BE484591A - - Google Patents

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BE484591A
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    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/04Sources of current
    • GPHYSICS
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    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/243Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the phase or frequency of AC

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Description


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  "Appareillage générateur d'oscillations". 



   Cette invention se rapporte aux appareils de télé- mesure et elle a trait notamment à des appareils de ce type comprenant un traducteur de certaines grandeurs physiques en fréquences qui est relativement insensible aux variations des tensions de fonctionnement. 



   La technique actuelle d'observations météorologiques a recours sur une grande échelle à l'emploi de dispositifs de radio-sondage aéroportés qui sont lâchés dans l'atmos- phère de façon à s'élever jusque dans la stratosphère, et qui transmettent des informations relatives aux conditions météorologiques régnant dans les couches atmosphériques qu'ils traversent, à une station d'observation et d'enre- gistrement située au sol. De tels dispositifscomportent généralement un générateur haute fréquence susceptible d'être modulé, et un oscillateur à autoblocage transfor- mant les variations de résistance d'une résistance varia- ble en variations de la fréquence de modulation du géné- 

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 rateur haute fréquence.

   Grâce à divers procédés bien connus, ces résistances sont contrôlées par les conditions ambiantes dominantes, et la fréquence de modulation sert ainsi de moyen de mesure de ces conditions dans une station indicatrice, située à distance et comportant un appareil radio-électrique récepteur accordé de façon à recevoir les émissions du géné- rateur haute fréquence. Les restrictions rigoureuses de poids qui sont imposées à de tels appareils, et la durée d'utilisation relativement courte de ceux-ci, jamais plus de 3 à 4 heures, ont entraîné l'emploi de batteries d'accu- mulateurs comme source d'énergie électrique pour les circuits à tubes à vide qu'ils nécessitent. 



   Il est bien connu que la tension d'utilisation fournie par les éléments d'une batterie est déterminée par la durée d'emploi de celle-ci, la quantité d'énergie qui a été absor- bée et par la température de cette batterie. Dans les appli- cations des radio-sondes, ces facteurs s'ajoutent les uns aux autres de façon à entraîner des variations considérables de la tension de la batterie pendant un vol, la tension de la batterie tendant à diminuer après qu'une charge ait été appliquée penoant un certain temps et, de plus, la diminu- tion de la température ambiante depuis + 40  C au niveau du sol jusqu'à - 40  C en altitude accroit encore la diminution de latension. 



   Du fait que les oscillateurs à autoblocage présentent l'avantage de ne consommer que très peu d'énergie, ils furent utilisés primitivement pour la transformation des variations de résistance en variations de fréquence. Cependant, il est bien connu que la fréquence produite par ces oscillateurs est très sensible aux variations de la tension d'alimentation, ce qui a eu pour résultat d'introduire de sérieuses erreurs 

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 dans les valeurs enregistrées à la station de mesure. 



   En outre, dans un procédé de modulation en fré- quence du générateur haute fréquence la tension plaque de la lampe oscillatrice a été modulée en reliant la plaque de celle-ci à une source de courant par une résistance éga- lement traversée par les impulsions de courant absorbées par l'oscillateur à   autobocage   durant ses périodes actives. 



  Bien que cette disposition soit acceptée dans les appareils existants, on verra qu'un autre montage doit être réalisé pour l'oscillateur à autoblocage et l'oscillateur de la por- teuse si ces deux dispositifs doivent fonctionner de la façon la plus stable, la plus sûre et la plus efficace. 



   En conséquence, l'objet principal'de la présente in- vention est de réaliser une disposition nouvelle d'oscilla- teur à autoblocage qui soit stable vis-à-vis de la tension. 



   Un autre objet de la présente invention est de réa- liser un nouvel appareil radioélectrique de télémesure dont la caractéristique de conversion résistance-fréquence pré- sente un rendement et une stabilité améliorés. 



   Ces objets et caractéristiques et d'autres encore de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui suit et ainsi que des dessins y annexés, étant bien entendu que ceux-ci ne sont donnés qu'à titre d'exemple nullement limitatif. 



   Sur ces dessins: 
La figure 1 est un schéma représentant un appareil de radio sondage suivant l'invention. 



   La figure 2 est une représentation graphique des conditions de tension que l'on obtient dans un oscillateur à autoblocage classique. 

