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SYSTEME DE REGULATION AUTOMATIQUE ET DE CONTROLE DE LA FREQUENCE=
L'invention concerne des moyens permettant de régler automatique. ment la fréquence d'émettars modulés en fréquence et des dispositifs de contrôle de la fréquence d'un système.
Elle permet de stabiliser la fréquence d'un oscillateur par compa- raison avec une fréquence de référence, suivant un procédé ne faisant pas appel à des circuits accordés. Les variations parasites d'inductan- ce et de èapacité n'ont, par conséquent, aucune influence sur la stabi- lité de la fréquence centrale. - @
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L'invention sera bien comprise si l'on se reporte à la description qui suit et aux dessins qui l'accompagnent à titre d'exemples non limi- tatifs et dans lesquels: @ La figure 1 représente un schéma d'émetteur conforme à l'inven- tion ; - Les figures 2 et 3 illustrent son fonctionnement; - La figure 1+ représente la caractéristique d'un élément de l'é- metteur;
- Les figures 5 à 9, et 11, sont des modifications de 1?invention, et - La figure 10 illustre le fonctionnement des circuits des figu. res 8 et 9.
L'invention permet de stabiliser la fréquence d'un oscillateur ou d'indiquer la dérive de fréquence du système par comparaison de la fré- quence de l'oscillateur avec la fréquence d'une source de référence, un oscillateur à cristal par exemple, suivant un procédé dont la précision ne dépend pas de circuits accordés,
Un tel circuit stabilisateur est représenté sur la figure 1, dans laquelle les tensions RF provenant respectivement de l'oscillateur 10 et de l'oscillateur à cristal 11, utilisé comme générateur de fréquence étalonné, sont appliquées périodiquement et alternativement à un cir- cuit 12, tel qu'un discriminateur fournissant un courant continu dont l'amplitude est fonction de la fréquence de l'oscillateur qui l'alimen- te.
Ce contrôle est effectué au moyen d'une paire de tubes 13 et 14, la tension de commutation est obtenue à partir d'un multivibrateur 15.
Le circuit 12 est, de préférence, linéaire, c'est-à-dire que la tension de sortie est une fonction linéaire de la fréquence, dans la gamme pour laquelle on effectue le contrôle. La caractéristique d'un tel circuit est représentée par la figure 4 dans laquelle la fréquence du signal d'entrée est portée en abscisses et la tension de sortie en or- données.
Si la fréquence de l'oscillateur 10 est égale à la fréquence de référence, la tension à la sortie du détecteur 16 du filtre 12 est
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constante. Si la fréquence de l'oscillateur s'écarte de la fréquence de référence il en résulte une,variation de la tension de sortie du dé- tecteur; la fréquence de cette'variation périodique est égale à celle du multivibrateur et son amplitude crête à crête est proportionnelle à la dérive de fréquence.-
Ce signal est rectangulaire. Il est combiné dans un circuit de détection 18 avec une tension en phase avec(la tension de commande des tubes 13 et 14 et proportionnelle à celle-ci, obtenue au moyen d'un en- roulement supplémentaire 80 du transformateur 17.
Cette opération a pour but de fournir une tension continue dont lamplitude soit propor- tionnelle a la dérive de fréquence et qui peut être utilisée dans un circuit, tel qu'un modulateur de fréquence 19, disposé en parallèle sur l'oscillateur 10. Cette tension de correction tend à empêcher toute va- riation de fréquence de l'oscillateur, par rapport à la fréquence de ré- férence et, éventuellement, à ramener la fréquence de l'oscillateur à la valeur désirée.-
S'il s'agit d'effectuer le réglage automatique de l'émeiteur modu- -le en fréquence, à distance ou, si l'on n'a pas besoin de régler pré- sentement la fréquence, la tension continue peut être utilisée pour ac- tionner un dispositif indicateur au lieu d'être appliquée directement au modulateur de fréquence de l'émetteur.
D'une façon plus précise, on aperçoit sur la figure 1, un émetteur modulé en fréquence utilisant un modulateur à réactance 19, disposé en parallèle sur un maitre oscillateur 10, qu'il module en fréquence à la fréquence du signal audio provenant d'une source représentée en 20. Le modulateur comprend un tube 21, du type à grille écran ayant une anode 22, une grille écran 23, une grille de commande 24 et une cathode 25, et un circuit déphaseur constitué par un condensateur 26, entre la gril- le de commande et l'anode du tube, et une résistance 27 entre cette gril. le et la cathode,par l'intermédiaire d'un condensateur 28, dont la capa- citance est faible pour les fréquences radio.
La tension aux bornes du condensateur est déphasée de 90 par rap- port au courant, la composante HF du courant anodique est en phase avec
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la tension HF de la grille de commande et, par conséquent, déphasée de 90 en arrière, par rapport au courant qui traverse le condensateur 26, et 90 en arrière de la tension anodique. Le tube secomporte donc comme une réactance variable en parallèle sur le circuit oscillant 10' de l'oscillateur 10.
