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DISPOSITIFS COMPORTANT DES TUBES ELECTRONIQUES NOTAMMENT POUR
SYSTEMES D'IMPULSIONS ELECTRIQUES.
La présente invention concerne des systèmes à impulsions et plus particulièrement des systèmes de ce type comportant un ou plusieurs tubes électroniques et dans lesquels une impulsion doit être fournie à un circuit à un moment particulier choisi dans un nombre prédéterminé de positions dans le temps dans une ou plusieurs séries récurrentes de périodes de temps invariables.
Des systèmes similaires utilisés antérieurement nécessi- taient généralement un grand nombre de tubes à vide pour leur fonctionnement.
Un objet de la présente invention est de prévoir un tel système à impulsions électroniques comprenant un nombre faible d' éléments constituants extrêmement simples.
Une caractéristique de l'invention réside en un procédé
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pour changer la position dans une première série d'intervalles de temps récurrents invariables d'impulsions électriques de sortie par période de temps ; procédé consiste à mesurer une seconde série de périodes de temps initialement en synchronisme et normalement de même longueur que celle de la première série, puis à produire une impulsion de sortie dans une position inva- riable dans chacune desdites secondes séries de périodes de temps, et soit à allonger ou à raccourcir une desdites périodes dans ladite seconde série de façon que la seconde série de périodes de temps soit alors décalée par rapport à la première série,
et en conséquence la position de l'impulsion de sortie relativement à ladite première série de périodes de temps est par suite modifiée.
Une seconde caractéristique de l'invention réside en un procédé pour changer la position dans une première série d'impulsions récurrentes dans des périodes invariables de temps d'une impulsion de sortie d'énergie électrique par période de temps, le procédé consistant à mesurer une seconde série de pério- des de temps initialement en synchronisme et normalement de même longueur que celle de la première série, puis à produire/une impul- sion de sortie dans une position invariable dans chacune de la dite seconde série de périodes de temps, et soit à allonger ou à raccourcir un nombre consécutif ou non consécutif de périodes dans ladite seconde série,
et de ce fait ladite seconde série de périodes de temps est déplacée par rapport à la première série et en conséquence les positions de l'impulsion de sortie par rapport auxdites premières '-périodes sont successivement changées.
Une autre caractéristique réside en un procédé pour modifier pas-à-pas la position/dans une première série de périodes invariables récurrentes d'une impulsion de sortie d'énergie éleo- trique par période de temps, le procédé consistant à mesurer une seconde série de périodes de temps initialement en synchro- nisme et normalement de même longueur que celles-ci en produi- sant une impulsion de sortie dans une position invariable dans cha-
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cune de ladite seconde série de périodes de temps, et soit à allonger ou à raccourcir une pluralité desdites périodes de temps mesurées par des quantités égales, et ainsi à obtenir un changement pas à pas dans la position de l'impulsion de sortie relativement aux périodes de temps invariables.
Une autre caractéristique de l'invention réside en un dis- positif pour changer la position d'une impulsion de sortie d'énergie électrique se produisant dans chaque série de périodes de temps inva- riables, le dispositif comprenant des moyens pour mesurer de telles périodes de temps, des moyens pour produire une impulsion de sortie dans une position invariable dans chacune desdites périodes de temps mesurées, et des moyens pour décaler lesdites périodes de temps mesu- rées relativement aux périodes invariables si bien que les positions des impulsion de sortie relativement auxdites périodes de temps inva- riables sont ainsi changées.
