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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de B R E V E T D' I N V E N T I O N Procédé pour la transmission de signaux électriques.
L'invention concerne un procédé de transmission pour signaux électriques, qui consiste (lacs la réduction de la largeur de bande à transmettre.
Dans =les expériences en matière de fréquences sur les signaux électriques constituas d'une pluralité de fréquences partielles et qui seront conduits à travers des amplificateurs ou des dispositifs de transmission, on prend avantageusement deux points de vue différents en considération. L'on obtient alors des fréquences partielles de deux genres différents, qui ont des causes de génération différentes et ont également à remplir des
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buts différents.
En outre, fil en résulte également des consé- quences pour le calcul des amplificateurs et du dispositif de transmission, On distingue, d'une part, des fréquences partiel- les qui se produisent de la répétition de phénomènes déterminés qui établiront le signal électrique, d'autre part, des fréquen- ces partielles qui ne sont conditionnas que par des passages brusques, c'est-à-dire des flancs raides entre deux points de la courbe du signal. Les premières sont désignées ci-après par "fréquence de répétition", les dernières par "fréquence de flèche';
L'invention concerne un procédé pour la transmission de si- gnaux et consiste notamment en ce que l'on découpe d'un signal au moyen de limitations d'amplitudes, une ou plusieurs parties, celles-ci étant coupées dans leur bande de fréquence et, ensui- te, de ces parties on reconstitue approximativement le signal original par amplification, électrique
L'invention part du fait que l'on coupe un signal/dans sa bande de fréquence jusqu'à la fréquence de répétition qui est encore nécessaire pour la reproduction du signal et d'y ajouter à nouveau par après, par une amplification de flèche, les fré- quences de flèche qui avaient été coupées simultanément.
L'am- que plification de flèche est réalisée de telle façon /d'un signal on découpe des parties étroites par limitation d'amplitude,, que ces parties sont ensuite amplifiées et de nouveau assemblées, de façon que le signal présente à peu près la raideur de flanc originale.
Le procédé présente une grande signification pour autant qu'il permet de transmettre des signaux électriques avec une plus bande de frequence considérablement/réduite que cela nfétait possible jusqu'à présent. Ceci apporte cependant l'avantage de pouvoir soit se suffire de bandes de fréquence plus étroites pour la transmission ou dt introduire des largeurs de bandes de fréquence réellement plus grandes dans les largeurs capables de transmettre actuellement avec un boa degré:
de rendement.
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par ce procédé cependant il on réalise encore d'autres avantages divers, qui réalisent non seulement une simplifia cation pour la transmission de signaux électriques,, mais amènent également des améliorations considérables dans la qualité de la transmission. En première ligne, ce procédé amène des simplifications essentielles pour la technique d'amplifi-
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cation.
Il n'est plus nécessaire dtamplifier dans une cascade d'amplifications le signal à+ensemble contenant une large bande de fréquenoe, cette cascade devant être dimenslonnée,au point de vue de ses parties séparées,pour cette large bande de fréquence, et qui, de ce fait,ne présente qu'un degré àremplifiaa- tion réduit par étages, mais l'on amènera les parties découpées par le tamisage d'amplitude, après découpage de fréquence préliminaire, à des amplificateurs séparés montés en parallèle. amplificateurs qui, conformément, fonctionnent avec un degré d'amplification élevé et nécessitent un nombre d'étages effeq.
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tivement réa.uit.
Lors de la reconstitution additive subséquente des parties amplifiées, l'on réalise que la clépensqen étages à'amplification séparées nia pas été augmentée, mais bien qu'on a réalisé un gain dans 1templifîwtion d'ensemble. D'un autre alté, ce procédé rend également possible de faire glisser les limites auxquelles un amplificateur produit encore une amplification à flanc raide vers des :fréquences plue élevées. de procédé amène des avantages particuliers dans la trans-
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mission de signaux électriques sur oa'bles. jusqu'à présent, il était absolument nécessaire de construire des câbles spéciaux à grande largeur de bande pour la transmission de signaux à
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bandesde fréquence larges.
A l'aide du procédé, selon 1 tinven- tion, le signal est décomposé en parties, celles-ci sont coupées dans la fréquence jusqu'à, la fréquence de répétition en.. core nécessaire au signal, et conduites sur un même nombre de conducteurs séparés que le nombre de parties dans lesquelles le
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sigoe-l 9, été découpé.
