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Récepteur héterodyne pour réception j'un,; grande gamme d'ondes.
La présente invention concerne des systèmes de communication électrique au moyen de signaux d'ondes porteuses, en particulier des systèmes hétérodynes à tubes à vide pour réception de radiodiffusion.
La présente invention est particulièrement applicable aux récepteurs dits Il toutes ondes " travaillant sur une bande de fréquences beaucoup plus étendue que la bande actuelle de radiodiffusion de 550 à 1500
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kilocycles. Un objet de cette invention consiste à assurer un gain total restant assez constant.dans la totalité de la gamme " toutes ondes " du récepteur.
Dans un système hétérodyne, le gain de conversion est déterminé dans une large mesure par l'action de l' oscillateur hétérodyne. Le gain de conversion se définit: Le rapport qui existe entre la tension du signal modulé à la sortie du modulateur et la tension du signal de fré- auence de réception à l'entrée du modulateur. Si l'amplitude d'oscillation de la source hétérodyne décroit, comme c'est généralement le cas aux fréquences extrêmement hautes, l'amplitude du signal modulé, par conséquent le gain de conversion, diminuera de même.
@ Conformément à la présente invention, il est proposé de compenser ou de réduire le plus possible des variations d'intensité des signaux modulés qui résultent autrement de telles variations de l'amplitude d'oscillation, en utilisant un potentiel de grille dérivé des oscillations hétérodynes pour régler automatiquement l'amplification ou gain du système de réception en raison inverse de l'amplitude d'oscillation, de sorte que si l'amplitude d'oscillation diminue, le gain augmente automatiquement pour maintenir assez constant le gain total.
On peut s'assurer facilement un potentiel de grille variant avec l'amplitude d'oscillation, en associant une combinaison condensateur d'arrêt-résistance de fuite et une grille de l'oscillateur. Le potentiel de grille dérivé de cette manière peut être appliqué aux électrodes de contrôle d'un ou de plusieurs tubes amplificateurs fréquence de réception ou fréquence modulée, afin de régler l'amplification du signal inversément à l'amplitude des oscillations .
Alternativement, l'élément modulateur du système peut être rendu régénératif, par exemple en couplant régénéra-
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tivement ses circuits d'entrée et de sortie, et le potentiel de la grille de l'oscillateur peut être appliqué au modulateur, pour régler le gain régénératif. Si l'on emploie, avec cette modification, des tubes séparés pour l' oscillateur et le modulateur, le potentiel de grille est appliqué à la grille de contrôle du modulateur.
Dans le cas d'emploi d'un seul tube à plusieurs grilles, une hexode par exemple, servant de combinaison oscillateur-modulateur dans laquelle des oscillations sont produites par la partie triode intérieure comprenant la cathode et dans laquelle la modulation est produite par la partie tétraode extérieure comprenant la plaque, il est créé,entre les parties de l' oscillateur et du modulateur,une cathode virtuelle dont l' émission est réglée automatiquement en raison inverse du potentiel fourni à la grille de l'oscillateur. La conductance mutuelle de la partie tétraode extérieure, par conséquent le gain régénératif, varie avec l'émission de la cathode virtuelle.
Avec l'une comme avec l'autre des modifications mentionnées, lorsque l'amplitude d'oscillation est grande, le potentiel de grille négatif moyen dérivé de l'oscillateur est également grand. Ceci donne une conductance mutuelle relativement basse dans les éléments d'amplification et de modulation recevant ce potentiel de grille, et le gain des signaux qui en résulte est petit. Inversément, lorsque l' amplitude d'oscillation est petite, le potentiel de grille négatif est petit et la conductance mutuelle des éléments recevant ce potentiel est haute dans une proportion correspondante, ce qui donne un gain fortement augmenté.
En proportionnant de manière convenable les composants du circuit, de la manière décrite ci-après, on peut amener la variation d'amplification à compenser,dans la mesure désirée, des variations de l'amplitude d'oscillation, et ceci de préférence pour maintenir le gain total assez constant dans
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une grande gamme de variations de l'amplitude d'oscillation.
