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Montage destiné à maintenir constante la tension aux bornes d'un appareil- électrique alimenté par une source de courant à tension variable.
La présente invention concerne un montage destiné à maintenir constante la tension aux bornes d'un appareil électrique qui est alimenté à partir d'une source de courant continu ayant une tension variable et convient particulière- ment bien à l'alimentation d'appareils de mesure et d'autres appareils analogues.
Il est connu de connecter entre la source de courant et l'appareil consommateur et plus particulièrement dans le conducteur d'alimentation positif un tube de réglage, dont la résistance intérieure est influencée en rapport avec-les varia- @
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tions de la tension de la source de courant continu d'alimen- tation et/ou en rapport avec les variations du courant d'ali- mentation de telle façon que la tension aux bornes de l'appa- reil consommateur et/ou la résistance intérieure du montage d'alimentation, vu à partir de l'appareil consommateur, restent sensiblement constantes.
Pour maintenir très constan- Les la tension aux bornes et la résistance intérieure préci- tees il est nécessaire, comme on le sait, d'amplifier au moyen d'un tube amplificateur, connecté par exemple comme amplificateur à résistance, les variations de la tension correspondant aux variations de la tension d'alimentation et/ou du courant d'alimentation, avant de les amener au tube de réglage.
De plus, pour régler la valeur de la tension aux bornes que l'on désire maintenir constante, il est connu de relier électriquement la grille de commande du tube amplifi- cateur à un point réglable d'une résistance connectée, par exemple, entre les bornes de sortie du montage.
Toutefois, les montages connus présentent l'inconvénient que le réglage de la valeur de la tension aux bornes, que l'on désire main- tenir constante, a pour conséquence de modifier à la fois la partie des variations de tension amenées au tube amplificateur qui correspond aux variations de la tension d'alimentation et/ou du courant d'alimentation, ce qui a un effet indésirable sur la compensation des variations de tension entrant en jeu aux bornes de l'appareil consommateur, et d'où résultent souvent aussi des modifications gênantes de la résistance intérieure.
La présente invention a pour objet un montage permet- tant d'éviter les inconvénients précités.
Dans un montage comme décrit plus haut, dans lequel la grille de commande du tube amplificateur, pour régler la valeur de la tension aux bornes à maintenir constante, est
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reliée électriquement à un point réglable d'une résistance faisant partie d'un potentiomètre à courant continu, la ré- sistance précitée est intercalée,, conformément à l'invention, dans une diagonale (la première) d'un montage en pont auquel sont amenées, entre les extrémités de l'autre diagonale (la deuxième), des variations de tension qui correspondent à la tension d'alimentation ou au courant d'alimentation.
Dans le cas où des variations de tension, qui correspondent tant aux variations de la tension d'alimentation qu'aux variations du courant d'alimentation, doivent être ame- nées au tube de réglage, les variations de tension correspon- dant aux variations de la tension d'alimentation sont amenées .au montage en pont entre les extrémités de la deuxième diago- nale, tandis que les variations de tension, qui correspondent aux variations du courant d'alimentation, sont amenées au montage en pont entre une extrémitéde la deuxième diagonale et le point de jonction de deux autres résistances, dont les extrémités opposées au point de jonction précité sont reliées respectivement aux extrémités de la résistance intercalée dans la première diagonale du montage en pont.
Pour maintenir constantes la tension aux bornes et/ou la résistance intérieure, les résistances du montage en pont, respectivement les autres résistances, doivent généralement avoir une valeur telle que les variations de tension qui lui sont amenées et qui correspondent aux variations de la tension d'alimentation et/ou aux variations du courant d'alimentation, ne provoquent pas ou sensiblement pas de différences de poten- tiel entre les extrémités de la résistance intercalée dans la première diagonale du montage en pont.