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on peut cependant, de même, utiliser les conducteurs marnes comme dispositifs découpeurs de fréquence, comme ces parties di- visionnaires ne nécessitent cependant pour la transmission qu'une bande de fréquence effectivement réduite, il devient inu- tile d'avoir des câbles spéciaux pour la transmission de ces par- des ties, mais elles peuvent être conduites sur conducteurs par- faitement ordinaires, tels qu'on utilise, par exemple, en télépho Enie, ce qui amène des avantages réels particulièrement pour la transmission à basse fréquence.
Ce procédé peut également être utilisé pour l'émission de signaux, jusqu'à présent, il est absolument nécessaire d'utiliser pour la transmission, par exemple, d'une émission en télévision, des ondes ultra-courtes, afin de pouvoir transmettre les bandes de fréquence larges qui se forment alors. il se presente cepen- dant alors le désavantage que les ondes ultra-courtes n'aient qu'une étendue de passage limitée. Conformément au procédé de l'invention, les parties séparées découpées des signaux, qui ont alors une forme similaire à celle des signaux Morse, peu.. vent 'être transmises après coupure de fréquence par plusieurs ondes électromagnétiques de grande longueur (par exemple, l'onde porteuse est explorée et balayée au rythme de ces signaux découpés);
de ce fait, l'étendue de transmission peut tre con- sidérablement agrandie, Du côté récepteur, il convient alors de disposer, de manière correspondante, des organes récepteurs avec amplificateurs subséquents conformément au nombre ci' ondes partielles, qui effectuent simultanément une amplification de flèche et, ensuite. il y a lieu d.e procéder à une addition des parties divisionnaires.
Le procédé comporte cependant également quelques perfec.. tionnements pour la transmission de signaux, Il est connu que
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les photocellules, même en combinaison avec des amplificateurs. à électrons secondaires, possèdent un effet de grenaille très prononcé, lequel est fort troublant, particulièrement en cas de courant de lumière faible par unité de temps et d'amplifica- tion élevée.
on était, de ce fait, obligé jusqu'à présent de
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maintenir l'amplitude de perturbation des tensions perturbatri- ces provoquées par l'effet de grenaille, en dessous de 3%, c'est-à-dire de travailler avec des intensités de lumière plus grandes, afin de ne pas permettre que le ttgravier" soi-disant devienne visible dans l'image de réception. suivant le procédé de l'invention, lors de la limitation de fréquence des découpures partielles de signal, on élimine également les tensions perturbatrices de grenaille de cour-ce durée, qui sont, de manière connue, inhérentes à la plupart des hautes fréquences.
Qn arrive ainsi à la possibilité de réaliser . encore une reproduction d'image sans défauts* même avec une modulation d'image qui présente une tension perturbatrice e grenaille d'environ 10%. De la même façon, on peut, par ce procéda, éliminer dans l'appareillage les perturbations qui peuvent
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stimtroduire du dehors. Comme l'amplitude de la tension pertur batrice correspondant'" à l'effet de grenaille est dépendante de la clarté, !8st-à dire que pour de grandes clarté,s, elle est également grande, on prendre alors avantageusement la largeur de la découpure égale à lîampli-tude de perturbation absolue.
Il est également avent4geux, et cela fait partie de l'la" vention, de laisser se modifier la grandeur de la découpure par tamisage d'amplitudes d'une manière automatique avec l'amplitude de signal.
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De même, l' invention' peut également titre appliquoe aveutageusement pour la production d'impulsions de synchronisation lumino-opticiues pour usage de télévision. Quand il s'agit, par exemple, du cas de produire à partir de signaux lumineux des
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impulsions à flanc raide qui présentent une entrée exacte¯
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il faut que la quantité de tension perturbatrice conditionnée par la grenaille, soit maintenue aussi petite que possible.
Car quend le signal électrique chargé de grenaille est amené de manière usuelle à un amplificateur de flèche, il se fera que l'impulsion qui s'y produit présente bien un flanc raide quicependant ne restera pasfixe dans sa position dans le Temps par suite de la tension perturbatrice de grenaille, par le procédé selon l'invention s'élimine a nouveau, dans une large rendue, ladite grenaille par limitation de fréquence et par l'amplification de flèche subséquente on rétablie au moins la montée en flèche initiale, de façon qu'on produit malgré le signal original chargé de grenaille, une impulsion à flanc raide qui présente une entrée exacte dans le temps.
