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" Générateur d'oscillations "
La présente invention est relative à des oscillateurs et particulièrement à des générateurs d'oscillations à tube à vide du type à réaction ou rétroaction.
L'invention a pour objet de procurer un oscillateur à tube à vide unique simple, agencé pour fournir du courant de signalisation d'une fréquence désirée interrompueà une cadence désirée et de produire une puissance de sortie suf- fisante, dans un tel oscillateur, avec les rapports d'ampli- tude désirés et avec des limites satisfaisantes de voltage et de variation de fréquence, dans des conditions de charge variable .
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Une particularité de l'invention est un oscillateur à tube à vide unique agencé pour produire simultanément des oscillations à la fréquence de signalisation et à la cadence d'interruption désirées, le rapport entre les am- plitudes des deux fréquences étant ajusté de façon que la ré- action de la fréquenpe plus basse conduise alternativement le potentiel de grille dans une zone dans laquelle l'ampli- fication est insuffisante pour soutenir l'oscillation à la fréquence plus haute et dans une zone dans laquelle l'oscillation à la fréquence plus haute est soutenue .L'os- cillation à la fréquence plus basse est soutenue par l'iner- tie de son circuit accordé et la fréquence de signalisation plus haute est, dès lorseffectivement interrompue à la cadence de la basse fréquence d'oscillation.
D'autres particularités de l'invention sont l'apport de moyens de limitation du volume dans un tel oscillateur et l'apport d'un shunt, ayant un coefficient voltage- impédance négatif, à travers le réseau, qui est accordé à la fréquence de signalisation de façon à obtenir une ampli- tude plus constante de la fréquence de signalisation.
On se référera à présent au dessin, ci-joint dans lequel : la fig. 1 montre un générateur d'oscillations suivant l'invention; la fig. 2 montre un oscillogramme du débit de l'oscilla- teur représenté à la fig. 1, la forme en enveloppe étant obtenue quand l'oscillateur est agencé pour régler, de fa- çon satisfaisante, l'amplitude du voltage de la fréqùence de signalisation; et la fig. 3 montre la forme en enveloppe quand un réglage de voltage insuffisant est prévu;
L'oscillateur montré à la fig. 1 du dessin comporte un tube à vide 10 du type à grille-écran à haute amplifica-
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tion ayant une cathode thermoionique 15, une grille de contrô- le 14, une grille-écran 13, une anode 11, et une paire de plaques 12 de concentration du faisceau électronique dispo- sées entre l'anode 11 et la grille-écran 13.
La cathode 15 est indirectement chauffée par un élément chauffant 16, de la manière usuelle, et les plaques 12 de déflection du fais- ceau électronique sont connectées électriquement à la cathode.
Bien que le tube montré. soit du type à faisceau électroni- que , un tube à haute amplification sans plaques de déflec- tion du faisceau électronique, peut être utilisé . Le cir- cuit de courant spacial anode-cathode part de l'apode 11, et aboutit à la cathode 15 en passant par l'enroulement 21 d'une bobine d'inductànn, par l'enroulement 31 et une partie de l'enroulement 32 d'une seconde bobine d'induction,1 e ba- lai 30, et la batterie 50.
Un condensateur 36 est monté en dérivation sur les enroulements 31,32 et 33, de façon à for- mer un réseau accordé qui est résonnant à la fréquence de signa- lisation désirée, par exemple 1000 cycles par seconde; et un condensateur variable 20 est monté en dérivation sur l'enroulement 21 de façon à former une réseau accordé qui est résonnant à la fréquence à laquelle on désire que la fréquence de signalisation soit interrompue, par exemple 15 cycles par seconde . Le condensateur 20 est variable pour permettre d'ajuster sa capacité de façon à accorder la condensateur et l'enroulement 21 à la fréquence d'interruption désirée .
Le circuit grille de contrôle-cathode va de la grille 14 en passant par la résistance 19 au balai de potentiomètre 24, en passant par la résistance 23 en paral- lèle avec l'enroulement 22, de là au balai de potentiomètre 39, en passant par la résistance 38 à la cathode 15. La grille de contrôle n'est pas polarisée par une source de courant continu et la fréquence de signalisation ainsi que la fréquence d'interruption ne sont pas toutes deux ramenées à la grille de contrôle, la quantité de réaction ou rétroac-
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tion dépendant de l'ajustage des balais 24 et 39. La résis- tance 19 a une haute résistance, de façon à limiter le cir- cuit de grille .
L'enroulement primaire du transformateur de sortie 40 est monté en dérivation sur l'enroulement 31 et /un élément d'impédance 35 ayant un coefficient tempéra- ture-voltage négatif est monté en dérivation sur l'enrou- lement 33 et sur une partie de l'enroulement 32 déterminée par la position du balai 34 de façon à limiter l'amplitude des oscillations de la fréquence de signalisation. L'élé- ment 35 peut consister en carbure de silicium de dimension et caractère appropriés pour fournir l'intervalle d'impé- dances désiré . Par ajustage du balai 30, la portion de l'enroulement de bobine d'induction 32, qui est incluse dans le circuit anode-cathode , peut être modifiée et par ajustage du balai 34, la quantité d'inductance qui est shuntée par l'élément 35, peut être modifiée.