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   La figure 3 est une représentation graphique des conditions de tension existant dans le circuit d'un oscil- lateur perfectionné à autoblocage, et 
La figure 4 est une représentation graphique ser- vant à expliquer les conditions de fonctionnement rencontrées dans les oscillateurs à autoblocage et qui fait apparaître l'effet des mesures de correction. 



   En se reportant maintenant à la figure 1 des dessins, , on y voit un tube 10 à deux sections triodes utilisées res- pectivement en oscillateur et comme moyen de couplage ayant une extrémité de son filament 12 connectée à la borne posi- tive 14 de la batterie 16 par une résistance de chute 18 et l'autre extrémité du filament 12 connectée au châssis de l'appareil ou ruasse, ainsi qu'il sera désigné ci-après. La. borne négative de la source 16 est aussi reliée à la masse. 



  La partie du tube 10 fonctionnant en oscillateur à autoblo- cage comporte une plaque 20 qui est connectée par un enrou- lement primaire 22 d'un transformateur d'oscillation 24 et par une résistance 26 à la borne positive d'une source de tension plaque 28 dont la borne négative est   reliée 'à   la masse. L'extrémité de la résistance 26 correspondant à la plaque est reliée à la masse par un condensateur 30. La fréquence d'oscillation auxiliaire de l'oscillateur à auto- blocage est contrôlée par un condensateur 32 connecté entre la plaque 20 et la grille de contrôle 34, et par un conden- sateur 36 connecté entre la grille de contrôle 34 et le fila- ment 12. Le transformateur d'oscillation 24 comporte en outre un enroulement secondaire 38 connecté entre la grille de contrôle 34 et un condensateur 40.

   La fréquence de rela- xation des circuits de l'oscillateur à autoblocage décrits plus loin sous ce nom est contrôlée par la grandeur de la résistance montée en shunt sur le condensateur de grille 40. 

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   Les éléments sensibles aux conditions physiques, dont la résistance doit être transformée en fréquences, sont insérés dans ce circuit shunt de façon à réaliser le contrôle désiré de la fréquence de modulation. Les divers éléments de mesure sont connectés dans le circuit grille par un circuit comprenant une résistance fixe   4 en   série avec une résistance variable d'étalonnage 44, qui est connectée aux contacts de repère haut du dispositif de commutation 46. Une résistance 48 connecte lesdits con- tacts de repère haut aux contacts de repère bas dudit com- mutateur   46   et la borne de repère bas est à son tour con- nectée au contact arrière normalement fermé 50 du relais 52 par une résistance 54 sensible à la température.

   De même, une résistance 56 sensible à l'humidité du type à pellicule déliquescente est connectée entre la borne de repère bas et une borne dite d'humidité reliée au contact avant   58   du relais 52. La résistance 56 est shuntée par une résistance fixe 60 de façon à limiter la marge possible des variations de résistance produites par les variations d'humi- dité. Les perturbations dues à la commutation dans le circuit de relais sont éliminées par une résistance 62 connectée en parallèle avec l'enroulement d'excitation du relais 52. 



   Un index conducteur 64, relié à la masse en 66, est entraîné le long du dispositif de commutation 46 en fonction des déplacements d'un élément anéroide 68. Ainsi les divers éléments de mesure sont successivement placés en position de commande de l'oscillation de relaxation de l'oscillateur à autoblocage ou de la fréquence de répétition lorsque le ra- dio-sonde porté par ballon s'élève dans l'atmosphère vers des régions de moindre pression. Les barrettes représentées sont conductrices, et les espaces compris entre ces barrettes 

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 sont non conducteurs.

   Par conséquent, lorsque l'index 64 demeure entre lesbarrettes conductrices, la résistance 54 sensible à la température est insérée dans le circuit grille, contrôlant aussi la fréquence de relaxation, et, lorsque les barrettes intermédiaires au-dessous du 60e contact, sont en prise, le relais 52 estexcité de façon à placer la ré- sistance 56 sensible à l'humidité en position de contrôle de l'oscillateur à autoblocage. Durant le passage de l'index sur chaque groupe de 5 barrettes, soit l'ensemble des ré- sistances 42, 44 et 48, soit les résistances 42 et 44 seules, contrôlent la fréquence de répétition de l'oscillateur à au- toblocage afin que celui-ci délivre des fréquences de repère hauteset basses destinées à l'étalonnage des appareils au sol. 



