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"SYSTEME DE COMMUNICATION PAR MODULATION DE LA LARGEUR DES IMPULSIONS".
Dans la technique des télécommunications à canaux multiples par- impulsions, il est courant de déplacer chaque impulsion par rapport à sa position de référence pour moduler. L'inconvénient présenté par cette métho- de est qu'un retard dans la propagation des impulsions, dû à des irrégula- rités de transmission, produit un effet identique à celui de la modulation par déplacement des impulsions.
Conformément à la présente invention, cet inconvénient est élimi- né, la modulation des impulsions n'étant plus obtenue par leur déplacement mais par variation de leur largeur.
Un objet de la présente invention est donc de présenter un systè- me nouveau et perfectionné fournissant des impulsions de tension, d'ampli- tude constante, dont la largeur est modifiée suivant un signal de modula- tion.
Un autre objet de l'invention est de présenter un système de mo- dulation par impulsions, sous la forme d'un circuit multivibrateur électro- nique, dans leouel le début d'une impulsion est déterminé par une tension d'entrée de déclenchement et sa fin par l'amplitude instantanée d'un signal de modulation.
On comprendra mieux les avantages et les caractéristiques nouvelles de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels : - la figure 1 est un circuit schématique d'un système de modula- tion de la largeur des impulsions.
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- la figure 2 représente une série de courbes par rapport à un axe commun des temps, illustrant graphiquement différentes ondes de tension ap- paraissant en différentes parties du circuit de la fig. 1, au cours d'une impulsion.
A la fig. 1 est représenté un circuit multivibrateur électronique comprenant une paire de values électroniques 1 & 2. La valve 1 comprend une anode 3, une cathode 4 et une grille de contrôle 5 ; de façon similaire, la valve 2 comprend une anode 6, une cathode 7 et une grille de contrôle 8.
Ces valves sont connectées de la manière bien connue pour constituer un multivibrateur présentant un état de stabilité. L'anode 3 de la valve 1 est reliée à la grille 8 de la valve 2 à travers une capacité 9 et une résistan- ce 10, la grille 8 étant de plus mise à la terre à travers une résistance 11. L'anode 6 de la valve 2 est reliée à la grille 5 de la valve 1 à tra- vers une capacité 12, la grille 5 étant de plus connectée à travers une ré- sistance 13, à une source de potentiel B+ de fonctionnement. Les cathodes des deux valves sont mises à la terre à travers une résistance 14 shuntée par une capacité 15. La tension anodique est prise pour les deux valves, à la source B+, à travers les résistances respectives 16 & 17.
Les valves 1 & 2, avec le circuit tel que décrit, constituent un circuit mnltivibrateur simple, dans lequel la valve 1 est normalement con- ductrice et la valve 2 est normalement non-conductrice. Cette situation est due au fait qu'une tension positive tend à se développer à la grille 5 de la valve 1,par suite de la liaison de cette grille 5 à la source de poten- tiel positif, à travers la résistance 13, tandis qu'une tension négative tend à se développer à la grille 8 de la valve 2, par suite de la mise à la terre de cette grille 8 à travers la résistance 11.
Une polarisation est aussi développée par le passage du courant de la valve 1 à travers la résis- tance cathodique 14. En l'absence de toute tension perturbatrice extérieure, cette situation statique de passage de courant à travers la valve 1 et d'ab- sence'de courant à travers la valve 2, continuerait indéfiniment.
La partie restante du circuit, qui est à décrire ci-après, est uti- lisée pour perturber cet état statique du multivibrateur en renversant les conditions de fonctionnement des valves de leurs états antérieurs, conduc- teur et non-conducteur, aux états respectifs non conducteur et conducteur, durant un intervalle de temps fini, déterminé en accord avec un signal de modulation.
