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Montage pour engendrer une tension qui constitue une mesure de la fréquence d'une oscillation à haute fréquence.
L'invention concerne un montage pour engendrer une ten- sion qui constitue une mesure de la fréquence d'une oscillation à haute fréquence en faisant usage d'un dispositif appelé compteur de fréquence. Une telle tension permet, par exemple, de régler la fréquence centrale d'une oscillation à haute fréquence à émettre, et aussi de corriger automatiquement l'accord d'un récepteur.
Dans un montage connu, à compteur.de fréquence, on trans- met à un condensateur de réglage un courant pulsatoire dont l'am- plitude est proportionnelle à celle.des oscillations à régler et le nombre d'impulsions de courant par unité de temps correspond à la fréquence de l'oscillation à stabiliser, de sorte que l'intensi- té moyenne du courant fourni au condensateur est proportionnelle à cette fréquence.
Comme on transmet en même temps à ce condensateur,
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par l'intermédiaire d'une résistance, un courant d'intensité constante, mais de signe inverse,la, tension à basse fréquence obtenue aux bornes de ce condensateur constitue une mesure dé la fréquence; la composante continue de cette tension peut être uti- lisée pour le réglage de la fréquance centrale de 1-'oscillation H.F. précitée.
Ce montage présente un inconvénient: la grandeur de la tension de réglage dépend de l'amplitude de l'oscillation d'entrée.
Dans la demande de Brevet néerlandais n . 105285, on a déjà pro- posé d'obvier à cet inconvénient en faisant en sorte que le cou- rant fourni par la résistance précitée au condensateur de régla- ge varie aussi avec l'amplitude des oscillations à stabiliser, de sorte que, pour la fréquence centrale de ces oscillations, on engendre une tension de réglage indépendante de l'amplitude de l'oscillation d'entrée.
Le montage connu présente encore un autre inconvénient: pour obtenir une sensibilité maximum, la capacité dU condensateur de réglage précité doit être très faible et dans ce cas, la réa- lisation de ce montage suscite des diffilcutés d'ordre p@atique car la tension de réglage engendrée varie alors avec les capaci- tés parasitaires.
L'invention fournit aussi des.montages qui présentent l'avantage que, pour la fréquence centrale des oscillations à haute fréquence, la tension de réglage est indépendante de l'am- plitude de ces oscillations et en même temps indépendante des ten- tensions d'alimentation, tout en présentant une grande sensibili- té par le fait qu'ils comportent un condensateur aux bornes du- quel on engendre une tension de réglage indépendante de la fré- quence des oscillations à stabiliser.
A cet effet, ces montages comportent des moyens d'en- gendrer des impulsions électriques dont la forme et la grandeur sont indépendantes de l'amplitude et de la fréquence de l'oscil-
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lation à haute fréquence et dont le nombre par unité de temps corréspond,à la fréquence de cette oscillation, de sorte que la valeur moyenne est proportionnemelle au produit de la fréquence instantannée de l'oscillation à haute fréquence et de l'ampli- tude, des oscillations électriques précitées, tandis que, confor- mément à 1'invention, on prévoit des moyens tels que pour la fré- quence .centrale des oscillations à haute fréquence, la tension de réglage soit indépendante de l'amplitude des impulsions préci- tées.
L'invention sera expliquée en détail à l'aide de deux montag es.
Le premier montage comporte une self-induction que tra- versent des impulsions de courant dont le nombre par unité de temps correspond à la fréquence des oscillations à haute fréquence et dont la grandeur est indépendante de l'amplitude de ces oscilla- tiQns; aux bornes de cette self-induction, on obtient donc des impulsions de tension de forme constante qui sont redressées à l'aide d'un redresseur et l'intensité du courant dans ce redres- seur constitue une mesure de la fréquence des oscillations à sta- biliser.
Suivant l'invention, la tension de réglage est constituée par la différence entre une tension qui est proportionnelle à l'intensité moyenne du courant dans ce redresseur et une tension proportionnelle à l'amplitude des impulsions de courant précitées le tout de manière que, pour la fréquence centrale des oscillat- tions à stabiliser, la tension de réglage soit indépendante de la grandeur de ces impulsions de courant.
