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Montage pour convertir une tension de forme déterminée en une tension d'une autre forme.
L'invention concerne un montage utilisé pour convertir une tension de forme déterminée en une tension d'une autre forme et éven- tuellement d'une autre fréquence.
Suivant l'invention, la tension à convertir est appliquée à deux circuits de charge à condensateur commun, circuits qui peuvent lancer dans le condensateur des courants de sens opposés ; circuits comportent des éléments non-linéaires, commandés à l'aide d'une ten- sion pulsatoire, constituée par des impulsions courtes.par rapport à leur intervalle ; de manière que, suivant le sens de variation de la tension à convertir, l'un ou l'autre des circuits de charge agisse pendant la durée d'une impulsion.
De préférence, le condensateur est shunté par une résistan- ce et la constante de temps du montage en parallèle est choisie par
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rapport à l'intensité du courant dans les circuits de charge de' manière que, pendant chaque impulsion, le condensateur soit chargé ou décharge jusqu'à la valeur instantanée de l'amplitude de la ten- sion à convertir obtenue pendant cette impulsion, tandis que, pen- dant l'intervalle de temps compris entre deux impulsions la ten- sion aux bornes de ce condensateur reste pratiquement constante.
Dans une forme d'exécution d'un montage conforme à l'in- vention, les deux circuits de charge comportent une impédance d' entrée commune à laquelle on applique la tension à convertir et les éléments non linéaires sont constitués par les impédances ca- thode-anode de deux tubes à décharge, montés de manière que la ca- thode de l'un des tubes soit reliée à l'anode do l'autre tube et inversement.
De préférence, chacun des tubes décharge comporte une grille de commande et à ces deux grilles on applique simultanément une impulsion de tension positive par rapport à la cathode corres- pondante.
Lorsque'on utilise, pour la commande des éléments non li- néaires insérés dans les circuits de charge, des impulsions pério- diques dont la fréquence est élevée par rapport à celle des compo- santes de fréquence à transmettre de la tension à convertir, on peut prélever du condensateur une tension dont la. forme varie d' une manière discontinue avec la fréquence des impulsions et qui se rapproche de celle de la tension à convertir. A mesure que la fréquence des impulsions de commande devient plus élevée, on se rapproche mieux de la courbe de la tension à convertir.
Si la fréquence des impulsions est égale à la fréquence de la tension à convertir, on constitue un sous-harmonique de cet- te fréquence, on peut prélever du condensateur une tension conti-' nue dont la grandeur et la polarité dépendent de l'intervalle de temps compris entre la manifestation d'une impulsion et le passa- ge par zéro voisin de la tension à convertir.
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La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin, faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 est un exemple d'exécution d'un montage confor- me à l'invention.
La fig. 2 est un diagramme qui servira à expliquer le fonctionnement du montage montré sur la fig, 1, utilisé pour la pro- duction d'une tension à variations discontinues.
La fig. 3 est un diagramme qui servira à expliquer le . fonctionnement du montage montré sur la fig. 1, utilisé pour con- vertir une tension alternative en une tension continue.
Le montage montré sur la fig, 1 comporte un condensateur 1, shunté par une résistance 2; ce montage en parallèle forme un ré- seau intégrateur. Le condensateur 1 est inscré dans deux circuits de charge dont l'un comporte l'enroulement secondaire d'un trans- formateur 3 et l'impédance cathode-anode d'un tube à décharge 4, tandis que l'autre comporte également l'enroulement secondaire du transformateur 3 et en outre l'impédance cathode-anode d'un tube à décharge 5. La cathode du tube 4 est reliée à l'anode du tube 5 et l'anode du tube 4 est reliée à la cathode du tube 5, de sorte que les circuits de charge peuvent lancer dans le condensateur 1 des courants de sens différents. La tension à convertir est appliquée à l'enroulement primaire du transformateur 3.
De ce fait, pendant une demi-période de la tension à convertir, on applique alternati- vement à l'anode de l'un des tubes 4 et 5 une tension positive par rapport à la cathode. Aux grilles des tubes 4 et 5 on applique pé- riodiquement une impulsion de tension positive par rapport à la ca- thode correspondante, impulsion de tension dont la durée est petite par rapport à l'intervalle qui sépare deux impulsions. La tension de sortie peut se prélever du condensateur 1.
Si la fréquence.des
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impulsions de tension appliquées aux 'tubes 4 et 5 est plus élevée que celledes composants de fréquence de la tension à mélanger avec les impulsions, on obtient aux bornes du condensateur 1 une ten- sion dont la loi de variations se représente par une courbe dis- continue et telle que la fréquence des variations discontinues soit égale à. la fréquence des impulsions transmises aux grilles des tu- bes 4 et 5.
Pour une constante de temps déterminée du montage en parallèle du condensateur 1 ct de la résistance 2, la valeur ins- tantanée de l'amplitude de la tension variations discontinues aux bornes du condensateur 1 est, chaque instant, égale à la va- leur instantanée de l'amplitude do la tension à convertir qui se produit pendant l'impulsion précédente.