D'une manière générale, il faut encore mentionner que, lors de l'amplification séparée des parties découpées, qui correspoa.. dent, en effet, aux phases de clarté séparées, des parties déterminées peuvent tre parfois amplifiées plus ou moins fort selon qu'il s'agit de mettre en évidence des phases de clarté particulières ou de les diminuer. De même, cette méthode peut être utilisée dans le but d'agrandir dans une image le nombre des phases de clarté ou de les réduire ou d'en découper directement quelques phases de clarté.
L'invention sera expliquas à l'appui d'exemples en référant aux figures du dessin annexé.
La figure 1 est un exemple de montage schématique pour produire une émulsion entrant exactement dans le temps à partir d'un signal chargé de tension perturbatrice de grenaille, et Las figurée S à 5 montrent des diagrammes d'impulsions et de rendement qui expliquent le mode de fonctionnement selon la figure 1.
Dans la figure 6, il est représenté un exemple de montage schématique pour la réduction des perturbations de la module (10):1 d'image conditionnées par l'effet de grenaille et dans la fig.7
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Qn a illustré le mode de fonctionnement de ce montage.
Finalement, les figures 8, 9 et 10 montrent deux exemples de réalisation pour le réglage automatique du dispositif de découpage d'après l'amplitude du signal.
L'impulsion électrique débitée par la photocellule lal' a.ide d'un amplificateur à électrons secondaires et correspon- dant au signal lumineux, et qui présente la forme conformément à la figure 8 et est, en outre, chargée de grenaille, est amenée à travers un tamis à fréquence qui, dans ce casparticulier, présente la forme du membre R.C. 2, 3. La constante de temps de ce membre R.C. est choisie avantageusement de telle fagon que la montée en flèche dans la partie moyenne du signal suivent la figure 8 ne change pasessentiellement, mais qu'elle est cependant relativement grande pour la grenaille . Il a d'ailleurs été trouvé avantageux de régler cette montée à une fréquence de 50.000 jusque 100.000 Hz.
A la grille du tube amplificateur de flèche 4 se produit alors un signal qui présente la forme de la figure 3. Comparée à la forme de la fig.2, on constate que la raideur de flanc est restée à peu près inchangée dans la partie moyenne, ce signal règle le tube 4, -Gel qu'il est illustré dans la fig.4. par un réglage approprié des caractéristiques de fonctionnement de ce tube, sa ligne carac- téristique et le signal sont réglés l'un par rapport à l'autre, de telle façon qutil n'est découpé de ce dernier que la partie moyenne là où la montée en flèche a été la moins réduite. La largeur de la partie découper peut évidemment 'être réglée à volonté pour autant que cela est compatible avec la montés en flèche et le degré d'amplitude du tube 4.
A la résistance de sor- tie 5 du tube 4 il se produit alors une impulsion qui présente la forme selon la fig.5. Si la montée de cette impulsion ne pourrait encore suffire, on peut découper encore une fois une section à l'intervention d'un amplificateur de flèche 6 suivant, en
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ttue d'obtenir une plus grande raideur de flanc subséquente, ou bien encore, la partie supérieure de 1'impulsion suivant la fig.5 pourrait être coupée.
Cependant que la constante de temps les éléments de montage en avant du tube 4 est choisie relativement longue pour éliminer la grenaille, cependant qu'il convient encore de porter attention que la montée en flèche du signal ne soit pas essentiellement modifiée dans la partie moyenne, la constante de temps de tous les éléments d'accouplement a l'arrière du tube 4 doit, être essentiellement plus courte et se trouver environ dans l'ordre de grandeur de 2 MHz, afin de maintenir les flancs raides de l'impulsion déli vrés par le tube 4, Au point 7, on prélève alors l'impulsion pour l'appareillage déflecteur a synchroniser ou, après amplification subséquente, directement pour les organes déflecteurs d'un appareillage de télévision.
