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PERFECTIONNEMENTS AUX TUBES ELECTRONIQUES ET A LEURS CIRCUITS.
La présenta invention concerne les tubes à décharge électronique dans lesquels vme grille est placée entre deux électrodes fonctionnant à un po- tentiel positif relativement élevé, l'électrode la plus extérieure, par exemple, étant utilisée comme anode, tandis que l'électrode intérieure, c'est-à-dire la plus voisine de la grille normale de commande et de la cathode, est constituée comme une grille ordinaire.
En appliquant un potentiel négatif à la gtille de commande de gain, on provoque une déviation du courant qui passe de l'anode, vers la grille à haut potentiel placée au voisinage de la grille de commande de gain du coté de la cathode-
Conformément à la présente invention, une lampe de ce type est
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construite de telle sorte que la grille de commande normale, c'est-à-dire la grille adjacente à la cathode, et la grille de commande de gain constituent un dispositif à variable.
Dans la forme préférée de l'invention, cette caractéristique est obtenue par une variation du pas de la grille. Toutefois, on peut employer d'autres montages, par exemple en supprimant de la grille un certain nombre de spires, en donnant aux différentes spires de la grille des diamètres différents, ou en la montant excentriquement par rapport aux autres électrodes. Dans le dis- positif décrit ci-après, on préfère toutefois faire varier le pas d'enroulement, mais on conçoit qu'on puisse employer aussi les autres méthodes connues.
En utilisant à la fois une grille de commande de gain et'une grille de commande de la pente, on peut obtenir une amélioration des caracté- ristiques.
Dans l'une des formes de l'invention, la grille de commande est munie d'un enroulement à pas plus ouvert que les suivants, et la grille de com- mande de gain comporte également une partie dont l'enroulement est plus ouvert que celui des autres spires et les grilles sont montées de telle sorte que les parties à grand pas soient opposées l'une à l'autre et commandent la même région du trajet du courant.
En construisant la partie de la grille de commande de gain de telle sorte qu'elle ait un pas plus grand dans la région voisine et analogue de la grille de commande, les caractéristiques du tube sont pratiquement modifiées, puisque le courant traversant la région à grand pas de la grille de commande, n'est pas soumis à l'action de la grille de commande de gain tant qu'une valeur élevée de la polarisation n'est pas atteintes d'où résulte une amélioration des caractéristique..
On peut réduire l'effet d'intermodulaton quand le lieu du point de fonctionnement de la caractéristique passe par le point de courbure maxima de la caractéristique originale, puisque la partie la plus inclinée de la caractéristique se trouve aplatie par suite de l'action de la grille de com- mande de gain avant que la queue de la caractéristique ne soit affectée. De plus le gain correspondant à des valeurs élevées de polarisation et la possibilité de réception d'un signal à haute intensité sont accrus, ce qui est désirable dans certains cas. Il est en outre possible d'obtenir pratiquement un point de fana.. tionnement correspondant à une polarisation fortement négative de la grille de
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mençant alors à agir sur la queue de la caractéristique.
Dans une autre variante, la partie à grand. pas de la grille de commande coïncide avec la partie la plus voisine de la grille de commande de gain* Ceci est particulièrement avantageux lorsqu'on désire obtenir une fai- ble pente pour des valeurs élevées du signal au de la polarisation de grille de commande.
Dans ce cas, on a constaté que la conductance mutuelle minima possible par rapport à la grille d'entrée, se trouve limitée par la conductance mutuelle obtenue pour une spire à grand diamètre de la grille, ou pour un demi-tour, Dans la plupart des cas, il est désirable d'obtenir une conductance mutuelle plus faible, et c'est ce que réalise le dispositif décrit, sans di- minuer l'impédance du tube pour les faibles valeurs de polarisation, coma ce serait le cas avec un tube dans lequel la grille de commande seule aurait une caractéristique à "mu" variable.
Le dispositif est alors intéressant quand on se trouve dans l'obligation d'utiliser des impédances de fonctionnement très élevées, par exemple de 2 à 4 mégchms pour tous les points de fonctionnement, ou encore si l'on désire faire usage d'un tube dont la consommation en courant de haute tension soit élevée et permettant la réception de signaux de grande intensité et dont l'impédance conserve une valeur raisonnable dans toutes les condition de fonctionnement.