Il en résulte que la fréquence de celui-ci varie avec le courant anodique qui traverse le modulateur et puisque ce der nier dépend lui-même de la tension appliquée à la grille de commande 24, la fréquence de l'oscillateur varie avec l'amplitude du signal B.F. de modulât ion
L'énergie HF produite par l'oscillateur est rayonnée par une anten- ne, suivant tout procédé connu Cette dernière partie n'étant pas spé- cifiquement du domaine de l'invention, les organes terminaux de l'émet- teur n'ont pas été représentés en détail sur le dessin.
Comme on l'a déjà dit, la fréquence de l'oscillateur est comparée à la fréquence d'une source 11, considérée comme générateur de frêquen- ce de référence. Pour cela, une fraction de la tension HF issue de l'oscillateur 10 est appliquée à la grille de commande 30 du tube 13, la tension à fréquence de référence 11 est appliquée à la grille de cor- mande 31 du tube 14. Les tubes commutateurs 13 et 14 comportent, de pré- férence, une grille écran: 32 et 33 respectivement. Ils comportent aus- si des cathodes 34, 35 et des anodes 36 et 37.-
Les grilles écrans sont reliées aux extrémités opposées de l'en- roulement secondaire 40 à prise médiane, du transformateur 17. La prise médiane est, de préférence, mise à la masse, bien qu'elle puisse être reliée à une source de tension positive.
Les anodes 36 et 37 sont re- liées aux extrémités opposées de l'enroulement primaire du transforma- teur 41. Les cathodes des tubes de commutation sont reliées à la masse à travers les résistances 42 et 43, respectivement découplées par les condensateurs 44 et 45.
La commande des tubes 13 et 14, alternativement, est obtenue au moyen d'un multivibrateur 15, comprenant les tubes 50 et 51, dont les anodes 52 et 53, respectivement, sont reliées . la borne haute tension, par l'intermédiaire des résistances 54 et 55. Les grilles de commande
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56 et 57 sont reliées par des condensateurs 58 et 59, respectivement, aux anodes 53 et 52, les résistances de fuite de grille 60 et 61 étant reliées aux grilles de commandé 56 et 57, respectivement et à la masse.
Le multivibrateur 15 est classique. On sait que les deux tubes sont alternativement bloqués et débloqués. Il en résulte des variations de tension de chaque anode qui fournissent un signal rectangulaire dont la largeur dépend des valeurs du condensateur de liaison de la grille du tube considéré, avec la plaque de l'autre tube, et de la valeur de la résistance de fuite de gille de ce tube, entre-autres.-
Les constantes de temps du multivibrateur sont choisies de telle façon que la fréquence des impulsions soit supérieure ou inférieure à la fréquence de modulation; on évite ainsi une interférence des opéra- tions de modulation et de stabilisation. Ceci est important, puisque sans cela la modulation peut même être supprimée par suite du fonction- nement du stabilisateur.
Cette fréquence de répétition sera inférieure à la fréquence B.F. puisque,en pratique, on n'a guère à corriger que des dérives assez faibles. Le multivibrateur fournit, de préférence, des signaux carrés.
Le multivibrateur fournit des courants alternativement positifs et négatifs à l'enroulement primaire 62 du transformateur 17, par l'inter- médiaire d'un condensateur de couplage 63 ; ces courants sont rectangu- laires. La tension aux bornes de l'enroulement secondaire 40 est appli- quée aux grilles écrans.
Les tubes 13 et 14 sont habituellement bloqués par suite de polari- sations-grilles négatives. Cependant, lorsque la tension de grille-écran est suffisante, par suite de l'action du multivibrateur, la conductibi- lité des tubes est contr8lée par les polarisations des gril les de com- mande.-
La tension anodique des tubes est obtenue en reliant la prise mé- diane de l'enroulement primaire du transformateur 41 à une source de tension positive 41 a. Lorsque la tension d'écran sur un des tubes aug- mente suffisamment pour débloquer le tube, le courant circule dans l'une des moitiés supérieure ou inférieure de l'enroulement primaire du trans-
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-formateur suivant le tube débloqué.
Il en résulte un courant dans l'en- roulement Secondaire du transformateur 41, dispose dans le circuit de grille de commande cathode d'un tube limiteur 66, convenablement pola- risé pour atteindre la saturation et. limiter ainsi la tension anodique-
Afin de traduire les variations de fréquence de l'oscillateur 10 en variations de tension, on utilise un discriminateur 12, comprenant un transformateur 67 dont le primaire et le secondaire sont accordes en moyen d'un condensateur 67a. Le primaire est relié au circuit anode- cathode du limiteur 65; l'extrémité supérieure de l'enroulement primai- re est aussi reliée au point milieu de l'enroulement secondaire au mo- yen d'un condensateur 6'8.
