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Dispositif permettant le réglage de la réactance d'un circuit électrique au moyen d'un tube à décharges électrique couplé à celui-ci.
L'invention se rapporte à un dispositif permettant le réglage de la réactance d'un circuit électrique (par exemple d'un circuit oscillateur simple) au moyen d'un se- cond circuit couplé avec celui-ci, et comportant un tube à décharges électrique dont la résistance intérieure est modi- fiée d'une manière connue en soi-même, une réactance par laquelle le tube est couplé avec le circuit à régler, une réactance connectée en série avec le tube et une réactance connectée en parallèle avec celui-ci. Un dispositif analogue est décrit dans le brevet néerlandais No.39.767.
Ce brevet décrit des moyens permettant d'effectuer un réglage de la fré-
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quence, dans une certaine zone, d'un système oscillateur électrique composé, ce système étant composé d'un circuit oscillant et d'un circuit couplé à celui-ci et comprenant un tube à décharges électrique dont la résistance intérieure est réglée. Le circuit qui contient le tube comporte, à part l'élément ou la grandeur électrique par laquelle il est cou- plé au circuit oscillateur, une réactance connectée en série avec la résistance intérieure du tube et une réactance bran- chée en parallèle avec celui-ci.
Ces réactances ont des va- leurs telles, que., la fréquence moyenne de la zone de ré- glage, la grandeur de la partie réelle de l'impédance, cons- tituée par la résistance intérieure du tube, et par la réac- tance en parallèle a une valeur allant de 0,2 jusqu'à trois fois celle de l'impédance de la grandeur électrique précitée, tandis que la partie imaginaire de l'impédance mentionnée en premier lieu est compensée par la réactance en série.
Par conséquent, conformément au brevet précité, on applique, à part un certain choix des dimensions des élé- ments du montage, un accord sur la fréquence moyenne de la zone de réglage.
Conformément à l'invention, un pareil réglage est obtenu d'une autre manière, sans accord, en donnant à la réactance par laquelle le tube à décharges est couplé au circuit à régler et aux réactances connectées en série et en parallèle avec le tube des valeurs telles que la valeur de la résistance intérieure du tube est comprise entre une valeur quelques fois plus petite et une valeur.quelques fois plus grande que celle de la réactance obtenue par le montage en parallèle de la réactance branchée en parallèle avec le mon- tage en série des deux autres réactances.
De cette manière, on obtient un réglage sensible et rapide qui, en outre, présente l'avantage que le changement
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à une fréquence très différente est considérablement facilité.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera mieux com- prendre comment l'invention peut être réalisée, les particu- larités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de celle-ci.
La figure 1 ne montre que le circuit de réglage constitué par une réactance xl, par laquelle il est couplé au circuit à régler, et en outre, par la réactance x2 connectée en série avec le tube et la réactance x3 branchée en parallèle avec celui-ci, la résistance réglable du tube étant représen- tée par R.
En partant de la résistance variable R,on rencontre une réactance x3 connectée en parallèle avec celle-ci et en- suite les réactances x1 et x2 dont le montage en série est également connecté en parallèle avec R et x3.
Dans ce montage, une variation de R n'exercera une influence maximum que dans le cas où la résistance est du même ordre de grandeur que la réactance dont on peut se figurer qu'elle est équivalente à la combinaison des réactan- ces x1, x2 et x, en effet, la réactance de la totalité de la combinaison ne subirait aucun changement si R était de beaucoup de fois plus petit que cette réactance équivalente, parce que, dans ce cas, on aurait affaire à une petite résistance branchée en parallèle avec une grande réactance, tandis que dans le cas contraire, une grande résistance connectée en parallèle avec une petite réactance serait pratiquement inca- pable d'influer sur l'ensemble.
Il faut bien remarquer que ceci se produit dans le cas où la réactance équivalente se trouve entre les points P et Q tandis que le circuit à régler est connecté auxpoints A et B, mais il est possible de démontrer qu'il en est de même entre les points A et B, si les variations
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les plus grandes de la réactance se produisent entre P et Q.
