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PEKFECTIONNEIt#NTS AUX RECEPTEURS RADIOPHONIQUES.
La présente invention se rapporte aux systèmes réoepteurs de signaux et plus particulièrement à un système récepteur radiophonique faisant usage d'un collecteur des signaux qui peut être accordé*
On sait qu'il est avantageux d'avoir, au collecteur de signaux d'un récepteur, un rapport signal-parasite élevé, C'est pour cette raison que les récepteurs radiophoniques, notamment ceux qui sont appropriés à la réception du broadoasting, comportent des circuits collecteurs des signaux à gain élevé. Par exemple, dans un circuit d'antenne ou circuit collecteur de signaux à gain élevé, on emploie généralement un élément induotif de valeur élevée.
Néanmoins, lorsque la fréquence du système récepteur utilisé avec
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un tel collecteur à gain élevé varie dans la gamme d'accord du récepteur, le gain du collecteur diminue par suite de la résonance de ce dernier sur une fréquence donnée de cette gamme. Il est possible d'accorder le collecteur de signaux, dans la gamme de fonctionnement du récepteur, au moyen d'un condensa- teur variable solidaire des condensateurs d'accord; toutefois, dans la pratique, on ne peut songer à se servir d'un tel dispositif à cause de la difficul- té que présenterait l'accord du circuit collecteur au moyen d'un condensateur variable.
D'autre part, il n'est pas recommandable non plus de placer une inductance variable dans le circuit d'antenne car il faudrait la rendre solidaire des condensateurs d'accordé
Un des principaux objets de la présente invention est donc de fournir un circuit collecteur de signaux ayant un gain élevé, pour un récepteur radiophonique accordable, ce circuit collecteur étant associé à un dispositif électronique de telle manière qu'il puisse être accordé en même tempe que le récepteur dans la gamme d'accord et qu'il présente de cette façon, au circuit collecteur, un rapport signal/parasite élevé.
Un autre objet important de l'invention est de fournir un réoepteur radiophonique pourvu d'un dispositif d'accord mécanique et d'un circuit collecteur des signaux comprenant une Inductance de forte valeur, de façon 1 obtenir un rapport signal/parasite élevé à l'extrémité inférieure de la gamme de fréquences d'accord du récepteur. Un dispositif eért à accorder les circuits collecteurs, en même temps que le récepteur, dans la gamme d'accord sans modifier physiquement l'inductance du circuit collecteur, afin de conserver le rapport dans toute la gamme d'accord.
Un autre objet de l'invention est de fournir un circuit collecteur de signaux pouvant être utilisé d'une manière générale dans les récepteurs radiophoniques réglables dans une large bande de fréquences et ayant un élément réactif à induotance élevée afin d'obtenir une amplification élevée du signal à l'extrémité inférieure de la gamme des fréquences d'accord, Un dispositif électronique est associé électriquement à cet élément réaotif de façon que son réglage puisse servir à modifier l'Inductance de cet élément réactif dans un sens tel que le circuit collecteur ait une fréquence réglable dans la gamme d'accord.
D'autres objets de l'invention sont d'améliorer d'une façon générale la simplicité et l'efficacité des récepteurs radiophoniques et plus particulièrement celle des circuits collecteurs de signaux de manière que
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ceux-ci fonctionnent non seulement d'une manière satisfaisante mais soient peu coûteux à fabriquer et à monter.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante ainsi qu'aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemples et dans lesquels :
La fig.l représente un circuit réalisant une forme de l'invention et
La fig.2 représente une variante.
La fig.l représente un circuit collecteur de signaux à antenne mise à la terre. Le circuit d'antenne 1 comprend la self 2. L'extrémité à haute tension alternative de cette self 2 est connectée à l'électrode d'entrée de la première lampe amplificatrice H.F. 4, par exemple par le oondensateur de couplage 3. Les signaux H.F, amplifiés sont transmis au circuit réglable 5 de sélection du signal qui peut être connecté aux électrodes d'entrée de la lampe suivante. Le circuit de sélection 5 comprend un condensateur variable 6 qui sert à modifier l'accord du circuit 5 dans une gamme de fréquences désirée.
Il doit être entendu que l'indice 6 indique le dispositif d'accord habituel des récepteurs de broadoasting, o'est-à-dire de ceux qui fonctionnent dans la gamme de 550 à 1500 Kc/s par exemple.
