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Montage destiné à modifier la fréquence propre d'un circuit oscillant
L'invention concerne un montage destiné à modifier la fréquence 'propre d'un circuit oscillant par l'utilisation de bobines de self-induction à noyau en matière ferro-magnéti- que dont la perméabilité est modifiée par une prémagnétisation.
De tels montages sont connus; ils sont utilisés pour diverses applications : l'accord des circuits oscillants d'un récep- teur de T.S.F. la modulation en fréquence d'une onde porteuse etc. Ils sont basés sur l'idée que la self-induction d'une bobine à noyau ferro-magnétique dépend de la perméabilité de la matière du noyau, perméabilité que l'on peut modifier par une prémagnétisation. Pour régler la fréquence propre d'un circuit oscillant muni d'une telle bobine, il suffit de modifier la pré- magnétisation du noyau. A première vue, la fabrication d'une telle bobine ne présente pas de difficultés, mais en réalité, .le problème n'a pas été résolu jusqu'à présent dans le cas où cette bobine doit être insérée dans un circuit oscillant à haute fré- quence.
En effet, dans ce cas il ne suffit pas que la perméabi- lité du noyau varie suffisamment avec la prémagnétisation, mais la matière du noyau doit être suffisamment exempte de pertes,, c'est-à-dire qu'aux fréquences élevées envisagées, les pertes par hystérésis et par courants de Foucault doivent être inférieu- res à une limite donnée. Les seuls noyaux connus dont les pertes en haute fréquence- sont suffisamment basses sont ceux à noyau pulvérulent. Ils ne conviennent cependant pas pour l'application envisagée, car';Leur perméabilité ne varie guère avec la prémagné- tisation.
Pour obtenir une variation suffisamment grande de la perméabilité et partant de la self-induction de la bobine, comme requis lors de la modulation en fréquence par exemple, ou l'on recherche bien souvent une,assez grande déviation de fréquence, l'intensité du courant deprémagnétisation pourrait devenir si grande que la chaleur développée dans la bobine atteindrait une valeur inadmissible. Suivait l'invention, les conditions d'absen- ce déportes et de variations suffisantes de la perméabilité sous l'effet du courant de prémagnétisation sont satisfaiteslorsque le noyau est en ferrite. Un procédé de préparation de cette substance est décrit dans le brevet belge n 447.683.
Cette matière sa- tisfait non seulement aux conditions mentionnées, mais de plus, elle présente la propriété que les pertes provoquées par le noyau, dans le circuit oscillant dont fait partie la bobine équipée de ce noyau, ne dépendent que très peu de la prémagnétisation, de
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sorte que l'amortissement du circuit oscillant est pratiquement indépendant de la prémagnétisation.
La perméabilité de la ferriteest pratiquement pro- portionnelle à l'inverse de l'intensité du courant de prema- gnétisation, ce qui permet de modifier, proportionnellement à l'intensité du courant de prémagnétisation, la fréquence propre du circuit oscillant dans une gamme de fréquences plus ou moins étendue. Cette possibilité est particulièrement importante dans le cas de modulation en fréquence par exemple, où l'on s'ef- force d'obtenir une caractéristique de modulation aussi linéaire que possible, c'est-à-dire une caractéristique telle que la déviation de fréquence soit proportionnelle à la valeur instan- tanée du courant modulateur.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisme, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig. 1 montre un montage qui comporte un circuit oscillant, par exemplele circuit oscillant déterminateur de la fréquence d'un oscillateur, composé de deux bobines de self- induction L et L1 et d'un condensateur C. La bobine Li permet de modifierla fréquence propre au circuit; à cet effet, elle comporte un noyauKenferrite, dont la perméabilité peut être modifiée par le courant de prémagnétisation I.
Comme la perméabilité du noyau en ferrite est prati- quement proportionnelle à l'inverse de l'intensité du courant de prémagnétisation I, la self-induction L1 sera, elle aussi, pratiquement proportionnelle à l'inverse de cette intensité.
La fréquence propre du circuit oscillant composé d'un condensateur C et de deux bobines de self-induction mon- tées en parallèle, dont l'une comporte un noyau en ferrite, varie avec l'intensité du courant de prémagnétisation I de la manière représentée sur la fig. 2 par la courbe 1.
Dans la gamme de fréquences comprise entre W1 et W2, on obtient ainsi une relation pratiquement linéaire entre la fréquence W1 et l'intensité du courant de prémagnétisation I.
Le montage représenté sur la fig. 3 assure une ca- ractéristique de modulation linéaire. Le circuit oscillant con- siste en un condensateur C et en une bobine de self-induction L à noyau en ferrite K, dont la perméabilité peut être modifiée à l'aide du courant de prémagnétisation L. Le noyau en ferrite ne doit pas nécessairement être fermé comme le montre la fig. 1; il peut être ouvert. Sur la fig. 2, les variations de la fre- quence W en fonction du courant modulateur I sont représentées par la courbe 2.
La gamme de fréquences, dans laquelle la ca- ractéristique de modulation est pratiquement linéaire, est ma- ximuni lorsque le noyau en ferrite est monté de manière que prati- quement toutes les lignes de force engendrées par la bobine coupent enttèrement ou partiellement ce noyau.
Par contre, lorsqu'on utilise une bobine de self- induction L1 à noyau en ferrite, montre en série avec la self- induction L, de la manière représentée sur la fig. 4, la caractéristique démodulation affectera la forme de la courbe 3 de la fig. 2. Dans ce cas, il est pratiquement impossible de men- tionner une zone dans laquelle le rapport de la fréquence à
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l'intensité du courant de prémagnétisation est linéaire.
Lorsqu'on utilise des noyaux en ferrite pour la modulation en fréquence, dans le cas où l'on désire obtenir une caractéristique de modu- lation linéaire, on adoptera de préférence les formas d'exécution représentées sur les figs. 1 et 3, dans lesquelles la bobine à noyau en ferrite est montée en parallèle avec la bobine de self-. induction du circuit oscillant ou bien dans lesquelles le noyau en ferrite (fermé ou non) est inséré dans la bobine de self- induction du circuit oscillant lui-même et ce de manière que pra- tiquement toutes les lignes de force engendrées dans la bobine coupent entièrement ou partiellement le noyau en ferrite.
En pratiaue, les bobines de self-induction sont construi- tes de manière que les enroulements parcourus par le courant mo- dulateur basse fréquence I n'induisent pas de tension dans les en- roulements prévus pour les oscillations à haute fréquence de la bobine et inversement. La fig. 5 montre la manière dont on peut obtenir ce résultat. On utilise à cet effet deux noyaux K en ferrite; les enroulements W1 pour le courant modulateur à basse
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fréquence I et les enroulements K2 pour lesosclllations à haute fréquence sont montés en série de manière que le courant I induise dans les enroulements W2 deux tensions égales mais de sens oppossés, tandis que le courant à haute fréquence, qui parcourt les enroule-
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ments VY2, induit dans 1 es enroulements Wl deux tensions égales, maisde sens opposés.