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POTENTIOMETRES ELECTRONIQUES
La présente invention se rapporte à des potentiomètres électroniques et, plus particulièrement, aux potentiomètres à grande vitesse comportant l'utilisation de dispositifs de commutation élec- tronique .
. Dans certaines applications de la technique électronique, il est souvent nécessaire de prévoir l'exploration rapide de bandes de fréquences, ou une variation rapide de 'tension, de phase, et d'autres constantes de montage. C'est en particulier le cas dans les appareils de balisage tournants et dans les dispositifs d'explo- ration électronique tels que les récepteurs panoramiques et analogues.
La variation de telles constantes de montage au moyen d'appa- reils mécaniques ne convient pas toujours aux exigences particulières du cas envisagé. En particulier, les vitesses qu'il est possible d'ob tenir avec des moyens mécaniques sont fréquemment inférieures à celles @
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nécessaires, et leur commande n'est pas d'ordina,ire assez souple.
L'invention a notamment pour objet la constitution d'un potentiomètre susceptible de fonctionner à de très grandes vitesses.
Elle a également pour objet la constitution d'un potentio- mètre comportant l'emploi d'organes commutateurs électroniques, en vue de la production d'un cycle continu et rapide de variations de tension.
Linvention envisage également un potentiomètre à grande vitesse comportant l'emploi, comme organe de commutation électro- nique, d'un tube à faisceau cathodique, en combinaison avec des élé- ments de montage potentiométriques.
Conformément à certaines caractéristiques de l'invention, il est prévu un potentiomètre constitué par un tube à faisceau catho- dique contenant un système dit de dynodes, lequel comporte un cer- tain nombre de cibles pour le faisceau cathodique, disposées en cercle et une plaque dite barrière, munie d'ouvertures convenables, en avant des cibles. Au moyen d'un montage de balayage convenable, on fait explorer au faisceau cathodique du tube la pla,que barrière et, à travers les ouvertures, les cibles disposées radialement et reliées à des prises de tension sur une ligne extérieure au tube, comportant, entre lesdites prises des éléments de circuit à chute de tension.
Quand le faisceau entre en contact avec les cibles suc- cessives, l'émission secondaire de celles-ci, a,ttirée vers la plaque barrière, établit une voie conductrice, par laquelle un potentiel proportionnel a,ux chutes de tension entre prises correspondantes se développe sur la, plaque barrière par rapport à la terre. Divers types d'impédance peuvent être utilisés entre les prises, pour four- nir les gradins de tension désirés, ce qui, comme le fa,isceau se dé- place à toute vitesse désirée, déterminée par la fréquence de ba- layage, rend possible l'obtention, à différentes vitesses, de toute une variété de cycles de variations de tension.
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Les objets ci-dessus de l'invention, ses caractéristiques et d'autres encore, seront mieux compris à la lecture de la description qui suit et à l'examen des dessins joints qui en représentent sché- matiquement, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation.
La figure 1 est le schéma d'un potentiomètre conforme à certaines caractéristiques de l'invention.
La figure 2 représente, partie en coupe, partie schématique- ment, le potentiomètre de la figure I .
La figure 3 montre une variété d'impédances susceptibles d'être utilisées dans le potentiomètre des figures 1 et 2 .
Les figures 4,5, 6,7, montrent de façon graphique diverses variations de tension possibles au moyen du potentiomètre comportant certaines caractéristiques de l'invention.
On voit à la figure 1 que le.potentiomètre est constitué par un tube à faisceau cathodique 1, pourvu de l'appareillage usuel projecteur d'électrons, destiné à la production d'un faisceau élec- tronique, ledit tube comportant notamment une cathode 2, une grille de commande 3, une électrode de concentration 4 et des plaques dé- viatrices 5, la grille 3 étant convenablement polarisée. Les plaques déviatrices 5 sont excitées à partir d'un montage de balayage 6, de manière à faire dévier le faisceau cathodique suivant une trajectoire circulaire qui le fait passer sur un cerbain nombre d'ouvertures 7, dans une plaque barrière 8, lesdites ouvertures 7 étant représentées en trait interrompu, la partie du tube qui est en avant sur cette figure étant l'extrémité des cibles, ou de'l'écran dudit tube.
