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DISPOSITIFS DE COUPLAGE.
La présente invention se rapporte aux dispositifs de couplage H.F. et plus particulièrement à ceux qui sont utilisés dans les récepteurs radio- phoniques.
Lorsque les récepteurs servent, par exemple, dans la gamme du bradoasting, on désire souvent insérer entre le circuit d'antenne et le pre- mier circuit accordé de l'amplificateur H.F. un dispositif de couplage ayant un gain élevé et pratiquement'uniforme sans nuire à l'accord normal des cir- cuits de sélection* Une telle caractéristique est également désirable pour les dispositifs de couplage entre étages* En particulier dans le cas des récepteurs pour automobiles, où le collecteur de signaux a de petites dimensions, il est
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très important d'employer, entre le collecteur et le circuit accordé d'entrée du premier amplificateur, un dispositif ayant les caractéristiques susmentionnées D'une façon générale, il est désirable d'utiliser pour un dispositif de couplage H.F.
des éléments permettant d'obtenir, à volonté, un gain plus élevé pour les fréquences supérieures ou inférieures de la gamme d'accord ou encore un gain pratiquement uniforme dans toute cette gamme d'accord.
Un des principaux objets de la présente invention est de fournir un dispositif de couplage H.F, inséré entre deux circuits H.F. dont l'un est un circuit accordé. Le dispositif de ooupmage comprend une réactance capacitive commune aux extrémités à basse tension alternative des circuits couplés, afin d'avoir un couplage variant en raison inverse de la fréquence! une autre réac- tance capacitive crée un couplage variant directement avec la fréquence entre les extrémités à haute tension alternative des circuits couplée,
Un autre objet important de l'invention est de fournir un dispo- sitif de couplage d'une source d'énergie H.F.
à un circuit accordé H.F., ce dis- positif de couplage étant constitué de deux capacités insérées entre les extré- mités à haute et basse tensions alternatives des circuits couplés et fournissant une caractéristique de couplage modifiable d'une faqon prédéterminée en fonction de la fréquence.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un dispo- sitif de couplage d'un oolleoteur des signaux à un circuit accordé servant à la sélection de ceux-ci; ce dispositif de couplage comprend deux condensateurs cons- tituant le seul couplage du oollecteur au circuit de sélection. L'énergie du si- gnal transmise par l'un de ces condensateurs varie directement aveo la fréquence tandis que celle transmise par l'autre condensateur varie en raison inverse de la fréquence.
D'autres objets de l'invention consistent à perfectionner les dispositifs de couplage H.F. au point de vue général de la simplicité et de l'efficacité et, en particulier, elle a pour objet de fournir des dispositifs de couplage pour récepteurs radiophoniques, non seulement efficaces et d'un fonctionnement sûr, mais qui soient également faciles à fabriquer et à assembler.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avanta- ges de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessina qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif et dans les- quels :
La tig.l représente le schéma d'un dispositif général de couplage
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utilisant l'invention; la fig.2 donne les caractéristiques du dispositif de couplage; les fig.3, 4, 5 et 6 représentent différentes applications de l'invention;
la fig.7 représente un dispositif de couplage modifié-
La figure 1 représente un dispositif de couplage destiné à être inséré entre une source du signal et un dispositif d'utilisation, La source sera par exemple l'antenne d'un récepteur radiophonique pour automobile, tandis que le dispositif d'utilisation peut être la première lampe amplificatrice du récep-
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teur* Le dispositif de couplage comprend un enroulement primaire Ll et un enrou- lement secondaire Le* Ces bobines ne sont pas couplées magnétiquement et leur point de jonction est connecté au côté à basse tension alternative du dispositif par un condensateur C1.
Les extrémités à haute tension alternative des deux en-
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roulements sont reliées par un second condensateur 03* Un condensateur 04 est mis en série avec la bobine Li tandis que le condensateur variable d'accord C2 shunte le circuit comprenant la bobine L2 et le condensateur CI* Lorsque la source de tension e1 est une antenne, la capacité propre de celle-ci constitue le conden- sateur C4.