Sur les plans annexés à la présente description, la fig.l est le schéma du circuit d'un système de ré- ception superhétérodyne appliquant l'invention et comprenant un seul tube à plusieurs grilles qui agit comme oscillateur et modulateur régénératif combinés; la fig.2 montre, par un schéma, la partie oscillateur- modulateur du système selon fig.l, mais utilisant des tubes oscillateur et modulateur séparés; les figs.3 et 4 sont des courbes de comparaison de fonc- tionnement montrant le gain de conversion et la valeur de ré- génération existant pour diverses amplitudes d'oscillations et des couplages régénératifs dans des systèmes tels que ceux montrés sur les figures 1 et 2;
la fig.5 montre, par un schéma, l'oscillateur-modula- teur et le premier étage de l'amplification fréquence de mo- dulation d'un système tel que celui montré sur la fig.l, mais ' modifié pour régler le gain de l'amplificateur fréquence de modulation au lieu de régler le gain régénératif du modula- teur.
Le système montré sur la fig.l comprend, dans un mon- tage en cascade, un étage d'amplification radio-fréquence accordé, le tube Vl , agissant dans un oscillateur-modulateur, le tube V2, dont le débit modulé est fourni à un étage d' amplification moyenne fréauence, le tube V3, qui est suivi d'un détecteur combiné à un étage d'amplification a-f, le tube V4, et un étage d'amplification audio-fréquence, le tu- be V5, dont la puissance est fournie à un haut-parleur L. Ce système reçoit l'énergie de la combinaison usuelle redres- seur-filtre B, pour convertir le courant alternatif du réseau domestique en tension uni-directionnelle essentiellement non pulsatoire appliquée aux résistances de tension D.
Le mode de fourniture de tension aux divers tubes par des conducteurs
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qu'il n'est plus besoin de donner ici des explications à ce sujet.
Des signaux haute fréquence sont fournis au système par un circuit d'antenne 1 couplé à l'entrée du tube V1 au moyen d'un transformateur Tl comprenant une bohine primaire Pl et une bobine secondaire S1 accordée par un condensateur variable C1. Un couplage par transformateur accordé T2, C2, qui est quelque peu analogue au couplage susmentionné)est employé entre les tubes V1 et V2. La bobine secondaire S1 du transformateur T2, ainsi Que la bobine primaire P2 et les bobines secondaires 82 du tra.nsformateur T2 sont reliées, par des prises médianes, respectivement aux contacts des interrupteurs rotatifs R1, R2 et R3, afin d'obtenir un réglage du système tel que celui-ci puisse travailler sur des bandes de fréouences successives de la gamme"toutes ondes ".
Les bras (les interrupteurs rotatifs sont couplés mécaniquement en une monocommande Ul, afin de permettre le réglage de bande simultanément pour tous les composants du circuit. De même, les condensateurs d'accord C1 et C2 sont couplés mécaniquement en un organe unique de commande U2, afin de permettre l'accord simultané des circuits par graduation continue dans chaoue gamme de fréquences. Certaines parties des bobines S1 et S2 sont individuellement shuntées sur la terre par des condensateurs d'arrêt semi-réglables tels que C4 et C5, comme moyens pour aligner les circuits accordés.
Les tubes V2, V3 et V4 sont couplés en cascade au moyen des transformateurs T5 et T6 accordés sur la moyenne fréquence par les condensateurs semi-réglables C5 et V6 disposés en shunt sur les enroulements du transformateur. Les connexions de circuit relatives au détecteur V4, à l'amplificateur audio-fréquence V5 et au haut-parleur L sont montrées bien clairement sur le plan.
Le tube oscillateur-modulateur V2 comprend, dans
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son unicue récipient en verre, une cathode k, une plaque A et plusieurs grilles se suivant entre celles-ci. Pour le but de cette invention, elles peuvent être désignées: grille d' oscillateur intérieure 4, grille de plaque d'oscillateur 5, grille intérieure 6, grille de contrôle du signal 7 et écran extérieur 8.
Pour imprimer sur l'oscillateur-modulateur, c'est-àdire le tube V2, des signaux de haute fréquence frappant le circuit d'antenne 1, la borne haute tension de la bobine se- condaire S2 du transformateur T2 est reliée à la grille de contrôle du signal 7 et l'extrémité basse tension de la bobine S2 est mise à la terre aux hautes fréquences, par le condensateur de dérivation 9. La cathode k du tube V2 est effectivement mise à la terre lors de la réception et aux fréouences hétérodynes, par le condensateur de dérivation C7 qui shunte la résistance réglant le potentiel de grille 10.