Une borne d'entrée 20 pour la tension de déclenchement, est reliée à l'anode 3. de la valve 1 à travers une capacité 21 ; borne de sortie 22 des impulsions est également reliée à cette anode 3 à travers une capacité de couplage 23. Cette anode 3 est de plus connectée à la grille de contrôle 26 d'une valve électronique 27, à travers une capacité 24 et une résistance 25. L'anode 28 de cette valve 27 est reliée à la source de potentiel de fonc- tionnement à travers une résistance 29, et sa cathode 30 est mise à la terre à travers une résistance 31 shuntée par une capacité 32 de dérivation.
La cathode 30 est reliée à la cathode 33 d'une valve électronique 34. L'anode 35 de cette valve 34 est reliée à la source B+ de potentiel de fonctionnement, et sa grille de contrôle 36 est reliée à travers une résis- tance 37, à une prise 38 d'un potentiomètre 39. Ce dernier est connecté en- tre la source de potentiel de fonctionnement et la terre. La grille 36 est reliée à travers une capacité 40 de couplage à une source 41 de signaux mo- dulés. L'anode 28 de la valve 27 est reliée à travers une opacité 42, à la grille 8 de la valve 2. La grille de contrôle 26 de la valve 27 est mise à la terre à travers la résistance 43 et la capacité 44 mises en parallèle.
Durant le fonctionnement de l'appareil, une impulsion positive de tension de déclenchement est appliquée à la borne 20 et de là à l'anode 3 de la valve 1 et à la grille 8 de la valve 2. La tension positive appli- quée à la grille de la valve 2 rend cette dernière conductrice, développant
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ainsi un léger accroissement négatif de tension à son anode, laquelle est, à son tour, reliée à la grille 5 de la valve 1, à travers une capacité 12.
L'accroissement négatif de tension à la grille de la valve 1 provoque, à son tour, un léger accroissement positif de tension à l'anode 3, laquelle est reliée à la grille 8 de la valve 2 de manière à renforcer les tensions premières positives de déclenchement. Ce mode de fonctionnement est cumu- latif, les légers accroissements s'ajoutant l'un à l'autre pour donner un grand accroissement jusqu'à ce que la valve 1 cesse complètement d'être conductrice, tandis que la valve 2 devient fortement conductrice.
La situation qui vient d'être décrite, est instable et retourne- ra tôt ou tard à son état antérieur, dans lequel la valve 1 est conductri- ce et la valve 2 ne l'est pas. Cela est dû au fait que la charge négative existant aux bornes du condensateur 12, est lentement dissipée à travers la résistance 13, tandis que la charge positive existant aux bornes du condensateur 9, est dissipée à travers la résistance 11. Le temps pendant lequel durera cette situation instable dépend en grande partie de la con- stante de temps de la combinaison de la résistance 13 et de la capacité 12.
Cependant, il peut être mis fin à cette situation instable par application d'une impulsion de polarité opposée à celle de l'impulsion première, c'est- à-dire une impulsion négative, à la grille 8 de la valve 2. Cette impulsion venant de l'anode 28 de la valve 27 est appliquée à la grille 8 de la valve 2, à travers la capacité 42. L'instant d'application de cette impulsion de coupure est déterminé par le moment où la valve 27 devient conductrice.
Normalement, la valve 27 est maintenue non-conductrice par la po- larisation négative de sa grille, résultant de la tension positive dévelop- pée à sa cathode par le passage de courant à travers la résistance 31 et la valve 34. Cette dernière est toujours conductrice et le, valeur du cou- rant moyen qui la traverse dépend de la tension moyenne appliquée à sa gril- le, laquelle est déterminée par le réglage de la prise 38 du potentiomètre 39. Ce courant instantané, traversant la valve 34, est déterminé par le signal de modulation provenant de la source 41 de signaux modulés, ce signal étant appliqué à la grille 36 à travers la capacité 40. L'amplitude instan- tanée du courant parcourant la résistance 31 est donc une fonction de l'am- plitude du signal de modulation et la tension existant entre la grille 26 et la terre varie proportionnellement.
