pour: "Systèmes de conversion de durée de phénomènes physiques brefs".
La présente invention concerne des systèmes de conversion,de durée de phénomènes physiques brefs, et, en particulier, un procédé et des moyens pour réaliser une transformation de limite de temps d'une loi de variation.
On a souvent affaire, dans la technique électrique, radioélectrique ou dans des techniques voisines, telles que l'acoustique, les télétransmissions, etc... à des phénomènes de durée totale très'brève. Pour analyser ou mettre à profit ces phénomènes, on relève par exemple la courbe en fonction du temps d'une grandeur déterminée, telle qu'une tension aux bornes d'un appareil récepteur. L'examen direct d'une telle courbe est pratiquement très difficile, étant donné la brièveté du phénomène; pour la même raison, un enregistrement, préalablement à l'observation, nécessite un appareillage délicat et complexe. Il y a donc le plus grand intérêt à opérer, avant l'observation ou l'enregistrement, une dilatation de l'échelle des temps, c'est-à-dire à transformer la courbe étudiée par modification de l'unité
de temps, de telle sorte qu'un phénomène, durant par exemple un millième
<EMI ID=1.1> Dans plusieurs applications, on désire simplement utiliser la loi
de variation ainsi transformée, de la grandeur en cause, de toute façon désirée.
Dans certains cas, il est nécessaire d'opérer la transformation en sens inverse, c'est-à-dire d'abréger la durée apparente du phénomène au lieu de l'augmenter.
Dans d'autres cas, il est utile d'obtenir une loi de variation symétrique par rapport à l'origine des temps, la courbe transformée se déduisant de la première par inversion de l'échelle des temps, son origine coïncidant avec la fin du phénomène et sa terminaison avec le début, cette symétrie pouvant, en outre, s'accompagner d'une dilatation ou d'une contraction de l'unité de temps.
Ces trois sortes de transformations sont désignées ci-dessous sous l'appellation générique de "conversion de durée".
On a déjà proposé d'opérer une dilatation ou une contraction de durée par utilisation d'un faisceau cathodique balayant une mosaïque photoélectrique, qui effectue un enregistrement intermédiaire automatique de la courbe étudiée.
La présente invention a pour objet de prévoir un procédé perfectionné pour obtenir une telle conversion; elle s'étend naturellement aux appareils qui mettent en oeuvre ce procédé.
L'invention sera expliquée plus en détail, en supposant que la grandeur variable qu'il s'agit de convertir en durée est une tension électrique. On doit comprendre que ceci ne diminue en rien 'sa généralité, étant donné que de multiples moyens connus sont à la disposition de l'homme de l'art pour convertir une grandeur d'une autre nature en une tension électrique variable.
L'invention prévoit principalement d'utiliser deux lignes à retard reliées entr'elles par des organes à seuil, la valeur du seuil (définie,
de préférence, par une tension de polarisation de grandeur déterminée) étant la même pour tous ces organes. La tension variable, polarisée si besoin est, pour avoir toujours une valeur positive, est appliquée à une des extrémités de la première ligne; à l'autre extrémité de cette même li-
<EMI ID=2.1>
gne, on envoie une impulsion positive, dite impulsion pilote, d'amplitude égale à la tension du seuil ci-dessus, qui se propage en sens inverse,de
la tension variable. L'interférence de cette impulsion avec la tension variable en chaque point de la ligne provoque une addition des tensions, et, par suite, le fonctionnement des organes à seuil,qui transmettent à la seconde ligne à retard des impulsions secondaires, qui s'y propagent vers les deux extrémités; la tension transformée en durée est recueillie, suivant
le cas, à l'une ou l'autre extrémité de cette ligne.
L'invention sera exposée plus en détail en se référant aux dessins annexes qui en donnent, à titre d'exemples non limitatifs, certains modes de réalisation.
Dans le montage de la figure 1, les organes à seuil sont des redresseurs secs; dans la figure 2, des tubes à vide.
Sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes organes.
On voit en 1 et 6, fig. 1, les lignes à retard utilisées; celles-ci étant de constitution bien connue en soi, n'ont pas besoin d'être décrites plus en détail. Les appareils branchés aux extrémités de ces lignes présentent des impédances égales aux impédances caractéristiques en cause, ce que l'on obtient, si besoin est, en disposant en parallèle, sur cette ligne, des impédances appropriées, telles que celles représentées en 4 et 5, afin d'éviter toute réflexion des ondes provenant de l'intérieur des lignes.