Dans l'exemple de réalisation, les tensions de grille des tubes amplificateurs de flèche et 6, nécessaires pour le découpage du signal, sont prélevées du diviseur de tension 8 de la photocellule à électrons secondaires. De manière avantageuse, il est monté en parallèle a une ou plusieurs résistances diviseuses de tension g,des potentiomètres ohmiques élevés 10, qui permettent ainsi une possibilité de réglage simple pour la découpure et, par le fait, pour la largeur du signal.
Un autre exemple oonforme à l'invention est illustré dans la fig.6. La tension de modulation d'image produite a la résistance 11 derrière une installation d'amplification ou une photocellule et chargée de tensions perturbatrices (grenaille) se trouve aux grilles des tubes 12 et 16 montés en parallèle, cette tension de modulation présentant notamment la forme de la courbe 28 de la fig.7.
Dans certains cas, il peut également être avantageub de coupler ces grilles, a travers de condensa- teurs séparés, à la résistance 11. :Ces tubes sont règles à l'aide du potentiomètre 17, de telle façon que leurs disgrammes
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de rendement présentent, par rapport à la courbe de modulation 28 de la fig.7, la position illustrée et découpent du signal d'ensemble 28 cinq pièces divisionnaires correspondant aux zones a, e. pour des découpures très étroites, il sera cependant plus favorable d'utiliser deux tubes, ces signaux divisionnal- res sont alors menés à travers de dispositifs de tamisage sépa.. rés 18 à cinq autres tubes électroniques 19, à 23.
La constante de temps des dispositifs de tamisage 18 est à nouveau choisie de façon qu'elle est grande pour la fréquence de la tension per -turbatrice de grenaille, Ici cependant il n'est pas nécessaire de dimensionner la constante de temps tellement courte que la raideur de flanc de la partie découpée du flanc du diagramme ne soit essentiellement modifiée , car pour l'image d'ensemble il est sans intérêt si l'impulsion retardée correspondant à la section découpée entre plus tôt ou plus tard à quelques frac- tions de seconde. Ce fait amène, en outre, la possibilité de rendre la constante de temps plus longue et de réaliser ainsi encore une élimination de grenaille essentiellement considé.. râblé et, par le fait, la disparition de la perturbation.
Dans l'application de ce procédé à des transmissions par câbles, les câbles mêmes viennent directement à la place des dispositifs de tamisage 18, ces cibles satisfaisant au même but en raison de leur amortissement. Les tensions partielles amplifiées aux tubes 19 à 23 sont maintenant à nouveau réunies additivement à la ré- sistance 24, de façon qu'au point 25 il se produit à nouveau une entité de modulation d'ensemble. laquelle est semblable, quant à la grandeur, à celle du plan limité par la courbe 28 mais qui est cependant débarrasée de toute tension perturbatrice.
Au lieu d'une pluralité de tubes séparés. on peut également utiliser des tubes comportant plusieurs systèmes séparés.. Le degré d'am- plification des tubes 19 à 23 peut *être modifié par les résistan- ces 26 et on pourra, lors de la réalisation de l'invention, trou- ver avantageux de modifier ces résistances 26 en commun de
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façon que, après réglage préliminaire de chaque résistance correspondant à chaque tube, on peut procéder à une modification d'amplification moyenne en concordance avec la teneur d'image requise.
Il peut cependant: aussi être avantageux de procéder au réglage d'amplification pour chaque tube séparément, dans le but de faire saillir plus particulièrement des phases de clarté déterminée dans la teneur d'image ou de les affaiblir. De manière semblable, on rè -gle à la fois au potentiomètre 17 et pour les tubes 12 à 16 la distance entre les courbes de rendement, ces distances pouvant alors 'être modifiées en commun, selon la teneur d'image à l'aide d'une résistance 27 montée en parallèle avec ce potentiomètre 17.
L'invention peut cependant encore 'être utilisée pour agrandir ou diminuer le nombre des phases de clarté pour une teneur d'image déterminée, selon ce qu'on conduit la teneur d'image qui contient un nombre déterminé de phases de clarté à travers une pareille installation sur des tubes en parallèle en nombre plus ou moins gra nd.