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Les condensateurs Cl et CZ constituent les seuls éléments de cou- plage de l'enroulement primaire Ll au circuit accordé b2 2. L'impédance du condensateur 01 varie en raison inverse de la fréquence du signal appliqué à l'enroulement Li Ainsi, pour un courant donné dans le circuit C4 - Li ... Ci, la tension aux bornes du condensateur C1 varie également en raison inverse de la fréquence du signal appliqué. Pour une tension donnée aux bornes du condensa-
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teur ci, lorsque les condensateurs Cl et 02 en série constituent un circuit résonnant avec l'enroulement L2 la tension e2 est à peu près égale à celle aux bornes de l'enroulement L2 qui est elle-même proport ionnelle à CJLz ( w = 7Cf).
Si maintenant le courant passant par le condensateur C1 est le plus élevé pour les fréquences inférieures de la gamme d'accord du circuit d'entrée, la tension
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e2 qui est due au courant passant par le condensateur 01, devient également maximum à l'extrémité B.F. de la gamme d'accorda C'est ce que montre la courbe A de la figure 2.
Sur celle-ci on a porté le gain en fonction de la fréquence. La
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composante de la tension e8, due au condensateur 03p varie directement avec la fréquence du signal appliqué. La courbe B de la fig.2 montre comment le gain du dispositif (o'est-Bqire le rapport e2l91) varie avec la fréquence pour le seul
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couplage par le condensateur C3. On peut constater que ce dernier, ne créant aucun couplage par le parcours comprenant le condensateur C1, fournit une carat' téristique gain-fréquence montante dans la gamme d'accord du dispositif. La com- binaison des couplages due aux condensateurs C1 et C3 donne les deux composantes de la tension e2. L'une de celles-ci varie directement avec la fréquence du si- gnal appliqué tandis que l'autre varie en raison inverse de cette fréquence.
La combinaison de ces deux couplages fournit la caractéristique gain-fréquence que représente la courbe pointillée C de la fig.2. Le condensateur C3 n'ajoute au circuit qu'une faible capacité, mais dans les récepteurs pour auto, qui de- mandent un gain élevé, la gamme ne descend que jusqu'à 1550 Kc/s, ce qui fait qu'il n'est pas difficile de la couvrir. Dans les récepteurs d'appartements qui descendent jusqu'à 1700 ou 1800 Kc/s, le gain de l'antenne ne doit pas être aussi élevé et dans ce cas C3 peut avoir une capacité plus faible, de l'ordre de 5 mmf.
Pour une fréquence de résonance donnée de L1 - C1 - C4, l'aug- mentation de capacité de C1 diminue l'énergie du signal transmise par ce con- densateur. Cemme celui-ci sert surtout à transmettre l'énergie du signal à l'extrémité B.F. de la gamme d'accord, il diminuera surtout le gain de tension à cgtte extrémité de la gamme d'accord. Le condensateur C3 sert principalement à transmettre l'énergie du signal à l'extrémité H.F, de la gamme d'accord; aus- si une augmentation de la capacité de C3 provoquera surtout une augmentation du gain de tension à l'extrémité H.F. de la gamme d'accord. Un gain pratiquement uniforme peut être obtenu avec un très petit couplage par C1 lorsque L1 et C4 résonnent à l'extrémité B.F.
(ou tout près de celle-ci) de la gamme d'accord; car dans ce cas la tension aux bornes de L1 est maximum pour ces fréquences et compense l'inefficacité du couplage par C3 à ces mêmes fréquences. Si le circuit C4 - L1 - Cl résonne à des fréquences situées bien en-dessous de la fréquence minimum de la gamme d'accord. C1 doit avoir une capacité plus faible afin de conserver l'efficacité du couplage à l'extrémité B.F. de la gamme d'accord.