Dans le second montage, les oscillations à hante fré- quence sont appliquées à l'entrée d'un oscillateur synchronisé de sorte que l'amplitude des impulsions engendrées par cet oscil- lateur est donc indépendante de l'amplitude des oscillations d'en- trée et, conformément à l'invention, la tension de réglage est de nouveau constituée par la différence entre'la valeur moyenne-d'une
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tension correspondant à ces impulsions et une tension qui est proportionnelle à l'amplitude de ces impulsions, le tout de ma- nière que, pour la fréquence centrale des oscillations à haute fréquence, la grandeur de cette tension de réglage soit Indépen- dante de l'amplitude de ces impulsions.
La description du dessin annexée 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 l'invention.
La fig. 1 du dessin montre une forme d'exécution dans laquelle les oscillations à haute fréquence sont appliquées aux bornes d'entrée 32-34 Insérées dans le circuit de grille d'un tu- be à décharge 10. Ce tube 10 est réglé de manière qu'il fonction- ne en un point de sa caractéristique tel que, pendant la phase po- sitive de la tension alternative appliquée aux bornes 52-54 (cet- te tension affecte la forme représentées sur la fig. 2a), la gril- le soit parcourue par du courant de sorte que la tension efficace de grille affecte une forme telle que représentée sur la fig. 2.
L'amplitude des oscillations d'entrée est si grande que, pendant la phase positive de cette tension, le courant anodique du tube 10 est modulé jusqu'à son intensité maximum, tandis que, pendant la phase négative de la tension d'entrée, cette intensité tombe ra- pidement à zéro. Donc, en l'absence demie impédance anodique, le courant anodique affectera une forme telle que représentée sur la fige 2c, c'est-à-dire que l'amplitude des impulsions de courant est indépendante de l'amplitude de la tension d'entrée et unique- ment proportionnelle à la grandeur de la tension aux bornes de la source d'alimentation 16.
Dans le circuit anodique du tube 10 sont insérées une self-induction 12, une résistance anodique 14 et une source de tension d'alimentation 16.
Par suite de l'impédance anodique 12-14, les impulsions
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de courant, anodique montrées sur la fig. 2c affectent la forme représentée sur,la fig. 2d. Leur forme et leur grandeur restent cependant indépendantes de l'amplitude des oscillations d'entrée.
Ces impulsions de courant anodique engendrent dans la self-induc- tion 12 des impulsions de tension affectant la forme représentée sur la fig. 2e (par suite de la capacité de dispersion, il faut éviter que ces impulsions¯de tension soient insuffisamment amor- ties par la résistance 14 et affectent la forme représentée sur la fig. 2f); l'amplitude de ces impulsions ainsi que leur forme sont donc aussi indépendantes de l'amplitude des oscillations d'en- trée et leur nombre par unité de,temps est proportionnel à la fré- quence des oscillations appliquées aux bornes d'entrée 32-34.
La valeur moyenne des impulsions de courant engendrées dans la bobi- ne de self-induction 12 sera donc proportionnele à la fréquence des oscillations d'entrée, indépendante de l'amplitude de ces oscillations et proportionnelle à la tension aux bornes de la sour- ce d'amimentation 16. Ces impulsions peuvent être redressées par exemple à l'aide d'une diode 22, à résistance de sortie 24, qui shunte une bobine de self-induction 15 couplée à la bobine de self-induction 12.
La tension engendrée aux bornes de la résistance de sor- tie 24 et qui est donc proportionnelle à la tension aux bornes de la source d'alimentation 16, est, conformément à l'invention, com- pensée par une tension obtenue aux bornes d'un potentiomètre 58, branché sur la source d'alimentation 16, 'et dont la grandeur est telle que, pour la fréquence centrale des oscillations d'entrée, la différence entre la tension aux bornes de la résistance 24 et celle aux bornes du potentiomètre 58, différence qui constitue la tension de réglage, soit nulle et donc indépendante de la gran- deur de la tension aux bornes de.la source d'alimentation.