Au début des conditions de fonctionnement instable des valves 1 et 2 la tension positive apparaissant à l'anode 3 de la valve 1 provoque la charge de la capacité 44 à travers la résistance 25, laquelle est reliée à l'anode 3, à travers une capacité 24 de couplage, comparativement plus élevée. La résistance 25 et la capacité 44 fonctionnent comme un circuit d'intégration pour produire une tension en dents de scie. Lorsque la ten- sion apparaissant aux bornes de la capacité 44, a atteint une valeur suf- fisamment élevée pour surpasser la polarisation négative existant à la gril- le 26, la valve 27 devient conductrice et, en conséquence, la tension de l'anode 28 décroit brusquement et une impulsion négative est appliquée à la grille 8 de la valve 2.
Ceci provoque un accroissement de tension positi- ve à l'anode 6 de la valve 2, ce qui donne lieu, dans le circuit multivibra- teur, à un cycle de variations dans la direction inverse et se termine par un retour aux conditions premières de stabilité. Par conséquent, l'impulsion négative à l'anode 28 constitue une impulsion de coupure qui met fin à la période d'accroissement de la tension de l'anode de la valve 1 du circuit multivibrateur. A tout instant, la tension négative existant entre la gril- le 26 et la terre,due au courant traversant la résistance 31, dépend de l'amplitude instantanée du signal de modulation. Par conséquent, la tension aux bornes de la capacité 44 doit atteindre un plus ou moins grande ampli- tude, suivant l'amplitude instantanée du signal de modulation pour que la valve 27 devienne conductrice.
La fin de l'impulsion multivibratoire a lieu lorsque l'amplitude de la polarisation négative de la grille 26 et celle de la tension en dents de scie coïncident.. Comme la capacité 44 se charge d'une manière sensiblement linéaire, l'intervalle de temps séparant le début de
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l'impulsion multivibratoire à l'anode de la valve 1, et sa fin, varie suivant l'amplitude instantanée du signal de modulation.
Le fonctionnement du circuit se comprendra plus aisément si l'on examine les courbes représentées à la fig. 2. La courbe 50 représente l'im- pulsion positive de déclenchement appliquée à la borne 20 au temps to. Les courbes 51 & 52 représentent les tensions développées aux anodes des valves respectives 1 & 2, la ligne en trait plein se rapportant au cas d'une cer- taine amplitude instantanée du signal de modulation, et la partie de la cour- be en traits pointillés se rapportant à une plus grande amplitude instanta- née du signal de modulation. Les bords antérieurs des impulsions multivibra- toires se situent pratiquement, sensiblement au même instant to, où se situe le bord antérieur dé l'impulsion de déclenchement.
La courbe 53 représente la tension en dents de scie développée aux bornes du condensateur 44, résul- tant de la charge de ce dernier à travers la résistance 25 à partir de la tension existant à l'anode de la valve 1, comme représenté par la courbe 51.
En choisissant la résistance 25 et la capacité 44 de manière telle que la constante de.temps de leur combinaison est sensiblement plus élevée que la largeur maximum désirée des impulsions débitées, la capacité 44 se charge d'une- manière sensiblement linéaire durant l'intervalle de temps défini par la largeur maximum des impulsions. Dans un but d'illustration, l'instant correspondant à la fin d'une impulsion de largeur maximum, est indiqué en tl, et la capacité 44 se charge de manière sensiblement linéaire jusqu'à cet instant. Pour les courbes représentées, l'amplitude du signal de modulation est telle que la valve 27 commence à conduire lorsque la capacité 44 s'est chargée jusqu'à une amplitude A indiquée sur la courbe 53.
Cette amplitude est atteinte à l'instant t1 et, en conséquence, la valve 27 commence à con- duire en cet instant, et une impulsion de coupure négative est appliquée à la grille 9 de la valve 2, comme représenté par la courbe 54, cette impulsion de coupure mettant fin à l'impulsion multivibratoire. L'instant t1 où prend fin l'impulsion.multivibratoire peut être varié jusqu'au temps t2, tout en maintenant une relation sensiblement linéaire entre l'amplitude instantanée du signal de modulation et la durée de l'impulsion.