Les extrémités opposées de cet enroulement sont reliées aux anodes 69 et 70, des diodes 71 et 72, constituant le circuit détecteur 16 du discriminateur- .Les cathodes des diodes sont décuplées,au''point de vue alternatif, par un condensateur 73; elles sont reliées parune résistance convenable 71. Une des cathodes est mise à la masse, l'autre est reliée par l'in- termédiaire d'un condensateur 75 à une extrémité de l'enroulement pri.- maire 76 du transformateur 77, dont l'autre extrémité 76 est mise à la masse.
La tension aux bornes du secondaire du transformateur 67 est dé- phasée dé 90 , par rapport à la tension aux bornes de l'enroulement primaire; la tension primaire est en série avec la moitié de la tension secondaire à travers la diode 71 et en série avec l'autre moitié de l'enroulement à travers l'autre diode 72. En raison de la quadrature entre les tensions primaire et secondaire, la tension sur une moitié du secondaire est déphasée de 90 en avant par rapport à la tension primaire, celle sur l'autre moitié est déphasée de 90 en arrière, par rapport à la tension primaire.
La différence de potentiel entre les cathodes est égale 1 la dif- férence entre les tensions sur chaque diode. Ces tensions sont égales lorsque la fréquence des oscillations appliquées est égale à celle des circuits accordés, elles sont inégales dans le cas contraire, le sens de l'inégalité dépendant du sens de la variation de fréquence. En addi-
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-tionnant ces deux tensions de sens opposé, la tension résultante a une polarité qui dépend du sens de la variation. A la résonance, les ten- sions sont égales et opposées,.de sorte que la différence est nulle si le discriminateur est accordé pour opérer normalement avec une tension nulle ; elle est constante si le point de fonctionnement est situé ail- leurs sur la caractéristique du discriminateur (voir figure 4).
Le con- densateur 73 sert également à filtrer les tensions BF de modulation ap- paraissant à la sortie.
Ainsi, lorsque la fréquence de l'émetteur s'écarte de la fréquence centrale, on obtient une tension parce que la phase de la tension se- condaire n'est plus de 90 par rapport à la tension primaire, mais va- rie dans un sens qui dépend du sens de la dérive de fréquence de l'os- cillateur par rapport à la fréquence de 'référence.
La figure 4 montre que si la fréquence de l'émetteur diminue de # f, il en résulte une tension de sortie à E à la sortie du discri- minateur. Ainsi la tension à la sortie du discriminateur traduit la va- riation de fréquence en grandeur et en signe. Le rôle du limiteur 66 est d'assurer une tension de sortie fonction de la fréquence uniquement et indépendante de l'amplitude des oscillations appliquées.
Si le discriminatcur est stable, auquel cas la caractéristique est toujours représentée par la ligne en trait plein sur la figure 4, on pourrait sans inconvénient n'utiliser que le discriminateur dans le cir- cuit correcteur ou indicateur. Cependant, en raison des variations de température, etc.., les constantes du circuit discriminateur peuvent varier et la caractéristique se déplacer en a ou b (en pointillé), fi- gure 4. Alors, le discriminateur fournira une tension continue, même si l'émetteur est accordé sur la fréquence correcte.-
Lorsqu'on utilise le circuit ci-dessus, en comparant alternative- ment les fréquences de l'émetteur et de référence standard, la tension de sortie peut être constante, pour un accord correct de l'oscillateur, il n'y aura, malgré tout, pas de tension induite dans le secondaire 78 du transformateur 77.
C'est ce que l'on a représenté sur la figure 2, dans laquelle le
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temps est porté en abscisses etla tension en ordonnées; a représente les impulsions à. la sortie du discriminateur lorsqu'on applique à celui- ci l'onde provenant de la source à fréquence de référence; sur la même figure: représente les impulsions correspondant au maître-oscilla- teur. Tant que l'amplitude des deux impulsions est la même, la tension résultante est constante comme cela est indiqué en c.
Si la fréquence de l'émetteur dérive, il apparait des impulsions rectangulaires de courant dans le primaire 76 du transformateur 77, dont l'effet est analogue à celui d'un courant alternatif dont les de- mi-cycles seraient carrés ou rectangulaires. Ceci est représenta sur la figure 3, dans laquelle le temps est porté en abscisses et la tension en ordonnées.
La tension à la sortie du discriminateur, lorsqu'il est commandé par les oscillations à fréquence de référence , a même saleur qu'aupara- vant: a figure 3.-
Si la fréquence centrale de l'oscillateur s'est élevée, la tendon obtenue sur la diode 71 sera plus faible que la tension sur la diode 72 et, par conséquent, l'amplitude de la tension représentée en ± sur la figure 3, sera plus faible que l'amplitude du signal représenté en b sur la figure 2. c représente la tension résultante; on peut la consi- dérer comme égale à la somme d'un courant alternatif et d'un courant continu, représenté par la ligna en pointillé.