Si le récepteur est du type superhétérodyne, le circuit de sé- leotion 5 peut alimenter le premier détecteur ou un étage amplificateur H.F. additionnel. Il est inutile de parler des étages qui suivent le premier détecteur car ils sont trop connus. Si le récepteur est du type à amplificateur H.F. accordé, l'indice 6 désigne le groupe de condensateurs variables utilisés dans les circuits successifs de sélection du signal.
La valeur de la self 2 doit être choisie de façon qu'elle résonne, avec la capacité propre de l'antenne 1, sur une fréquence située à l'extrémité inférieure de la gamme d'accord du récepteur lorsque la lampe 7 est polarisée au point de "outt-of". Par exemple, dans la gamme de broadcasting de 550 à 1500 Kc/s. le circuit d'antenne comprenant la self 2 sera un circuit-série résonnant à la fréquence de 550 Kc/s.
Lorsque le dispositif d'accord du récepteur est déplacé vers l'extrémité H.F. de la gamme d'accord, il faut régler l'accord du collecteur des signaux en synolnisme avec le dispositif d'accord du récepteur. Ainsi qu'on l'a déjà dit, on ne peut le faire pratiquement en insérant un oondensa- @
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-teur variable dans le circuit d'antenne et il n'est pas recommandable de modifier les dimensions physiques de la self 2. Grâce à la présente invention, la fréquence du circuit collecteur est changée par le dispositif relativement simple et efficace que représente la fig.1. Dans celle-ci on utilise une lampe 7 à décharge électronique, qui est par exemple du type pentode et qui a une cathode 8, une grille de commande 9 et une plaque 10.
La grille-écran positive habituelle et une grille de suppression sont insérées éntre la plaque 10 et la grille 9. Celle-ci est connectée au point de jonction de le résistance 11 et du condensateur 12, l'ensemble de ces deux éléments shuntant la self 2, La liaison de la grille 9 à ce point de jonction se fait par l'intermédiaire d'un conden- sateur 13 présentant une faible impédance pour les courants à la fréquence du signal. La cathode 8 est reliée à la masse par le système résistance-capacité 14 qui sert à créer une polarisation fixe pour la grille 9.
De préférence, on choisira la polarisation de façon qu'elle supprime normalement le courant anodique de la lampe 7 lorsque le récepteur est réglé sur l'extrémité basse fréquence de la gamme d'accord*
La plaque 10 est reliée par une self 15 à une source de haute tension convenable, telle que le potentiomètre d'alimentation du récepteur.
La plaque 10 est également reliée par un condensateur 16 à l'extrémité à haute tension de la self 2. Un potentiomètre réglable sert à modifier la polarisation &e la grille 9 et comprend une résistance 17 dont un point intermédiaire est relié à la masse. Un curseur 18 se déplace sur la résistance 17 entre l'extrémité mise à la masse et l'extrémité positive. La grille 8 est connectée à la prise 18 par l'intermédiaire de la résistance 19. Il va de soi que le potentiomètre 17 peut faire partie du circuit d'alimentation général du système récepteur.
La ligne pointillée 20 indique qu'il existe un couplage mécanique entre le curseur 18 et le dispositif d'accord du système récepteur. Ce couplage mécanique 20 peut être d'une construction quelconque; il suffit que les rotors du groupe de condensateurs variables soient disposés de façon à accorder les circuits de sélection du récepteur depuis l'extrémité B.F, de la gamme d'accord jusqu'à l'extrémité H.F. et qu'en même temps le curseur 18 se déplace depuis le point mis à la masse de la résistance 17 jusqu'à l'extrémité positive*
Lorsque le récepteur est accordé sur l'extrémité B.F. de la gamme d'accord, la prise 18 se trouve au point mis à la masse de la résistance 17.
Dans ce cas, une polarisationsupprimant le courant anodique est appliquée
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à la grille 9 par suite de la chute de tension aux bornes du dispositif de polarisation 14, La lampe 7 est alors inopérante et n'exerce aucune action sur la self 2, Lorsque le dispositif d'accord est réglé de façon à augmenter la fréquence des circuits de sélection du récepteur, le curseur 18 se déplace dans le sens des tensions positives et, de ce fait, l'amplification de la lampe 7 augmente.