   L'enveloppe du tube 10 comprend aussi une section triode destinée au couplage comportant une grille de con- trôle 70 et une plaque 72. La grille de contrôle 70 est soudée à la grille de contrôle 34 dé l'oscillateur à auto- blocage et la plaque 72 est connectée par une résistance relativement faible 74, à la borne positive de la source de tension plaque 28. L'extrémité de cette résistance, coté plaque est shuntée vers la masse par un condensateur de fuite haute fréquence 76 et est connectée par une self de choc 78 à la ligne résonnante de plaque 80 d'un oscilla- teur contrôlé par lignes   résonnantes.   



   La ligne de plaque 80 et la ligne de grille   82   qui lui est associée ont une longueur électrique effective de charge d'une   -.demi-longueur   onde à la fréquence de fonction- nement. La self de choc 78 est reliée sensiblement à un noeud de tension avec l'antenne 84 connectée à une extrémi- té de la ligne à un ventre de tension et avec la plaque 86 du tube 88 connecté à l'autre ventre de tension. 

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   La ligne de grille 82 a un ventre de tension relié à la ligne 80 par un condensateur d'accord 90 et l'autre ventre de tension relié à la grille de contrôle 92, le noeud de tension central étant le point de connexion auquel est reliée une self de choc 94 dont l'autre extrémité est reliée à la masse par une résistance variable 96. 



   Le tube oscillateur triode 88 est du type à cathode chauffé indirectement, comportant une cathode 98 connectée à une extrémité du filament 100 qui est alimenté à travers les selfs de choc 102 et 104 par la source 16. Les courants haute fréquence dans les circuits de chauffage sont fortement réduits par un condensateur 106 branché en parallèle sur la source 16 et par un condensateur de découplage 13 monté en parallèle sur le filament 12 du tube 10. Le principe de fonctionnement de cet appareil sera immédiatement évident aux hommes de l'art.

   Le tube oscillateur 88, avec les lignes résonnantes 80 et   8,   engendre de l'énergie électrique de haute fréquence rayonnée par l'antenne 84, le tube oscilla- teur 88 recevant dans ce but l'énergie électrique nécessaire à son oscillation par l'intermédiaire de la résistance   74.   



  La partie du tube 10 correspondant à l'oscillateur à auto- blocage fonctionne de façon intermittente, les oscillations se poursuivant jusqu'à ce qu'un courant de grille suffisant produise une tension de polarisation telle qu'elle provoque l'interruption du fonctionnement. A ce moment, les oscilla- tions cessent jusqu'à ce que la charge du condensateur 40 ait été dérivée par le réseau de résistances qui lui est asso- cié plur réduire la polarisation à une valeur telle que les oscillations se rétablissent de nouveau d'elles-mêmes, le cycle de fonctionnement recommençant alors de nouveau. 

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  Pour faciliter l'exposé, la période durant laquelle sont engendrées dans le transformateur d'oscillations 24 les oscillations auxiliaires sera appelée la période active, et la période durant laquelle le circuit est en repos en attendant que la charge du condensateur 40 s'écoule sera appelée la période passive. 



   Pendant la période passive du cycle de l'oscillateur à autoblocage, aucun courant ne passe vers la plaque 72 de la partie du tube 10 correspondant au couplage, mais durant la présence d'oscillations auxiliaires sur la grille de contrôle 34, la grille de contrôle 70 est amenée dans la région positive de façon à produire une impulsion de courant plaque dont la longueur est égale à la longueur de l'inter- valle actif du cycle de fonctionnement de l'oscillateur à autoblocage.

   Cette impulsion produit une chute de tension correspondante dans la résistance 74, modifiant la tension plaque de fonctionnement du tube oscillateur 88 de façon à modifier sa fréquence et à réaliser la modulation nécessaire pour la transmission du signal à la station d'observation au sol. ' 
Pour la discussion qui va suivre, il est intéressant d'avoir une idée des grandeurs relatives de quelques-uns des éléments critiques. Avec un tube du type commercial 6 N 4, comme oscillateur haute fréquence 88, fonctionnant à environ 400 Mes, on a trouvé qu'une valeur de 470 ohms est satisfai- , sante pour la résistance 74 shuntée par un condensateur 76 de 100 pfd.

   Avec ce circuit on a utilisé comme oscillateur à autoblocage et comme moyen de couplage un tube 10, du type 3 A 5 ayant une fréquence d'oscillation auxiliaire de 2   Mes   et une fréquence de répétition de 195 c/s, lorsque l'extrémité 

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 basse tension de la résistance 44 est reliée à la masse. 