La partie triode intérieure du tube V2, qui comprend la cathode k et les grilles 4 et 5, est rendue apte à produire des oscillations de fréquence hétérodyne. Ceci s'obtient par les impédances associées en dehors du tube. Les grilles 4 et 5 sont ainsi reliées à la terre en 15, par les bobines P4 et P5 couplées magnétiquement. De même, la cathode k est, ainsi que déjà indiqué, effectivement mise à la terre à la fréquence hétérodyne par le condensateur de dérivation C7. Les circuits tracés ainsi, depuis les grilles 4 et 5 jusqu'à la cathode k en passant par la terre, sont couplés régénérativement par le couplage magnétique entre les bobines P4 et P5 dont les pôles conviennent pour ce but.
Ce couplage régénératif est tel qu'il permet de produire et d'entretenir des oscillations soutenues sur toute la gamme de fonctionnement " toutes ondes Il du système. La fréquence de l'oscillation dépend des grandeurs de l'impédance propre et mutuelle des bobines P4 et P5, aussi bien
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De même que dans le cas des transformateurs Tl et T2, les bobines P4 et P5 sont reliées, par des prises médianes, respectivement aux interrupteurs rotatifs R4 et R5 couplés mécaniquement en monocommande U5, afin de rendre la fré- quence hétérodyne apte à être fournie à la bande particu- lière de réception sur laquelle le récepteur est réglé par la position des interrupteurs Rl,R2 et R3.
Des condensateurs d'arrêt tels que C8 et C10 sont associés à des parties in- dividuelles de la bobine à prises P5, dans le but d'aligner les divers circuits accordés, par actionnement de la mono- commande U2 mécaniquement couplée au condensateur Cg ainsi qu'aux condensateurs Ci et C2.
Les bobines P4 et P5 sont largement sensibles aux va- riations d'amplitude des oscillations hétérodynes avec le changement de fréquence. Dans une bande de fréouences don- née, l'amplitude d'oscillation augmente avec la fréquence par suite de l'augmentation des impédances propres et mutuel- les des bobines P4 et P5. Lorsque la gamme de travail est donc réglée d'une bande de fréquences d'ordre inférieur à une bande de fréquences d'ordre supérieur, l'amplitude d' oscillation moyenne diminue en général par suite de la di- minution des impédances propres et mutuelles des bobines P4 et P5 qui résulte de la prise de petites parties suc- cessives de celles-ci.
Des variations de l'amplitude d'oscillation produi- tes par ces facteurs ou par d'autres sont, conformément à la présente invention, compensées de la manière indiquée, par amplification régénérative des signaux modulés dans la partie tétraode extérieure du tube, qui comprend la grille de contrôle du signal 7 et la plaque A, causant ainsi une variation de cette amplification régénérative en raison inverse des variations d'amplitude d'oscillation.
Cette transmission régénérative d'énergie s'accomplit @
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en connectant le condensateur d'accord moyenne fréquence C11 de la plaque A directement à la cathode k. La cathode k est, à la fréquence modulée ou moyenne fréquence, maintenue beaucoup au-dessus du potentiel de terre, par l'impédance du condensateur C7. Mais la grille de contrôle du signal 7 est, à la moyenne fréquence, effectivement mise à la terre par la bobine S2 et le condensateur de dérivation 9, qui ont des impédances relativement petites à cette fréquence. Conformément à cela, la plaque A et la grille de contrôle 7 reçoivent, à la moyenne fréquence, des polarités instantanées de courant alternatif opposées par rapport à la cathode k, ce qui est la condition requise pour la réaction régénérative.
Le pourcentage d'énergie qui est ainsi transmis régénérativement du circuit de plaque au circuit de grille de contrôle du signal du tube V2 est déterminé par le rapport de capacité des condensateurs C11 et C7 et par la conductance mutuelle entre la grille de contrôle du signal 7 et la plaaue A. La conductance mutuelle susmentionnée est, conformément à cette invention, amenée à varier en,raison inverse de l'amplitude de l'oscillation hétérodyne, par le condensateur d'arrêt C12 et la résistance de fuite R associée à la grille intérieure d'oscillateur 4. Lorsque l'amplitude d'oscillation est grande, le potentiel négatif moyen à la grille 4 est également grand et la conductance mutuelle dans la partie tétraode extérieure du tube est petite de manière correspondante.
Lorsque l'amplitude d'oscillation décroît, le potentiel négatif moyen à la grille 4 décroit également; en conséquence de cela, la conductance mutuelle de la partie tétraode extérieure du tube augmente.