Afin qu'on puisse se passer d'une source de courant continu distincte pour l'alimentation du potentiomètre à courant continu, dont un point réglable est relié à la. grille du tube amplificateur, on relie, de préférence, les extrémités des ré-
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si stances situées dans l'une des extrémités de la deuxième diagonale du montage en pont respectivement aux bornes de sortie du montage entre lesquelles a lieu la tension que l'on désire maintenir constante.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'in- vention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de l'invention.
La fig. 1 représente un montage conforme à l'inven- tion qui procure une compensation, indépendante de la valeur de la tension de sortie, des variations de la tension qui ont lieu aux bornes de sortie par suite de variations de la tension d'alimentation.
La fig. représente un schéma simplifié des parties essentielles pour le fonctionnement du montage montré sur la fig.l.
La fig. 3 représente un montage conforme à l'inven- tion qui permet d'obtenir une compensation, indépendante de la valeur de la tension de sortie, des variations de la ten- sion qui ont lieu aux bornes de sortie par suite de variations de la tension d'alimentation et en même temps une résistance intérieure du montage, vu à partir de l'appareil consommateur, qui est fonction indépendante, d'une manière déterminée, de la valeur de la tension de sortie.
La fig.4 représente un schéma de principe simplifié du montage montré sur la fig.5.
Sur la fig. 1 le chiffre de référence 1 désigne un tube de réglage a commande par -La grille, qui est connecté en série avec l'appareil consommateur à connecter entre les bornes de sortie 5 et 6. La source de courant d'alimentation,
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qui doit être connectée entre les bornes 3 et 4, débite du courant continu.
La tension de sortie entrant en jeu entre les bornes 6 et 6 peut varier pour deux causes: en premier lieu par suite de variations de tension de la source de courant continu connectée entre les bornes 2 et 3,et en second lieu par suite d'une absorption de courant variable de l'appareil consommateur connecté entre les bornes 4 et 5.
Pour compenser les variations de tension ayant lieu aux bornes 5 et 6 du montage montré sur la fig.l à cause de variations de la tension d'alimentation, des variations de tension,, qui correspondent aux variations de la tension d'ali- mentation et ont lieu entre l'anode et la cathode du tube de réglage 1, sont amenées à la grille d'un tube 2, connecté comme .amplificateur à résistance, par l'intermédiaire d'un potentio- mètre; les variations de tension amplifiées sont prises sur la résistance anodique 7 du tube 2 et amenées à la grille de commande, du tube de réglage.. d'où résulte une augmentation de la résistance intérieure du tube de réglage en cas d'augmenta- tion de la tension d'alimentation et une diminution quand la tension d'alimentation baisse.
Pour régler la valeur de la tension aux bornes que l'on désire maintenir constante la grille du tube amplificateur 2 est reliée électriquement, par l'intermédiaire d'une batterie 8 destinée à donner à la grille une polarisation fixe, à un point réglable d'une résistance R, qui fait partie d'un po- tentiomètre à courant continu connecté entre les bornes 5 et 6 et constitué par trois résistances R3, R4 et R5 montées en série, ce qui permet de modifier la polarisation de grille du tube 2 et, partant, la valeur de la tension qui a lieu entre les bornes 5 et 6.
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Pour mieux comprendre le fonctionnement du montage conforme à l'invention on ne considérera pas provisoirement la résistance R2.
Des variations de tension qui ont lieu entre l'ano- de et la cathode du tube de réglage 1 et correspondent aux variations de la tension d'alimentation sont amenées à un potentiomètre constitué par le montage en série des résistan- ces R1, R et R3 et la résistance R5 connectée en parallèle avec les résistances en série R et R3. (Entre les bornes 5 et 6 il ne se produit pas de tensions alternatives, de sorte qu'elles doivent être considérées comme étant reliées directe- ment entre elles pour des tensions alternatives).