  Une résistance de 50. 000 ohms fut utilisée pour la résis- tance plaque 26, celle-ci étant shuntée par un condensa- teur 30 de 0,07 Mfd, et une capacité d'environ 0,085 Mfd fut utilisée pour le condensateur de grille 40.   Avéc   ces paramètres, une source de tension 28 de 90 volts fut utilisée et des tensions de 6,3 et 3,0 volts étaient respec- tivement appliquées aux filaments des tubes 6 N 4 et 3 A 5. 



  La période active du fonctionnement de l'oscillateur à au- toblocage était d'environ 200 micro-secondes, et ne variait pas beaucoup avec la fréquence de répétition ou avec la tension de fonctionnement. On remarquera que dans ces con- ditions, la constante de temps du circuit plaque de l'oscil- lateur à relaxation était de 3.500 micro-secondes, et que celle du circuit plaque de l'oscillateur haute fréquence était d'environ 0,05 micro-seconde. Par conséquent les excursions de la tension plaque du tube oscillateur 88 reproduisent de façon très précise l'impulsion de   200   micro-secondes qui se produit pendant la période active de l'oscillateur à autoblocage, bien que la tension plaque de l'oscillateur à autoblocage change relativement lente- ment. 



   Dans l'oscillateur à autoblocage classique dans le quel la résistance 26 est égale à zéro ou si non le condensateur 30 est de l'ordre de quelques centainesde pfd. permettant une action de découplage seulement pour la fréquence des oscillations auxiliaires, une diminution de la tension d'alimentation plaque résulte en une   augmen-   tation de la fréquence de répétition.

   Selon l'invention, 

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 il a été prouvé que si l'on utilise à la place de la ré- sistance 26 un élément ayant une valeur égale à au moins un tiers de l'impédance apparente, de la partie du tube correspondant à l'oscillateur à autoblocage, mesurée lorsque la polarisation de la grille de contrôle est réglée juste au-dessous de celle qui est nécessaire à la suppression des oscillations, et que si l'on utilise un condensateur associé 30 de valeur telle qu'il donne une constante de temps du circuit plaque d'au moins trois fois celle de la partie active du cycle de l'oscillateur à autoblocage, la grandeur de la modification de fréquence résultant d'une variation de tension appliquée, sera réduite.

   L'utilisation d'une constante de temps d'au moins cinq fois celle de la partie active du cycle de l'oscillateur à autoblocage donne des résultats encore meilleurs alors que l'on ne remarque qu'une légère amélioration pour des accroissements encore supérieurs de la constante de temps du circuit plaque de l'oscillateur à autoblocage. Un accroissement supérieur de la valeur du condensateur 30 n'améliore pas sensiblement la stabilité et, lorsque la constante de temps du circuit plaque est augmentée de plus de cent fois la partie active du cycle de l'oscilla- teur à autoblocage, la stabilité tend de nouveau à être ré- duite. Ni la résistance anodique ni la constante de temps ne sont particulièrement critiques tant qu'elles se trouvent à l'intérieur des larges marges qui furent spécifiées ci- dessus.

   Par exemple, dans le cas considéré, la valeur mi- nimum de la résistance anodique serait d'environ 5. 000 ohms alors que l'on utilise en réalité 50.000 ohms et cela pour permettre l'utilisation d'un condensateur relativement petit 

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 afin d'assurer la constante de temps nécessaire au circuit plaque, qui est ici égale à 17,5 fois la partie active du cycle de l'oscillateur à autoblocage, de façon à permettre sans altérer la stabilité une grande variation des paramè- tres que l'on rencontre dans la production. 



   Il est utile de revoir la théorie des oscillateurs à autoblocage pour comprendre les raisons d'existence de ces restrictions et les avantages résultant de l'utilisa- tion de ces circuits. Le graphique de la   figure   repré- sente les conditions de fonctionnement que l'on rencontre dans la forme de réalisation classique d'oscillateurs à autoblocage dans laquelle la résistance plaque est absente. 