Le condensa- teur 37 qui est en série avec la résistance de potentio- mètre 38, est efficace pour empêcher le passage de cou- rant continu à travers la résistance . On suppose que les potentiomètres de réaction ont été ajustés pour obtenir les potentiels de réaction désirés et que l'oscillateur est mis en fonctionnement, par exemple en fermant les connexions de batterie . Immédiatement , les deux circuits accordés commencent à engendrer des oscillations à une allure très rapide, l'impédance initiale de l'élément 35 étant élevée.
Comme l'impédance de l'élément 35 décroît,la réaction décroît , jusqu'à ce qu'un point de stabilité soit atteint.
Ensuite l'élément 35 tend à compenser tout changement qui affecte l'amplitude d'oscillation, par exemple des change- ments dans la charge, le voltage de batterie, et, dans certaines limites, l'amplification donnée par le tube. Un élément d'impédance similaire peut être connecté sur l'en-
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roulement 21 pour compenser de tels changements dans l'ampli- tude des oscillations à la fréquence d'interruption.
Quoiqu'on considère qu'il est préférable de faire (fonctionner l'oscillateur avec une polarisation de grille nulle, comme il est montré dans le dessin, un fonctionnement satisfaisant est obtenu en donnant une polarisation de grille négative, de façon conventionnelle . Avec une polarisation de grille nulle, la fréquene de signalisation est interrompue pendant le demi-cycle positif de la fréquence d'interruption; et avec une polarisation de grille négative, la fréquence de signalisation est interrompue pendant le demi-cycle négatif de la fréquence d'interruption.
Quand la polarisation de grille est nulle, il y a un courant dans la circuit grille-ca- thode pendant le demi cycle positif de la fréquence d'inter- ruption ; et, avec un rapport suffisamment bas entre les am- plitudes des fréquences de signalisation et d'interruption;, la chute de potentiel dans la résistance 19 est efficace pour empêcher substantiellement une variation dans le poten- tiel de grille due à la fréquence de signalisation, en sorte que l'oscillation à la fréquence de signalisation cesse. Avec une polarisation de grille nulle, il n'y a pas de courant de grille et pas de chute de potentiel dans la résistance 19 pendant le demi-cycle négatif de la fréquence d'interruption et l'amplification du tube est suffisante pour maintenir l'oscillation à la fréquence de signalisation.
Si une source de polarisation de grille négative est prévue dans le cir- cuit grille de contrôle-cathode, le potentiel instantané de la grille varie sous le contrôle des potentiels de réaction, et, dans ce cas, il n'y a pas de courant de grille et pas de chute de potentiel dans la résistance 19 sauf pendant des pointes excessives dans la somme des potentiels de réaction instantanés des deux fréquences .
Avec un réglage suffisante /
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fourni par l'élément 35, de telles pointes excessives ne se produiront pas ou n'auront pas une durée suffisamment longue que pour supprimer l'oscillation à la fréquence de signalisa- tion pendant les demi-cycles positifs de la fréquence d'in- terruption ; mais pendant les demi-cycles négatifs, le potentiel de grille est amené au point de coupure des oscillations et au delà de ce point par l'énergie emmagasinée dans le cir- cuit, qui est résonnant à la fréquence d'interruption. Quand cette énergie emmagasinée est dissipée et que le potentiel de grille augmente à nouveau, jusqu'au point de coupure et au delà de ce point, la fréquence de signalisation réappa- rait.
De cette façon dans chaque cas, c'est-à-dire avec une polarisation de grille nulle ou avec une polarisation de grille négative, le voltage de fréquence de signalisation est arrêté et remis en marche à la fréquence d'interruption et une suppression substantiellement complète de la fré- quence de signalisation est obtenue pendant un demi cycle de la fréquence d'interruption.
Les oscillogrammes montrés aux figs. 2 et 3 indiquent que la forme en enveloppe de la fréquence de signalisation peut être réglée par le caractère de l'élément d'impédance négative 35, une enveloppe satisfaisante étant illustrée à la fig. 2 et une enveloppe non satisfaisante résultant d'un réglage insuffisant de l'élément 35 étant illustrée à la fig. 3 . Ces deuxoscillogrammes illustrent la série de formes d'enveloppe, qu'il est possible d'obtenir par le contrôle de l'amplitude des deux fréquences d'oscillation par l'élément 35 et la quantité d'atténuation dans les tra-, jets de réaction ou rétroaction .
C1 y a , évidemment, une limite à cette action de réglage et la forme d'enveloppe mon- trée à la fig. 3 illustre un cas où le voltage de signalisa- tion est entièrement éliminé, quand le potentiel de grille
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diminue à ou en-dessous de la valeur de coupure.
Le voltage de sortie utile peut être obtenu en connec- tant directement la charge aux bornes 41 et 42. Si un ne il- leur réglage est exigé, un amplificateur intermédiaire peut aussi être prévu . La longueur effective de chaque pé- riode d'oscillation de fréquence de signalisation est lé- gèrement plus faible que la longueur du demi-cycle positif de la fréquence d'interruption due à un changement de fré- quence pendant l'établissement et la dégradation du vol- tage de signalisation . La durée effective du voltage de signalisation est illustrée à la fig. 2 .
Les avantages que présente l'oscillateur décrit ci-dessus vis-à-vis des dispositifs connues de production d'un volta- ge de signalisation d'une fréquence désirée et d'interruption périodiquement de ce voltage à une cadence désirée réside dans sa simplicité, dans son coût initial peu élevé, et dans le faible coût de son entretien, qui résulte en par- tie de l'absence de parties mobiles.
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