La résistan- ce R5 est intercalée dans le circuit de grilledu tube 2 et dans le cas d'un choix judicieux des résistances R1, R, R et R5 la grille du tube amplificateur recevra donc une partie des variations de la tension d'alimentation telle qu'il se pro- duit une tension constante entre les bornes 5 et 6 par le ré- glagede la résistance intérieure du tube 1. Lorsqu'on déplace, cependant, le point réglable de la résistance R4 connecté à la grille du tube amplificateur 2, pour régler la valeur de la tension de sortie, il se produira en même temps une mo- dification de la partie des variations de la tension d'alimen- tation amenée au tube amplificateur, ce qui a pour conséquence que la tension entrant en jeu aux bornes 5 et 6 n'est plus indépendante de variations de la tension d'alimentation.
Pour éviter cet inconvénient le montage montré sur la fig.l comporte la résistance R2. De cette manière on obtient le montage en pont montré sur la fig.2 pour des ten- sions alternatives.
La résistance R4 est intercalée dans une diagonale (la première) de ce montage en pont et des variations de ten- sion ( ¯ Vi)correspondant aux variations de la tension d'ali-
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mentation Vi sont amenées au montage en pont entre le point de jonction des résistances R1, R2 et celui des résistances R3 et R5, lesquels points de jonction constituent les extrémités de l'autre diagonale (la deuxième) et sont reliés respective- ment à l'anode et la cathode du tube de réglage 1.
Si l'on choisit la valeur des résistances R1, R2, R et R5 de telle façon que
R1/R5=R2/R3 les variations de tension ayant lieu entre les extrémités de la deuxième diagonale ne produiront pas de différence de potentiel entre les extrémités de la première diagonale ou bien entre les extrémités de la résistance R4. Dans ce cas il existe donc entre chaque point de la résistance R et l'une des extrémités de la deuxième diagonale, indépendamment de la valeur de la résistance R4, une partie égale prédétermi- née des variations de tension qui ont lieu entre les extrémi- tés de la deuxième diagonale.
En déplaçant le point réglable de la résistance R4 relié électriquement à la grille du tube 2 on modifie donc, ,il est vrai, la polarisation à courant con- tinu de la grille et aussi la valeur de la tension Vu produite entre les bornes 5 et 6, mais la compensation de variations de tension ayant lieu aux bornes ;5 et 6 par suite de varia- tions de la tension d'alimentation n'est pas influencée défa- vorablement.
Lorsque dans un montage de réglage tel que montré sur la fige 1. la résistance intérieure du montage, vu à par- tir de 1.' appareil. consommateur, doit être indépendante ou bien fonction,d'une manière déterminée, de la valeur réglée de la tension de sortie., on peut utiliser le montage montré sur la fig. 1, dans lequel on amène au montage en pont entre les extrémités de la deuxième diagonale non pas des variations de . tension ¯ Vi., mais des variations de tension qui correspondent
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aux variations du courant d'alimentation et peuvent être préle- vées sur une resistance (voir R6 sur la fig.3) connectée en série avec l'appareil consommateur.
Dans le premier cas les résistances du montages en pont doivent être choisies de telle façon qu'on ait de nou- veau:
R1 =R2; le montage en pont est alors en équilibre.
R R3 .
Dans le dernier cas, cependant, l'équilibre du mon- tage en pont doit être rompu et la valeur des résistances R1, R2, R3 et R5 est choisie de telle façon que lors du ré- glage du contact coulissant de la résistance R en deux points différents de cette dernière (par exemple aux extrémités) en rapport avec deux tensions de sortie différentes et détermi- nées, la résistance intérieure ait la valeur voulue pour cha- cun des deux réglages. Alors la résistance intérieure, augmen- tera ou bien baissera graduellement en cas d'une augmentation de la tension de sortie.
Dans le montage montré sur la fig.3, de même que dans celui montré sur la fig.l, la résistance R4, qui fait partie d'un potentiomètre à courant continu, est intercalée dans la première diagonale du montage en pont constitué par les résis- tances R1, R2, R et R5 (voir fig.4). A ce montage en pont on amène entre les extrémites de la deuxième diagonale des varia- tions de tension ( ¯ Vi) qui correspondent aux variations de la tension d'alimentation et sont prises sur un potentiomètre 9, 10 relié aux bornes d'entrée 3 et 4.