  La tension plaque est constante comme indiqué par la ligne continue 108, tandis que le potentiel de grille oscille pé- riodiquement entre la valeur de départ 110 et la valeur d'arrêt 112 le long de la courbe 114. Lorsque la tension de grille décroissante, variant le long de la courbe 114, atteint la valeur   Edépart,   les oscillations auxiliaires sont engendrées donnant lieu à un courant grille qui charge le condensateur 40 jusqu'à ce que la tension grille atteigne Earrêt indiqué par la ligne en traits interrompus 112, auquel instant les oscillations auxiliaires sont arrêtées et le cycle se répète de lui-même. Pendant les brèves pé- riodes actives de l'oscillateur à autoblocage, le courant plaque circule en une série d'impulsions 116.

   Toutefois, ces impulsions n'influencent pas la tension plaque de fonc- tionnement du fait de l'absence d'impédance entre la source de tension plaque et les bornes d'alimentation plaque. Dans la plupart des oscillateurs de ce type, la fréquence est contrôlée en premier lieu par la durée de la partie passive du cycle de l'oscillateur à auto-blocage, celle-ci étant 

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 beaucoup plus grande que la partie active.

   En appliquant l'équation de Righi et en négligeant les périodes actives puisqu'elles sont si courtes, la fréquence de relaxation est donnée par la relation: 
 EMI12.1 
 Comme R et C sont constants, il ressort de l'équation de Righi que toute variation de fréquence doit être provoquée par une variation du rapport de Earrêt à   Edépart'   
Des essais statiques ont confirmé cette hypothèse   comme   cela sera indiqué en se référant aux courbes de la figure 4,   où   les tensions d'alimentation plaque en volts sont portées le long de l'axe des abcisses et où les ten- sions grille sont représentées par des ordonnées négatives. 



  Ces courbes illustrent la forme générale des caractéristiques que l'on rencontre, mais il doit être bien entendu que leurs valeurs numériques précises varieront de circuit à circuit et de tube à tube. La caractéristique 118 donne la variation de la valeur à laquelle la polarisation doit être réduite pour permettre aux oscillations de débuter, pour différentes tensions plaque. Cette caractéristique est une ligne droite qui coupe l'axe des abcisses pour une valeur de la tension plaque d'environ trois volts. La caractéristique 118 donne la valeurde Edépart pour toute tension plaque désirée. 



   La caractéristique 120 donne la tension de polarisation nécessaire pour supprimer ou arrêter les oscillations en fonc- tion de la tension plaque, c'est une droite qui coupe l'axe des abcisses pour une tension plaque   de l'ordre   de huit volts.L'écart des points d'intersection avec l'axe des abcisses est la chose importante à déduire de ces deux caractéristiques, car c'est 

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 cet écart qui donne naissance à la caractéristique tension- fréquence de l'oscillateur à autoblocage. Du fait de la différence des points d'intersection, le rapport   Earrêt/     départ   diminue de façon continue avec la tension plaque, devenant nul pour une tension plaque de huit volts et cela pour les courbesreprésentées.

   Ainsi la distance entre les points d'intersection doit inévitablement donner naissance à un coefficient tension-fréquence. Pour obtenir une sta- bilité parfaite, les points d'intersection doivent se super- poser car alors, et alors seulement, le rapport Earrêt /   Edëpart   est indépendant de la tension plaque. 



   De l'examen des courbes 118 et 120 de la figure 4, il ressort que l'inclusion de moyens permettant de diminuer la tension plaque au moment de l'arrêt des oscillations, d'une quantité variable par rapport à la tension plaque existante lors de la naissance des oscillations, offre la possibilité de déplacer le point d'intersection de la courbe Earrêt vers la gauche, l'amenant ainsi vers le point d'intersection de la courbe   Edépart.   L'on peut aisément diminuer la tension plaque au moment de l'interruption des oscillations en ajou- tant une résistance dans le circuit d'alimentation plaque de la plaque de l'oscillateur. Ceci, toutefois, n'a pour effet que d'accroître la fréquence des oscillations ou fait de la diminution du rapport Earrêt/Edépart et n'améliore pas la stabilité, en fait, il y a même altération de celle-ci. 



  L'utilisation d'un condensateur de plaque monté en shunt, de capacité suffisante, donne cependant la stabilité désirée. 



  Il semble que ceci est dû au fait que lorsque le condensateur est suffisamment important pour donner une constante de temps supérieure à trois fois la période active de l'oscillateur à 

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 autoblocage, la partie entière de blocage de la série d'oscillations doit être alimentée sensiblement entière- ment par l'énergie emmagasinée dans le condensateur. Cette énergie emmagasinée est donnée par la relation 1/2   CE -   1/2 CE21 si bien que le condensateur de plaque doit osciller dans une marge de tension variable de façon à fournir la charge nécessaire au condensateur de grille.