Les fig. 3 à 6 inclusivement représentent différentes applica- tions du dispositif de base de la fig.l. La description ci-dessous doit par conséquent être considérée à la lumière des explications données pour les fig. 1 et 2. Afin que les circuits des fig.3 à 6 aient un rapport manifeste avec le dispositif fondamental de la fig.1, les éléments correspondants du circuit ont reçu la même désignation.
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Dans le circuit de la fig.3 se trouve un collecteur de signaux A qui est couplé aux électrodes d'entrée de la première lampe amplificatrice H.F. 1; le dispositif de couplage comprend les enroulements primaires L1 et secondaire L2.
La capacité propre de l'antenne A remplace le condensateur 04 de la fig.1. Le point commun des deux enroulements est relié à la masse par une résistance R1 qui peut avoir une valeur de l'ordre de 500.000 ohms; Cette résistance ferme, au point de vue courant continu, le circuit entre la grille de la lampe 1 et le côté à la masse de la résistance 2 insérée dans le circuit cathodique de la lampe. Il va de soi que cette résistance 2 constitue la résistance de polarisation habituelle et que le condensateur de découplage H.F. 2' fonctionne de la manière usuelle. Le condensateur variable d'accord C2 a son rotor mis à la masse tandis que le point de jonction des enroulements L1 et L2 y est relié par un second chemin comprenant le condensateur de couplage C1.
Le condensateur C3 relie les extrémités à haute tension alterna- tive des enroulements primaire et secondaire. Le circuit anodique de la lampe 1 peut être couplé aux circuits habituels d'un récepteur superhétérodyne ou à am- plification directe. Le condensateur d'accord C2 peut en outre être considéré comme étant réglable dans la,bande du broadoasting allant approximativement de 500 à 1500 Kc/s. Le collecteur des signaux A peut être de toute type désiré. Ce dispositif de couplage est particulièrement efficace dans des cas analogues à celui d'un récepteur pour automobile, où les dimensions physiques de l'antenne sont minimes. Dans ce cas, comme l'amplitude des signaux captés est petite, il est fort important de transmettre l'énergie des signaux à la première lampe amplificatrice d'une façon uniforme et avec un gain élevé.
Le dispositif de la fig.3 produira une telle caractéristique gain-fréquence élevée et uniforme. Dans la fig.3, L1 résonne avec la combinaison de C1 et de la capacité d'antenne à l'extrémité B.F., ou près de celle-ci, de la gamne d'accord. Chaque fois que le condensateur C4 est utilisé, oelui-ci forme, avec Ci et L1, un circuit qui réson- ne à l'extrémité B.F. ou près de celle-ci, de la gamme d'accord.
A la fig.4, les lampes amplificatrices HF.3 et 4 sont représen- tées couplées au moyen du dispositif de l'invention. Les électrodes d'entrée de la lampe 3 sont reliées au circuit d'entrée accordé 5 qui peut être couplé à toute source de signaux, telle qu'un collecteur de signaux ou même un étage ampli- ficateur précédent. Le dispositif de polarisation 6 est inséré dans le circuit cathodique de la lampe 3; la plaque de celle-ci est reliée à une source de haute tension par l'intermédiaire de l'enroulemànt il* Le secondaire L2 a son extrémi-
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-té à haute tension connectée à 1'extrémité plaque de la bobine primaire L1 au moyen d'un condensateur C3.
Le condensateur C1 relie à la terre l'extrémité à basse tension de l'enroulement L2; le condensateur C4 connecte l'extrémité plaque de la bobine L2 au point de jonction de la bobine L2 et du condensateur ci* Le condensateur C4 sert de condensateur de résonance pour l'enroulement L1. La capa- cité des condensateurs C4 - Cl - C5 (l'effet de C5 étant négligeable) fait réson- ner Li à l'extrémité B.F. (ou près de celle-ci) de la gamme d'accord. La partie du circuit résonnant à basse fréquence, qui comprend C1, fait également partie du circuit d'accord et constitue un dispositif de couplage pour ce dernier.
