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PERFECTIONNEMENTS AUX AMPLIFICATEURS THERMOIONIQUES.
La présente invention se rapporte à des méthodes égalisant le niveau du signal de sortie dans les systèmes de transmission tels que les récepteurs de radiodiffusion, et emploie dans ce but des dispositifs résistants sensibles à la chaleur,nommés "Ther- mistors".
Par le terme "Thermistor" on entend un élément résistant sen- sible à la chaleur, ayant une résistance dont le coefficient de température peut être positif ou négatif,et qui, en plus, vaut plusieurs fois le coefficient correspondant à un métal pur; tel que le'cuivre. Cette propriété rend les thermistors particulière- ment utiles à plusieurs applications spéciales dans les circuits électriques.
Plusieurs matériaux différents peuvent convenir pour l'élé- ment résistant du thermistor, ces matériaux ayant des propriétés différentes à d'autres points de vue ; exemple, un matériaù.
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résistant, dont la résistance à un haut coefficient négatif de température, comprend un mélange d'oxyde de manganèse et d'oxyde de nickel, avec,ou sans addition, d'autres oxydes métalliques, le mélange étant effectué à une température convenable .
Les thermistors ont été employés sous deux formes diffé- rentes : a) comme thérmistor à chauffage direct, et comprennant un élément résistant -fait d'un matériau résistant sensible à la chaleur, et pourvu de conducteurs de sortie ou terminaux. b) comme thermistor à chauffage indirect,comprenant l'élément (a) et pourvu en plus d'une bobine chauffante, isolée électriquement de l'élément.
Un thermistor à chauffage direct est destiné à être com- mandé principalement pas le courant qui le traverse et qui fait changer en concordance la température et aussi la résistance... Un tel thermistor sera sensible aussi à la température ambiante,et par ce fait il peut être employé comme un contrôle thermostatique, ou emploi similaire,étant directement chauffé ou non par le cou=' rant qui le traverse. Un thermistor à chauffage indirect est,prin- cipalement,destiné à être chauffé par un courant de commande qui passe à travers la bobine chauffante,et qui est d'ordinaire,mais non nécessairement , différent du courant qui passe à travers l'élé- ment résistant. Ce type de thermistor peut être commandé par l'un ou l'autre, ou par les deux types de commande, applicables à un thermistor à chauffage direct.
Des informations plus détaillées des propriétés du ther- mistor, peuvent être trouvées dans un article de G.L. PEARSON dans la revue de "Bell Laboratories" du mois de décembre 1940, à la page 106.
La présente invention prévoit un circuit de transmission électrique transmettant des signaux ayant des fréquences dans une ou plusieurs zônes, et qui dispose de moyens pour séparer les dites zones de fréquences, et pour les diriger vers deux circuits séparés;
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chaque circuit/étant pourvu d'un réseau atténuateur comprenant une bras prend série de bras de résistances en shunt. Un de ces/com-/l'élément résistant d'un thermistor, choisi de telle façon que le niveau des signaux à la sortie du réseau soit pratiquement indépendant du ni- veau à l'entrée du réseau.
L'invention est mieux comprise par la description détaillée suivante des formes de réalisation montrées sur les dessins ci- joints, sur lesquels :
La fig.l montre une représentation schématique du circuit d'un réseau atténuateur employé dans les formes de réalisation de l'invention;
La fig.2 montre une représentation schématique du circuit d'une partie d'un système de télévision en accord avec l'invention; et
Les fig.3 et 4 représentent un amplificateur à bandes larges conforme à l'invention.
Dans la description qui suit, toutes les résistances aux- quelles il ne sera pas référé comme. des thermistors, sont considé- rées comme étant du type ordinaire et sont constantes, c'est-à-dire que leùrs valeurs sont indépendantes des courants qui les traver- sent.
La figure 1 montre un réseau atténuateur(ou potentiomètre) du type L, de forme connue, et dont"l'impédance shunt"est l'élément résistant R1, d'un thermistor T1, à chauffage direct , tandis que "l'impédance sériett est la résistance R5. Les bornes terminales de l'entrée et de la sortie du réseau sont indiquées respectivement par 1, 2 et 3, 4.
Si le thermistor T1 est supposé avoir une résistance à coef- ficient négatif de température, le niveau des signaux obtenu aux bornes de sortie,3 et 4, augmentera d'une valeur similaire au ni- veau des signaux d'entrée correspondants, appliqués aux bornes 1 et
2, puisque la température et la résistance du thermistor uagmente- ront de manière à diminuer le rapport de transformation R1/ (R1 +
5) du potentiomètre. Un effet opposé se présente quand le niveau
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du signal d'entrée diminue, de sorte que les changements du niveau à la sortie seront plus petits que les changements du niveau à l'en- trée. Donc, l'arrangement produit un effet de réduction de contraste.
Il est clair que si le thermistor T1 et la résistance R2 changent de place, qu'une réduction de contraste sera obtenue, si le thermistor à un coefficient positif de température.
Dans la présente invention le cas particulier intéressant de réduction des contrastes, est celui dans lequel le niveau de la sor- tie est indépendant du niveau de l'entrée.
Dans l'arrangement de la figure 1, par le choix adéquat du rapport R5/R1, correspondant à un niveau moyen déterminé du signal d'entrée , la tension de sortie devient indépendante de la tension du signal d'entrée. Si, dans ce but, les bornes 3 et 4 sont connec- tées à un circuit d'une haute impédance, tel que le circuit de la grille d'une lampe thermionique, un niveau constant de sortie sera obtenu.
C'est dans les récepteurs de télévision, où très souvent l'on rencontre des difficultés pour maintenir la synchronisation propre du générateur de balayage ,quand les signaux entrant de synchronisa- tien changent d'amplitude, à cause du !!fading!! par exemple, qu'un tel arrangement est néces'saire.