La ligne 1 présente entre les bornes 2 et la section délimitée par la li-
<EMI ID=3.1>
La tension variable à transformer est appliquée aux bornes 2 et se propage de la gauche vers la droite, l'impulsion auxiliaire d'amplitude E, appliquée aux bornes 3, se propage de droite à gauche. On choisit, de préférence, la différence entre les instants d'application de cette impulsion
<EMI ID=4.1> est au moins égal à la moitié de la durée pendant laquelle on désire transformer la tension variable appliquée en 2. On voit que, de la sorte, l'impulsion auxiliaire rencontre le front avant de la tension variable au point
10 de la ligne et le front arrière au point 11 (ou avant ce point). Ces points 10 et 11, ainsi que des points intermédiaires régulièrement espacés, sont des points d'interconnexion des différentes cellules de la ligne. Ces points 10 ..... 11 sont réunis à des points correspondants 12 ..... 13 de la ligne 6, les connexions identiques entr'elles comportent chacune un redresseur 14 et une résistance 15 montés en série entre les points 10 .....11 et un conducteur commun de retour 16. Les bornes 12 13 sont connectées respectivement aux points communs des éléments 14 et 15.
Les cellules composant les lignes 1 et 6 ont leurs bornes inférieures en court-circuit, ce court-cir.cuit réunissant respectivement les bornes inférieures de 2 et 3 d'une part, de 7 et 8 de l'autre. Le conducteur 16 est relié directement aux bornes inférieures de 7 et 8 et, à travers une source continue 17 de valeur E, aux bornes inférieures de 2 et 3, de façon que le conducteur 16 soit polarisé positivement par rapport à la borne inférieure de 2. On voit que, de la sorte, il faut qu'une tension positive de valeur supérieure à E soit appliquée aux points 10 ..... 11, pour que le redresseur 14 associé débite en créant une chute de tension dans la résistance 15, chute qui provoque une impulsion secondaire aux points 12 ..... 13.
On prend E nettement plus grand que la valeur maximum que peut atteindre la tension variable étudiée appliquée aux bornes 2, ce qui fait qu'en l'absence d'impulsion auxiliaire, aucun redresseur ne peut fonctionner.
L'amplitude uniforme de l'impulsion pilote est réglée égale à E. L'impulsion appliquée aux bornes 3 et la tension variable introduite en 2 qui se propagent en sens inverse, ont une vitesse relative double de la vitesse de propagation dans la ligne. Par suite, les impulsions transmises successivement par les différents ensembles 14-15 aux points 12 ..... 13
<EMI ID=5.1>
2n
dentiques de la ligne 1 entre les bornes 2 et la section AB. Ces impulsions
<EMI ID=6.1> leur passage dans la ligne 6, également réalisée de façon homogène avec n
<EMI ID=7.1>
<EMI ID=8.1>
les,instants d'arrivée aux bornes 8 étant décalés de :
<EMI ID=9.1>
Par suite, si la tension variable appliquée aux bornes 2 a une durée
<EMI ID=10.1>
totale T telle que :
<EMI ID=11.1>
d'où l'on tire :
<EMI ID=12.1>
On peut également recueillir les impulsions aux 'bornes 8; leur durée
<EMI ID=13.1>
<EMI ID=14.1>
Ces rapports sont les facteurs de transformation de l'opération de
<EMI ID=15.1>
T1
négatif. Le nombre de sections des lignes 1 et 6 et d'organes de raccordement 14-15 est évidemment fonction de la finesse des détails,que l'on désire recueillir dans la courbe transformée.
On voit que cette méthode ne nécessite, pour sa mise en oeuvre, que des organes simples, par opposition au matériel complexe qu'entraîne l'emploi d'un faisceau cathodique et d'une mosaïque photo-électrique.
Une variante d'utilisation du montage ci-dessus consiste à appliquer les impulsions pilotes aux bornes 7 de la ligne 6, le signal étant appliqué aux laornes 2 ou 3. L'impulsion pilote est appliquée ici en même temps que le front avant du signal. Dans ce cas, la tension convertie en durée est obligatoirement recueillie en 7 et ne peut l'être en 8. Dans ce but, les bornes 7 formant dipôle pouvant, par exemple, être intercalées comme élément de liaison entre l'anode d'un tube à vide et la grille d'une lampe suivante, le premier tube fournissant les impulsions pilotes, le second amplifiant le signal transformé en durée. Le facteur de transformation, comme on le voit aisément, a, dans ce cas, pour valeur :
<EMI ID=16.1>
Dans la majorité des applications, les résistances 15 peuvent être avantageusement supprimées.