En même temps, cependant, des variations de tension correspondant aux variations du courant d'alimentation (i) sont amenées au montage en pont entre le point de jonction des résistances R, R5 situé à une extrémité de la deuxième diago- nale et le point de jonction de deux autres résistances R7, R8
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qui aux extrémités opposées au dernier point de jonction sont reliées respectivement aux extrémités de la résistance R4.
Ces variations de tension sont prélevées sur une résistance R6 intercalée dans le conducteur d'alimentation négatif .et s'élèvent donc à ¯ i. R6.
Comme le montre la fig.4 les résistances % et R8, ensemble avec les résistances R3 et R5, constituent un deuxiè- me montage en pont.
S'il est nécessaire d'avoir une compensation des variations de tension .ayant lieu aux bornes de sortie, qui soit indépendante de la valeur de la tension de sortie, et en même temps une résistance intérieure indépendante de la valeur de la tension de sortie, les résistances des montages en pont montrés sur la fig.3 doivent être choisies de telle façon que
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RI. R2 et ! = R8 .
R5 R3 R5 R3
Quand il est nécessaire d'avoir une compensation de variations de tension ayant lieu aux bornes de sortie, qui soit indépendante de la valeur de la tension de sortie, et pour le reste une résistance intérieure qui soit fonction, d'une maniè- re déterminée, de la valeur de la tension de sortie, il faut, comme l'on a déjà expliqué avec référence à la fig.2, rompre l'équilibre du montage en pont constitué par les résistances R3, R5, R7 et R8 et actif pour les variations du courant d'a- limentation; dans le montage montré sur la fig.3 on peut y parvenir dans la mesure voulue par un choix judicieux des ré-
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sistances R7 et R8.
Dans ce qui précède on a supposé implicitement que les degrés d'amplification des tubes 1. et 2 et la pente du tube
1 sont indépendants dé la va-Leur de la tension de sortie. Quand on utilise des triodes pour le tube amplificateur et le tube de réglage cela est souvent juste en pratique, en ce qui con- @
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cerne les degrés d'amplification. On trouve, cependant, que la pente du tube 1 augmente légèrement quand la tension de sortie augmente. Cette variation de la pente peut provoquer une modification indesirable de la résistance interne du montage lors du réglage de la valeur de la tension de sortie, par exemple si la résistance intérieure doit être indépendan- te de la valeur de la tension de sortie.
Cela peut être évité en prenant soin dans le mon- tage montre sur la fig.3 qu'à mesure qu'on rend la tension de sortie plus grande en augmentant R4, une partie plus petite des variations de tension ( ¯i. R6) ayant lieu à la résistan- ce R6 soit amenée à la grille du tube amplificateur 2. A cet effet les resistances R7 et R8 sont choisies de telle façon que R7 soit légèrement supérieur à R8 .
R5 R3
La manière la plus simple est de déterminer expéri- mentalement la valeur exacte des résistances R7et R8 entre elles.
Dans les montages représentés on a utilisé des triodes tant pour le tube de réglage que pour le tube ampli- ficateur. Toutefois, on comprendra facilement qu'on peut substituer aux triodes aussi des tubes comportant plusieurs grilles.
Quand on utilise des tubes multigrille comme tube amplificateur et de réglage, il peut être nécessaire éventuel- lement, eu égard à la dépendance des degrés d'amplification de ces tubes vis-à-vis de la valeur de la tension de sortie et à l'opposé de ce qui précède, soit de rompre l'équilibre du ou des montages en pont, soit de le rompre dans une plus grande mesure qu'il ne serait nécessaire autrement, pour compenser l'influence de modifications des degrés d'ampli- fica.tion.