A titre d'exemple, on a utilisé pour le tube à déchar- ge 10, .le type EL3, à tension dé grille-écran pratiquement cons- tante et égale,,* 150'volts, la self-induction 12 était de 35 mH, , la résistance 14, de 14 k.ohms et la tension anodique de 400 volts.
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Jusqu'à 75 kHz, la tension de réglage engendrée varie linéaire- ment avec la fréquence et pour une tension d'entrée supérieure à 10 V, elle était de 1 V par kHz.
La tension de réglage obtenue peut s'utiliser pour le réglage-,de la fréquence centrale d'une oscillation à haute fré- quence; par exemple d'une oscillation modulée en fréquence. Le fige 3 montre schématiquement un montage utilisé à cet effet.
Dans le montage représenté sur cette figure, l'oscillation 52 en- gendre, par exemple, une oscillation modulée en fréquence, dont la fréquence centrale se règle a l'aide l'unmontage rompteur de fréquence conforme à l'invention. A cet effet, les tensions de sortie de l'oscillateur 22 sont mélangées,dans un étage changeur de fré- 'quence 50, avec les oscillations engendrées par un oscillateur à fréquence constante 48 et sont ensuite appliquées au montage comp- teur de fréquence 54.
La tension de réglage engendrée à la sor- tie de ce montage compteur de fréquence 34 Influence, par l'in- termédiaire d'un filtre à basse fréquence, un tube de réactance 56 auquel on applique aussi les oscillations modulatrices engendrées dans la source 72; ce tube de réactance 56 commande l'accord, donc la fréquence instantanée des oscillationsengendrées par l'oscil- lateur 52. Une variation de la fréquence centrale des oscillations engendrées entraîne une tension de réglage qui s'oppose à cette variation. Dans le montage conforme à l'invention, cette tension de réglage dépend uniquement de la fréquence des oscillations d'en- trée et l'on obtient donc un réglage stable très sensible.
Le fig. 4 représente un montage dans lequel la tension de réglage engendrée sert à régler la fréquence d'accord d'un ré- cepteur pour oscillations modulées en fréquence. Les oscillations captées par Iranienne 10 sont amplifiées à l'aide d'un pré-ampli- ficateur H.F. 12 et sont ensuite mélangées dans l'étage changeur de fréquence 14 avec les oscillations provenant de l'oscillateur 16.
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Elles traversent le filtre de bande à moyenne fréquence 18 et sont ensuite appliquées à un détecteur de fréquence 20 constitué par un compteur de fréquence réalisé suivant l'un des montages de l'invention. Par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas 26, les 'oscillations engendrées dans le circuit de sortie du détecteur de fréquence sont appliquées à un tube de réactance 20, qui influen- ce la fréquence d'accord de l'oscillateur local 16.
De cette ma- nière, le récepteur restera automatiquement accordé sur la fréqun- ce des oscillations d'entrée. Non seulement avec le filtre 26, mais aussi à l'aide du conducteur ?0, on peut appliquer en même temps au tube de réactance 88 des oscillations à basse fréquence proportionnelles aux oscillations de sortie de l'amplificateur à basse fréquence 22. Ces dispositions fournissent une contre-réac- tion de fréquence qui offre l'avantage connu que le filtre de bande à moyenne fréquence 18 doit être moins large, de sorte qu'on peut obtenir une plus grande amplification, tandis qu'en même temps la linéarité de fréquence devient meilleure.
L'utilisation d'un compteur de fréquence conforme à l'invention, c'est-à-dire un compteur dont la tension de sortie est indépendante de l'amplitude de la tension d'entrée et indépen- dante des variations de la tension d'alimentation, permet de sup- primer le limiteur et le régulateur automatique du volume sonore.,
La fig. 5 donne un montage qui permet d'éviter un trop grand réglage de l'oscillateur local 16.
A cet effet, on applique au tube de réactance 28;outre les oscillations engendrées dans le circuit de sortie du détecteur de fréquence 20; des oscillations qui sont engendrées dans le circuit de sortie d'un compteur de fréquence 32 conforme à l'invention, auquel on applique les oscil- lations résultant du mélange dans l'étage changeur de fréquence 34, des oscillations engendrées par l'oscillateur local 16 et de cel- les engendrées par un oscillateur 36 de fréquence constante.