Une autre caractéristique réside en un dispositif pour la sélection pas à pas d'une quelconque d'un nombre prédéterminé de positions dans au moins une série de périodes récurrentes de périodes de temps invariables pour la transmission d'une impulsion d'énergie électrique, les périodes étant définies par un train d'impulsions d'énergie électrique possédant un nombre prédéterminé d'impulsions dans chacune desdites périodes invariables et comportant des moyens pour mesurer de telles périodes de temps, des moyens de démarrage pour lesdits moyens de mesure adaptés pour être commandés pendant le fonctionnement par la première de l'une quelconque desdites périodes de temps mesurées, des moyens pour transmettre une impulsion de sorti:
une fois à chaque instant particulier pendant chaque période de temps mesurée et des moyens soit pour allonger ou pour raccourcir quelcon- que desdites périodes mesurées par des pas de sélection, chaque pas étant égal en longueur.à au moins un intervalle entre des impulsions successives dudit train d'impulsionset ainsi les impulsions de sorti- sont ci-après transmises à des positions absolues dans le temps, dépla cées par rapport à celles auxquelles elles auraient autrement été
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transmises,par un pas égal à un ou à plusieurs des intervalles d' impulsi ons.
L'exemple de réalisation de l'invention qui sera mainte- nant décrit comprend un tube à gaz sélecteur de ligne pour des systèmes de communication automatique. Le sélecteur peut employer seulement un tube, on montrera comment, en réponse par exemple à des impulsions contrôlées par la manipulation du cadran d'appel, l'impulsion de référence dans le temps correspondant à une ligne particulière désirée, peut être choisie à partir d'un certain nombre d'impulsions de référence dans le temps et appliquée à une sortie.
La ligne sélectée peut correspondre exactement avec le nombre envoyé par le cadran ou peut être le complément de ce nombre, celle de ces possibilités qui se produira dépend de la construction interne des tubes dont deux types seront décrits.
La nature de l'invention sera mieux comprise en se réfé- rant à la description suivante et aux dessins ci-joints dans les- quels :
La figure 1 montre un tube à gaz utilisé comme sélecteur de lignes dans lequel la ligne complémentaire au nombre des impul- sions reçues sera choisie ;
La figure 2 montre un tube à gaz utilisé comme sélecteur de lignes dans lequel la ligne correspondant au nombre des impulsions reçues sera choisie ;
Les figures 3 et 4 donnent des formes d'ondes qui peuvent être trouvées en certains points du circuit du tube, l'une étant donnée en relation avec la figure 1. et l'autre en relation avec la figure 2.
Dans la figure 1, on a montré un tube à gaz ayant dix cathodes et une anode principale A,, Neuf points de cathode B sont réunis ensemble à une connexion extérieure et une cathode individu- elle C est prévue et conduit à la sortie.
Un intervalle secondaire G est prévu au voisinage de la première cathode, l'anode auxiliaire D de cet intervalle étant ali-
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montée séparément à partir de l'anode principale A.
Considérons le cas où la première impulsion fixe dans le temps appliquée à, A à partir du conducteur LTP par un condensateur atteint le premier intervalle, alors les intervalles suivants sont réduits par les impulsions suivantes, et la dixième impulsion appa- rattra sur la dernière cathode C. La ligne 10 sera ainsi sélectée.
Si le tube est localement éteint après que le dernier intervalle aura fonctionné, alors le tube recommence le comptage avec la premier impulsion fixe dans le temps qui atteint la première cathode.
Si l'intervalle secondaire G est disposé pour provoquer une décharge, le tube devient électriquement un tube à neuf points pendant la période de la décharge. Ceci est dû à l'ionisation addi- tionnelle produite par l'intervalle secondaire qui est suffisant pour permettre à deux intervalles de fonctionner par l'application d'une impulsion sur l'anode A. La neuvième impulsion fixe dans le temps apparaît alors en C.
Si l'intervalle secondaire demeurait déchargé pendant une période de temps fixe, il serait évident que la dernière cathode continuerait à sélecter la ligne 9 et ne glisserait pas jusqu'à la ligne B. cette période de décharge peut n'être pas plus grande que l'intervalle entre la répétition d'impulsions fixes dans le temps., comme par exemple des impulsions de 100 microsecondes dans le cas d'une fréquence porteuse de 10 kilopériodes par seconde pour les impulsions de ligne.