La figure 2 montre une partie d'un récepteur de télévision, dans lequel S est un séparateur, employé pour séparer les impulsions de synchronisation de ligne et les impulsions de synchronisation de cadre, des signaux de l'image. un récepteur radiophonique, compre- nant les circuits ordinaires d'amplification et de détection (non montrés) est indiqué par RR, et connecté aux bornes d'entrée de S.
Les signaux de l'image sont détournés vers PS, et les impulsions de synchronisation de ligne et de cadre sent dirigées respectivement vers LS et FS, et de là vers le générateur en "dents de scie"(non montré) produisant la tension de balayage. Tous ces montages sont bien connus.
Entre le séparateur S et les circuits LS et FS, sont connec- tés respectivement deux réseaux atténuateurs, semblables à celùi
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montré à la figure 1, ayant des thermistors à chauffage direct T20 et T21, à coefficients négatifs de température, comme élément.s de shunt, R22 et R23 étant les résistances en série correspondantes.
Par un-choix adéquat des éléments résistants R20 et R21, et aussi de R22 et R23, de la manière déjà expliquée plus haut, les impul- sioiis de synchronisation, appliquées sur LS et FS, produiront une amplitude constante, indépendante de la variation des signaux'de l'entrée.
Les thermistors, étant à opération relativement lente, ne réagiront pas à la puissance instantanée des impulsions, mais seule- ment à leur puissance moyenne prise pendant une courte période de temps. Ils réagiront donc aux variations, comparativement lentes, d'un niveau d'entrée associé au fading et similaire.
Une application des amplificateurs à bandes larges des ré- seaux de la figure 1, est montrée sur la figure 3.
Dans certaines circonstances il est désirable d'obtenir au moyen d'un amplificateur à bandes larges une puissance constante de sortie, indépendante des variations du niveau de la puissance dansées'parties différentes de la bande. La zône de fréquences est divisée en plusieurs bandes, qui sont amplifiées séparément et en- suite recombinées après les réseaux atténuateurs de la figure 1.
Sur la figure 3, les signaux entrants sont appliqués aux bornes d'entrée d'une paire de filtres, respectivement le filtre passe-haut HPF et le filtre passe-bas LPF, et dirigés séparément vers deux amplificateurs HA et LA, qui amplifient les parties supérieure et inférieure de la bande de fréquences. Les détails des filtres et des amplificateurs ne sont pas montrés, parce que l'un quelconque des montages connus peut être employé.
Les bornes de sortie des amplificateurs sont connectées res- pectivement à des réseaux atténuateurs déséquilibrés correspondants et'comprenant des thermistors à chauffage directe T14 et T15 con- nectés en shunt, et des résistances R16 et R17 connectées en série.
Les bornes de sortie des rédeaux atténuateurs sont connectés en
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parallèle;et raccordés à d'autres amplificateurs ou appareils non montrés.
Les deux thermistors auront unerésistance à coefficient négatif de température. Quand par exemple, le niveau général de la puissance des signaux de la zône supérieure des fréquences, augmen- te, le courant qui traverse le thermistor T14 augmentera et le ré- sistance R14 diminuera. Par un choix adéquat du thermistor T14 et de la résistance R16, il y a moyen de garder le niveau de sortie pra- tiquement constant. De la même manière il y.a moyen de choisis,pour la rangée de basses fréquences l'élément résistant R15 du thermistor T15, et la résistance R17, tels que, pour cette rangée,le niveau de sortie soit pratiquement constant. Le niveau total à la sortie reste donc constant.
Il est évident que la zône de fréquences peut être divisé en plus de deux bandes subsidiaires, en prévoyant une série appro- priée de filtres de bandes et d'amplificateurs, une réseau atténua- teur similaire à T14, R16, étant disponnible pour chacun d'eux. Les bornes de sortie de tous les réseaux sont connectées en parallèle.
Des impédances additionnelles, d'un type quelconque,(non montrées) peuvent être connectées en série avec l'une ou l'autre, ou avec les deux thermistors. ne
Les thermistors T14 et T15/sont pas nécessairement semblables et il est très souvent désirable qu'ils aient des zônes de fréquen- ces complètement différemtes. Il peut arriver par exemple, nue la puissance de zône de basses fréquences soit beaucoup plus forte, et dans ce cas, l'élément du thermistor R15 aura une dimension plus grande que celle de l'élément R14.
Vu que les thermistors peuvent être mis en action en un point approprié dans leurs courbes,caractéristiques de la tension du courant, l'un ou l'autre, ou tous les deux peuvent être du type à chauffage indirect, les bobines chauffantes étant alimentées par des courants convenables d'un ou plusieurs circuits locaux. Dans ce cas, par exemple, le point de fonctionnement peut être placé tel qu'il se trouve sur la pente négative de la courbe.
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Sur la figure 4 est montrée une variation d'un des réseaux de sortie de la figure 3, dans lequel l'élément résistant R18,du thermistor T18 est connecté en série, et la résistance R19 connec- tée en shunt. Le thermistor aura une résistance à coefficient posi- tif de température comme le niveau des signaux transmis à travers le transformateur.augmente, la résistance R18 augmentant de même, et le réseau peut être équilibré de manière à ce que le niveau de sor- tie reste pratiquement constant.
Quand la zône de fréquences est divisée en deux ou plusieurs bandes, amplifiées séparément, comme déjà décrit, tous les réseaux de sortie peuvent être du type montré sur la figure 1, ou du type montré sur la figure 4, ou quelques-uns peuvent être d'un type, et le restant de l'autre type.