De cette manière, l'énergie qui est régénérativement transmise, à la moyenne fréauence, du circuit de sortie
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associé à la plaque A jusqu'au circuit d'entrée associé à la grille de contrôle 7, est amenée à varier inversément à l'amplitude d'oscillation. En proportionnant convenablement la capacité du condensateur C7 par rapport à celle du condensateur C11, le gain de conversion du tube V2 entre ses circuits d'entrée et de sortie peut être amené à rester assez indépendant de variations de l'amplitude de l'oscillateur dans la totalité de la gamme " toutes ondes Il du système.
La fig.2 montre une application de l'invention à un système utilisant un tube modulateur V6 et un tube oscillateur V7 séparés. Les signaux entrants sont appliqués, par le transformateur T2, qui a un secondaire S2 accordé par C2 sur la fréquence de réception, à la grille de contrôle du signal G6 du modulateur ; ledébit modulé est fourni à la partie restante du système par le transformateur accordé T5. Le débit modulé est régénérativement amplifié dans le tube V6 au moyen des condensateurs C11 et C7, qui sont effectivement connectés entre la plaaue A6 et la cathode k6, et entre la grille G6 et la cathode.
Dans le circuit de l'oscillateur, une impédance accordée, composée de la bobine P4 shuntée par le condensateur variable Cg, est connectée entre la grille G7 et la cathode k7 du tube V7 qui est mise à la terre. La plaque A7 est mise à la terre par une bobine P5 et un condensateur shunt 16. La bobine P5 est couplée magnétiquement à la bobine P4, afin de produire des oscillations soutenues d'une fréquence déterminée par le réglage du condensateur Cg. Les oscillations sont appliquées entre la terre et la cathode du tube modulateur Vg, par une connexion 17, qui comprend une bobine P6 couplée magnétiquement aux bobines P4 et P5.
Le condensateur d'arrêt C12, en série avec la grille G7 du tube V7, et la résistance de fuite R entre la grille et la cathode du tube V7 produisent un potentiel de grille dérivé de l'amplitude d'oscillation. Ce potentiel
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est appliquée par une connexion 18, à la grille de contrôle du signal G6 du modulateur. Cette connexion comprend les résistances en série R2 et R3, dont le point médian est mis à la terre par un condensateur de dérivation C15, pour séparer les composantes pulsatoires du potentiel de grille.
Lorsque le circuit montré sur la fig.2 est en fonction, le potentiel augmenté à la grille de l'oscillateur par suite d'un accroissement de l'amplitude d'oscillation est fourni à la grille du modulateur, par le conducteur 18. De ce fait, la conductance mutuelle du modulateur diminue et,avec elle, l'amplification régénérative des signaux modulés. L'inversion de cette chaîne de réactions est produite par diminution de l'amplitude d'oscillation.
La fig.3 montre, au moyen de courbes de comparaison, l'effet sur le gain de conversion par variation de la capacité du condensateur C7, le condensateur C11 restant fixé, sauf pour le réaccord nécessaire. En choisissant une valeur k pour ce condensateur, il est produit un gain de conversion assez constant pour de larges variations de l' amplitude d'oscillation, de l'ordre de 1 à huit volts. Les graphiques montrent que le réglage du condensateur C7 est cependant nettement critique et ne devrait pas varier de plus d'environ dix pourcents de la valeur de K. Si l'on emploie une capacité d'environ 0,8 k, la régénération tend à produire des oscillations aux petites amplitudes de l' oscillateur hétérodyne. D'autre part, si l'on double la capacité k, le gain de conversion diminue fortement aux petites amplitudes de l'oscillateur hétérodyne.
La courbe de C7 = # donne le rapport entre l'amplitude de l'oscillateur et le gain de conversion, à la condition que le couplage régénératif soit omis.
La fig. 4 montre, pour les valeurs de capacité de C7 de la fig.3, le montant d'amplification régénérative produit par le modulateur pour diverses amplitudes d'os-
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La fig. 5 montre l'invention appliquée à un systè- me dans lequel un tube à plusieurs grilles V8 est utilisé comme combinaison oscillateur et modulateur non régénératif et dans lequel le réglage du gain est appliqué au tube amplificateur fréquence de modulation V3. Les signaux ar- rivants sont fournis à la grille de contrôle du signal 7 de la partie modulatrice du tube V8, par le transformateur T2, qui a une bobine secondaire S2 accordée sur la fréquen- ce de réception par C2.