Une telle impulsion longue de 100 microsecondes,destinée à être appliquée par le conducteur X sur l'anode D,pourrait être pro- duite par un cadran téléphonique,une impulsion étant transmise pour chaque unité envoyée par le cadran. Ainsi, l'envoi par le cadran du chiffre 4 provoquera l'application d'une impulsion continue longue de 400 microsecondes et qui ferait avancer le sélecteur de quatre impulsions fixes dans le temps, et par suite la ligne 6 serait sélec- tée par la dernière cathode. Dans ce cas, soit le nombre complémen- taire doit être envoyé par le cadran, soit des connexions satisfai-
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santes doivent être incluses dans le circuit.
Les formes d'ondes telles que le débit C sont représentées dans la figure 3 en (b), (c) et (d) et le cycle des impulsions fixes dans le temps forme la substance de la figure 3 dans laquelle (a) et (b) montrent le fonctionnement normal du tube et (c) et (d) le débit pendant et après l'application d'une seule impulsion de 100 microsecondes. pendant la réception des impulsions transmises par le ca- dran, il est clair que le tube devient un tube à neuf points (comme dans le cas (c) ) après que (dans le cas (d) ) il a renversé sa condition normale.
Une autre forme de réalisation de l'invention donne un résultat direct à partir de nombres envoyés par le cadran, et en particulier toute complication, telle que complémentaire aux envois d'impulsions, n'est pas nécessaire.
Dans ce cas un système à dix lignes nécessitera une catho à onze points et un intervalle secondaire dans le tube qui peut avoi. des cathodes intérieurement réunies comme montré dans la figure 2. pendant le fonctionnement normal dans ce cas, on s'arrange pour que l'intervalle secondaire G soit en décharge de façon que l'on ait électriquement un tube à dix points ; forme d'onde du débit pris en C est montrée dans la figure 4 en (b) et les impulsions fixes dans le temps sont représeptées en 4 (a).
Maintenant pour chaque chiffre envoyé par le cadran, une onde carrée négative est appliquée à partir de X sur l'anode auxiliaire D avec une amplitude suffisante pour éteindre la décharge et d'une durée suffisante pour la mainte- nir éteinte pendant un cycle complet du tube .Le tube devient un tube à onze points et l'impulsion choisie par la dernière cathode C est retardée par une impulsion fixe dans le temps.
Ceci est montré dans la figure 4 en (c). Le retour aux conditions normales de fonctionnement est indiqué dans la figure 4 en (d).
Les mêmes conditions s'appliquent à cette forme d'exemple
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de réalisation comme à la première, c'est-à-dire qu'une longue impul- sion, une impulsion de 100 microsecondes par exemple, ayant la forme d'une onde carrée (négative dans ce cas),ou l'impulsion combinée résultant de la manipulation par le cadran d'un chiffre plus grand que 1.,est obtenue par le cadran et appliquée à l'anode secondaire D.
Des tubes/tels que ceux qui ont été considérés,peuvent être prévus avec un ou plusieurs moyens de démarrage pour assurer que le commencement de la décharge aura toujours lieu à travers le même intervalle. Dans les figures 1 et 2 en p on a montré un inter- valle de démarrage ou d'amorçage séparé qui est maintenu dans un état de décharge continu de façon que, à la fin de chaque cycle successif du tube, et après ces cycles, le dispositif local d'ex- tinction a été actionné pour accroître le niveau d'ionisation dans le voisinage de l'intervalle de démarrage.