En arrière de chaque ouverture, dans la direction du faisceau cathodique qui les frappe, est disposée une cible séparée, indiquée en 9 . Tou- tes les cibles sont connectées séparément à une ligne commune 10 établissant la connexion entre les bornes d'entrée 11 . La plaque barrière 8 est pourvue d'une borne séparée 12, dont la fonction sera expliquée à propos de la figure 2 .
Entre deux cibles consécutives,
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il est inséré sur la ligne 10 une impédance 13, l'ensemble constituant un circuit potentiométrique. Lesdites impédances peuvent avoir l'une quelconque des formes représentées à. la figure 3, c'est à dire que chacune d'elles peut être soit une résistance 14, soit une self-in- duction 15, soit la combinaison d'une résistance de grande valeur et d'une capacité shunt, comme représenté en 16 . Des impédances con- venables, seules ou en combinaison, comme représenté à la figure 3, peuvent être employées entre les cibles, pour obtenir la gradation de tension désirée.
Sur la figure 2, le tube à faisceau cathodique 1 est repré- senté en coupe à son extrémité comportant les cibles, montrant la, disposition de la plaque barrière 8 et des cibles 9 . Les ouver- tures de la plaque barrière sont indiquées en 7 . Il est appliqué à la plaque barrière 8 une polarisation positive élevée, à partir du point 17, et chacune des cibles élémentaires est pourvue d'une polarisation convenable à, partir du point 18, à travers des résis- tances 19,20 et 21, la polarisation des cibles étant, de préférence, de valeur inférieure au potentiel de la plaque 8 . Cette différence de potentiel entre la plaque barrière et les cibles élémentaires est cause que toute émission secondaire originaire des cibles est attirée vers la plaque barrière, chaque fois que le faisceau traverse l'ouver- ture de la plaque 8 .
C'est à dire que, chaque fois que les électrons du faisceau frappent une des cibles 9, une émission d'électrons se- condaires se produit vers la plaque 8, établissant une voie conduc- trice entre la cible en question et la plaque. Il est, bien entendu, nécessaire de prévoir des cibles susceptibles de réagir convenable- ment a,u faisceau électronique qui les frappe, de la manière indiquée.
La, plaque 8 est pourvue, comme déjà indiqué à propos de la figure 1, d'une borne de connexion à l'extérieur 12, à laquelle est appliquée la polarisation à partir du point 17 et qui assure également la liai- son avec un circuit de sortie, représenté par une résistance 22, mise
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à la terre en 23, et aux bornes de laquelle le potentiel disponible sur la plaque 8 peut être recueilli par une borne de sortie 24 . Il est évident que, comme les différentes cibles sont successivement mises en liaison avec l'électrode barrière par le faisceau électro- nique qui les frappe, des potentiels proportionnels aux impédances potentiométriques en série entre la borne mise à la terre IIA et la cible mise en liaison avec la plaque 8 peuvent être obtenus dans le circuit de sortie de la plaque.
Si l'on emploie, comme élément producteur de chute de ten- sion entre chacune des cibles, une résistance telle que celle re- présentée en 13 à la figure 2, on obtient un potentiomètre à grande vitesse fournissant, aux bornes IIA et 24, une variation de tension de sortie qui prend la forme d'une onde en gradins, pratiquement telle que représentée à la figure 4, pour chaque'cycle de rotation du faisceau. Différentes valeurs de résistances entre les cibles auront pour résultat des gradins de dimensions différentes, comme indiqué à la figure 5 .Les gradins des variations de tension re- présentés à la figure 6 indiquent que les résistances utilisées en- tre les cibles successives sont de plus en plus petites, ce qui pro- cure des gradins d'amplitudes graduellement croissantes.
Une courbe de tension correspondant à des impédances inductives successives est représentée à la figure 7 . La figure 4 est également pratiquement représentative des gradins qu'on obtient au moyen d'impédances con- stituées par la'combinaison d'une capacité et d'une résistance, comme représenté en 16 à la figure 3 .
On voit que l'invention procure un potentiomètre dont la vitesse de variation peut varier avec la fréquence du circuit de déviation et dont les caractéristiques de variation peuvent revêtir un grand nombre de formes désirées.
Bien qué les caractéristiques de l'invention aient été ci- dessus décrites en liaison avec des appareils particuliers, il doit
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être bien compris que cette description n'a, été faite qu'à titre d'exemple et ne saurait limiter la portée de l'invention.