La puissance modulée est transmise au tube d'amplification de fréquence de modulation V3 par le transformateur accordé T5.
Dans le circuit de l'oscillateur se trouve une impé- dance accordée, qui se compose d'une bobine P4 shuntée par le condensateur variable Cg et connectée entre la grille
4 et la cathode k du tube V8, par le condensateur de déri- vation C7. La grille de plaque d'oscillateur 5 est égale- ment reliée à la cathode k,par le condensateur 16, la bobine P5 et'le condensateur de dérivation C7. La bobine P5 est couplée magnétiquement à la bobine P4 de façon à pro- duire des oscillations soutenues d'une fréquence qui est déterminée par la position du condensateur Cg. Les oscil- lations servent à produire la modulation des signaux four- nis à la grille de contrôle 7, en vertu de leur effet de faire varier l'émission de la cathode virtuelle qui existe entre l'écran intérieur et 'la grille de contrôle du signal 7.
Pour les basses amplitudes d'oscillation, le gain de conversion du tube V8 varie directement avec l'amplitude de l'oscillation.
Le condensateur d'arrêt C12, qui est en série avec , la grille 4 du tube V8,et la résistance de fuite B entre la grille 4 et la cathode k du tube V8 produisent un po- tentiel de grille dérivé de l'amplitude d'oscillation. Ce potentiel est fourni, par une connexion 18, à la grille de contrôle du signal 22 du tube amplificateur de fréquence
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de modulation V3. Cette connexion comprend les résistances en série R2 et R3 et les condensateurs shunts C15 et C21, dans le but de filtrer les composantes pulsatoires du potentiel de grille.
Lorsque le circuit de la fig. 5 est en fonction; le potentiel augmenté à la grille de l'oscillateur 4, qui résulte d'une augmentation de l'amplitude d'oscillation, est fourni à la grille de l'amplificateur 22, par le conducteur 18. De cette manière, on a une diminution de la conductance mutuelle du tube amplificateur de fréquence de modulation V3 et, avec elle, de l'amplification des signaux modulés qui est assurée par le tube V3. Le renversement de cette chaîne de réactions est produit par une diminution de l'amplitude d'oscillation.
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Heterodyne receiver for reception i a ,; large range of waves.
The present invention relates to electrical communication systems by means of carrier wave signals, in particular vacuum tube heterodyne systems for broadcast reception.
The present invention is particularly applicable to so-called all-wave receivers "operating on a much wider frequency band than the current broadcasting band from 550 to 1500.
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kilocycles. An object of this invention is to provide a total gain remaining fairly constant over the entire "all wave" range of the receiver.
In a heterodyne system, the conversion gain is determined to a large extent by the action of the heterodyne oscillator. The conversion gain is defined: The ratio which exists between the voltage of the modulated signal at the output of the modulator and the voltage of the reception frequency signal at the input of the modulator. If the oscillation amplitude of the heterodyne source decreases, as is generally the case at extremely high frequencies, the amplitude of the modulated signal, hence the conversion gain, will likewise decrease.
@ According to the present invention, it is proposed to compensate or reduce as much as possible variations in the intensity of the modulated signals which otherwise result from such variations in the amplitude of oscillation, by using a gate potential derived from the heterodyne oscillations to automatically adjust the amplification or gain of the receiving system inversely related to the oscillation amplitude, so that if the oscillation amplitude decreases, the gain automatically increases to keep the total gain fairly constant.
A gate potential varying with the oscillation amplitude can easily be ensured by associating a stop capacitor-leakage resistance combination and an oscillator gate. The gate potential derived in this way can be applied to the control electrodes of one or more receiving frequency or frequency modulated amplifier tubes, in order to adjust the amplification of the signal inversely to the amplitude of the oscillations.
Alternatively, the modulator element of the system can be made regenerative, for example by coupling regenerating
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tively its input and output circuits, and the potential of the oscillator gate can be applied to the modulator, to adjust the regenerative gain. If separate tubes for the oscillator and modulator are employed with this modification, the gate potential is applied to the modulator control gate.
In the case of using a single tube with several grids, a hexode for example, serving as an oscillator-modulator combination in which oscillations are produced by the inner triode part comprising the cathode and in which the modulation is produced by the part. External tetraode comprising the plate, a virtual cathode is created between the parts of the oscillator and of the modulator, the emission of which is adjusted automatically in inverse ratio to the potential supplied to the grid of the oscillator. The mutual conductance of the outer tetraode portion, hence the regenerative gain, varies with emission from the virtual cathode.