   Ceci ressort de la courbe 122 de la figure 4 qui montre la relation qui existe entre l'énergie en watt seconde, nécessaire pour   anener   le condensateur de grille 40 à la polarisation de blocage, pour différentes tensions plaque. Cette courbe est tracée à partir de la relation: 
 EMI14.1 
 Dans l'oscillateur dont il s'agit, on a observé que le ren-   dement   du transfert d'énergie qui s'effectue entre les con- densateurs de plaque et de grille est de 20%.

   La courbe 124 représente la variation du potentiel du condensateur de plaque 30 nécessaire pour fournir l'énergie requise pour charger le condensateur du circuit grille jusqu'à la valeur   Barrit*   Cette courbe a été tracée à partir de la relation 
 EMI14.2 
 La variation nécessaire du potentiel du condensateur de plaque ne varie pas linéairement avec la tension plaque, mais diminue lorsque la tension décroît et ceci, donne, on l'a constaté, la correction de Earrêt nécessaire pour réaliser un rapport Earrêt/édépart constant. Ceci peut être prouvé graphiquement par la construction de la courbe 

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 dynamique Earrêt 126 que l'on trace de la manière indiquée ci-dessous. Pour une abcisse de 80 volts, l'on constate que la variation lue sur la courbe 124 est 27,25 volts.

   On soustrait cette variation de la tension a'alimentation plaque, ce qui donne 52,75 volts, et sur la courbe statique   Earrêt   120 on trouve pour   5,75   volts la polarisation de grille nécessaire du blocage qui est de 15,5 volts. Puis en portant cette valeur sur l'ordonnée correspondant à l'abcisse 80, on trouve le point   15   qui représente le premier point de la courbe dynamique   Earrêt   126. Les au- tres points de la courbe 126 sont obtenus d'une façon sem- blable en lisant la variation de tension du condensateur de plaque sur la courbe 124 et en   déterminant   grâce à cette variation le point correspondant de la courbe dynamique   Earrêt à   partir de la courbe statique Earrêt 124.

   En tra- çant une ligne passant par les points ainsi obtenus, la courbe 126 apparaît et son point d'intersection coïncide avec celui de la courbe   Edépart     118.   Ceci montre que pour la condition de marche dynamique, le rapport Earrêt/Edépart est constant et indépendant de la tension d'alimentation plaque. La courbe   Edépart   118 reste inchangée pour la con- dition dynamique car la tension plaque s'élève sensiblement jusqu'à la valeur de la tension d'alimentation pendant la partie passive du cycle de fonctionnement de l'oscillateur à autoblocage.

   Cependant, même si la constante de temps du circuit plaque peut être suffisamment accrue pour que cette condition ne soit plus strictement satisfaite, on continue à constater un fonctionnement toujours amélioré jusqu'à ce que la valeur du condensateur de plaque se soit accrue à tel point qu'elle diminue la variation de tension 

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 du condensateur de plaque de façon que la compensation nécessaire ne puisse être assurée. Ceci commence à devenir notable lorsque la constante de temps du circuit plaque est 100 fois supérieure à la partie active du cycle de fonction- nement de l'oscillateur à autoblocage. 



   En plus de la nécessité de contr8ler la constante de temps, il est en outre nécessaire que la résistance qui se trouve dans le circuit plaque dé l'oscillateur à autoblocage soit suffisamment grande pour provoquer une chute de tension appréciable. Cette condition est satisfaite lorsque cette résistance a une grandeur égale à au moins un tiers de celle de la résistance de l'oscillateur à autoblocage, lue sur la courbe 128 de la figure 4, qui donne la relation entre la tension d'alimentation plaque et le courant plaque qui circule lors de l'interruption de l'oscillation.

   Les potentiels d'oscillation observés dans le circuit de la figure 1 peuvent être vus sur la figure 3 où la courbe 130 représente le po- tentiel plaque aux bornes du condensateur 30, en fonction du temps et où la courbe 132 montre les variations simultanées du potentiel grille aux bornes du condensateur 40. La fré- quence de blocage est quelque peu accrue, mais ceci est fa- cilement compensé par un nouveau réglage du condensateur de grille 40, et le circuit de la figure 1 a en outre l'avantage que le rapport   Earrêt/Edépart   est sensiblement constant. 