On remarquera que les figues 2 et 3 représentent les tenstons de sortie du discriminateur lorsque celui-ci fonctionne dans une bande de fréquence pour laquelle la tension de sortie reste positive pour tou- tes les fréquences inférieures à la fréquence centrale. Si le discrimi- nateur est réglé pour qu'à la résonance la tension de sortie soit nulle la tension de sortie, lorsqu'on applique les oscillations à la fréquen- ce de référence, est nulle.
Si la fréquence d'accord du discriminateur était située dans la partie supérieure de la bande de fréquences de l'émetteur, les deux tensions a et b, pourraient être négatives. Dans les deux cas, cepen- dant, la tension de sortie du discriminateur est constante si la fréquen
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-ce de l'oscillateur est égale à la fréquence de référence, Toute dé- rive se traduit par une tension'de sortie rectangulaire.
Cette tension ne permet pourtant pas de savoir quel est le sens de la dérive de l'oscillateur-
Cette détermination est effectuée dans un circuit sélecteur 18, disposé aux bornes del'enroulement 80 du transformateur 17 et qui per- met de savoir si les impulsions positives de la tension appliquée au transformateur 77 correspondent à l'oscillateur ou à la source de fré- quence de référence Standard. L'enroulement secondaire 78 est relié à un tube double-diode 81: anodes 82 et 83,cathodes 84 et 85.- Les résis- tances 86 et 87 reliant les cathodes sont découplées par des condensa- teurs 88 et 89.-
Une des extrémités de l'enroulement secondaire 78 est reliée au point commun aux condensateurs et aux résistances; l'autre extrémité est reliée au point milieu de l'enroulement 80 du transformateur 17.
Cet enroulement est relié aux anodes 82 et 83.
Le circuit de sélection est un circuit du type pont, dans lequel les résistances et les condensateurs forment deux bras, les deux moi- tiés inférjeure et supérieure de l'enroulement 80 constituant les deux autres bras. L'enroulement secondaire 78 est relié aux deux extrémités d'une diagonale du pont, une des cathodes est mise à la masse, l'autre est liée à la grille de commande 24 du modulateur 19, à travers un filtre convenable 93.
On va supposer que le discriminateur soit accordé sur une fréquence supérieure à la fréquence de l'oscillateur standard, comme cela est le cas dans lesfigures 2 et 3; on va supposer que la fréquence moyenne de l'oscillateur devienne inférieure à la fréquence requise. Il en résulte une tension alternée à la sortie du discriminateur (voir figure 3). Cett te tension est appliquée à l'enroulement 76 et puisqu'une augmentation c de la tension à la sortie du discriminateur correspond à une diminution de la fréquence (voir figure 4), les demi-cycles positifs correspondent donc aux périodes où le tube 13 est conducteur-
Les enroulements 76 et 78 sont disposés de telle façon que le cou-
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-plage est négatif.
Lorsque la tension sur l'extrémité supérieure de l'enroulement primaire 76 tend à augmenter, la tension tend à diminuer sur l'extrémité supérieure de l'enroulement secondaire et à augmenter sur l'extrémité inférieure. Pour que le tube 13 soit conducteur, la tension appliquée à sa grille 32 doit être suffisamment positive; pour satisfaire cette condition, l'extrémité inférieure de l'enroulement se- condaire 40 du transformateur 17 doit être à un potentiel positif.
Les enroulements 62, 40 et 80 sont couplas pour que, dans les con- ditions ci-dessus, l'extrémité inférieure de l'enroulement 80 soit aus- si à un potentiel positif à cet instant. Dans ces conditions, la ten- sion aux bornes de l'enroulement 78 est dans le même sens que la ten- sion sur la moitié inférieure de l'enroulement 80 et, par conséquent, l'anode 83 est à un potentiel positif..
En même temps, la tension sur l'enroulement secondaire 78 est en opposition avec la tension dans la moitié supérieure de l'enroulement 80 et, par conséquent, la tension sur l'annde 82 est inférieure à cel- le sur l'anode 83.-
Par conséquent, la moitié droite du tube débite davantage de cou- rant, la moitié droite de la résistance 87 est à un potentiel plus po- sitif et, par conséquent, un potentiel négatif est appliqué au circuit de filtrage'93. L'impulsion filtrée est appliquée à la grille de com- mande 24 du modulateur 19. Pendant l'intervalle de temps suivant, pen- dant lequel la fréquence de la source de référence est contrôlée, le tube 14 est conducteur, comme on l'a déjà expliqué.