With either of the mentioned modifications, when the oscillation amplitude is large, the mean negative gate potential derived from the oscillator is also large. This gives relatively low mutual conductance in the amplifying and modulating elements receiving this gate potential, and the resulting signal gain is small. Conversely, when the oscillation amplitude is small, the negative gate potential is small and the mutual conductance of the elements receiving this potential is high in a corresponding proportion, resulting in a greatly increased gain.
By suitably proportioning the components of the circuit, as described below, the variation in amplification can be made to compensate, to the desired extent, for variations in the amplitude of oscillation, and this preferably in order to maintain the total gain fairly constant in
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a wide range of variations in the amplitude of oscillation.
In the drawings appended to the present description, FIG. 1 is the circuit diagram of a superheterodyne reception system applying the invention and comprising a single tube with several gates which acts as a combined oscillator and regenerative modulator; FIG. 2 shows, in a diagram, the oscillator-modulator part of the system according to FIG. 1, but using separate oscillator and modulator tubes; Figs. 3 and 4 are operation comparison curves showing the conversion gain and the regeneration value existing for various oscillations amplitudes and regenerative couplings in systems such as those shown in Figs. 1 and 2;
Fig. 5 shows, by a diagram, the oscillator-modulator and the first stage of the amplification frequency mod- ulation of a system such as that shown in fig.l, but 'modified to adjust the gain of the modulating frequency amplifier instead of adjusting the regenerative gain of the modulator.
The system shown in fig.l comprises, in a cascade arrangement, a tuned radio-frequency amplification stage, the tube Vl, acting in an oscillator-modulator, the tube V2, whose modulated flow is supplied to a medium-frequency amplification stage, tube V3, which is followed by a detector combined with an af amplification stage, tube V4, and an audio-frequency amplification stage, tube V5, of which the power is supplied to a loudspeaker L. This system receives energy from the usual rectifier-filter combination B, to convert the alternating current of the household network into a essentially non-pulsating uni-directional voltage applied to the voltage resistors D.
The method of supplying voltage to the various tubes by conductors
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that it is no longer necessary to give explanations on this subject here.
High frequency signals are supplied to the system by an antenna circuit 1 coupled to the input of tube V1 by means of a transformer T1 comprising a primary coil Pl and a secondary coil S1 tuned by a variable capacitor C1. A tuned transformer coupling T2, C2, which is somewhat analogous to the aforementioned coupling) is employed between tubes V1 and V2. The secondary coil S1 of transformer T2, as well as the primary coil P2 and the secondary coils 82 of the transformer T2 are connected, by middle taps, respectively to the contacts of the rotary switches R1, R2 and R3, in order to obtain an adjustment. of the system such as this can work on successive frequency bands of the "all waves" range.
The arms (the rotary switches are mechanically coupled into a single control U1, to allow band adjustment simultaneously for all components of the circuit. Likewise, the tuning capacitors C1 and C2 are mechanically coupled into a single control unit U2 , in order to allow simultaneous tuning of circuits by continuous graduation in each frequency range. Parts of coils S1 and S2 are individually shunted to earth by semi-adjustable stop capacitors such as C4 and C5, as means for align the tuned circuits.
The tubes V2, V3 and V4 are coupled in cascade by means of the transformers T5 and T6 tuned to the medium frequency by the semi-adjustable capacitors C5 and V6 arranged in shunt on the windings of the transformer. The circuit connections relating to detector V4, audio-frequency amplifier V5 and loudspeaker L are clearly shown in the plan.
The oscillator-modulator tube V2 includes, in
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its unicue glass container, a cathode k, a plate A and several grids following one another between them. For the purpose of this invention, they may be designated: inner oscillator grid 4, oscillator plate grid 5, inner grid 6, signal control grid 7 and outer screen 8.
To print on the oscillator-modulator, that is to say the tube V2, high frequency signals hitting the antenna circuit 1, the high voltage terminal of the secondary coil S2 of the transformer T2 is connected to the grid control signal 7 and the low voltage end of the coil S2 is earthed at high frequencies, by the bypass capacitor 9. The cathode k of tube V2 is effectively earthed during reception and at frequencies heterodynes, by the bypass capacitor C7 which bypasses the resistor regulating the gate potential 10.
