire associé à la dite lampe tétrode et au circuit dynatron, et des moyens par lesquels une auto-modulation est obtenue à l'audio-fréquence.
L'auto-modulation de l'audio-préquence peut être obtenue au moyen d'un circuit d'alimentation de retour entre la grille de contrôle et une ou plusieurs autres électrodes de la lampe tétrode ,ou une partie du circuit connecté à cette ou ces électrodes ; en même temps une autre source de modulation, telle qu'un pick-up de gramophone, peut 'être couplé ou connecté au circuit de la grille de contrôle par des moyens à l'aide desquels cette autre source de modulation peut être mise hors circuit au moment voulu. Une alimentation de retour auto-modula trice neut être prévue entre l'anode et la grille de contrôle et/ou entre la grille-écran et la grille de contrôle.
La figure 1 des dessins annexés représente, schématiquement le circuit d'un oscillateur suivant l'intention, alimenté au courant alternatif.
La figure 2 re-orésente schématiquement une variante d'exécu-
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tion d'un circuit suivant la présente invention.
L'oscillateur représenté dans la figure 1 comprend une lampe tétrode unique 1 du type à grille-écran, mais de préférence une lampe non métallisée, fonctionnant suivant le principe dynatron, cette lampe comprenant une cathode 2 connectée au conducteur d'alimentation négatif .3 par une résistance 4 d'environ 200 ohms, un filament de chauffage 5 ,une grille de contrôle 6 connectée à la cathode 2 par un condensateur 22 d'environ*0005 mfd, une grille-écran 7 connectée au conducteur d'alimentation positif 8 et une anode 9 connectée par un circuit oscillatoire syntonisé et un conducteur 23 à un point disposé entre deux résistances 10 et
11, montées en série entre les conducteursd'alimentation positif et négatif 8, 3,
d'où l'anode reçoit un voltage qui est inférieur à celui communiqué 4 la grille-écran. La résistance 10 peut être , d'environ 30.000 ohms.et la résistance 11 d'environ 10.000 ohms.
Le conducteur d'alimentation négatif 3 est mis à la terre et le circuit oscillatoire est connecté au dit conducteur négatif par la connexion 12, tandis que sur le conducteur 8 est montée en série une résistance 40 de 2.000 ohms et une inductance 41 de '1 henry. Le dit circuit oscillatoire comprend une condensateur ,de syntonisation variable 13 de'0005 mfd, un condensateur I4 de .25 mfd, qui est de fait en série avec 13, et deux inductances
15, 16 en série, l'inductance 15 étant d'environ 2.000 microhenrys et l'inductance 16 de 180 microhenrys.
La résistance.dynamique de ce circuit oscillatoire syntonisé doit être suffisamment supé- rieure à la résistanoe de la lampe tétrode, afin de permettre la réalisation du principe dynatron, en vertu duquel les oscillations sont entretenues dans le dit circuit..Cette condition est maintenue par le circuit de compensation.
L'appareil représenté dans le schéma est destiné à opérer sur trois bandesd'ondes et les différentes bandes d'ondes peuvent être sélectionnées au moyen d'un commutateur 17, connecté à un coté du circuit oscillatoire et coopérant avec les contacts- 18,19,20, le contact 18 étant connecté directement à l'extrémité inférieure
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:le l'inductance 15, le contact 19 étant isole, et le contact 20 étant connecté à l'extrémité de l'inductance 16 du côté de l'anode par l'intermédiaire d'un condensateur 21 de .0004 mfd.
Dans la position représentée, avec le commutateur placé sur le contact 18, c'est la bande d'ondes moyenne (1500 k.c.à 600 k.c. aprroximativement) qui est couverte, l'inductance 15 étant court- c ircuitée. Lorsque le commutateur est placé en position moyenne, c'est-à-dire sur le contact 19, les deux inductances sont insérées dans le circuit et c'est alors la bande des grandes ondes (environ 375 k.c. à 150 k. c.) qui est couverte.
Dans la troisième position, avec le commutateur placé sur le contact 20, le conden- sateur 21 est placé en parallèle avec les inductances 15, 16 ,et l'appareil syntonise de manière efficace et stable avec la bande de fréquences intermédiaires, en permettant ainsi d'essayer les amplificateurs à fréquence intermédiaire des récepteurs super- hétérodynes. Le circuit prévoit l'auto-modulation et, d'autre part, la modulation au pick-up de gramophone et il comprend un circuit de compensation assurant un débit constant à radio-fré- quence.