La fréquence sur laquelle se règle alors l'oscillateur 16, dépendra
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donc d'une part des oscillations engendrées dans la sortie du détec- teur de fréquence 20, donc de la fréquence des circuits oscillants d'entrée 10, et d'autre part, on évite une trop grande contre- réaction de fréquence par le fait que cette fréquence est en mê- me temps déterminée par la différence de la fréquence de l'oscil- lateur 36 et de celle de l'oscillateur 16, ce dernier réglage tendant à maintenir constante cette différence de fréquence. Ce montage diminue l'influence de vibrations mécaniques et de ten- sions alternatives indésirables dans les divers circuits.
Dans la suite il sera question d'un détecteur de fré- quence du type compteur réalisé suivant le second schéma de l'in- vention. Un générateur d'impulsions y est synchronisé par des os- cillations à stabiliser; de la sortie de ce générateur, on pré- lève une tension de réglage qui est égale à la différence des ten- 'sions correspondant à la valeur de ces impulsions et une tension qui est proportionnelle à l'amplitude de ces impulsions, le tout de manière que, pour la fréquence centrale des oscillations syn- chronisantes, la différence de tension soit constante.
La fige 6 représente schématiquement un tel compteur de fréquence. Aux bornes d'entrée 51 et 52, on applique les oscilla- tions à haute fréquence, tandis qu'à la sortie du générateur d'in- pulsions synchronisé 50,on obtient des oscillations telles que représentées sur les fig. 7a et 7b, pour diverses valeurs de la fréquence instantanée des oscillations d'entrée; l'amplitude et la forme de ces impulsions de sortie sont indépendantes de l'ampli- tude des oscillations d'entrée, tandis que leur nombre par unité de temps est proportionnel à la fréquence des oscillations d'en- trée.
La valeur moyenne de ces impulsions ne sera donc proportion- nelle qu'à la fréquence instantanée des oscillationsd'entrée et à l'amplitude de ces impulsions, qui, en général, est proportion- nelle à la tension aux bornes de la source d'alimentation 57 qui alimente le générateur d'impulsions 50. Une tension de réglage
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qui permet, par exemple, de régler de l'une des façons décrites, la fréquence centrale de l'oscillation à haute fréquence, est cons- tituée par la différence entre une tension proportionnelle à la valeur des impulsions précitées et une tension qui est proportion- nelle à celle obtenue aux bornes de la source d'alimentation 57, le tout de manière que, pour la fréquence centrale des impulsions '- précitées,
cette tension de'réglage soit indépendante de l'amplitu- de des impulsions précitées, c'est-à-dire de la tension aux bornes de la source d'alimentation 57.
La fig. 8 montre un exemple d'exécution du montage mon- tré sur la fig. 6, Sur cette figure, le générateur d'impulsions synchronisé 10 comporte un tube à décharge 65 monté comme oscil- lateur amorti, de sorte que les oscillations électriques engen- drées affectent une forme constante dont la grandeur est déterminée par.,., la tension aux bornes de la source d'alimentation 57 et dont les intervalles de temps sont essentiellement déterminés par le résistance de fuite de grille 58, le condensateur de grille 59 et la résistance 60 qui shunte l'enroulement secondaire 64 d'un trans- formateur dont l'enroulement primaire 65 est inséré dans le cir- cuit anodique dU;,:tube à décharge 68.
Les oscillations pulsataires obtenues aux bornes de la résistance anodique 67 et qui affectent la forme représentée sur les figs. 7a et 7b sont compensées par une tension prélevée d'une tension aux bornes du potentiomètre 69 et qui est appliquée au filtre passe-bas 63, le.tout de manière que, pour la fréquence centrale des oscillations appliquées aux bornes d'entrées 31-32, la tension de réglage obtenue aux bornes de sortie 54-55 soit indépendante non seulement de m'amplitude de ces oscil- lations, mais aussi de l'amplitude des impulsions précitées, c'est- à-dire de la tension aux bornes de la source d'alimentation 57.