The inner triode part of the tube V2, which comprises the cathode k and the gates 4 and 5, is made able to produce oscillations of heterodyne frequency. This is obtained by the associated impedances outside the tube. The grids 4 and 5 are thus connected to earth at 15, by the coils P4 and P5 magnetically coupled. Likewise, the cathode k is, as already indicated, effectively earthed at the heterodyne frequency by the bypass capacitor C7. The circuits thus traced, from the gates 4 and 5 to the cathode k via the earth, are regeneratively coupled by the magnetic coupling between the coils P4 and P5, the poles of which are suitable for this purpose.
This regenerative coupling is such that it makes it possible to produce and maintain sustained oscillations over the entire operating range "all waves II of the system. The frequency of the oscillation depends on the magnitudes of the natural and mutual impedance of the coils P4. and P5, as well
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As in the case of transformers Tl and T2, the coils P4 and P5 are connected, by mid-taps, respectively to the rotary switches R4 and R5 mechanically coupled in a single-control U5, in order to make the heterodyne frequency suitable for being supplied. to the particular reception band on which the receiver is set by the position of switches R1, R2 and R3.
Stop capacitors such as C8 and C10 are associated with individual parts of the tap coil P5, for the purpose of aligning the various tuned circuits, by actuation of the single control U2 mechanically coupled to the capacitor Cg as well. than capacitors Ci and C2.
Coils P4 and P5 are largely sensitive to variations in the amplitude of heterodyne oscillations with the change in frequency. In a given frequency band, the oscillation amplitude increases with frequency as a result of the increase in the inherent and mutual impedances of the coils P4 and P5. When the working range is therefore adjusted from a lower order frequency band to a higher order frequency band, the average oscillation amplitude generally decreases as a result of the decrease in the natural and mutual impedances. coils P4 and P5 which results from the taking of successive small parts thereof.
Variations in the oscillation amplitude produced by these or other factors are, in accordance with the present invention, compensated for as indicated by regenerative amplification of the signals modulated in the outer tetraode portion of the tube, which comprises the signal control grid 7 and the plate A, thus causing a variation of this regenerative amplification in inverse proportion to the variations of oscillation amplitude.
This regenerative transmission of energy takes place @
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by connecting the medium frequency tuning capacitor C11 of plate A directly to cathode k. The cathode k is, at the modulated frequency or medium frequency, maintained much above the earth potential, by the impedance of the capacitor C7. But the signal control gate 7 is, at the medium frequency, effectively grounded by the coil S2 and the bypass capacitor 9, which have relatively small impedances at this frequency. In accordance with this, the plate A and the control grid 7 receive, at the medium frequency, instantaneous polarities of alternating current opposite to the cathode k, which is the condition required for the regenerative reaction.
The percentage of energy which is thus regeneratively transmitted from the plate circuit to the signal control gate circuit of tube V2 is determined by the capacitance ratio of capacitors C11 and C7 and by the mutual conductance between the signal control gate 7 and plate A. The aforementioned mutual conductance is, in accordance with this invention, caused to vary in inverse proportion to the amplitude of the heterodyne oscillation, by the stop capacitor C12 and the leakage resistance R associated with the gate inner oscillator 4. When the oscillation amplitude is large, the average negative potential at the gate 4 is also large and the mutual conductance in the outer tetraode part of the tube is correspondingly small.
As the oscillation amplitude decreases, the average negative potential at gate 4 also decreases; as a result of this, the mutual conductance of the outer tetraode portion of the tube increases.
In this way, the energy which is regeneratively transmitted, at the average frequency, of the output circuit
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associated with the plate A up to the input circuit associated with the control grid 7, is caused to vary inversely with the oscillation amplitude. By properly proportioning the capacitance of capacitor C7 relative to that of capacitor C11, the conversion gain of tube V2 between its input and output circuits can be made to remain fairly independent of variations in the amplitude of the oscillator in the entire "all-wave He" range of the system.
Fig. 2 shows an application of the invention to a system using a separate V6 modulator tube and V7 oscillator tube. The incoming signals are applied, by the transformer T2, which has a secondary S2 tuned by C2 on the reception frequency, to the control gate of the signal G6 of the modulator; the modulated flow is supplied to the remaining part of the system by the tuned transformer T5. The modulated flow rate is regeneratively amplified in tube V6 by means of capacitors C11 and C7, which are effectively connected between plaaue A6 and cathode k6, and between grid G6 and cathode.