Ainsi ,l'extrémité du circuit oscillatoire syntonisé, disposée du côté de l'anode, est connectée 'car un condensateur semi-variable 24 au côté négatif d'une diode 25, telle qu'un redresseur métallique, ou autre dispositif conducteur unilatéral, le côté positif de la diode étant connecté au conducteur d'ali- mentation négatif 3 par une résistance-potentiométrique 28, de 250.000 ohms, connectée à l'enroulement secondaire 26 d'un transformateur 27, employé pour la modulation du pick-up, comme décrit dans ce qui suit. La résistance potentiométrique 28 sert à charger le dit enroulement secondaire, et maintient également l'impédance entre la grille de contrôle et la cathode à une valeur raisonnable.
Un condensateur 46 de '0003 mfd est monté entre le curseur du potentiomètre et le conducteur négatif à haute tension 3, afin de maintenir constante l'impédance ( aux fréquences radio- phoniques) vers le dit conducteur 3, dans toutes les positions du dit curseur, vu qu'autrement la variation de l'impédance provo- auerait une certaine variation dans l'étalonnage.
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Du côté négatif de la diode 25 une simple résistance 29, de 30.000 ohms, est connectée à la grille de contrôle 6; ou, au lieu de la résistance 29, une impédance constituée d'une bobine de réactance pour radio-fréquence, d'environ '1 henry, peut être employé. La grille de contrôle 6 est connectée, par un condensa- teur 30 d'environ :02 mfd, au côté positif de la dite diode 25, au moyen d'un commutateur 31 qui est fermé lorsque l'auto-'.. modulation est nécessaire et une résistance 42 de 250.000 ohms est également montée entre la dite grille ± et le côté positif de la diode. Cette résistance assure un meilleur contrôle et une meilleure auto-modulation.
Pour pouvoir effectuer la modulation au moyen d'un pick-up de gramophone, le pick-up 32 est connecté à l'enroulement primaire
33 du transformateur 27, par l'intermédiaire d'un commutateur 34, l'un des conducteurs du pick-up étant mis à la terre par connexion au conducteur d'alimentation négatif 3 mis à la terre, l'enroule- ment primaire 33 étant également connecté au dit conducteur 3. Le rapport entre les enroulements secondaire etprimaire du trans- formateur 27 peut être utilement de trois à un.
Afin de seconder ou d'améliorer l'auto-modulation, un système d'alimentation de retour est prévu entre la grille-écran 7 et la grille de contrôle 6. A cet effet, un condensateur 43 de .02 mfd est monté entre le bout de la résistance 40 (sur le conducteur'8) disposé du côté de la grille et un contact 44, sur lequel on ferme le commutateur 34 si l'on veut avoir de l'auto-modulation, le commutateur 31 étant fermé. La grille-écran est ainsi reliée par le condensateur 43 et le commutateur 34 au primaire 33 du transfor- 'mateur, d'où un voltage à audio-fréquence est communiqué par le transformateur à la grille de contrôle.
Un autre condensateur 45 de .1 mfd est intercalé entre le côté du condensateur 43,.'. tourné vers la grille-écran et le conducteur négatif à haute ten- sion 3, dans le but de limiter l'alimentation de retour et d'assu- rer que le potentiel de la grille-écran soit zéro au point de vue radio-fréquence. La valeur de la résistance 40, l'inductance 41
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et le condensateur 43 peuvent être variés suivant la construction ou la forme particulière de la lampe tétrode employée, afin d'obtenir la valeur nécessaire d'alimentation de retour.
'-Le débit à radio-fréquence est pris sur le conducteur 35, connecté au cuBseur 36 d'un potentiomètre dont l'élément de résistance est constitué convenablement d'une partie de la résistance 4 située dans le conducteur de la cathode. Le dit conducteur de débit 35 contient un condensateur 37 et la résis- tance 38, disposés en série, les 'valeurs de ces éléments étant choisies de manière à être assimilables aux caractéristiques du système moyen antenne-terre et agissant comme fausse antenne, permettre ainsi, au récepteur de fonctionner, aux essais, dans des conditions presque normales. Le conducteur 35 est logé dans, mais isolé -oar rapport, à une gaine métallique souple 39 qui est mise ;-.la terre, dans le but de prévenir un pick-up extérieur .
Lors du fonctionnement de l'oscillateur le débit à radio- fréquence est maintenu presque constant à toutes les longueurs 3'ondes, à partir d'environ 200 mètres jusqu'à 3.300 mètres; en vertu du circuit de compensation automatique. Ainsi les volts à radio-fréquence dans le circuit oscillatoire syntonisé 13, 14, I5,I6, sont transmis par le condensateur 24 à la diode 25, avec le résultat qu'un voltage soumis à fluctuations en sens unique est établi dans cette dernière et est transmis à la grille de contrôle 6 par la résistance 29 ( ou inductance), en augmentant ainsi numériquement l'excédant négatif de la grille de contrôle.