En conséquence, la tension aux bornes de la moitié supérieure de l'enroulement 80 du trans- formateur 17 est positive, celle aux bornes de la moitié inférieure est négative, Puisque, dans ces conditions, la tension, lorsque le tube 13 est conducteur, est plus grande que celle produite lorsque c'est le tu- be 14 qui conduit, l'extrémité supérieure de l'enroulement primaire sc- ra maintenant négative par rapport à la masse et, par conséquent,
l'ex- trêmité inférieure de l'enroulement 78 sera à un potentiel négatif.-*
Mais la tension anodique 82 est égale à la somie de la tension né- gative dans l'enroulement 78 et de la tension positive dans la moitié
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supérieure de l'enroulement 80.- En dimensionnant convenablement les en- roulements 80 et 77, la tension'sur l'enroulement 78 peut être supé- rieure à la tension aux bornes de la moitié de l'enroulement 80, auquel cas, la tension anodique 82 est négative, La tension sur l'anode 83 est égale à la tension négative aux bornes de l'enroulement 78, en série a- vec la tension négative sur la moitié inférieure de l'enroulement 80 et, par conséquent, l'anode 83 est aussi négative, de sorte qu'aucune des deux diodes du redresseur 81 ne laisse passer le courant;
par. consé- quant, seules les impulsions négatives de correction sont appliquées au modulateur 19.
Dans le cas où la fréquence de l'émetteur tend à augmenter, la ten- sion à la sortie du discriminateur, lorsqu'on lui applique le signal provenant de l'oscillateur, est inférieure à celle qui résulte de l'ap- plication du signal provenant de l'oscillateur à cristal. Dans ces con- ditions, lorsqu'on contrôle la tension de l'oscillateur, l'extrémité in- férieure de l'enroulement 78 est à un potentiel négatif; de même, l'ex- trêmité inférieure de l'enroulement 80 doit être positive, afin que le tube 13 soit conducteur-
Dans ces conditions, la tension anodique 82 est égale à la somme des tensions négatives aux bornes de l'enroulement 78 et aux bornes de la moitié supérieure de l'enroulement 80;
la tension anodique 83 est égale à la somme de la tension négative aux bornes de l'enroulement 78 et de la tension positive aux bornes de la moitié inférieure de l'enroulement 80 .
Tant que la tension aux bornes de l'enroulement 78 est plus grande que celle aux bornes de la moitié inférieure de l'enroulement 80, la tension de l'anode 83 et l'effet de redressement n'a pas, uo presque pas, lieu. Un instant après, lorsqu'on contrôle la fréquence de la source de référence, le tube 14 est conducteur, de sorte que l'extrémité supérieu- re de l'enroulement 80 du transformateur 17 et l'extrémité inférieure de l'enroulement 78 sont à un potentiel positif. Dans ce cas, la tension 17 sur l'anode 82 est positive et la tension sur l'anode 83 est infé- rieure, de sorte que la partie gauche du redresseur 81 conduit davanta-
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-gc le courant; il en résulte une impulsion positive qui est filtrée et appliquée ^ la grille de contrôle 24 du modulateur 19.
Ainsi, le tube 18 redresse la tension de sortie du discriminateur.
Si les impulsions positives de cette tension correspondent au cas où la fréquence de l'oscillateur est trop basse, des impulsions positives seront envoyées au modulateur afin d'élever la polarisation de la gril- le de commande. Si les impulsions positives correspondent au cas où la fréquence de l'oscillateur est relativementélevée, la tension de corrpc- tion est de sens contraire.-
Ainsi la tension de modulaticn appliquée '0 le grille 24 comporte
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une tension de modulation BIP audio correspondant aux. signaux 8 trétL;;
- mettre,et parfois une tension de correction contjnue, dont l'amplitude et la direction dépendent de la dérive de fréquence de l'oscillateur-
L'invention peut également être appliquée aux émetteurs modulés
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en fréquence,dans lesquels on contrôle la fréquence sur indicAteur 90, par exemple, disposé à, la sortie du filtre.
La figure 5' représente un autre schéma de contrôleur, utilisble
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à l'émission. Les composantes sont représentées sc?14mnt,lqu?llentj le si- gnal provenant de l'oscillateur 100 qui ost à fréquence porteuse et le
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signal provenant d'une source de référence 101, un 05en J At8;Jr cris- tal, par exempleg sont appliques alternativement à un circu3t l3miteur lOla un discriminateur 102 et un circuit de sélection 1 3. La tension de sortie redressée est appliquée a un dispositif mesureur 10s de pré- férence un appareil du type diffcrent3elR comportant deux enroulements 105 et 106.
Un organe de commutatinn convenable permnt 1'appliqu8Y' it- tension redressée à. l'enroulement 105 lorsque c'est le signai à fré- quence porteuse qui est applique au discriminateur, et à l'autre enrou-
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lement 106.lorsque c'est le signal provenant de la source 8 fir6q<:e;<cc de référence qui est appliqué au discriminateur.