In the oscillator circuit, a matched impedance, composed of the coil P4 shunted by the variable capacitor Cg, is connected between the grid G7 and the cathode k7 of the tube V7 which is grounded. The plate A7 is grounded by a coil P5 and a shunt capacitor 16. The coil P5 is magnetically coupled to the coil P4, in order to produce sustained oscillations of a frequency determined by the setting of the capacitor Cg. The oscillations are applied between the earth and the cathode of the modulator tube Vg, by a connection 17, which comprises a coil P6 magnetically coupled to the coils P4 and P5.
The stop capacitor C12, in series with the grid G7 of the tube V7, and the leakage resistance R between the grid and the cathode of the tube V7 produce a grid potential derived from the oscillation amplitude. This potential
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is applied by a connection 18, to the control gate of the signal G6 of the modulator. This connection includes the series resistors R2 and R3, the midpoint of which is grounded by a bypass capacitor C15, to separate the pulsating components from the gate potential.
When the circuit shown in fig.2 is in operation, the increased potential at the oscillator gate due to an increase in the oscillation amplitude is supplied to the modulator gate, by conductor 18. De because of this, the mutual conductance of the modulator decreases and, with it, the regenerative amplification of the modulated signals. The reversal of this chain of reactions is produced by reducing the amplitude of oscillation.
Fig. 3 shows, by means of comparison curves, the effect on the conversion gain by varying the capacitance of capacitor C7, capacitor C11 remaining fixed, except for the necessary readjustment. By choosing a k value for this capacitor, a fairly constant conversion gain is produced for large variations in the oscillation amplitude, of the order of 1 to eight volts. The graphs show that the setting of capacitor C7 is, however, clearly critical and should not vary by more than about ten percent of the value of K. If a capacitor of about 0.8 k is used, regeneration tends to be produce oscillations at the small amplitudes of the heterodyne oscillator. On the other hand, if the capacitance k is doubled, the conversion gain decreases sharply at the small amplitudes of the heterodyne oscillator.
The curve of C7 = # gives the ratio between the amplitude of the oscillator and the conversion gain, on condition that the regenerative coupling is omitted.
Fig. 4 shows, for the capacitance values of C7 in fig. 3, the amount of regenerative amplification produced by the modulator for various bone amplitudes
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Fig. 5 shows the invention applied to a system in which a multi-gate tube V8 is used as the oscillator and non-regenerative modulator combination and in which the gain adjustment is applied to the modulation frequency amplifier tube V3. The incoming signals are supplied to the signal control grid 7 of the modulator part of the tube V8, by the transformer T2, which has a secondary coil S2 tuned to the receive frequency by C2.
The modulated power is transmitted to the modulation frequency amplification tube V3 by the tuned transformer T5.
In the oscillator circuit there is a tuned impedance, which consists of a coil P4 shunted by the variable capacitor Cg and connected between the gate
4 and the cathode k of the tube V8, by the bypass capacitor C7. Oscillator plate grid 5 is also connected to cathode k, through capacitor 16, coil P5, and bypass capacitor C7. Coil P5 is magnetically coupled to coil P4 so as to produce sustained oscillations of a frequency which is determined by the position of capacitor Cg. The oscillations serve to produce the modulation of the signals supplied to the control grid 7, by virtue of their effect of varying the emission of the virtual cathode which exists between the inner screen and the control grid of the. signal 7.
For low amplitudes of oscillation, the conversion gain of the V8 tube varies directly with the amplitude of the oscillation.
The stop capacitor C12, which is in series with, the grid 4 of the tube V8, and the leakage resistance B between the grid 4 and the cathode k of the tube V8 produce a grid potential derived from the amplitude d 'oscillation. This potential is supplied, by a connection 18, to the signal control gate 22 of the frequency amplifier tube
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modulation V3. This connection includes resistors in series R2 and R3 and shunt capacitors C15 and C21, in order to filter the pulsating components of the gate potential.
When the circuit of FIG. 5 is in operation; the increased potential at the gate of oscillator 4, which results from an increase in the oscillation amplitude, is supplied to the gate of amplifier 22, by conductor 18. In this way, there is a decrease of the mutual conductance of the amplifier tube of modulation frequency V3 and, with it, of the amplification of the modulated signals which is provided by the tube V3. The reversal of this chain of reactions is produced by a decrease in the amplitude of oscillation.