Dans une construction réalisée pratiquement du circuit présenté par l'invention, les valeurs suivantes des différents éléments ont permis un fonc- tionnement efficace :
EMI4.1
<tb> Résistances <SEP> : <SEP> Kilohms <SEP> :: <SEP> Condensateurs <SEP> : <SEP> Micromicro-::Valves: <SEP> Type <SEP> . <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
- <SEP> farads <SEP> :
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> @
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 8.2 <SEP> 9 <SEP> 680 <SEP> ::1 <SEP> & <SEP> 2 <SEP> : <SEP> 12AU7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 11 <SEP> 160 <SEP> 12 <SEP> 47
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 13 <SEP> 250 <SEP> 15 <SEP> 10.000 <SEP> @
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 14 <SEP> 2.7 <SEP> 24 <SEP> 4.700 <SEP> ::27 <SEP> & <SEP> 34: <SEP> 12AU7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 16 <SEP> 27 <SEP> 32 <SEP> 10.000
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 17 <SEP> 13 <SEP> 42 <SEP> 68 <SEP> .... <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
25 <SEP> 30 <SEP> 44 <SEP> 100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 29 <SEP> 47
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 31 <SEP> :10
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 37 <SEP> 510
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 39 <SEP> 1000
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 43 <SEP> - <SEP> 1000
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EMI4.2
----------+---------++---------------+------------+:-------+-------:
Lors des tests expérimentaux réalisés, le circuit construit avec des éléments possédant les valeurs indiquées, a présenté une modulation très linéaire. La vitesse de répétition était fixée à 12. 000 cycles par seconde et la largeur des impulsions était variée d'un minimum de 0,5 microseconde à un maximum de 3,5 microsecondes.
Dans la bande de fréquences allant de 100 à 3. 500 cycles, la linéarité de modulation observée expérimentalement était meilleure que 98 %, lorsque la largeur des impulsions était modulée à 75 % de leur largeur principale de 2 microsecondes. En d'autres termes, la
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largeur des impulsions était réglée à 2 microsecondes en l'absence de modu- lation et la modulation était introduite pour faire varier la largeur des impulsions de plus ou moins 1,5 microsecondes. Dans cette bande de modula- tion, la largeur des impulsions variait d'une manière sensiblement linéaire par rapport à l'amplitude instantanée du signal de modulation, la déviation par rapport à la linéarité n'excédant pas 2 %.
Bien qu'on n'ait décrit qu'une seule forme de réalisation de l'in- vention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à cette forme parti- culière donnée à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que, par conséquent toutes les variantes ayant même principe et même objet que la disposition indiquée ci-dessus rentreraient, comme elle, dans le cadre de la présente invention.
- R.E S U M E - @
1. Circuit générateur d'impulsions de tension, d'amplitude con- stante, dont la largeur est modifiée par un signal de modulation, utilisant un circuit multivibrateur électronique connecté de la manière ordinaire, passant de conditions de fonctionnement stables à des conditions instables, - ce qui correspond au début de l'impulsion fournie - lors de l'application d'une impulsion de déclenchement, le retour à une situation stable, - ce qui correspond à la fin de l'impulsion fournie - étant obtenu par ap- plication d'une impulsion de polarisation opposée à celle de l'impulsion de déclenchement, en un instant déterminé par l'amplitude du signal de mo- dulation
II.
Circuit générateur d'impulsions de tension, d'amplitude con- stante dont la largeur est modifiée par un signal de modulation, tel que revendiqué sous I, dans lequel l'impulsion de polarité opposée à celle de l'impulsion de déclenchement, est appliquée à la grille de la valve habi- tuellement non conductrice, en un instant déterminé par le moment où une valve habituellement maintenue non conductrice, est rendue conductrice du fait que l'amplitude de la polarisation négative de sa grille, dont la va- leur d'une part réglable, est essentiellement déterminée par l'amplitude du signal de modulation, coincide avec celle d'une tension en dents de scie fournie par un circuit d'intégration durant les conditions instables de fonctionnement.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.