Cette opération peut être accomplieen utilisant un commutateur à bras mobiles et conducteurs, 107 et 108 et deux groupes de contacts
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109-1lo et 111-112, respectivement. Ces bras peuvent "tre assemblés mécaniquement, de sorte que les contacts soient établis et coupés en
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même temps. Le commutateur est manipulé à une cadence convenable, de l'ordre de 1 à 10 fois par seconde, et le dispositif peut être du type relais-
La résultante des forces créées par les courant.s circulant dans les enroulements 105 et 106, détermine la position de l'organe d'indica.. tion 113 du contrôleur 104.
Si la fréquence porteuse de l'émetteur et la fréquence de référence sont les mêmes, la tension redressée est con- tinue et les forces électrodynamiques égales et opposées, et l'aiguille 113 se fixe au centre de l'échelle. Elle se déplacera d'autant plus à droite ou à gauche que la différence des deux tensions redressées se- ra plus grande.
On a représenté schématiquement figure 6, un moniteur utilisàble dans un récepteur que l'on a choisi du type superhétérodyne. Le signal à fréquence porteuse provenant de l'émetteur 100 est mélangé au signal fourni par un oscillateur local 99, dans un mélangeur 101 ; signal à fréquence Intermédiaire est amplifié en 102 et comparé avec le signal provenant d'une source à fréquence de référence 101 et de l'amplifica- teur 103, dans un discriminateur 105, précédé d'un limiteur 104. La tension redressée à la sortie du circuit de sélection est appliquée à un appareil indicateur 106 de la même manière décrite figure 5...
Le diagramme de la figure 7 est semblable à celui de la figure '6, les organes correspondants portent le même numéro. Il utilise un or.. gane visuel de contrôle, par exemple un tube cathodique 130. La tension sortant de l'ensemble 105 discriminateur et circuit de sélection, est appliquée entre les plaques de déflect.ion horizontale du tube.
Entre les plaques de déflection verticale on appljque une tension en dents de scie provenant d'une source 132.-
Afin de distinguer entre la fréquence de référence et les indica- tions de l'émetteur, on peut moduler la grille du tube au moyen d'un générateur de fréquence 133, un relais 134, servant de contrôle, de fa- çon que lorsqu'on applique sur le tube le signal correspondant à la fréquence intermédiaire, il n'y ait pas de modulé,'on obtient alors une ligne en trait plein représentée en 136, sur l'écran du tube;
tan- dis que lorsqu'on applique au tube le signal correspondant au signal
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d'entrée à fréquence de référence, le commutateur 134 (qui peut être synchronisé avec le 'commutateur 135 ou relie directement celui-ci) soit ferme. Dans ce cas, il y a modulation et on aperçoit une ljgne pointillée 137. La position respective et la distance entre ces lignes indique la polarité et la grandeur de la déviation de fréquence.
On peut aussi utiliser un oscillographe du typa mécanique et sup- primer'une partie de la lumière, lorsqu'on mesure la fréquence d'une source, telle que celle d'un oscillateur ou d'une portion d'émetteur..
Avec un tel arrangement, l'oscillographe peut produire un rayon lumi- neux long et un rayon lumineux court, et la distance entre les deux est proportionnelle à la déviation.
Le dispositif de contrôle représente sur la figure 8 est semblât-? à celui de la figure 6, mais utilise un multivibrateur asymétrique 140, pour déclencher les tubes de commutation 141 et 142, correspondant aux tubes 13 et 14 de la figure 1. Un oscillateur à cristal 143 est utilisé comme source de fréquence de référence d'une part, et dans l'oscilla- teur local,d'un récepteur superhétérodyne, d'autre part.
Lorsque l'oscillateur à cristal est utilisé dans l'oscillateur local, la fré- quence peut être multipliée dans un multiplicateur de fréquence 144; les signaux à fréquence porteuse provenant de la source 148 et à fréquer- ce locale,. sont mélangés en 145.- Le tube de contrôle 142 sert pour ap- pliquer le signal à fréquence intermédiaire au limiteur lt5a et, de là, au discriminateur de fréquence 146, des instants déterminés par le multivibrateur 140. Le signal sortant du discriminateur est amplifié en 156, appliqué à un filtre passe bas facultatif et à un disposait détec- teur 157 qui fournit une tension adéquate pour actionner l'appareil in- dicateur 147.
La figure 9 représente un détecteur utilisable dans le circuit de la figure 8. Le tension provenant du discriminateur 146, amplifiée en 156, est appliquée au moyen d'un condensateur 189, à un ensemble de deux diodes 190 et 191, montées en opposition, et comportant les anodes 192 et 193 et les cathodes 194 et 195.
L'anode 192 est reliée à la cathode 195 et la cathode 194 à l'ano= -
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-de 193, au moyen de résistances en série 197 et 198.- Une des extrêmi- tés du discriminateur est reliée à l'anode 192, et à la cathode 195 par l'intermédiaire do l'amplificateur 155 et lefiltre si on le désire; l'autre extrémité est reliée au point commun aux résistances 197 et 198, par l'intermédiaire de la résistance 196.-
Un condensateur 199 shunte les résistances 196 et 198, et un con- densateur semblable 200 shunte les résistances 196 et 197, afin de maintenir sensiblement constante la tension sur le contrôleur.
