<Desc/Clms Page number 1>
OSCILLATEUR CONTROLE PAR CRISTAL
PIEZO ELECTRIQUE.
L'invention se rapporte à des oscillations de régenération, et plus particulièrement à la production d'oscillations électriques pour des buts de puissance ou de signalisation? ces oscillations étant contrôlées par un cristal piézo-électrique*
Un des buts de l'invention est de fournir une source sûre et peu coûteuse d'oscillations de puissance ou de signalisation, et qui soit stable lorsque les conditions de fonctionnement varient, comme par exemple, les conditions de température des éléments de cir. cuit et les conditions de charge. Un autre objet est de fournir une méthode et un appareillage hautement efficaces pour la production d'oscillations contrôlées avec précision par l'emploi d'un cristal.
Un autre objet est de fournir un système oscillant dans lequel on utilise un effet régéneratif ou de réaction positive pour entretenir des oscillations à la fréquence préférée et dans lequel on utilise @
<Desc/Clms Page number 2>
un effet dégénératif ou de réaction négative, pour assurer que les oscillations sont à la fréquence pr@férge. Un autre objet est de fournir un système du type mentionné ci-dessus, directement contrô- lé par un cristal piézo-électrique et produisant une puissance maxi- , mum. Ces objets, ainsi que d'autres, sont en partie évidents et en partie, seront montrés dans la suite.
L'invention réside dans les caractéristiques de cons truc- tion, la, combinaison des éléments, la disposition des parties et dans les diverses relations et ordres de cha,cune des parties avec une ou plusieurs des autres, ainsi qu'on le montrera, dans la suite de la description.
Dans les dessins, dans lequels sont représentés trois des réalisations possibles de l'invention:
La figure 1 représente une réalisation de l'invention;
La figure 2 représente un système d"ns lequel on exerce un effet de contrôle amplifié et
La figure 3 est un système dans lequel les effets régéna- rtif et dégénératif sont exercés en un seul point du circuit.
Dans les réalisations données à titre d'illustrations de l'invention, on utilise des représentations conventionnelles et, sauf indications contraires, on a dans l'esprit les caractéristiques relatives connues pour les parties. On a omis des détails là où il est clair qu'une personne au courant de la technique saurait quel@ sont les éléments convenables à employer.
En se reportant particulièrement à la figure 1, une unité à résistance 1 est formée par une inductance 2 et une paire de con- densateurs 3 et 4, et elle a des bornes 5 et 6. La borne 6 est con- nectée à la grille 7 d'un tube oscillateur 2, dont la cathode 9 est connectée à travers une ligne 10 au point de jonction des condensa- teurs 3 et 4. La, cathode 9 est chauffée par une batterie 11 et la polarisation de grille voulue est maintenue par une résistance de fuite de grille 12.
Le tube 8 a une plaque ou anode 13 qui est con- nectée par une résistance 14 a.u côté positif de la batterie 15 dont
<Desc/Clms Page number 3>
loutre côté est connecté à la cathode 9. positive
Un circuit régénértif ou de réaction est formé depuis l'anode 13 par un condensateur de blocage 16, un conducteur 17 et une résistance 18, jusqu'à une borne 5 du circuit résonant 1. Un circuit dégénératif est formé depuis l'anode 13 par la condensateur de blocage 16, un conducteur 19 et une paire de résistances 20 et 21, jusqu'à la borne de grille 6 du circuit résonant 1.
Un cristal de quartz 22 ayant la même fréquence d'oscillation que le circuit résonant 1, est connecté entre la jonction 23 des résistances 20 et 21 et la conducteur'10, et de là à la cathode 9 du tube 8; ceci forme un circuit de dérivation à sélection de fréquence depuis le circuit dégénératif ou de réaction négative, jusqu'à la cathode 9.
Les oscillations de régénération, dans le circuit, sont produites par la, réaction positive dans le circuit régénératif.
Par exemple, pendant une oscillation, une augmentation de potentiel sur la borne de grille 6 du circuit- da résonance est appliquée sur la grille 7, de sorte qu'il y a une augmentation de l'intensité du courant à travers le tube 8 et la résistance 14. Ce courant crois- sant à travers la résistance 14 fait que le potentiel de l'anode 13 varie dans le sens négatif et cette variation passe à travers le circuit régénératif à la borne 5 du circuit résonant 1 dont le po- tentiel varie dans la direction opposée à celui de la borne 6; c'est-à-dire dans une direction négative qui est celle de la réac- tion de régénération. Par suite, la réaction r0générative produit des oscillations qui sont entratenues dans le circuit résonant 1.
Hais le changement négatif du potentiel de l'anode 13 est également transmis par le circuit de dégénération à la borne de grille 6 du circuit résonant 1 et cette réaction négative à une pha- se opposée à celle du potentiel de la borne6. Il se produit ainsi un effet dégénératif qui.peut être suffisant pour empêcher l'entre- tien des oscillations. Mais, ainsi qu'on l'a fait remarquer- plus haut, la jonction 23 des résistances 20 et 21 est connectée à la cathode 9 par le circuit de dérivation sélecteur de fréquence, fvrmé
<Desc/Clms Page number 4>
par le cristal 22.
Le cristal 22 agit comme un circuit de résonance série, de Q élevé, et, à la. fréquence de resonance, la, majeure partie de l'énergie de réaction négative est dérivée vers la catho- de 9, de sorte qu'elle n'attenit pas la borne 6.