L'intervalle le plus rapproché de l'intervalle de démarrage sera toujours le premier à être actionné. un tel arrangement est bien connu,
Une variante d'arrangement de démarrage consiste à prévoir un intervalle avec un potentiel de démarrage plus bas que celui de n'importe lequel des autres intervalles. Ceci peut convenablement être obtenu en faisant que l'intervalle considéré soit de longueur plus courte. Dans le tube montré dans la figure 1 et décrit ci* dessus, l'intervalle anode-cathode le plus près de l'intervalle secondaire, tel que montré en S, peut être rendu plus court que le reste des intervalles similaires, et l'intervalle de démarrage P n'a pas besoin d'être prévu.
La décharge provoquée par les impulsions fixes dans le temps commencerait alors toujours à partir de cet intervalle, leur amplitude étant suffisante pour faire fonctionner cet intervalle plus faible mais insuffisant pour faire fonctionner n'importe quel intervalle de longueur normale,en l'absence d'autre ionisation du tube. Des arrangements de ce type sont décrits dans notre brevet N 478.052.
Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la base
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de l'exemple de réalisation décrit se trouve dans l'arrangement au moyen duquel la première impulsion fixe dans le temps ')après la fin d'une période de temps, n'a pas toujours le même effet lorsqu'elle est appliquée au tube. Dans les deux formes de réalisation décrites ci-dessus, on observera que, dans certaines circonstances déjà dé- crites en détail, le niveau d'ionisation dans le tube est accru de façon qu'une telle impulsion provo que le déclenchement de deux inter= valles voisins.
A un niveau plus bas d'ionisation, l'impulsion cause seulement une décharge sur l'un des intervalles. un autre résultat possible de l'application de cette impulsion à un tube lorsque certaines dispositions décrites plus loin sont prises, est que d'autres intervalles peuvent être actionnés l'un dans une certaine série de circonstances et l'autre dans une autre série de circon- stances.
Avec ces remarques présentes à l'esprit, considérons le remplacement de l'un ou l'autre des tubes montrés dans les figures 1 et 2, par un tube ayant seulement les intervalles de décharge suivants : un intervalle de démarrage (tel que p), un intervalle secondaire (tel que G) et deux intervalles anode-cathode ordinaires (tels que entre A et B), un tel tube, associé avec un circuit à retard,peut satisfaire à toutes les conditions de fonctionnement d'un dispositif sélecteur pas à pas. Le circuit à retard,qui pour- rait comprendre un autre tube ou d'autres tubes, ou qui pourrait être une simple ligne à retard, est employé pendant le fonctionne- ment pour absorber des impulsions fixes dans le temps qui, précé- demment, auraient été utilisées pour faire éclater la décharge dans d'autres intervalles du premier tube.
Si par exemple l'intervalle secondaire est disposé pour qu'il décharge normalement, la première impulsion fixe dans le temps est capable de provoquer le prolonge- ment de la décharge sur les deux intervalles ordinaires,et les neuf impulsions restantes dans la période de temps considérée, sont ab- sorbées dans le circuit à retard. Le débit peut être pris soit à partir du circuit à retard, soit à partir du second des deux inter-
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valles ordinaires. A la réception d'une longue impulsion négative commandée par le cadran d'un poste sur l'anode secondaire de la façon usuelle, l'intervalle secondaire normal de décharge est éteint.
Deux impulsi ons de temporisation sont maintenant requises pour dé- clencher les deux intervalles ordinaires, 9 impulsions sont absor- bées dans le circuit à,retard comme précédemment, et on comprendra que le débit s'est avancé d'une impulsion fixe dans le temps.
Suivant la demande de brevet anglais N 12086/47 un tube à décharge à séquence est prévu avec un intervalle de démarrage placé en relation géométrique avec un ou plusieurs intervalles dans un réseau ordonné d'intervalles de décharge, si bien que le niveau dt ionisation dudit intervalle,ou desdits intervalles du réseau, peut être réglé par le courant de décharge passant par ledit intervalle de démarrage. Cette possibilité permet d'obtenir un tube ayant seu- lement trois intervalles de décharge, à savoir un intervalle de dé- marrage, et deux intervalles ordinaires anode-cathode en association avec un circuit à retard en vue de remplir les fonctions d'un dis- positif de sélection pas à pas.
