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L'invention a trait à un circuit amplificateur dans lequel l'onde de sortie est limitée en amplitude, De tels circuits sont couramment utilisés dans les ré- cepteurs d'ondes modules en fréquence, de manière à éliminer la modulation en am- plitude qui ne correspond pas à la transmission de signaux utiles.
Comme cette dernière modulation est essentiellement due aux parasites atmosphériques et à des impulsions parasites, le fait de limiter l'amplitude au-dessous d'un niveau donné permet de réduire considérablement les parasites à la sortie du récepteur,
Jusqu'Ici, on a utilisé généralement comme circuits limiteurs d'amplitude des amplificateurs à arille polarisée, en essayant de donner à la résistance de grille,une valeur critique pour assurer la relation optimum entre l'amplitude et
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la largeur des impulsions de courant dans le circuit anodique du tube, Lorsqu'il en est ainsi, la valeur de la composante fondamentale de l'onde appliquée à un discriminateur convenable reste sensiblement constante.
Toutefois, cette candi- tion de fonctionnement critique n'est réalisée que dans une bande d'amplitude étroite du signal incident. Il a donc été nécessaire de réduire la gamme d'ampli- tude des signaux appliqués à un circuit limiteur. Les circuits à contrôle automa- tique du gain ne sont pas satisfaisants pour cet usage, car ils ont une constante de temps élevée qui ne leur permet pas de supprimer les impulsions parasites brèves Lorsqu'on utilise d'autres systèmes, à deux tubes limiteurs, on élimine l'inconvé- nient de la constante de temps mais on a un gain si faible que ces circuits perdent tout intérêt.
L'invention a donc pour objet de surmonter ces difficultés en utilisant un limiteur perfectionné, à faible constante de temps, agissant sur une large bande d'amplitude et tel que l'Impédance anodique de l'état amplificateur précédant varie notablement lorsque 1 amplitude du courant anodique attent une valeur prédé- terminée,
Suivant l'invention, on utilise, aux bornes du circuit de sortie accordé d'un amplificateur, un redresseur polarisé de manière qu'il ne soit pas conducteur pour une tension, aux bornes du circuit résonnant, inférieure à une valeur donnée.
Lorsqu'il est conducteur, le redresseur modifie l'impédance anodique de l'amplifi- cateur et diminue la gamme d'amplitude des signaux appliqués aux étages suivants du récepteur;. De la sorbe, la caractéristique de l'impédance anodique de l'ampli- ficateur n'est pas linéaire : son Impédance est élevée aux faibles valeurs du cou- rant anodique et basse pour les valeurs élevées. De plus, elle présente une dis- continuité pour une valeur choisie du courant anodique.
L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante et aux figures qui l'accompagnent données à titre d'exemple non limitatif et dans lesquelles : la figure 1 représente un récepteur conforme à l'invention; la figure 2. une courbe caractéristique de fonctionnement du circuit de la figure 1; la fleure 3 une variante du circuit de la figure 1.
Suivant le circuit récepteur représenté par la première figure, l'antenne 1 est connectée aux circuits RF 2 comprenant par exemple l'amplificateur à haute fré- quence et le mélangeur classiques, ainsique les étages amplificateurs à moyenne fréquence. Le circuit 3, constitué par le transformateur 4 et le condensateur va-
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-riable 5 est excitée par l'onde à moyenne fréquence. A sa sortie, elle attaque la grille 6 de l'élément pentode du tube 7, pentode dont le suppresseur 8 est réu- ni à la cathode 9 et connecté à la masse par la résistance 10 et la capacité 11.
L'écran 12 est alimenté par une tension positive convenable et découplé à la masae par le condensateur 13. Le circuit inductif 15 de l'anode 14 est couplé au cir- cuit 16-17, l'ensemble 15-16-17 constituant l'impédance de sortie de la pentode, accordée 'sur la fréquence intermédiaire.
La partie diode du tube 7 comprend une anode 18, connectée à la borne supé- rieure du circuit 16-17, et la cathode 9 commune aux deux parties du tube. Il est évident que l'on peut également utiliser une diode distincte, mais,dans le circuit représenté @, la cathode de la diode et celle de la pentode sont mises à la masse par la même impédance 10-11. La borne supérieure de 16-17 est reliée par le con- densateur 19 à l'électrode d'entrée du tube 20.
Celui-ci est un limiteur classique à polarisation par la grille, dont la cathode 21 est connectée à l'électrode de commande 22 par la résistance de fuite 23; la grille-écran 24, alimentée de façon convenable, est découplée à la masse en 25, Le circuit de l'anode 26 est un cir- cuit accordé 28-27 couplé à l'enroulement 29 qui constitue le secondaire du trans- formateur d'un discriminateur classique, schématiquement figuré en 30, ainsi que les circuits à basse fréquence.