Dans une autre forme de l'invention, la grille de commande est munie d'une ou de deux spires plus espacées. La grille de commande de gain est alors à pas variable et établie de telledfaion que sa partie à plus grand pas coïncide avec la partie homologue de la grille de commande, tandis que la par- tie coïncidant avec la partie à pas uniforme et serré de la grille de commande est variable. Il en résulte que l'action sur le courant est progressive et il passe de l'anode vers la grille à potentiel élevé.
En appliquant l'invention conformément à la caractéristique mentionnée tout d'abord, le tube peut comporter trois grilles et une anode entourant un filament en épingle à cheveux. La grille la plus intérieure est utilisée comme grille d'entrée et elle est*constituée par une partie centrale à grand pas, d'une autre partie à pas uniforme, et d'une autre à pas plus ou- vert. La pars. centrale de la grilleest enveloppée par un tube métallique de pius grand diamètre, muni d'un trou central et d'un coté seulement, le tube étant fixé au fil de la grille- Ce trou permet d'obtenir une caractéristique à langue queue, pursqu'il correspond à un tour très ouvert.
La grille est
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ainsi construite sous cette forme car on désire obtenir une conductance mu- tuelle particulièrement faible pour des valeurs élevées de la polarisation.
En oe point, le diamètre de la grille est considérablement accru et par com- séquent la conductance mutuelle est réduite- De plus, comme le trou n'est prévu que pour un coté de la grille, la conductance mutuelle est réduite pour cette raison. On conçoit que, dans le cas où l'on désire obtenir une pente variable en enroulant un ou plusieurs tours à pas plus lâcha, il n'est pas possible de prévoir une grille de moins d'un tour.
La grille intennédiaire prévue pour recevoir une tension élevée est bobinée à pas uniforme. La grille de commande de gain est munie d'un. partie centrale à pas plus lâche que le reste de l'enroulement, et cette partie coincid@ avec son homologue de la grille munie du tube métallique perforé. On voit que la grille de commande est munie de deux parties à pas plus ouvert, fournissant ainsi des effets de coupure respectifs différents, le tube métallique provoquant un effet plus considérable. Par exemple , dans ce cas, on ne prévoit aucune partie de la grille de commande plus ouverte correspondant à la partie la plus ouverte de la grille d'entrée.
La conductance mutuelle est très bonne ,
Quand un tel tube fonctionna par application de la tension de polarisation de commande de gain à la grille de commande de gain et à la grille d'entrée, la grille de commande de gain dévie le courant traversant les spires à pas herré de la grille d'entrée et les spires à pas plus l@che de cette dernière, jusqu'à ce que ce courant soit complètement dévié de l'anode, et commande le courant qui traverse le trou pratiqué dans le tube métallique.
En déviant complètement ce courant d'espace, qui est commandé par les écroulements les plus espacés de la grille d'entrée, de l'anode vera la grille-écran, avant qu'une déviation appréciable du courant d'espace tra- versant la partie la moins serrée de la grille d'entrée ne se produise, on accroît la propriété du tube d'amplifier le signal pour le maximum de pola.. risation.
Le pas serré de la grille d'entrée est réglé dedmanière que, rela- tivement à la tension de plaque utilisée, le courant d'ancde fourni par le courant d'espace traversant la partie serrée de la grille commence à être
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dévié vers l'écran dès qu'on applique la tension de polarisation, mais le courant d'anode qui part du trou pratiqué dans le tube métallique et qui traverse la partie la plus ouverte de la grille de contrôle de volume ne commence pas à être dévié d'une façon appréciable vers l'écran, tant qu'une certaine valeur de polarisation n'est pas atteinte, et, pour une valeur plus élevée de la polarisation, la conductance mutuelle de la lampe, due à la partie la plus éloignée,
est réduite par suite de l'action de la grilla la plus extérieure- La partie solide du tube métallique constitue un écran électronique pour le courant d'espace, ce qui fournit la certitude que la totalité du courant d'espace qui traverse le trou, est soumise seulement à l'action de la partie lâche de la grille dit commande, et que la totalité du courant d'espace qui traverse la partie la plus serrée de la grille d'entrée ainsi que la partie làche de ladite grille, est commandée uniquement par la partie étroite de la grille de contrôle de volume.