Le condensateur variable C2 shunte l'enroulement L2 et le con- densateur C1; la résistance R1 ferme le circuit de la grille de la lampe 4 et connecte l'extrémité à basse tension de l'enroulement L2 à l'extrémité à la masse de la résistance de polarisation 7. Le condensateur C5 sert de condensateur de découplage pour l'extrémité à basse tension de l'enroulement L1. Ainsi qu'il a été expliqué précédemment, les condensateurs C3et C1 fournissent les caractéris- tiques gain-fréquence qui se combinent suivant la courbe C de la fig.2. Les con- densateurs variables 5t et C2 peuvent être commandés simultanément afin que les circuits 5 et L2-C2 soient accordés sur les mêmes fréquences porteuses de la gamme d'accord.
Les fig. 5 et 6 représentent des variantes du dispositif de cou- plage de la fig.4. Ainsi, dans la fig.5, l'enroulement primaire L1, le condensa- teur C4 et le condensateur C1, tous mis en série, relient à la masse la plaque de la lampe amplificatrice 3; la bobine 10 est une self de choc H.F. qui est située dans le circuit à haute tension allant à l'anode de l'amplifioatrioe, le condensa- teur C5 servant au passage des hautes fréquences* L'enmulement secondaire L2 du circuit accordé suivant a son extrémité à haute tension couplée à l'extrémité correspondant de l'enroulement L1 par l'intermédiaire du condensateur C3; l'ex- trémité à basse tension de l'enroulement L2 est connectée aux points communs des condensateurs C4 et C1. Les autres éléments du dispositif sont les mêmes que dans la fig.4.
Dans la fig.6, le dispositif de couplage diffère en ce que l'ali- mentation de l'anode de la lampe 3 se fait par l'intermédiaire de l'enroulement primaire L1 et de la self de choc 10 mises en série. Le point de jonotion de ces deux enroulements est connecté à la masse par les condensateurs C4 et C1 mis en série. Le condensateur de passage C5 de la haute fréquence est Inséré entre le point commun de l'enroulement L2 et de la résistance R1 et le point de Jonction
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des condensateurs C4 et CI* Dans les deux figures 5 et 6, le condensateur C3 sert à transmettre avec le maximum d'efficacité l'énergie du signal à l'extrémité H.F. de la gamme d'accord; le condensateur C1 transmet l'énergie du signal à l'extré- mité B.F. de la gamme d'accord.
Les valeurs suivantes sont données pour un dispositif donné à titre d'exemple. tel celui de la fig.3; mais il doit être entendu que ces valeurs ne sont nullement restrictives t enroulement L1 t 370 microhenrys enroulement L2 t 250 miorohenrys condensateur C1 : 2900 mmf. condensateur C3 : 15 mmf.
Dans la fig.2, on a représenté un dispositif de couplage inséré entre une antenne A et une lampe amplificatrice 27; dans ce cas, le dispositif sert à éliminer les tensions de signaux autres que celui désirée Le dispositif est du type en pont et comprend l'inductance d'accord 22 dont une extrémité est reliée au côté grille de l'enroulement 20. L'antenne A est connectée aux points communs des bobines 22 et 23 par l'intermédiaire du condensateur 21. La cathode de la lampe 27 est reliée à la masse par un circuit comprenant l'enroulement 23 et une résis- tance d'auto-polarisation 24 qui est court-circuitée pour la H.F. par le condensa- teur 25. Le condensateur variable 26 sert à l'accorda avec l'enroulement 22, dans la gamme requise de fréquences porteuses.
On peut constater qu'aucune tension n'existe entre la grille et la cathode de la lampe 27 pour la fréquence à supprimer lorsque
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LOO la Cal Lzs C26 En 4*autres mots, lorsque cette relation existe, aucune tension à la fréquence à supprimer n'est développée aux bornes du circuit d'entrée de l'amplificateur.
Cette fréquence peut être plus élevée ou plus faible que celle du signal désiré*
Bien qu'on ait représenté et décrit plusieurs formes de réalisa- tion de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formes particulières données simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restric- tif et que par conséquent toutes les variantes ayant même principe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.