La tension basse fréquence convenablement ampli- fiée est appliquée au haut-parleur 31 ou à tout autre dispositif de reproduction des signaux,
Pour le bon fonctionnement de ce circuit, la diode 9-18 doit avoir une ré- sistance faible par rapport à celle du circuit résonnant 15-16-17. Etant donné qu'ici l'impédance cathodique est la même pour la diode et pour la pentode, le courant qui passe dans la section pentode du tube 7 développe une tension de pola- risation aux bornes de la résistance 10 qui bloque la diode en amenant sa cathode à une tension positive par rapport à la masse, En donnant à la résistance 10 une valeur convenable, on fait ainsi apparaître entre ses bornes une tension suffisan- te pour bloquer la diode jusqu'à ce que la tension signal apparaisant dans le air- cuit de sortie de la pentode,
atteigne une valeur prédéterminée. Cette valeur doit être telle que le tube 20 assure une limitation parfaite, Une augmentation supé- rieure de la tension aux bornes du circuit accordé de la pentode rend la diode con- ductrice. Ceci ramène l'impédalce anodique de la pentode de la valeur relativement élevée d'un circuit accordé à l'impédance faible de la diode, La pentode du tube 7 possède donc une caractéristique non linéaire :
son impédance anodique est éle- @
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pour les valeurs faibles du courant anodique (de l'ordre de 25.000 ohms par exemple) mais présente une discontinuité brusque pour une valeur prédéterminée de ce courant, car, lorsque la tension aux bornes de l'impédance anodique est suffi- sante pour que la diode conduise),!'impédance de celle-ci tombe à une valeur faible (de l'ordre de 1.000 ohms).
Sur le diagramme de la figure.2, on a porté en ordonnées la tension sur la grille du limiteur (en volts) et en abscisses la force du signal reçu sur l'an- tenne (en microvolts).
Ce diagramme montre que la tension appliquée à la grille 22 augmente rapi- dement pour des signaux faiblement reçus par l'antenne jusqu'à ce que la diode 7 devienne conductrice* Au-delà de ce point, la tension sur le limiteur reste sensi- blement constante lorsque l'amplitude des signaux incidents croît. On obtient donc ainsi une très bonne limitation de l'amplitude.
Le circuit de la figure 3 représente une variante du circuit de la figure 1: les éléments correspondants portent sur les deux fleures les mêmes numéros de réfé- rences. Les signaux reçus par l'antenne 1 sont appliqués aux amplificateurs haute fréquence et aux mélangeurs 32, puis ils attaquent la grille de la section pentode du tube 33. Celui-ci comprend également une diode 35-34,, La cathode 35, pouvant être commune aux deux circuits, est mise à la masse par le circuit 36-37. L'anode 38 est alimentée par une source convenable en série avec l'inductance 4, qui cons- titue le primaire du transformateur 3. accordé par le condensateur 5 sur la moyenne fréquence.
Le fonctionnement de ce dispositif est sensiblement le même que dans le cas précèdent, la diode limitant l'amplitude de la tension signal appliquée à la grille de commande de la section pentode du tube 7. Ce tube comporte également une sec- tion-diode qui limite encore l'amplitude des signaux, si bien que,finalement, l'am- plitude de l'onde appliquée au discriminateur reste sensi lement constante quelles que soient les variations des signaux incidents.
L'action de limitation obtenue par le circuit de la figure 2 supporte avan- tageusement la comparaison avec le résultat donné par un circuit classique de li- miteurs en cascade, et l'on peut, en mme temps, utiliser dans les meilleures con- ditions le gain des amplificateurs à moyenne fréquence. Les impulsions parasites brèves sont supprimées comme les autres puisque le circuit n'a pas de constante de temps gênante*
Bien que l'on ait décrit des cas particuliers -de l'invention, on peut y ap-
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porter diverses 'modi f 1 cati onoans sortir de son domaine.
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The invention relates to an amplifier circuit in which the output wave is limited in amplitude. Such circuits are commonly used in frequency modulated wave receivers, so as to eliminate the amplitude modulation which does not correspond to the transmission of useful signals.
As the latter modulation is essentially due to atmospheric interference and interference pulses, limiting the amplitude below a given level considerably reduces interference at the output of the receiver,
Until now, amplitude limiting circuits have been generally used as amplitude limiting circuits, in an attempt to give the gate resistance a critical value to ensure the optimum relationship between amplitude and
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the width of the current pulses in the anode circuit of the tube. When so, the value of the fundamental component of the wave applied to a suitable discriminator remains substantially constant.
However, this critical operation application is only made in a narrow amplitude band of the incident signal. It was therefore necessary to reduce the amplitude range of the signals applied to a limiter circuit. Automatic gain control circuits are unsatisfactory for this purpose, as they have a high time constant which does not allow them to suppress short parasitic pulses. When other two-tube limiter systems are used, the inconvenience of the time constant is eliminated, but the gain is so small that these circuits lose all interest.
The object of the invention is therefore to overcome these difficulties by using an improved limiter, with a low time constant, acting over a wide amplitude band and such that the anode impedance of the preceding amplifying state varies considerably when the amplitude of the anode current waits for a predetermined value,
According to the invention, a polarized rectifier is used at the terminals of the tuned output circuit of an amplifier so that it is not conductive for a voltage, at the terminals of the resonant circuit, less than a given value.