Tout changement de volts radio-fréquence dans le circuit oscil- . latoire syntonisé 13, 14, 15, 16 produit un changement correspondant dans l'excédant de la grille de contrôle, ce qui tend, à son tour , restaurer ou à ramener les volts à radio-fréquence à leur valeur originale.
Le mode de compensation susmentionné s'obtientavec les deux genresde modulation, savoir, avec 1'auto-modulation ou avec la modulation ou pick-up de gramochone. Pour obtenir une compensation parfaite il est toutefois nécessaire que la résis-
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tance 4 soit petite, mais il est essentiel qu'on dispose d'un expédant compensateur négatif de la grille de contrôle,- comme il en est en casd'usage de cette résistance 4,- en plus de l'ex- cédant négatif fourni par la diode 25, car autrement la lampe se- rait sans excédant dans le cas de cessation de l'oscillation à radio-fréquence. C'est pourquoi on donne à la résistance 4 une valeur d'environ 200 ohms, comme mentionné plus haut.
Ceci donne un juste milieu satisfaisant, entre une bonne compensation et un excédant compensateur suffisant.
L'auto-modulation de l'audio-fréquenceest obtenue enyertu de l'alimentation de retour de la grille-écran à la grille de con- trôle par le condensateur 43 et le transformateur, lorsque le commutateur 34 est placé sur le contact 44, et en vértu de la connexion du condensateur 30 au côté positif de la diode 25 lorsque le commutateur 31 est ferme;: et on obtient ainsi une modu- lation presque parfaite, libre d'harmoniques et de bruits de fond, avec pleine compensation du débit, stabilité dynatron parfaite et faible courant de grille-écran, qui varie d'environ .8 m/a à environ 3.5 m/a. Lorsque les dits circuits sont en service, la lampe commence à fonctionner comme dynatron non modulé.
Le voltage soumis à fluctuations en sens unique, établi dans la diode 25 ,est transmis au circuit en série 29, 30, par lequel passe un courant momentané, qui se traduit par un changement momentané des volts de la grille de contrôle, en modulant ainsi momentanément les volts à radio-fréquence dans le circuit oscillatoire syntonisé 13, 14, 15, 16.
Les volts à radio-fréquence momentanément modulés sont transmis en retour dans le circuit 25,29 , 30, par le condensateur 24, mais en vertu des propriétés,de redressement de la diode 25, seulement le voltage modulant et un voltage de courant direct ( qui produit la compensation, comme décrit plus haut) apparait en 29,30. Une partie de ce voltage modulant est transmis à la grille de contrôle 6.
De cette manière une forme de modulation d'audio-fréquenae est graduellement établie)! qui seconde, ou améliore, la modulation obte- nue par l'alimentation de retour au travers du condensateur 43
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et dépend de la constante de temps de la résistance 29 avec le condensateur 30 (ou des qualités de résonnance, si 29 est une inductance) et des 'propriétés de redressement de la diode 25.
L'audio-fréquence dépend principalement des valeurs de la résis- tance 29 et du condensateur 30,mais le condensateur 22 et l'en- roulement secondaire 26 du transformateur sont de fait connectés à l'anode, au point de vue audio-fréquence, et ont un rapport avec la fréquence de modulation. La valeur du condensateur de synto- nisation 13 influence aussi, très faiblement, l'audio-fréquence.
La modulation au pick-up de gramophone est obtenue lorsque le commutateur 31 est ouvert et le commutateur 34 est fermé en série avec 32, le voltage modulant du pick-up étant transmis par le transformateur 27 à la grille de contrôle 6.
Le potentiomètre 28 donne la possibilité de contrôler la profondeur de la modulation, aussi bien en cas de modulation gramophonique qu'en cas d'auto-modulation, et ce contrôle est particulièrement précieux pour empêcher la sur-auto-modulation.
Dans certains cas l'alimentation de retour de la grille-écran la grille de contrôle, par le condensateur 43, peut être supprimée; ou, alternativement, l'alimentation de retour de l'anode, par le condensateur 30, peut être supprimée, quoique des résultats plus efficaces sont obtenus en employant les deux méthodes en combinaison.