On dis- pose d'un appareil indicateur 147, disposé en shunt sur la résistance 196, cet appareil 147 indique évidemment la résultante de tension re- dressée apparaissant aux bornes du condensateurs-
Pour réaliser un contrôle précis, il est nécessaire de vérifier la largeur des impulsions du multivibrateur. Ceci apparaîtra mieux en regardant la figure 10 dans laquelle les lignes en trait plein représen. tent la tension provenant du discriminateur, en fonction du temps. Sur la figure 10a, les impulsions relativement intenses, étroites, positi ves, correspondent à la source de référence ; les impulsions négatives de faible intensité et larges correspondent à l'émetteur..
En b on a représenté la condition in verse. Ces impulsions a ou b sont appliquées au détecteur. Les lignes pointillées sur les figures 10a et lOb représentent les tensions araissant aux bornes des cônden- sateurs 199 et 200. Si le rapport des impulsions respectives est grand, comme c'est le cas sur la figure 10, la tension moyenne aux bornes d'un des condensateurs due à une des sources d'impulsions est beaucoup plus grande que celle qui résulte du contrôle de l'autre source aux bornes de l'autre condensateur,et la lecture de l'appareil indicateur corrospond sensiblement à la hauteur de l'impulsion positive.
Si l'on suppose que la largeur des impulsions dues à l'émetteur est la même que celle des impulsions dues à la source de référence, la dif- férence entre les valeurs moyennes sera nulle. Si les impulsions cor- respondant à l'émetteur sont trop longues par rapport aux impulsions à la source de référence, les tensions provenant de l'émetteur et de la source à cristal sont plus voisines et la différence estkelativement
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faible,de sorte que la déviation sur 1¯'appareil indicateur sera compa- rativement plus faible pour une même dérive de fréquence que si les im- pulsions correspondant à l'émetteur étaient beaucoup plus courtes que celles correspondant à la source de fréquence de référence.
D'un autre côté, si l'impulsion correspondant l'émetteur est trop courte, les condensateurs du détecteur ne sont pas complètement chargés;il en résulte que pour la variation maximum de l'appareil in- dicateur, et par conquent la plus grande sensibilité de lecture, la largeur des impulsions correspondant à l'émetteur doit être aussi fai- ble que possible, compatible avec la charge complète des condensateurs-
Une largeur des impulsions correspondant à la fréquence de réfé- rence égale approximativement à 5 à 15% de celles correspondant à la fréquence à transmettre, convient.
Avec cette méthode, une déviation nulle se traduit toujours par une indication nulle sur l'instrument-
Si lon se reporte à la figure 8, on peut désirer vérifier l'éta- lonnage de l'instrument 147. A cet effet, on dispose d'un amplificateur à gain variable 156 et d'un ensemble de contacteurs à trois positions.
Ils peuvent être portés par le même axe. L'interrupteur 150 relie le dispositif de contrle 142 à la masse lorsqu'il est en position 1 et 2; il applique le signal sortant du mélangeur au dispositif 142 lorsqu'il est en position 3.
L'interrupteur 151 est ouvert dans les positions 1 et 3 et relic le multivibrateur au relais 152 lorsqu'il est en position 2. L'interrup- teur 153 est ouvert dans les positLcns 1 et 2 et relie le dispositif de contrôle 141 au multivibrateur 140 lorsqu'il est en position 3.- L'interrupteur 154 relie le tube 142 au contact 1 de 1'interrupteur 155 en position 1, il est ouvert en position 2 et il relie le dispositif 142 au limiteur lorsqu'il est en position 3. L'interrupteur 155 relie l'amplificateur 156 par l'intermédiaire do l'interrupteur 154 au dispo- sitif 142 lorsqu'il est en position 1, et relie le discriminateur à l'amplificateur lorsqu'il est en positicn 2,ou 3.
Lorsque tous les in- terrupteurs sont on position 1, l'appareil contrôle la largeur des im- pulsions du multivibrateur; aucun des signaux correspondant à l'émetteur
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ou à la source de référence n'est appliqué à l'indicateur. Le multivi- brateur est relié par le dispositif 142 à l'amplificateur et au détec- teur,et la lecture sur l'indicateur 147 correspond à la'largeur de l'im- pulsion-
Lorsque tous les interrupteurs sont en position 2, le dispositif 142 est encore à la masse, de sorte que le signal à fréquence porteuse provenant de l'émetteur, n'est pas appliqué au discriminateur;
le re- lais 152 est relié au multivibrateur et le signal provenant de la sour- ce de référence est appliqué au discriminateur- Afin d'étalonner l'ins- trument 147 et de régler l'amplificateur pour obtenir un gain désiré, on dispose du relais 152 qui est utilisé pour faire varier la fréquence d'oscillateur 143, en introduisant un condensateur 157 dans le cir- cuit da'oscillateur ou en changeant, par conséquent, la fréquence de ' fonctionnement du circuit d'une quantité connue, dépendant de la fré- quence du multivibrateur. La valeur du déréglage est connue, il suffira d'ajuster le gain de l'amplificateur jusqu'à ce que l'indication lue sur l'instrument corresponde à la valeur du déréglage.