When it is on, the rectifier changes the anode impedance of the amplifier and decreases the amplitude range of the signals applied to the following stages of the receiver. For rowan, the characteristic of the anode impedance of the amplifier is not linear: its Impedance is high at low values of the anode current and low at high values. In addition, it has a continuity for a chosen value of the anode current.
The invention will be clearly understood by referring to the following description and to the accompanying figures, given by way of non-limiting example and in which: FIG. 1 represents a receiver in accordance with the invention; FIG. 2. an operating characteristic curve of the circuit of FIG. 1; flower 3 a variant of the circuit of FIG. 1.
According to the receiver circuit represented by the first figure, the antenna 1 is connected to the RF circuits 2 comprising for example the conventional high-frequency amplifier and the mixer, as well as the medium-frequency amplifier stages. Circuit 3, formed by transformer 4 and capacitor va-
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-riable 5 is excited by the medium frequency wave. At its exit, it attacks the grid 6 of the pentode element of the tube 7, the pentode of which the suppressor 8 is joined to the cathode 9 and connected to ground by the resistor 10 and the capacitor 11.
The screen 12 is supplied with a suitable positive voltage and decoupled to the masae by the capacitor 13. The inductive circuit 15 of the anode 14 is coupled to the circuit 16-17, the assembly 15-16-17 constituting the. 'pentode output impedance, tuned' to the intermediate frequency.
The diode part of the tube 7 comprises an anode 18, connected to the upper terminal of the circuit 16-17, and the cathode 9 common to the two parts of the tube. Obviously, a separate diode can also be used, but in the circuit shown @ the cathode of the diode and that of the pentode are grounded by the same impedance 10-11. The upper terminal of 16-17 is connected by capacitor 19 to the input electrode of tube 20.
This is a conventional gate bias limiter, the cathode 21 of which is connected to the control electrode 22 by the leakage resistor 23; the screen grid 24, suitably supplied, is decoupled from the ground at 25, The anode circuit 26 is a tuned circuit 28-27 coupled to the winding 29 which constitutes the secondary of the transformer d 'a conventional discriminator, schematically shown at 30, as well as low frequency circuits.
The suitably amplified low frequency voltage is applied to loudspeaker 31 or other signal reproducing device,
For the proper functioning of this circuit, the diode 9-18 must have a low resistance compared to that of the resonant circuit 15-16-17. Since here the cathode impedance is the same for the diode and for the pentode, the current flowing through the pentode section of tube 7 develops a bias voltage across resistor 10 which blocks the diode by driving its cathode at a voltage positive with respect to the mass, By giving the resistance 10 a suitable value, one thus makes appear between its terminals a tension sufficient to block the diode until the signal voltage appearing in the air - fired from the pentode,
reaches a predetermined value. This value should be such that tube 20 provides perfect limiting. A greater increase in voltage across the tuned circuit of the pentode makes the diode conductive. This reduces the anode impedance of the pentode from the relatively high value of a circuit tuned to the low impedance of the diode, The pentode of tube 7 therefore has a nonlinear characteristic:
its anode impedance is high- @
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for low values of the anode current (of the order of 25,000 ohms for example) but presents an abrupt discontinuity for a predetermined value of this current, because, when the voltage at the terminals of the anode impedance is sufficient for the diode), the impedance of the latter drops to a low value (of the order of 1,000 ohms).
In the diagram in figure 2, the voltage on the limiter gate is plotted on the ordinate (in volts) and on the abscissa the strength of the signal received on the antenna (in microvolts).
This diagram shows that the voltage applied to the gate 22 increases rapidly for signals weakly received by the antenna until the diode 7 becomes conductive * Beyond this point, the voltage on the limiter remains sensitive. slightly constant when the amplitude of the incident signals increases. A very good limitation of the amplitude is therefore obtained.
The circuit of FIG. 3 represents a variant of the circuit of FIG. 1: the corresponding elements bear the same reference numbers on the two flowers. The signals received by the antenna 1 are applied to the high frequency amplifiers and to the mixers 32, then they drive the gate of the pentode section of the tube 33. This also comprises a diode 35-34 ,, The cathode 35, which can be common to both circuits, is grounded by circuit 36-37. The anode 38 is supplied by a suitable source in series with the inductance 4, which constitutes the primary of the transformer 3. tuned by the capacitor 5 to the medium frequency.
The operation of this device is substantially the same as in the preceding case, the diode limiting the amplitude of the signal voltage applied to the control gate of the pentode section of tube 7. This tube also comprises a section-diode which further limits the amplitude of the signals, so that, finally, the amplitude of the wave applied to the discriminator remains substantially constant whatever the variations of the incident signals.
The limiting action obtained by the circuit of FIG. 2 advantageously supports the comparison with the result given by a conventional circuit of cascade limiters, and it is possible, at the same time, to use in the best circumstances. Edit the gain of medium frequency amplifiers. Short parasitic pulses are suppressed like the others since the circuit has no troublesome time constant *
Although particular cases of the invention have been described, it can be
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wear various' modi f 1 cati onoans going out of its domain.