De la même manière, une ou plusieurs de pareilles phases peuvent être séparées, c'est-à-dire que des phases de clarté détermi- née peuvent être découpées de façon qu'ainsi on élimine complètement les perturbations dans ces phases de clarté. Ce cass se présente, par exemple, dans la transmission d'image de pur noir et blanc, tel que représentent des images d'écriture. Lors de l'analyse au moyen de tubes analyseurs d'images, il se proiuit, par suite du manque d'uniformité de la cathode d'image et pour un plein rayonnement de lumière, des tensions de perturbation consi- dérables qui ne permettent pas à la reproduction de faire apparaître le fond comme blanc pur. En annihilant la phase correspondant à ce fond, on peut éliminer pareilles perturbations.
Le procédé n'est naturellement pas limité à oes exemples spé. cifiques, mais il peut 'être appliqué partout où il s'agit de dé- barra sser les tensions des tensions perturbatrices dont elles
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sont chargées. De même, il peut être appliqué de la même manière aux postes d'émission et de réception. Comme dispositif pour ré- duire la tension perturbatrice, on peut utiliser à la place du membre RC tout autre moyen tamiseur de genre connu.
En outre, pour la mise en pratique de l'invention, il faut une installation à l'acide de laquelle les hauteurs de la découpure par le tamis d'amplitude est modifiée en dépendance de l'amplitude de signal, La même donnée se présente quand il faut éliminer les ten- sions perturbatrices superposées aux pointes d'amplitude de signaux. pour ce cas, le mode de fonctionnement de pareille installation sera décrit avec référence eux figures 8 à 10. selon l'exemple de la fig.9, en vue d'écarter les tensions per -turbatrioes superposées aux pointes d'amplitude, le point fonc- tionnel du tube électronique éliminant les tensions perturbatrices est réglé en dépendance de l'amplitude momentanée du signal.
Quand des tensions perturbatrices sont superposées à une modulation$ il est désirable de les écarter de toute amplification ultérieure,, particulièrement dans les pointes d'amplitude. Les ten- sions perturbatrices ainsi localisées sont visibles de façon fort désagréable dans l'image de réception en télévision.. L'élimination peut 'être réalisée à l'aide d'un dispositif de découpage connu. Du fait cependant que les tensions de modulation sont momentanément très variables, il faut aussi que la tension préliminaire du dispo- sitif de découpage soit réglée et contrôlée par l'amplitude momen- tanée de la modulation.
La figure 8 montre schématiquement un exemple de montage pour tamis d'amplitude pour découpage variable. Les signaux provenant d'une photocellule ou d'un amplificateur chargé de tensions pertur- batrices dans les pointes d'amplitude sont amenés à travers une borne 101 dans le tube électronique 102, qui sera préalablement mis telle sous tension que , par la limitation de l'amplitude du signal, les
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perturbatrices seront éliminées. Etant donné que suivant l' / le genre de l'image à tr8nsmettre, itam iituàe des tensions de si.
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gnal est d'une valeur très différentes, ce tube 102 ne peut pas être mis sous tension préa@able à une valeur fixe, mais son point d'entrée doit 'être réglé selon l'amplitude maximum du signal dont il convient d'enlever les perturbations. Acet effet, la tension de signal négative amenée à la borne 101 est amenée simultanément à un tube électronique 103. A la résistance ancdique 104 se produit alors une chute de tension positive proportionnelle, laquelle est amenée,à travers une capacité 105, à une diode 106. Le poles de cette diode 106 doivent être disposés de telle façon que son anode reçois toujours une tension positive.
Il passe alors un courant d'électrons qui provoque également une chute de tension positive à la résistance 107, cette chute de tension positive étant placée à travers la résistance de grille 110 eu tube électronique 102. Comme la chute de tension à la résistance 107 est toujours proportion- nelle à la tension de signal amenée à la grille du tube 103, il on résultera aussi que le réglage de la tension préliminaire du tube électronique 102 sera proportionnelle a la tension de signal amenée à ce tube. Le tube 102 est bloqué ordinairement et reste bloqué m'orne quand une tension de signal se trouve à la grille.
Ce n'est que par la tension de réglage positive que le point de fonctionnement est déplacé en direction positive sur telle étendue, que les pointes d'amplitude, chargées de tensions perturbatrices, se trouvent encore dans le plan inférieur et n'influencent plus le courant anodique du tube 102.
Il a éte trouvé comme avantageux de disposer encore en parallèle à. la section diode un membre RC 108, 109, dont la constante de temps correspond à la durée d'analyse d'environ 2 à 3 points d'image, ceci afin d'éviter que le réglage de la tension préalable pour le tube 102 soit lui-même influencé par la tension perturbatrice.