Avec un choix approprié des constantes de circuit, les oscillations sont entretenues à la fréquence de résonance du cristal, et si la fréquence a tendance à se déplacer ou à varier, le cristal exerce un effet de compensation pour maintenir les oscilla. tions à la fréquence désirée. Par exemple, si, pendant le fonctionnement, il y a une varation dans le circuit résonant 1 qui produit l'effet d'une diminution de la capacité du condensateur 4, l'énergie de réaction dégénértive fournie au cristal 22 est 4 une fréquence légèrement supérieure à la fréquence de résonance du cristal; ainsi le cristal produira un effet inductif qui réagira à travers la résistance 21 aux bornes du condensateur 4 et compensera l'effet de la variation apparente de capacité.
Un effet analogue mais inverse se produit si la fréquence a tendance à se déplacer dans la direction opposée. Ainsi, le cristal contrôle effectivement le fonctionnement et maintient les oscillations à la fréquence convenable.
Dans la réalisation de la figure 2, un tube amplificateur 24 est connecté au tubs oscillateur 8 et les circuits de régénéra- tion et de dégénération sont connectés à ce tube amplificateur. Par suite, un condensateur de blocage 2.5, entre étages, connecte l'anode 13 du tube 8 à la grille 26 du tube 24 et le tube 24 a une pla- que ou anode 27, une cathode 28, chauffée par la batterie 11, et une résistance de grille 29. Le circuit cathode-anode est connecté à la batterie 15 par une résistance 30. Le circuit régénératif est connecté entre l'anode 27 et la borne de grille 6 du circuit réso- nant 1 et il est formé par le condensateur de blocage 16, le conducteur 17 et la résistance 18.
Le circuit dégénértif connecte l'anode 27 à la borne 5 du circuit résonant 1 et il est formé par le condensateur de blocage 16, le conducteur lE* et les résistances 20 et 21. Le circuit de dérivation sélecteur de fréquence formé par
<Desc/Clms Page number 5>
le cristal 22 connecte la jonction 23 des résistances 20 et 21 à la cathode 9 du tube oscillateur 8.
Les effets de régénération et de dégénértion sont les mê- mes, dans cette réalisation que dans celle de la figure 1, sauf que la phase de l'énergie de réaction est inversée par le tube amplifi- cateur 24 et, pour cette raison, les deux circuits de réaction sont connectés aux bornes du circuit résonant respectivement opposées à celles qui y sont connectées dans la réalisation de la figure 1.
Par suite, (coma dans la discussion de la figure 1), si on suppose que le potentiel de la borne 6 augmente, de façon que le courant du tube 8 augmente, et qu'il se produise un changement négatif de po- tentiel sur l'anode' 13 ce changement négatif agit par le condensateur de blocage 25 sur la grille 26 du tuba 24. Ce changement négatif de potentiel de grille produit une réduction de l'intensité de cou- rant à travers le tube 24 et la résistance 30, avec la résultat qu' il y a un changement dans une direction positive dans le potentiel de l'anode 27.
Ce changement positif produit une réaction régénéra- tive ou positive, à travers le circuit de régénération, vers la bor- ne 6 et, simulatnément, il produit une réaction dégénérative ou né- gative, à travers le circuit dégénératif, vers la borne 5. Le cir- cuit de dérivation formé par le cristal 22 agit de la même façon que dans la réalisation de la figure 1 pour exercer un effet de con- trôle rigoureux sur la fréquence.
Dans laréalisation de la, figure 3, le circuit de résonan- ce 1 est formé par 1-'inductance 2 et le condensateur 31 et sa borne de grille 6 est connectée à la grille 7 du tube oscillateur 8 et sa borne 5 est connectée à la cathode 9. Dans cette réalisation, comme dans la. figure 2, on a prévu un tube amplificateur 24, et la réaction régénérative ou positive est obtenue à partir de sa plaque 27.
Tou- tefois, l'effet dégénératif est obtenu en connectant le circuit dé- génératif entre la plaque 13 du tube oscillateur 8 et la borne de grille 6 du circuit résonant 1. ',,Ce circuit régénératif est formé par un condensateur de blocage 32 et les résistances 20 et 21. Le
<Desc/Clms Page number 6>
circuit de dérivation, sélecteur de fréquence formé pa.r le cristal 22 connecte la. jonction 23 à la cathode 9. On voit que l'effet dégénératif est obtenu comme dans la réalisation de la figure 1, et les effets de régénération et,de dégénaration sont combinés à 1. borne 6.
Si on le désire, des tétrodes, des pentodes ou d'autres tu bes vide éléments multiples peuvent être substituésà une ou plusieurs des triodes montrées. Avec les systèmes décrits ici, on peut admettre un tube oscillateur de beaucoup plus grande puissance et, par suite, une puissance de sortie d'oscillateur beaucoup plus grande qu'avec les oscillateurs classiques contrôlés par cristal.
En général, la stabilité du système dénend de l'amplification des signaux de réaction. La valeur de la résistance 18 est grande par rapport à l'impédace du circuit résonant 1 car ceci donne un contrôle sûr. Les valeurs des résistances20 et 21 sont grandes par rap port à la composante résistive du cristal à la. fréquence oe résonance série. L'une des résistances 20 et 21, ou les deux, peuvent être du type cont la résistance décroft lorsque le courant augmente, en vue de rég@ler l'amplituae des oscillations. La résistance 18 peut' être du type dont la résistance croit lorsque le courant augmente, pour donner le même résultat.
Comme un grand hombre de réalisations peuvent être faites des détails mécaniques de l'invention et comme la. technique exposée ici peut. êt.re variée dans diverses parties, sans sortir du domaine de l'invention, il doit être entendu que toute la discussion ci-dessus ainsi que les dessins ci-joints sont des illustrations et. ne constituent pasde limitations.
R E S U y E .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.