Un procédé possible de fonctionnement dtun tel dispositif sera maintenant décrit. L'intervalle de démarrage est maintenu normalement en état de décharge, mais pas à un haut niveau d'ionisa- tion. Les deux premières impulsions fixes dans le tempsaprès la fin d'une période de temps,font fonctionner à leur tour l'intervalle ordinaire le plus près de l'intervalle de démarrage, puis l'autre intervalle ordinaire. Les huit impulsions restantes dans la même période sont absorbées dans le circuit à retardée! le débit est pris soit à partir du circuit à retard ou à partir du second intervalle ordinaire. Une longue impulsion positive dans ce cas, commandée par le cadran, est appliquée à l'intervalle de démarrage, et par suite le niveau d'ionisation est augmenté.
A la réception suivante d'une première impulsion fixe dans le temps, le résultat sera de faire fonctionner les deux intervalles ordinaires, et par suite de régler le niveau d'ionisation de ces intervalles par la décharge de l'in-
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tervalle de démarrage. Le circuit à retard absorbe les huit impul- sions comme précédemment,et on verra que le débit a reculé d'une impulsion fixe dans le temps. L'effet est comparable à celui qui serait obtenu avec le type de tube montré dans la figure 1.
Ayant maintenant démontré que des tubes à quatre et à trois intervalles peuvent être utilisés comme dispositifs de sélection pas à pas aussi bien que comme tubes à décharge de séquence à multi- ples intervalles, on démontrera maintenant que des arrangements satisfaisants peuvent être faits pour des tubes à deux intervalles employés de façon analogue.
De tels tubes nécessitent une anode commune et deux cathodes,et un intervalle anode-cathode qui est plus court que l'autre, un tel tube nécessite aussi que les impul- sions fixes dans le temps soient d'amplitude suffisante en elle-môme pour faire démarrer l'intervalle le plus court lorsque peu ou pas d'ionisation reste dans le tube,et pour faire fonctionner l'inter- valle le plus long lorsque l'intervalle court est en état de décharge
Comme dans le cas de tubes à quatre et trois intervalles., un circuit à retard peut être employé avec un tube à deux intervalles Un procédé possible de fonctionnement est que l'intervalle le plus court soit normalement maintenu en état de décharge.
La première impulsion fixe dans le temps après la fin d'u@e période de temps, est appliquée sur l'intervalle le plus long pour le faire fonction- neret les neuf impulsions restantes sont absorbées dans le circuit à retard. De nouveau, le débit peut être pris à partir du circuit à retard ou à partir de la cathode appartenant à l'intervalle le plus long.
L'envoi d'impulsions par le cadran est maintenant utilisé de façon à provoquer l'extinction de la décharge sur l'intervalle le plus court par l'application à celle-ci d'une longue impulsion néga- tivede façon que la première impulsion fixe dans le temps fera fonctionner cet intervalle le plus court. La seconde impulsion fixe dans le temps causera alors le fonctionnement de l'intervalle le plus long, et comme précédemment neuf impulsions seront absorbées
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dans le circuit à retardât le débit se sera décalé d'une impulsion fixe dans le temps en réponse à la réception d'une impulsion comman- dée par le cadran.
Bien que dans tous les exemples précédents on ait supposé que la période de temps est divisée en dix impulsions fixes dans le temps correspondant à l'application de l'invention à un tube à gaz fonctionnant comme sélecteur de lignes avec dix sorties, il n'y a pas de raison pour que le nombre dtimpulsions fixes dans le temps ne soit pas différent, ni évidemment pour que l'invention soit limi- tée aux fréquences citées ou à toutes fréquences particulières,
Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée aux exem- ples décrits ; elle est susceptible, au contraire, de nombreuses variantes et modifications qui apparattront clairement à l'homme de l'art.