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On prélève alors à la borne 111 les signaux débarrasses de perturbations, afin de les amener à des étages d'amplifi- cation subséquentes.
Un autre exemple pour le réglage de la hauteur de décou- page du tamis d'amplitude est illustré dans le montage de la figure 9, qui, dans un but de simplicité, sera, décrite séparé- ment ensemble avec la figure 10 relativement à un signal char- gé de tensions perturbatrices. selon cet exempl, en vue d'élimi- ner les tensions perturbatrices superposées eux pointes d'ampli- tude, il est monté à la résistance de sortie d'un tube amplifica- teur, une résistance dépendant de l'amplitude. résistance qui est constituée, suivant une autre partie de l'invention, par la résis- tance intérieure d'un tube électronique et qui règle celui-ci en dépendance de l'amplitude momentanée du signal.
La tension aux de signal chargée de tension perturbatrice pointes d'amplitudes pesant d'une photocellule ou d'un amplificateur, est amenée à travers la borne 201 au tube amplificateur 202, et elle est pré- levée, débarrassée des perturbations et amplifiée,à la borne 203.
Conformément à la tension de signal amende à la borne 201, il se produit aux résistances 204 et 205 une chute de tension variable, laquelle, selon l'invention, est placée à la section électronique du tube 206. En dépendance de cette chute de tension{ il passera un courant à travers le -cube 206 et il se produira de nouveau, suivant la grandeur de la chute de tension et pour une partie correspondante de celle-ci* un court-circuit, c'est.. qu' à-dire qu'une partie déterminée de la tension située aux résistan- ces 204 et 205 est coupée par le tube 206.
La tension pour la grille de blindage pour le tube 206 est produite par le diviseur de tension 207, 80 8 * et la tension préalable de grille, parle diviseur de tension 209, 210. et cette dernière tension préala- ble de grille est amenée à la grille de distribution à travers la résistance 215. Les deux diviseurs de tension peuvent cepen-
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dant également aussi tre constitués sous forme de potentiomètrès, Comme la chute de tension qui se produit aux résistances 204 et 205 n'est pas suffisante pour provoquer une variation de courant suffisante dans letube 206, celui-ci est mis chaque fois sous tension préalable et, d'une manière appropriée, a Travers une dérivation a la résistance 204=.
Il est ici mis en avant qu'à la borne 201 on amène une tension de signal négative.
Il est -compréhensible que, lors d'une chute de tension croissante aux résistances 204, 205, il passe un courant croissant à travers les tubes 206. Ceci d'ailleurs est desirable, étant donné que la tension perturbatrice supprposée aux pointes d'amplitude devient également plus grande quand l'amplitude de signal augmen -te, tel que cela est illustre dans la fig.10; celle-ci montre deux signaux 211, 212 à amplitude différente.
Ainsi, dans le cas du signal 212, il passera un plusgrand courant à travers le tube 206 que dans le casdu signal 211. De façon correspondante, dans lecasdu signal 212 il sera de coup une plus grande quantit dans l'amplitude que dans le cas du signal 211, tel que cela est indiqué, à titre d'exemple, par les lignes 213 et 214. par le réglage d'entrée des diviseurs de Tension 207, 208 et 209, 210, on peut régler de manière appropriée les lignes de limite 213 et 214..Au lieu du tube à cinq pôles, mont'ré dans la fig.9, on peut également utiliser tout au- tre tube électronique ordinaire.
L'invention est appropriée partout Ou. il s'agit de régler d'une manière appropriée un appareillage électrique en dépendance de l'amplitude dé tension qui y est amenée.
Il est évident que les deux derniers exemples peuvent être appliqués de manière semblable dans le dispositif de la fig.7. il est alors uniquement nécessaire d'utiliser la chute de tension se produisant à une résistance divisée dE façon appropriée,comme tension préalable de grille pour la mise sous tension préalable du
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tamis d'amplitude.
Revendications.
1.- procédé pour la transmission de signaux électriques, ca- ractérisé. par le fait que l'on découpe du signal. par limitation d'amplitudes, une ou plusieurs parties et quton rétabli%, au moyen de ces parties, le signal original d'une manière approxima- tive par amplification.