Si, par exemple, on connecte une bobine en parallèle avec une résistance variable, une variation infiniment petite de celle-ci produira, pour une valeur bien déterminée de cette résistance, une variation maximum de la réactance entre les extrémités de la bobine. Si l'on se rend compte, à quel instant se produit la variation maximum de la réactance entre l'une des extrémités de la bobine et un branchement, on trouve que c'est toujours pour la même valeur bien déterminée de la résistance.
L'étude ci-dessus, exprimée par une formule, pose la condition que la résistance intérieure du tube à décharges doit être de la grandeur de l'expression:
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Les réactances xl, x2 et x peuvent être positives ou négatives. Elles peuvent aussi être constituées par une combinaison de bobines et de condensateurs mutuellement con- nectés et/ou couplés, si du moins cette combinaison peut être exprimée par une réactance x3 connectée en parallèle avec le tube, une réactance x2 montée en série avec le tube, et une réactance x1 servant d'élément de couplage entre le circuit du tube et le circuit à régler.
Il existe toujours la capacité du tube branchée en parallèle avec le tube; dans de nombreux cas, particulièrement dans les ondes courtes, on peut en profiter en constituant x exclusivement par la capa- cité du tube et en choisissant x2 et x3 de manière à satis- faire à la formule.
On peut avantageusement utiliser le dispositif objet de l'invention pour la stabilisation des émetteurs ou, ce qui aboutit à la même chose, pour la correction de l'oscillateur local dans un récepteur superhétérodyne. Dans ce cas où, par
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conséquente on désire maintenir constante la fréquence, la théorie sus-mentionnée, suivant laquelle xl, x2 et x sont considérés comme constants, s'applique avec une forte appro- ximation. Dans ce cas, il est indifférent quelle est la grandeur de la correction de l'émetteur (la zone de réglage), c'est-à-dire combien la réactance dans le circuit d'anode de cet émetteur est modifiée à cause des variations de la résis- tance intérieure du tube de réglage.
Il est également possible de régler avantageusement la fréquence d'un circuit oscillateur, toutefois, seulement entre des limites bien déterminées. Pour cette raison, le réglage suivant l'invention peut être appliqué avec avantage, si l'on veut recevoir un émetteur inconstant au moyen d'un récepteur superhétérodyne.
Il va sans dire qu'on peut agir, dans un générateur, aussi bien sur le circuit de la grille que sur celui de l'ano- de, au moyen d'un circuit de réglage. La résistance du tube de réglage, dans le cas d'un triode, peut être réglée en transmettant une tension variable à la grille de commande.
Dans des tubes à plusieurs électrodes, cette tension peut aussi être transmise à une ou plusieurs des autres électrodes.
On peut aussi faire varier le courant de chauffage de la ca- thode, si toutefois on ne désire pas un réglage très rapide.
Si l'on veut appliquer le réglage suivant l'inven- tion, à des fréquences différentes, comme c'est souvent le cas dans les émetteurs et presque toujours dans les récepteurs, on peut faciliter considérablement l'accord de l'émetteur au moyen du dispositif de réglage, en couplant mécaniquement, par exemple, le condensateur servant à ajuster l'émetteur sur une nouvelle fréquence à un condensateur variable qui est, par exemple, connecté en parallèle avec le tube de réglage.
Un exemple de ce montage et en même temps un des nombreux mo-
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des d'exécution possibles de l'invention est représenté sur la fig. 2. Cette figure montre un montage destiné à la stabilisation automatique d'un générateur comportant un tube à décharges.
La source de tension anodique de l'émetteur, celle du courant de chauffage de la cathode de l'oscillateur et du dispositif de réglage, ainsi que le circuit de grille de l'oscillateur sont omis sur la figure parce qu'ils sont peu importants.