Le tube décrit présente des caractéristiques nouvelles: on se propose d'obtenir une réduction de gain du dixième quand on utilise le tube sur des circuits accordés d'une Impédance de 100000 ohms, et un coef- ficient de 20 à 30 pour les valeurs minima de la polarisation. Si on consi- dère la caractéristique IaVg, la base de la partie normale du tube permet la coupure aux environs de 4 volts.
La base de la seconde partie du tube peut provoquer la coupure aux environs de 8 volts; tandis que la partie extrême peut provoquer la coupure aux environs de 30 volts, Pour une pola- risaton de 15 volts appliquée à la grille de commande, et dans le cas où on l'utilise pas l'effet de pente variable de la grille la plus extérieure, le signal maximum appliqué, pour une distorsion de 5%, pourrait être d'en- viron 8 à 9 volts. par l'emploi de la grilla la plus extérieure, à la manière indiquée,'le signal maximum dont on pourrait disposer correspond à la totalité de la polarisation, soit 15 volts.
De plus, le gain pour le signal maximum pourrait être réduit, par suite de la propriété de la grille extérieure, à une valeur comprise entre le dixième et le centième de celle qui serait obtenue si la polarisation n'était pas appliquée à la grille
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extérieure. En outre, comme la majeure partie du courant anodique corres- pondant à de faibles valeurs de polarisation est fournie par le courant pas- sant par le trou du tube métallique, et comme aucune partie de ce courant n'est déviée tant qu'on n'a pas appliqué une tension relativement considé- rable de polarisation sur les grilles d'entrée et de commande de gain, le tube peut avoir l'impédance élevée désirée.
La lampe ayant les propriétés indiquées ci-dessus peut titre construite comme on va le décrire.
Dans les tubes conformes à l'invention, un certain nombre, ou même la totalité des électrodes peuvent être supportées sur des pièces iso- lantes en croix et placées sur une monture constituée par le pied de lampe et des fils rectillignes montés dans celui-ci, la pièce d'extrémité pouvant être constituée par l'une des pièces isolantes en croix* On peut fixer à la grille d'entrée le tube métallique de cette dernière, au bien sur deux fils extérieurs traversant les trous de la pièce en croix et électriquement connectés à la grille d'entrée, soit à l'intérieur du tube, soit dans le culot.
On peut également placer, à une extrémité du tube opposée à celle des électrodes, l'anode ou la grille de commande de gain, on aussi la grille de commande, dans le but de réduire la capacité entre fils con- ducteurs, laquelle peut d'ailleurs être réduite en prolongeant les écrans connectés à une électrode où ne sont pas appliquées des tensions de haute fréquence.
Par exemple, dans le cas en question, ces prolongements d'écrans peuvent être connectés à la monture eu à la grille médiane, ou encore à la cathode, ou sur la grille de commande de gain. Quana. cette dernière est placée entre deux grilles prévues pour fonctionner à haute tension avec une autre anode ou peut prévoir un suppresseur entre l'anode et la grille à haute tension la plus extérieure; l'écran supplémentaire peut être con- necté à ce suppresseur.
Au lieu d'être constitué par une feuille métallique, le tube entourant la grille de commande peut consister @n un enroulement très serré avec un espacement au centre sans que la situation centrale de cet
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Dans une variante, la grille d'entrée est munie d'une partie enroulée à pas plus lâche, et la grille extérieure présente également une partie bobinée de cette façon. Ces deux parties coïncident radialement l'une avec l'autre et commandant la même partie du flux cathodique. On a prévu une grille supplémentaire plus courte, entre la grille de commande et la cathode, et cette grilla additionnelle est de préférence enroulée à pas serré, le pas étant plus lâche aux environs de la partie à pas lécha de la grilla d'entrée.