Avec l'oscillateur décrit dans la présente, la qualité des deux formes de modulation est uniformément bonne à toutes les longueurs d'ondes; le rendement à radio-fréquence reste sensible- ment constant à toutes les longueurs d'ondes; le changement de 1'étalonnage de longueur d'onde, la forme de modulation étant changée, est négligeable; pratiquement tcute tétrode fonctionnera de manière satisfaisante, vu que les conditions de fonctionnement correct,entrent automatiquement en. fonctionne..lent; le fonctionne- ment dynatron est extrêmement stable, et avec les deux formes de modulation l'action dynatron continue, même lorsque le circuit syntonisé est shunté par une résistance de 10.000 ohms;
et grâce au contrôle exercé par la diode 25, le fonctionnement est amplement
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restreint à la partie droite de la caractéristique des volts- anode du courant d'anode du tube, ce qui résulte en une teneur harmonique réduite: Par un réglage exact du condensateur 24 dans chaque cas, le débit à ralio-fréquence d'un grand choix de tubes peut être rendu approximativement égal, ce qui permet de fabri- quer des oscillateurs d'une éxécution uniforme.
La résistance-négative de la tétrode est pratiqueraent indé- pendante des voltages d'alimentation, et du fait les changements du voltage d'alimentation ne produisent que des changements né- gligeables'd'étalonnage. La dite résistance négative est aussi maintenue pratiquement constante durant toute la durée de la lampe la durée de cette dernière est étendue au delà de sa limite normale.
Dans le cas d'usage de courant d'alimentation alternatif, on emploie un redresseur. L'oscillateur peut également être aménagé alternativement pour travailler sous courant d'alimenta- tion alternatif ou continu, les circuits oscillatoires étant les mêmes que ceux décrits dans la présente et les unités de puissanc.e étant d'usage standardisé.
Quoiqu'on a décrit dans ce qui précède un circuit alimenté par le courant de ligne, on peut employer des batteries avec une lampe à chauffage direct. Ainsi, le circuit représenté dans la figure 2 peut être employé en faisant usage d'une batterie. Ce circuit est essentiellement similaire à celui représenté dans la figure 1, avec cette exception que le circuit de compensation y est supprimé et qu'il est modifié en vue de son adaptation en faisant usage d'une batterie. Le circuit renferme une lampe tétrode
1 directement chauffée, du type à grille-écran et fonctionnant suivant;leprincipe dynatron.
La cathode ± est connectée au con- ducteur négatif 3 mis à la terre et est chauffée par la batterie à basse tensõn 47, raccordée par la résistance variable 48 et le commutateur 49. La grille de contrôle .± est connectée au con- duoteur 3 par le condensateur 46 et est connectée directement au potentiomètre 28, connecté à son tour au secondaire 26 du trans-
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formateur 27. La grille-écran 7 est connectée au conducteur 8, du côté positif de la batterie à haute tension 50, le dit conducteur 8 étant connecté au conducteur négatif 3 par le condensateur d'arrêt 51.
L'anode 9 est connectée par un circuit oscillatoire syntonisé 15,16,21 (avec commutateur sélecteur de bandes d'onde 17), et par un conducteur 23, à un point de la batterie à haute tension 50, d'où l'anode reçoit un voltage qui esinférieur à celui que reçoit la grille-écran.
Le conducteur 23 est connecté au conducteur négatif 3 par un condensateur d'arrêt 52, et le circuit oscillatoire est connecté au dit conducteur 3 par un condensateur variable 13.
Un dispositif d'alimentation de retour, pour auto-modulation, comprend une inductance'41 sur le conducteur 8 et un condensa- teur 43, monté entre le côté grille-écran de la dite inductance,. et un contact 44. Un commutateur 34 permet de connecter ce contact à l'enroulement primaire 33 du transformateur 27, ou, lorsqu'on désire avoir une modulation au pick-up de gramophone, le commutateur peut être déplacé du contact 44 sur un autre contact, afin de connecter le pick-up 32 au dit enroulement primaire. Un condensateur - 53 est monté entre le.conducteur 8 et le côté négatif du filament 2.
Le débit à ralio-fréquence peut être pris au moyen d'un circuit comprenant une bobine 54 qui est couplée aux bobines 15,16 et est montée en srie avec un condensateur 37 et avec une résistance 38, airsi qu'un potentio- mètre shunté 55.
REVENDICATIONS
1) Oscillateur à fréquence radio-phonique avec lampe unique, comprenant une lampe tétrode dans un circuit dynatron, un circuit oscillatoire associé à la dite lampe tétrode et au dit c@rcuit dynatron, et des moyens par lesquels on obtient une auto-mddula- tion aux audio-fréquences.