Le tube à décharges est désigné par 1, le condensa- teur variable du circuit d'anode de l'émetteur par 2. La bobine du circuit d'anode est désignée par 3 et la bobine de couplage commune à l'émetteur et au dispositif de réglage est désignée par 4. La réactance en série avec le tube de réglage 7 est désignée par 5, la réactance en parallèle à celui-ci par 6, la dernière de ces réactances étant constituée, dans ce cas, par un condensateur réglable, mécaniquement cou- plé au condensateur 2. De cette manière, la fréquence, à la- quelle l'oscillateur est stabilisé, peut être facilement mo- difiée sans porter préjudice à un bon réglage.
Le condensateur 8 ou, le cas échéant, un filtre à haute fréquence complet, sert à éloigner les tensions de haute fréquence de la grille du tube 7 ; lieu du condensateur 8 on aurait, aussi par exemple, pu choisir un circuit, consti- tué par une self et une capacité, accordé sur la fréquence de l'émetteur et, au lieu du tube 7, on aurait pu utiliser un tube à grille-écran. Finalement, il peut être désirable de disposer, en parallèle avec le condensateur 8, une résistance de fuite servant à l'écoulement de charges éventuelles de la grille.
Une bobine couplée à l'émetteur est désignée par 10; les tensions de haute fréquence qui sont induites dans cette bobine par l'émetteur, sont transmises à un dispositif 1é pro-
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duisant une tension qui est sous la dépendance de la fréquen- ce transmise ; tension influe sur la résistance intérieu- re du tube à décharges 7. Le dispositif 12 peut par exemple être constitué par des circuits accordés munis ou non d'un cristal, ou de filtres qui sont fortement sous la dépendance de la fréquence, ces circuits étant suivis d'un tube redres- seur.
Il est aussi possible de transformer d'abord les oscil- lations induites dans la bobine 10, au moyen d'un oscillateur local et d'un détecteur conformément au principe appliqué dans les récepteurs superhétérodynes, de manière à obtenir des oscillations de fréquence plus basse ou de redresser direc- tement les oscillations provenant de l'émetteur, après leur combinaison avec des oscillations locales à fréquence con- stante, et de les transmettre à la grille d'un tube à déchar- ges. De cette manière, on peut obtenir la synchronisation de l'émetteur avec un oscillateur local.
Sur la fig. 3 est représenté un autre mode d'exécu- tion d'un montage de stabilisation suivant l'invention. Sur cette figure, un tube à décharges est désigné par 1, le con- densateur du circuit d'anode de l'émetteur par 2, la self variable du circuit d'anode par 3 et le condensateur de cou- plage avec le circuit de réglage par 4. La réactance connec- tée en série avec le tube 7 est désignée par 5, la réactan- ce en parallèle avec le tube par 6. Dans ce cas, la self 5 est réglable simultanément avec la self 3. Le condensateur 8 a une capacité relativement petite de sorte qu'une tension de haute fréquence est développée à la grille du tube 7. Une ré- sistance variable est représentée en 9. La tension de haute fréquence, à la grille du tube 7, a la même phase que la ten- sion développée entre l'anode et la cathode de ce tube.
Si la résistance 9 a une faible valeur des tensions positives sont produites à la grille du tube 7, pendant la moitié de chaque période, pendant laquelle la tension de l'anode est aussi posi- @
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tive; dans ce cas, la résistance constituée par le tube 7, aux bornes du condensateur 6, est petite. Aussitôt que l'on augmen- te la résistance 9, la tension continue négative de polarisa- tion de grille,-développée par la fuite des électrons- s'ac- croit également. De ce fait, la tension de grille résultante diminue ou même devient négative, et, par conséquent, la résistance du tube 7 est augmentée. De cette manière, par un choix judicieux des grandeurs électriques du circuit de régla- ge, on peut obtenir un réglage efficace de la fréquence de l'émetteur.
Le cas échéant, on peut encore disposer un filtre à haute fréquence entre le condensateur 8 et la résistance de réglage 9, pour réduire la tension de haute fréquence dé- veloppée sur la résistance 9. On comprendra que l'effet sus- mentionné peut aussi être obtenu dans des tubes à plusieurs électrodes, en intercalant une résistance variable 9 entre l'une des autres électrodes et la cathode.