En effet., si, dans le montage décrit, on applique au transformateur d'entrée commun aux deux circuits de charge une ten- sion dont le. loi de variations est représentée par une courbe dé- terminée, le condensateur 1. se charge par l'intermédiaire d'un des tubes 4 et 5 pendant la courte durée d'impulsion pendant laquelle une tension positive, est appliquée aux grilles ces tubes 4 et 5.
La grandeur de la tension de charge du condensateur dépend de la constante de temps du circuit de charge actif. Si cette constante d.e temps est petite, lu condensateur 1 se charge chaque fois pen- dant une impulsion jusqu'à la valeur instantanée de l'amplitude de la tension appliquée pendant cette impulsion.
Les variations de la tension aux bornes du condensateur pendant l'intervalle compris entre deux impulsions dépendent de 'la constante de temps du réseau intégrateur constitué par le conden- sateur 1 et la résistance 2. Si la constante de temps est grande, en d'autres termes, si le temps de décharge du condensateur est long per rapport à l'intervalle qui sépare deux impulsions, le con- densateur conserve pratiquement la valeur à laquelle il a été char- gé pendant l'impulsion précédente, de sorte que, pendant l'inter- valle compris entre deux impulsions,
la courbe qui donne les va-
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riations de la tension aux bornes du condensateur 1 est pratique- ment une horizontale.
Aussi longtemps que la tension à convertir transmet à. l'anode, du tube 4 par exemple, une tension positive par rapport à la cathode correspondante, et que la valeur instantanée de l'am- plitude de la tension appliquée augmente avec le temps, pendant la durée de chaque impulsion suivante, cette tension est plus élevée que la tension aux bornes du condensateur et le condensateur 1 se charge par l'intermédiaire du tube 4. Par contre, si la valeur ins-, tantanée de la tension appliquée tombe à une valeur inférieure à la tension du condensateur, par suite du fait que la dérivée par rapport au temps de la tension appliquée change de signe, le con- densateur 1 se décharge sur le tube 5.jusqu'au moment où la valeur instantanée correspondante est atteinte.
Pendant l'autre alternance de la tension appliquée, al- ternance pendant laquelle la tension est appliquée, par l'intermé- diaire du transformateur 3, à. l'anode du tube 5, pendant la durée de chaque impulsion, le condensateur est chargé par l'intermédiaire du tube 5 ou se décharge sur le tube 4.
La tension aux bornes du condensateur 1 affecte donc une forme discontinue telle que représentée,sur la fig. 2. Sur cette figure, la courbe de la tension appliquée au transformateur 3 est indiquée par 6, et celle de la tension de sortie discontinue obte- . nue aux bornes du condensateur 1, par 7. Comme le montre cette figure, la grandeur de la tension de sortie est déterminée par les valeurs instantanées, obtenues à des moments équidistants, de l'am- plitude de la tension à. convertir 6.
La fréquence des va.riations discontinues de la tension est égale à celle des impulsions appliquées aux grilles des tubes 4 et 5. Si cette fréquence est élevée par rapport à la composante de fréquence maximum de la tension à, convertir, telle que repré- sentée sur la fig. 2, la courbe de la tension discontinue aux bor-
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nes du condensateur se rapproche de colle de la tension à convertil
A mesure que la fréquence des impulsions de commande devient plus élevée, le rapprochement est meilleur.
Si la fréquence des impulsions de tension appliquée aux tubes 4 et 5 est égale à celle de la. torsion appliquée au trans- formateur 3, on obtient aux bornes du condense leur 1 une tension continue dont la grandeur et la polarité dépendent du décalage en- tre la tension appliquée au transformateur 3 et la tension pulsa- toire.
Sur la fig. 3, la tension appliquée au transformateur 3 est indiquée par 8, tandis que les impulsions de tension sont in- diquées par 9, respectivement 9' . Pour le décalage mentionne sur la figure entre la tension 8 et les impulsions en traits pleins, le condensateur 1 se charge jusqu'à une tension continue représen- tée par l'horizontale 10. Par contre, si l'on applique aux tubes
4 et 5 les impulsions 9' représentées en pointillés, le condensa- teur 1 se charge jusqu'à une tension'continue, de polarité inverse, représentée par l'horizontale 10'. La grandeur et la polarité de la tension continue engendrée dépendent donc du décalage entre les tensions 8 et 9, respectivement 8' et 9'.
Si la fréquence des impulsions est un sous-harmonique de la tension appliquée au transformateur 8, il ne peut plus être ques- tion d'un décalage entre les deux tensions, mais la tension appliquée au transformateur est convertie en une tension continue dont la grandeur et la polarité dépendent de l'intervalle de temps compris entre la manifestation d'une impulsion de t@nsion et la manifesta- tion du passage par zéro voisin de la tension à convertir.