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RECEPTEUR SIJi'EF;'RODYIÙE.
La présente invention est relative aux systèmes récepteurs de signaux et plus particulièrement à ceux du type superhétérodyne qui font usage d'un oscillateur local construit de manière à posséder une bonne stabilité de fréquence,
Dans les systèmes récepteurs utilisant la commande automatique du volume (qu'on appellera CAV dans la suite), on a constaté que l'action du circuit de commande modifie les tensions anodiques appliquées aux lampes qui ne dépendent pas de cette commande. On peut attribuer ce phénomène au fait que le circuit de CAV modifie le courant anodique circulant dans les lampes soumises à l'action de la commande et change par conséquent la valeur du courant continu
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fourni aux autres circuits du récepteur par le circuit d'alimentation.
Ainsi, dans un récepteur superhétérodyne utilisé dans la bande ondes courtes allant de 4 à 22 Mc/s, le circuit de CAV provoque un glissement de la fréquence sur laquelle l'oscillateur local était réglé, Dans un récepteur de ce type, une variation de la tension anodique de l'oscillatrice locale modifie fortement la fréquence de l'oscillateur. Pour les fréquences élevées de la gamme 6 à 22 Mc/s une variation importante de la fréquence de l'oscillateur modifie tellement la valeur de la moyenne fréquence qu'elle diminue l'onde porteuse du signal recherché.
L'un des principaux objets de la présente invention est donc de fournir une méthode de réception de signaux modulés dans laquelle est utilisé un circuit de CAV, le système récepteur repose sur le principe du superhétérodyne et emploie un oscillateur local conçu de telle manière que sa fréquence de travail soit indépendante des variations de la tension anodique de la lampe oscillatrice, ces variations pouvant être dues à l'action du circuit de CAV.
Un autre objet important de l'invention est de fournir un oscillateur dont les circuits d'entrée et de sortie sont disposées de manière à rendre la fréquence de fonctionnement pratiquement indépendante des variations de la tension anodique de la lampe oscillatrice; les circuits de celle-ci sont réalisés de façon que la fréquence d'oscillation soit rendue pratiquement indépendante de la variation de tension anodique grâce à des variations en sens opposé de la fréquence.
Un autre objet de l'invention est de fournir un récepteur superhétérodyne destiné à recevoir des fréquences de l'ordre de 0,5 à 22 Mc/s et pourvu également d'un circuit de CAV; l'oscillateur local de ce récepteur est réalisé de façon que la variation de sa tension anodique, due à l'action de la CAV, produit des modifications en sens opposé de la fréquence de l'oscillateur local; de ce fait, la fréquence de travail de l'oscillateur est pratiquement indépendante de la variation de tension anodique.
D'autres objets de la présente invention sont d'améliorer d'une façon générale le rendement et la sécurité des circuits d'oscillation des récepteurs superhétérodyne et plus particulièrement de fournir des circuits qui ne soient pas seulement durables et sûrs mais qui soient également économiques à fabriquer et à monter,
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins
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qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif, dans lesquels
La fig. 1 représente schématiquement un récepteur superhétérodyne utilisant l'invention;
La fig.2 est un graphique montrant la caractéristique de l'oscillateur local utilisé dans le circuit de la fig. 1.
Le récepteur représenté à la fig. 1 est du type superhétérodyne; il doit être bien entendu que ses circuits sont représentés de manière purement conventionels à l'exception,de la partie relative à la présente invention, Le récepteur peut, par exemple, être du type à gamme multiple, de façon à pouvoir recevoir les signaux dans la bande du broadoasting allant de 500 à 1500 Kc/s et eeux dans la gamme ondes courtes allant de 0,5 à 22 Mc/s environ, On n'a pas représenté les différentes éléments de circuit permettant au récepteur de passer de la gamme du broadeasting à celle des ondes courtes, étant donné que les techniciens connaissent parfaitement la nature de ces éléments.