Un accroissement de 1'amplification de la lampe 7 produit une réduction de la composante induotive de la self 2; cette réduction doit se faire suivant une loi telle que la fréquence du circuit d'antenne augmente en synchronisme aveo celle des circuits de sélection du récepteur, Un réglage convenable de la prise 18 sur la résistance 17 assure le changement adéquat et synchronisé de la valeur inductive de la self 2.
La lampe 7, avec ses connexions d'entrée et de sortie à la self 2, sert de lampe "quadratique", c'est-à-dire que le courant anodique provenant de la lampe 7 et circulant dans la self 2 est déphasé de 90 par rapport à la ten- sion appliquée à la grille 9 et prise au point de jonction de la résistance 11 et du condensateur 12. Lorsque l'amplification de la lampe 7 augmente, le cou- rant réactif augmente, ce qui accroît l'effet Inductif de la lampe 7 qui shunte la self 2 ; dece fait l'inductance de cette self diminue.
On peut choisir les valeurs du condensateur 16 et de la self 15 de façon qu'ils forment un circuit- série résonnant à une certaine fréquence et produisent une forte variation d'im- pédance à cette fréquence, Dans le circuit représenté à la fig,l, le courant anodique de la lampe 7 circule dans la self 15 mais, comme cette dernière shunte la self 2, l'augmentation du courant réactif passant par la self 15 produit une diminution de l'inductance de la self 2. Lorsque la tension anodique de la lampe 7 est appliquée'par l'intermédiaire de la self 15, un condensateur de découplage 21 est insiré entre l'extrémité mise à la masse de la self 2 et l'extrémité à basse tension de la self 15.
L'effet Inductif que peut produire la lampe "quadratique" 7 est limité elle peut servir d'inductance élevée mais son effet inductif vis-à-vis d'une self qu'elle shunte a une limite plus faible par suite de la conductance mutuelle.
Aainsi que le montre la fig.2, on peut employer une self 2 de valeur beaucoup plus élevée que dans le cas de la fig.l, en la mettant en série avec un condensateur 30 dans le circuit d'antenne 1. Une variation plus grande de la fréquence du collecteur des signaux est alors possible et la lampe 7 peut avoir une conductance mutuelle relativement plus faible que dans le cas de la @
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fig.l. Le système de la fig.2 diffère de celui de figure 1 en ce que la plaque 10 est reliée directement au point de jonction du condensateur 30 et de la self 2 ; l'extrémité à la masse de celle-ci peut être reliée à un point B à tension positive.
La cathode 8 de la lampe "quadratique" 7 peut être connectée à la masse et, au lieu d'employer un dispositif spécial d'auto-polarisation (14 à la figtl), la prise 18 peut être placée du c8té négatif de la résistance 17, en un point tel que la polarisation de "out-off" soit appliquée à la grille 9. Autrement dit, l'amplification de la lampe 7 peut être commandée en déplaçant le curseur 18 de la partie négative de la résistance 17 vers la partie positive. Le fonctionnement du circuit de la fig.2 est analogue à celui de la fig.1. A la grille 9 est appliquée une tension de signal qui est déphasée de 90 par rapport au courant anodique circulant dans la lampe 7 et passant par la self 2.
Supposons que le condensateur 30 (Fig.2) ait une valeur suffisam- ment élevée pour ne jouer aucun rôle au point de vue de l'accord, prenons par exemple une valeur de 10.000 pF. Supposons en outre que la conductance mutuelle maximum de la lampe 7 boit égale à 1500 micromhos. Lorsqu'aucun courant anodique ne parcourt la lampe 7, la self 2 devrait résonner avec la capacité de l'antenne 1 sur la plus basse fréquence désirée de l'accord, soit 550 Kc/s.
Si l'antenne a une capacité de 150 pF, la self 2 doit avoir un coefficient de self-induction de 560 miorohenrys. La résistance H.F, d'une telle self est généralement de l'ordre de 10 ohms à 550 Kola et augmente à peu près proportionnellement à la fré- quenoe. La résistance de l'antenne peut être de même de l'ordre de 10 ohms: dans ce cas, le coefficient de surtension du circuit de l'antenne aura une @a- leur de 75, alors qu'une valeur de 20 est considérée comme bonne dans les oircuits ordinaires.
Ainsi qu'on l'a démontré dans des articles techniques, l'inductance produite effectivement par la lampe 7 connectée de la façon représentée est donnée par l'expression R.C./Gm où R est la valeur de la résistance 11, 0 celle de la capacité 12 et Gm la conductance mutuelle de la lampe 7.