  Comme auparavant,lesimpulsions 133 du courant plaque passent durant la partie active du cycle de fonctionnement de l'os- cillateur à autoblocage. 



   Avec le tube et le circuit en question, la résistance du tube déterminée à partir de la courbe   128,   soit en utili- 

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 sant sa pente ou la relation simple E/I, est d'environ 15. 000 ohms ce qui nécessite une résistance minimum du circuit plaque de 5. 000 ohms. Si, comme il était d'usage antérieurement, on rendait cette résistance commune avec le circuit plaque de l'oscillateur haute fréquence dans le but de lui injecter des impulsions de modulation, il est clair que le rendement de l'appareil en souffrirait con- sidérablement, car on désire que les impulsions soient cour- tes, bien définies et qu'il n'y ait que peu ou pas de perte dans la tension plaque fournie à l'oscillateur haute fré- quence. C'est pourquoi cette ancienne et simple méthode de couplage doit être abandonnée.

   En utilisant une triode de couplage indépendante, on supprime les conséquences indésirables d'une connexion directe entre l'oscillateur à autoblocage et l'oscillateur haute fréquence car une faible résistance de couplage   74   peut être utilisée, la- quelle améliore considérablement le rendement de l'appareil. 



  Ceci permet également d'utiliser un très petit condensa- teur de découplage haute fréquence de façon à donner aux impulsions de commande une forme pointue telle que celle qui est atteinte avec une charge de courte constante de temps. 



   La description qui précède a rendu clair l'essentiel de l'invention, et il sera évident aux hommes de l'art que beaucoup de modifications et 'applications peuvent être effectuées sans changer l'esprit de l'invention ni sortir de son domaine.

Claims (1)