Dans la présente application, on supposera que le circuit récepteur est approprié à la réception des signaux de la gamme ondes courtes susmentionnée, Le collecteur 1 des signaux peut être construit comme on le désire : circuit d'antenne mis à la masse, ligne de distribution de la haute fréquence, ou bien collecteur de signaux dans un véhicule tel qu'une automobile.
Le collecteur des signaux transmet ceux-ci à un amplificateur H.F. 2 qui peut comprendre un ou plusieurs étages. Les signaux amplifiés sont appliqués à un premier détecteur 3 qui utilise généralement un circuit d'entrée réglable. L'indice 4 indique le condensateur variable d'accord qui sert généralement à accorder le circuit d'entrée des amplificateurs H.F. et du premier détecteur sur la fréquence porteuse du signal; il est bien entendu que cet indice 4 représente schématiquement le groupe des condensateurs variables d'accord que comportent ces circuits d'entrée réglables. Les oscillations locales produites par un oscillateur comprenant la lampe 5 sont appliquées, de toute façon adéquate, au premier détecteur.
La lampe 5 comprend une grille de commande 6, une cathode 7 et une plaque 8. Le circuit résonnant de l'oscillateur comprend un enroulement 9 auquel est shunté un condensateur variable 10. Le rotor de ce condensateur va- riable est solidaire de ceux des condensateurs d'accord 4 et la ligne pointillée 11 indique la commande unique de tous ces dispositifs d'accord. Il va de soi que les condensateurs variables 4 et 10 font partie, dans la pratique ac-
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-tuelle, d'un groupe unique de condensateurs; on connait trop bienhcette construction pour qu'il soit nécessaire de la décrire davantage.
L'extrémité à haute tension de l'enroulement 9 est reliée à la plaque 8 par un condensateur 11 tandis que le point de jonction des extrémités à basse tension de l'enroulement 9 et du condensateur 10 se trouve au potentiel de la masse.
La cathode 7 est connectée à une prise convenable 12 faite sur l'enroulement 9 ; grille de commande 6 est couplée réactivement à l'enroulement 9 au moyen du circuit comprenant le condensateur 13 et le petit bobinage 14. La résistance de fuite 15 est insérée entre le côté grille du condensateur 13 et le conducteur de cathode de la lampe 5. Le bobinage 14 est couplé magnétiquement à l'enroulement 9 ; si on le désire, les enroulements 9 et 14 peuvent être obtenus par un bobinage unique comportant les prises 12 et 16 qui servent à créer les sections requises d'enroulement pour le circuit résonnant et pour le couplage en retour.
La fréquence du circuit résonnant 9-10 est constamment réglée de façon à différer, de la fréquence du signal des circuits accordés, d'une quantité égale à la moyenne fréquence utilisée* La moyenne fréquence peut avoir une valeur d'environ 460 Kola lorsque le signal apparaît dans la gamme allant de 0,5 à 22 Mc/s.
La sortie M.F. du premier détecteur 3 est appliquée à l'amplificateur M.F.17 qui peut naturellement comporter un ou plusieurs étages, les lampes amplificatrices M.F. ayant des circuits d'entrée et de sortie qui sont accordés chacun sur le M. F.
L'énergie M.F. amplifiée est appliquée à un démodulateur ou se- cond détecteur 18 ; partie B.F. de l'énergie M.F. redressée est transmise à un ou plusieurs étages d'amplification B.F,, suivi d'un appareil de reproduction.
L'indice 20 indique la source d'alimentation du récepteur qui peut également être représenté d'une façon schématique étant donné qu'elle est parfaitement connue des techniciens. Le système d'alimentation du récepteur est représenté fournissant le courant continu au circuit anodique de la lampe oscillatrice 5 ; il doit être entendu que la plaque 8 de cette lampe oscillatrice est , par l'intermédiaire de la résistance 21, reliée à un point à tension positive de la résistance potentiométrique de la source d'alimentation. Le conducteur 22 indique l'alimentation en tension continue, fournie par le dispositif 20, des différents circuits anodiques des dispositifs 2, 3, 17 et 18. Il va de soi que, lorsqu'on utilise un réseau alternatif, 20 comporte généralement un redresseur suivi d'un filtre à la sortie duquel est connectée une résistance potentiométrique.