On a supposé, dans la, description précédente, que chaque cellule
de la ligne 1 était connectée par un appareil 14 à une cellule correspondante de la ligne 6. Il n'est évidemment pas nécessaire qu'il en soit ainsi, les appareils 14 pouvant être espacés de plusieurs cellules, les nombres
de cellules intercalaires sur les lignes 1 et 6 pouvant être différents.
Dans la. réalisation de la figure 2, les ensembles 14-15 sont remplacés par des tubes à vide 18, les impulsions provenant de 10-11 sont appliquées par des liaisons capacité 19 - résistance 20 sur les grilles
de commande des tubes polarisées, au delà du point de naissance du courant plaque de la quantité E, grâce à la batterie unique 21. Les cathodes des tubes sont à la masse, ainsi que la borne inférieure de 2. Les impulsions
<EMI ID=17.1>
qui sont transmises aux points 12 ..... 13 par les transformateurs 22, le fonctionnement étant, pour le reste, identique à celui du montage de la figure 1.
On peut, dans bien des cas, supprimer les transformateurs 22: les anodes des tubes sont alors reliées directement aux points 12 ..... 13.
Dans ce cas, les bornes inférieures de la ligne 6 sont reliées au pôle
<EMI ID=18.1>
Dans certaines applications, par exemple en télévision, les signaux à traiter comportent à leur début, une impulsion de valeur convenable et de même polarité/ qui peut jouer le rôle d'impulsion pilote. Dans ce cas, on peut supprimer la portion de la ligne 1 comprise entre AB et les bornes 3, ainsi que l'impédance. 5, les bornes 3 étant isolées l'une de l'autre; l'impulsion de début, après sa réflexion sur l'extrémité de droite de la ligne, joue alors le rôle de l'impulsion auxiliaire.
Dans les cas où l'impulsion de début a une polarité inverse de celle du signal, on emploie encore la variante ci-dessus, mais en court-circuitant les bornes 3, de façon à changer le signe de l'impulsion réfléchie.
Dans chacun de ces cas, il faut que le pilote ait une amplitude égale au moins au double de la valeur maximum de l'amplitude du signal à transformer, afin que l'interférence de deux portions du signal (l'une entrante et l'autre réfléchie) ne puisse, en aucun cas, faire fonctionner les organes à seuil.
Une autre variante de réalisation consiste à débloquer simultanément tous les dispositifs à seuil au moyen de l'impulsion pilote; on voit aisément que, dans ce cas, le facteur de transformation est égal au rap-
<EMI ID=19.1>
81 La figure 3 représente un mode de réalisation de cette variante. Pour plus de simplicité, on n'a représenté que trois dispositifs à seuil constitués, dans cet exemple, par des tubes à vide à grille-écran 23, dont les grilles de commandes sont connectées aux différents points 10 ..... 11 et les anodes aux points 12 ..... 13. Tous les écrans sont connectés en parallèle, grâce au conducteur 24. La borne inférieure de 7 est reliée au pôle positif de la haute tension. L'impulsion pilote, d'amplitude convenable, est appliquée entre le conducteur 24 et la masse et débloque simultanément pour un instant tous les tubes 23, d'où un fonctionnement, qui s'analyse aisément à partir de l'exposé, qui précède. La ligne 1 est fermée à droite sur son impédance caractéristique 5. Les signaux transformés sont également recueillis en 7 ou 8 suivant le cas.
Le procédé suivant l'invention peut être avantageusement utilisé pour l'observation de phénomènes très rapides, en liaison, par exemple, avec des oscillographes à écran sans persistance, dans des systèmes de téléphonie à compression ou dilatation de bande, de téléphonie secrète, etc.
Dans certains cas, le phénomène à observer se répète de façon régulière à une fréquence déterminée F. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'appliquer des impulsions pilotes à la même fréquence F, et on peut utiliser, pour ces impulsions, une fréquence différente, par exemple sousmultiple .
Il est clair, par ailleurs, que bien des détails peuvent être changés sans sortir du cadre du présent brevet; on peut inverser le sens du redressement, ainsi que celui de la batterie de polarisation, remplacer les redresseurs secs par des diodes ou autres organes à caractéristique non linéaire, réaliser les connexions d'une autre façon, etc.,