  1. RESUME ----------- La présente invention se rapporte à des perfec- tionnements aux dispositifs oscillateurs du type à autoblocage ou à relaxation ainsi qu'aux appareils de télémesure et notamment des radie- sondes utilisant de tels dispositifs pour traduire certaines grandeurs phy- siques en valeurs de fréquence, ces perfectionnements étant caractérisée en tout ou en partie par les points suivants : 1.- Le dispositif oscillateur comporte un circuit à deux bornes présentant cycliquement deux niveaux d'im- pédance lorsqu'il est connecté à une source d'énergie élec- trique, une source d'énergie électrique pour l'excitation de ce circuit et des moyens destinés à retarder le réta- blissement de la tension entre les bornes dece circuit après un changement du niveau d'impédance.
    2.- La liaison de la source d'énergie électrique au circuit à deux bornes présentant cycliquement deux niveaux d'impédance est assurée au moyen d'un circuit ayant une constante de temps prédéterminée dont la valeur est fixée en rapport avec une période de fonctionnement cyclique du dit circuit oscillant.
    3.- Chaque cycle de fonctionnement du circuit oscil- lant à deux bornes suivant 1 ou ?, comporte deux périodes caractérisées respectivement par deux niveaux différents d'impédance et le circuit de liaison de la source d'énergie audit circuit oscillant à une constante de temps établi en rapport avec la durée de celle desdites périodes qui correspond.au bas niveau d'impédance. <Desc/Clms Page number 19>
    4.- La constante de temps du circuit de liaison suivant 3 a une valeur de l'ordre de grandeur de la durée de ladite période du fonctionnement du circuit oscillant.
    5. - La constante de temps du circuit de liaison suivant 3 a une valeur supérieure à trois fois la durée de ladite période du fonctionnement du circuit oscillant.
    6.- La constante de temps du circuit de liaison suivant 3 a une valeur comprise entre trois et vingt cinq fois la durée de ladite période de fonctionnement du circuit oscillant.
    7.- Le circuit de liaison suivant 2 à 6 comporte une résistance montée en série avec le circuit oscillant et un condensateur branché en dérivation sur ce circuit.
    8.- Le circuit de liaison suivant 7 comporte une résistance ayant une valeur supérieure à 1/5 de l'impédance anode-cathode que présente, au moment d'arrêt d'oscillation, le tube formant ledit circuit oscillant.
    9.- Le circuit de liaison suivant 7 comporte une résistance suivant 8 et un condensateur ayant conjointement avec ladite résistance une constante de temps comprise entre trois et vingt-cinq fois la durée de la période de fonction- nement du circuit oscillant correspondant au bas niveau d'impédance.
    10.- La période de fonctionnement du circuit oscil- lant correspondant au bas niveau d'impédance est celle de l'état actif dudit circuit et la période de fonctionnement du circuit oscillant correspondant au niveau élevé d'impé- dance est celle de l'état de repos de ce circuit.
    11.- Application des dispositions précédentes à la réalisation d'un oscillateur à autoblocage ou à relaxation <Desc/Clms Page number 20> présentant une stabilité de fréquence améliorée.
    12.- Utilisation dans l'application suivant 11 d'un tube à décharge électrique comportant une cathode, une anode et une électrode de contrôle et présentant au point d'arrêt une résistance anode-cathode de valeur pré- déterminée.
    13.- La réalisation d'un oscillateur à relaxation ou autoblocage avec un circuit d'oscillations auxiliaires, un tube à décharge électrique ayant une cathode, une anode et une électrode de contrôle connecté audit circuit, cet oscillateur présentant une caractéristique tension plaque - tension électrode de contrôle déterminant l'interruption des oscillations auxiliaires et une caractéristique tension plaque - tension électrode de contrôle déterminant l'appa- rition des oscillations auxiliaires, ces caractéristiques ayant des points d'intersection différents avec l'axe de tension plaque, et des moyens pour rapprocher ou amener en coincidence ces points d'intersection.
    14.- La réalisation d'un oscillateur à autoblocage ou à relaxation suivant 13 utilisant des moyens permettant de déplacer le point d'intersection de la caractéristique tension plaque - tension électrode de contrôle déterminant l'interruption des oscillations auxiliaires vers le point d'intersection de l'autre caractéristique, la superposition de ces points 6.'intersection rendant la fréquence de l'os- cillation de relaxation indépendante de la tension â'ali- nentation plaque appliquée audit oscillateur à relaxation.
    15. - L'amélioration de la stabilité de fréquence d'un oscillateur à relaxation ou à autoblocage, dans lequel la charge et la décharge d'un condensateur du circuit de grille contrôlent l'action de blocage, par le procédé com- portant la régulation du rapport des tensions de blocage et d'apparition des oscillations auxiliaires. <Desc/Clms Page number 21>
    16.- L'amélioration de la stabilité de fréquence d'un oscillateur à relaxation ou à autoblocage, dans lequel la charge et la décharge d'un condensateur du circuit de grille contrôlent l'action de blocage, par le procédé dans .le quel l'opération de blocage est achevée avec de l'énergie dérivée presque entièrement du condensateur chargé.
    17.- La réalisation d'un dispositif pour traduire certaines grandeurs physiques en valeur de fréquence com- portant en combinaison avec un oscillateur à relaxation ou à autoblocage suivant les paragraphes précédents, un second tube électronique fonctionnant en oscillateur dont la fré- quence est supérieure à celle de répétition dudit oscilla- teur à relaxation et un tube électronique de couplage des deux premiers tubes, ayant une cathode, une anode et une grille de contrôle.
    18.- Le second tube électronique suivant 17 comporte une borne d'entrée de l'énergie-plaque qui est reliée d'une part par une impédance conductive à une source d'énergie électrique et d'autre part directement par des conducteurs de liaison à l'anode du tube électronique de couplage, l'électrode de contrôle de ce dernier étant connectée di- rectement à l'électrode de contrôle du tube électronique de l'oscillateur à relaxation.
    19.- L'impédance de liaisor du tube oscillateur à fréquence supérieure à une source d'énergie électrique de plaque présente une constante de temps différente de celle de la constante de temps du circuit de liaison du tube électronique de l'oscillateur à relaxation à la 'même source d'énergie électrique. <Desc/Clms Page number 22>
    20.- La valeur de la constante de temps de l'impé- dance de liaison du second tube oscillateur à la source d'éner- gie électrique est inférieure à celle de la constante de terips du circuit de liaison entre le tube de l'oscillateur de relaxation et la même source d'énergie électrique.
    21.- La valeur de la constante de temps de l'impé- dance de liaison du second tube oscillateur à la source d'énergie électrique est inférieure à la durée de la période active de l'oscillateurà relaxation.
    22.- L'impédance de liaison du second tube oscilla- teur à la source d'énergie électrique suivant 19, 20 et 21 comporte une résistance et un condensateur de couplage à haute fréquence montés de la façon classique.
    23. - Application des dispositions des paragraphes précédents à la réalisation de dispositifs émetteurs pour radios-sondes transmettant les indications des conditions météorologiques rencontrées par des valeurs de fréquence.
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