Les différentes connexions 22 et 21 sont généralement reliées à une résistance potentiométrique commune; une
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variation de la tension anodique des lampes des dispositifs 2,3 et 17 créera une variation de la tension de l'anode 8 de la lampe 5. Ces variations de tension anodique apparaîtront par exemple lorsqu'on utilise un système de CAV pour réduire les effets du fading,
En dehors de la 0 A V, d'autres causes peuvent modifier la tension anodique de l'oscillateur 5 les variations de la tension du réseau et les fluctuations provoquées par la variation du courant anodique de la lampe de puissance, au cours du cycle basse fréquence.
La lampe redresseuse constitue la source de tout le courant continu; le redresseur lui-même, les selfs de filtrage, les excitations du haut-parleur, etc.. offrent tous une certaine résistance et sont intercalés entre la source de tension et les lampes de l'amplificateur et de l'oscillateur. Cette résistance peut n'atteindre que 500 ohms mais est généralement plus élevée et peut atteindre des valeurs beaucoup plus considérables dans certains circuits. La chute de tension dans cette résistance change lorsque le courant de la lampe amplificatrice (ou le courant de la lampe de puissance en basse fréquence) tarie, ce qui produit des modifications correspondantes de la tension anodique de l'oscillateur.
Le circuit de CAV employé ici est conventionnel; il est représenté schématiquement par le conducteur 30 (désigné par CAV) inséré entre le redresseur 31 et les circuits de grille des lampes du dispositif 2 (les lampes des dispositifs 3 et 17 peuvent également être commandées). L'énergie M.F. peut être appliquée au redresseur 31 et la tension continue qui existe à la sortie de ce dernier sert à diminuer le gain de chacune des lampes commandées lorsque l'amplitude de l'onde porteuse augmente. Le circuit de CAV sert à diminuer le gain des lampes commandées de telle'façon que l'amplitude de la porteuse M.F. est pratiquement invariable à l'entrée du dispositif 18, même si l'amplitude de la porteuse varie fortement au collecteur 1.
L'indice 32 désigne un élément de filtrage, tel qu'un système résistance-capacité servant à éliminer la composante alternative de la tension de CAV. L'action de la CAV est bien connue; lorsque le signal est faible, le gain de chaque lampe commandée et, par conséquent, le courant circulant dans cette lampe sont maxima. Lorsque l'amplitude de la porteuse augmente. la tension de CAV sert à réduire le gain de chaque lampe; de ce fait, le courant d'espace diminue également.
La tension de la plaque 8 de la lampe osoillatrioe 5 variera d'une manière assez importante par suite de la modification du courant d'espace circu- lant dans les lampes commandées, modification qui est causée par la tension de
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CAV. Les variations de la tension de l'anode 8 peuvent devenir suffisantes pour que la fréquence de travail du circuit résonnant 9-10 soit modifiée de telle fa- çon que la station recherchée disparaisse.
Les circuits de la lampe oscillatrice sont disposés en pratique pour éliminer la variation de fréquence due à la modification de la tension anodique de l'oscillateur, Les circuits de la lampe oscillatrice 5 constituent une combinaison des circuits d'oscillations bien connus du type Hartley et du type circuit de plaque accordé* La combinaison de ces deux circuits assure des tendances opposées à la variation de fréquence; il en résulte une fréquence de travail pratiquement constante en dépit des variations de la tension anodique de l'oscillateur.
Le circuit du type Hartley utilise un circuit résonnant dans les deux circuits de grille et de plaque. La courbe A de la fig.2 montre la relation entre l'entraînement de fréquence et la variation de la tension anodique pour ce type d'oscillateur. On notera que la courbe A indique une diminution de fréquence lorsque la tension anodique augmente. En d'autres termes, dans un oscillateur du type Hartley, la fréquence du circuit diminue lorsque la tension anodique de la lampe oscillatrice augmente. D'autre part, dans un oscillateur à circuit de plaq accordé, la fréquence augmente lorsque la tension anodique croit.