La grilla courte peut titre connectée à la cathode.
Les parties serrées de cette grille dévient le courant d'espace qui provient de la cathode, derrière les régions à pas serré, ce qui diminue par consé- quant, la valeur de courant traversant les parties plus lâches des autres grilles, par rapport à celle du courant passant au travers de l'espacement prévu dans la grille courte. Les parties serrées de cette dernière fournis- sent un écrans électronique et donnent la certitude que le courant qui tra- verse l'espace prévu dans la grille d'entrée, traverse l'espace prévu dans la grille la plus extérieure; le courant qui atteint les autres parties de la grille d'entrée ne traversant que les parties serrées de la grille la plus extérieure.
La grille courte a encore d'autres fonctions :en modifiant les dimensions de l'espace qui y est prévu, on peut commander et réduire à une valeur très basse l'intensité du courant qui traverse les ouvertures des grilles de commande de gain et d'entrée, fournissant ainsi des moyens effi- caces de réduction à une valeur inférieure à celle obtenue avec une simple spire de la grille de commande à large pas; de plus, par l'interposition de cette grille entre la cathode et la grille de commande, on réduit la valeur de la conductance mutuelle*
Dans une autre variante, les grilles d'entrée et de contrôle de gain sont construites comme suit la grille d'entrée est enroulée en sept parties, les deux sections extrêmes peuvent être placées entre le tiers et le quart de la longueur totale de cette grille.
Ces sections sont enroulées uniformément à pas très serré. En son centre, la grille composa un enroulement très lâche et est constituée d'ailleurs par une simple spire du fil de grille. Sur chaque côté de la partie centrale et sur une petite
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longueur, on a prévu un enroulement de marna pas que celui des deux parties extrêmes; entre chacune de ces dernières et la partie adjacente sus-mm- tionnée ayant le même pas, on a prévu une autre section particulière.
L'une de celles-ci est enroulée à un pas intermédiaire et peut consister en un simple tour de fil, tandis que le pas de l'autre section varie sur la totalité de sa longueur, mais n'est pas supérieur à celui de la section correspondante.
La grille de commande de gain est enroulée en cinq parties dent les parties extrades situées entre le quart et le tiers de la longueur totale de la grille, sont enroulées au pas le plus lâche et coïncident dans le flux électronique, avec les extrémités de la grille dtentrée. Au voisi- nage des.parti es extrêmes de la grille de commande de gain on a'prévu une partie à pas plus serré qui coïncide avec une partie analogue à pas varia- ble de la grille d'entrée. On a également prévu@ne partie centrale à pas trè lâche et, entre cette dernre et l'extrémité adjacente, se trouve une partie à pas intermédiaire.
La grille de commande de volume est négative par rapport à la cathode, le courant traversant la partie à pas variable étant tout d'abord commandé et dévié vers l'écran. Comme la grille est plus négative, il y a déviation et commande du courant qui traverse ladite section. Final amant, le courant traversant la partie centrale de la grille d'entrée est commandé par la partie centrale de la grille de centrale de volume. Labourant qui traverse les deux sections extrêmes de la grille de commande n'est soumis à aucune action de la partie des deux parties ex- tramas de l'autre grille, car la tension de commande de ces dernières se trouve hors de la gamme des tensions de fonctionnement appliquées au tube.
Quand la grille de commande de gain et la grille de commande ontla marne polarisation, la caractéristique de conductance mutuelle est bonne et la valeur du signal à appliquer est augmentée pour de larges valeurs de la polarisation. En marne temps, le gain du tube est réduit quand la polarisa- tion augmente, de telle sorte que la lampe est susceptible de recevoir des signaux de plus grande intensité, et de fournir un gain moindre* De plus, comme une partie seulement du courant est en réalité commandée par la gril- le de contrôle de gain. on meut maintenir l'impédance du tube à une valeur
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L'invention n'est pas limitée aux caractéristiques à pente variable ni aux lampes à trois grilles,
et elle est applicable en fait à toutes les valves multigrillea comportant des grilles à tension élevée.