Finalement, sur la figure 4 est représenté un mode d'exécution d'un montage de stabilisation automatique. Sur cette figure, le tube est de nouveau désigné par 1 et le circuit d'anode du générateur par 2, 3. La bobine 3 est cou- plée à la bobine 4 du dispositif de réglage, dans lequel la réactance connectée en série avec le tube est désignée par 5 et la réactance connectée en parallèle avec celui-ci par 6.
Par un choix judicieux de la bobine 4, il est possible, dans un certain nombre de cas, de réunir 4 et 5 en un seul ensemble.
Le condensateur 8 a de nouveau une capacité relativement peti- te, tandis qu'un tube auxiliaire 9 remplace la résistance va- riable 9 de la figure 3. Dans beaucoup de cas, il sera dési- rable de disposer aussi un filtre à haute fréquence à cet en- droit, entre le condensateur 8 et le tube auxiliaire 9. La bobine 10 est couplée à l'émetteur tandis que le dispositif 12 remplit la même fonction que sur la figure 2.
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La tension fournie par 12 est transmise à la grille et à la cathode du tube 9, le conducteur 13 servant de condensa- teur d'uniformisation, ceci, le cas échéant, avec le concours d'autres moyens servant à éloigner de la grille du tube 9 les tensions de haute fréquence. Puisque le tube 9 peut être choisi beaucoup plus petit que le tube 7, les variations de tension requises pour une zone de réglage déterminée et provenant du dispositif I2, sont beaucoup plus petites et l'on obtient 1.'avantage d'un réglage beaucoup plus sensible.
Le cas échéant, on peut utiliser un tube à plusieurs élec- trodes, par exemple, pour la protection contre les tensions de haute fréquence, ce qui permet de supprimer l'un des filtres éventuels ou ceux-ci tous deux tandis que., dans ce cas, il n'est pas nécessaire de transmettre à la grille de commande la tension du dispositif 12.
Il est évident, que l'invention ne doit pas néces- sairement être limitée à la stabilisation d'émetteurs ou au réglage de la fréquence de l'oscillateur local de ré- cepteurs superhétérodynes. Dans tous les cas où l'on désire le réglage d'une réactance ou le réglage de la fréquence d'un circuit oscillateur, ce dernier réglage toutefois ne dépassant pas certaines limites, on peut avantageusement appliquer l'invention.
Le réglage suivant l'invention n'est pas ou presque pas influencé par de petites variations de l'amplitude des oscillations reçues ou, dans le cas de la stabilisation d'un émetteur, par de petites variations de l'amplitude de cet émetteur. Seulement, dans le cas de fortes variations de l'amplitude,:par exemple, dans les émetteurs de téléphonie à variations de l'amplitude, la tension transmise au disposi- tif de réglage, doit être maintenue constante et ne doit pas dépasser certaines limites. La limitation de cette tension n
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peut être effectuée par l'une des manières connues. Des tubes au néon ou des tubes thermoioniques peuvent par exemple être utilisés à cette fin (réglage antifading).
Bien que partout sur les figures décrites ci-dessus aient été représentés des triodes l'application de l'inven- tion est possible dans tous les tubes à décharges dont la résistance intérieure est réglable, c'est-à-dire par exemple aussi dans les tubes à atmosphère gazeuse ou constituée par une vapeur.
Finalement, on a trouvé que, suivant)L'invention, la modulation de fréquence d'un émetteur peut être effectuée d'une manière très simple. Dans ce but, il suffit d'appli- quer au circuit de grille du tube 7 ou du tube auxiliaire 9 une tension correspondant à la modulation désirée, par exemple, la tension provenant d'un microphone, amplifiée ou non. Dans ce cas, on n'est pas limité aux oscillations de basse fréquence parce que l'inertie du réglage est très petite.