Pour obtenir la gamme d'accord la plus étendue possible, la @a- leur minimum de l'inductance effective produite par la lampe 7 doit être aussi faible que possible. Ainsi que le montre l'expression ci-dessus, cela implique une faible valeur de R et de C et une valeur élevée de Gm, Il y a toutefois une limite pratique à la valeur minimum de R étant donné que plus petite est celle-ci plus grande est son effet sur le facteur de puissance de la self 2 et plus faible est le gain du circuit* L'effet d'une résistance R donnée sera plus considé- rable si la self 2 et l'antenne 1 présentent de faibles pertes (de faibles ré-
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-sistances) que s'ils ont des résistances élevées.
En outre, une valeur minimum est imposée à C en pratique par suite de la capacité d'entrée de la lampe 7 et de la capacité de câblage qui en dépend. La valeur minimum de C est généralement limitée à 10 pF environ. La limite de Gm dépend des lampes utilisables et est comprise habituellement entre 1000 et 2000 micromhbs au maximum. Cela indique que pour un rapport de fréquence de 3 à 1, R devrait avoir à peu près 10.000 ohms étant donné que la valeur minimum de l'inductance due à la self 2 et l'inductance effective de la lampe 7 en parallèle doivent être à peu près égales à 56 millihenrys. Si cette valeur est obtenue pour Gm = 1500 mioromhos, le récepteur pourrait être accordé entre 550 et 1760 Kc/s.
Mais pour atteindre ce résultat il faut donner à R une valeur de 10.000 ohms qui produit un facteur dé puissance si défavorable pour le circuit que le gain n'est que de 3 ou 4, au lieu de 75 comme indiqué plus haut. Par conséquent, il est préférable que R ne soit pas aussi faible lorsqu'on désire obtenir un gain élevé dans l'étage d'entrée.
Si maintenant la valeur de la capacité d'antenne est réduite de moitié, la valeur de la self 2 nécessaire pour réaliser l'accord sur la plus basse fréquence désirée devrait être doublée de même que la valeur de l'inductance équivalente que doit produire la lampe 7 pour l'accord sur la fréquence la plus élevée, compte tenu de l'emploi d'une résistance R (résistance 11) plus grande. En insérant une capacité 30, on peut cependant obtenir le même résultat qu'en réduisant la capacité d'antenne.
Si par exemple cette capacité d'antenne à la valeur de 150 pF indiqué précédemment et si le condensateur 30 a une valeur de 50 pF, le circuit d'antenne aura une capacité de 37,5 pF et la self 2 aura une valeur de 22,4 millihenrys, La lampe 7 devra alors produire simplement un minimum de 316 millihenrys pour que l'accord aille de 660 à 1500 Kc/s. Si l'on utilise les valeurs précédentes de 0 et de Gm, R peut être égal à 47.000 ohms.
Le gain pour ces valeurs de la self 2 et de R serait de 8 environ. Une nouvelle réduction du condensateur 30 permettrait l'emploi d'une résistance 11 plus élevée dont résulterait un gain plus grand.
Dans le dispositif de la fig.l se trouvent deux circuits réson- nants qui peuvent être réglés @ d'une part, la self 15 et le condensateur 16 et d'autre part, la capacité de l'antenne 1 et la self 2 qui doit être choisie pour résonner à la fréquence minimum désirée. La self 16 peut avoir une valeur élevée de l'ordre de 5 millihenrys par exemple; on a montré qu'une valeur minimum don- née de l'inductance effective produite par la lampe 7 produit un effet d'accord plus grand dans ce cas que si la self 16 a une valeur faible.
Mais cette valeur
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élevée de la réactance inductive due à la self 15 et à la lampe 7 n'est généra- lement pas assez basse pour que l'on puisse obtenir 1'accord sur la fréquence maximum désirée, à moins que le condensateur 16 ne soit ajouté en sérier La réactance du condensateur 16 ayant un signe opposé à celle de la self 15 et de la lampe 7, la réactance effective totale aux bornes de la self 2 diminue; l'inductance due aux changements de polarisation de la lampe 7 produit donc un effet d'accord plus important.
Bien que l'on ait représente et décrit plusieurs formes de réalisalions de 1'Invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formes particulières données simplement à titre d'exemples et sans aucun caractère restrictif 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.