Lorsque les interrupteurs sont en position 3, l'appareil est utili- sé pour contrôler la fréquence de l'émetteur. Dans cette position, le mélangeur est relié au dispositif 142, le multivibrateur est relié aux deux dispositifs de contrôle, lesquels sont reliés au discriminateur par l'intermédiaire du limiteur 145a; le signal sortant du discrimina- teur est amplifié, appliqué à un filtre passe-bas et un circuit de sé- lection et, de là, à l'appareil de mesure 147.
La figure 11 représente une autre réalisation de l'invention com- portant un appareil de lecture,qui fournit une indication lorsque la fréquence porteuse s'écarte de la fréquence centrale. Le circuit de sé- lection est quelque peu différent des circuits déjà étudiés. Les tubes de contrôle 160 et 161, comportent respectivement les anodes 162 et 163, les cathodes 164 et 165 et les grilles de commande 166 et 167, polari- sées convenablement au moyen d'une batterie 168 dont la tension positi- ve est appliquée alternativement à chaque grille par un relais 169. Ce relais vibre à une fréquence convenable, par exemple 1 à 10 cycles par seconde.
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Les signaux à comparer sont appliquas à un second groupe de gril- les 171 et 172.Le signal provenant d3 la sourceà fréquence porteuse 170 est applique à la grille 171; le signal provenant de la source de référence 173 est applique à la grille 172. Ni les impulsions positi- ves de la batterie 168, ni les signaux positifs appliquas aux grilles 171 ou 172, suffisent à amener la conduction, il faut que les poten- tiels sur les grilles soient simultanément positifs-
Le relais de la figure 11 étant dans la position représentée, le potentiel positif de la batterie est appliqué à la grille de commande 166 et le tube 160 est conducteur.
La tension de sortie est appliquée à un limiteur 145, puis à un discrimina leur 146.- Pendant ce tenps, au- cune polarisation positive n'est "appliquée à la grille de commande 167 et, par conséquent-, le tube 161 n'est pas conducteur-
Lorsque le relais 169 est vers le droite, le tube e 161 est conduc, teur et le tube 160 bloque; la tension de sortie est de même appliqua. au discriminateur-
Le signal sortant du discriminateur est appliqua aux diodes 174 et 175 comportant les cathodes 176 et 177, et les anodes 178 et 179 respectivement.
Lorsque le relais est vers la gauche, une polarisation positive est appliquée à la cathode 176, qui bloque la dinde 174;en même temps, la cathode 177 est reliée à la masse par l'enroulement de droite de l'instrument 180 et les résistances 181 et 182. Par consé- quent,pour les alternances positives de la tension de sortie du dis- criminateur,le courant passera dans la diode 175; la tens ion apparais- sant dans l'enroulement de droite de l'instrument 180 etla résistance 181, estutilisée pour charger un condensateur 183.-
Lorsque le relais 169 est vers la gauche', la diode 174 conduit de courant au moment des alternances négatives de la tension de sortie du discriminateur.
Le circuit comporte l'enrouement de gauche de l'ins- trument 180, les résistances 185 et 186.- Un condensateur 187, disposé aux bornes du circuit comprenant l'enroulement gauche de l'instrument 180 et la résistance 185, se charge lorsque le tube 174 est conducteur-
Les résistances 181 et 185 et les condensateurs 183 et 187, sont
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choisis de façon que la constante de temps des circuits associés soit grande. Par conséquent, pendant les périodes de blocage des diodes, la tension reste sensiblement constante à travers les enroulements de l'ins trument et,sous l'action de la force résultante, celui-ci indiquera la déviation de fréquence.
Si la déviation est nulle, les forces dévelop- pées dans l'instrument seront égales et opposées et l'aiguille sera au centre de l'échelle. Si la fréquence de référence est plus élevée que la fréquence de l'émetteur, la tension développée dans l'enroulement de gauche de l'instrument sera plus grande et l'aiguille ira vers la gau- che et vice-versa.
Bien que l'on ait décrit une réalisation particulière de l'inven- tion, il est évident que l'on peut apporter des modifications tout en restant dans l'esprit de celle-ci; la fréquence de sortie de la source de référence peut être, par exemple, une harmonique de la fréquence fon- damentale du cristal. -
EMI19.1
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