La courbe B de la fig.2 indique l'allure de cette variation et représente le glissement de fréquence en fonction de la variation de tension anodique pour un oscillateur dont le circuit résonnant est inséré tout entier dans le circuit anodique de la lampe oscillatrice, On voit que les courbes A et B sont opposées et que leurs effets respectifs s'annulent lorsque la tension anodique augmente. Les circuits de l'os- oillateur de la fig. 1 constitue une combinaison de ces deux circuits bien connus; on remarquera que le circuit résonnant 9-10 se trouve non seulement dans les circuits de plaque et de grille de la lampe oscillatrice mais que la grille de commande 6 est couplée réactivement par l'enroulement 14 au circuit résonnant.
Cette dispositiop de circuit produit les résultats indiqués par les courbes A et B de la fig.2 lorsque la tension anodique de la lampe oscillatrice 5 augmente,
Par conséquent, le circuit récepteur conservera la même fréquence d'oscillation locale une fois le condensateur variable 10 réglé sur une fréquence prédéterminée d'oscillation* La fréquence de travail de l'oscillateur demeurera pratiquement indépendante des variations de la tension anodique quelle que soit la façon dont le circuit de CAV modifie la tension de plaque de l'oscillatrice 5.
Il va de soi que des lampes séparées ne sont pas nécessaires pour le premier détecteur et pour l'oscillateur (une pentagrille changeuse de fréquence du type 6A7 peut être employée à leur place).
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En outre, ainsi qu'on l'a dit plus haut, la présente invention ne se limite pas à l'élimination du changement de fréquence dû à l'action de la CAV; elle permet également de combattre les variations de fréquence dues à un changement quelconque dans le circuit d'alimentation qui, autrement, pourrait produire un glissement de la fréquence de l'oscillateur local*
Afin de montrer l'application de l'invention à la bande du broadcasting, tout comme à la gamme ondes courtes, un enroulement a été construit pour cette gamme du broadoasting. La self était bobinée sur un support d'un pouce de diamètre avec du fil émaillé N 30, La résistance 15 était de 50.000 ohms; le condensateur 13 avait une capacité de 100 pF.
Le bobinage 9 comporte 77 tours la prise 12 étant située à 65 tours de l'extrémité mise à la masse. Le bobinage 14 comporte 18 tours qui sont bobinés près de l'extrémité mise à la masse de l'enroulement 9. Avec une lampe du type 605, la stabilité est telle que, lorsque la tension anodique passe de 250 à 200 volts, le glissement atteint seulement: 20 c/S à 1000 Kola et 40 c/S à 1900 Ko/s.
Dans la présente invention, il n'est pas nécessaire de limiter l'amplitude de l'oscillation pour obtenir une meilleure stabilité de fréquence; en réalité il est généralement préférable de ohoisir une prise de cathode pour le circuit Hartley donnant une amplitude d'oscillation aussi élevée que possible dans la gamme ondes courtes. Dans la bande du broadoasting, la prise de cathode produisant l'amplitude maximum d'oscillation peut produite une tension d'oscil- lation trop élevée pour le premier détecteur, étant donné que le rendement de la conversion due au premier détecteur diminue si l'amplitude de l'oscillation est trop élevée, de même d'ailleurs que si elle est trop faible.
Dans chaque cas ' l'amplitude de l'oscillation qui donne un rendement convenable pour la conversi@a prdduite par le premier détecteur modifie la fréquence d'un oscillateur du type Hartley de la faqon qu'indique la fig.2, La combinaison avec un oscillateur du type à circuit de plaque accordé ne réduit pas l'amplitude de l'oscillation mais procure la stabilité de fréquence désirée. On constate par conséquent que la présente invention permet le fonctionnement d'un oscillateur qui possède une stabilité de fréquence élevée et qui procure en même temps un rendement de conversion adéquat pour le premier détecteur.
Bien qu'on ait représenté et décrit une seule forme de réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiteur à cette forme particulière donnée simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que par conséquent toutes les variantes ayant même principe et même
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objet que les dispositions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.