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MONTAGE A TUBES ELECTRONIQUES.
L'invention concerne -Lui montage à tubes électroniques.
Dans de nombreux cas par exemple dans les systèmes utilisés en téléphonie automatique, les montages suppresseurs d'écho, les montages de mesure, les montages de commande, etc., on a besoin d'un dispositif qui per- met d'explorer de manière sélective la grandeur d'une tension continue, en ce sens qu'il permet de constater si cette tension explorée se trouve ou non dans un intervalle de tension donné, par exemple par le fait qu'un relais enclenche lorsque la tension se trouve entre les valeurs limites déterminées et qu'il n'enclenche pas, lorsque la tension est plus grande que la valeur limite maximum ou plus petite que la valeur limite minimum.
Il est désira- ble que les valeurs limites soient nettement définies., c'est-à-dire que la tension de sortie (ou l'intensité du courant de sortie) du montage subisse une forte variation lorsque la tension explorée franchit une valeur limite et de plus,la valeur limite doit être la même quel que soit le sens de la variation de la tension.
Le brevet belge 491.031 propose un montage de comparaison de deux tensions dans lequel une forte variation de la tension de sortie ou du courant de sortie s'obtient, à l'aide d'un couplage à réaction pour deux va- leurs limites déterminées de la différence de tension. Dans ce montage, les tensions à comparer sont appliquées aux grilles de commande de deux tubes à décharge, dans le circuit cathodique commun desquels est inséré un troisième tube. Une électrode de commande d'un quatrième tube est couplée,par l'in- termédiaire d'un redresseur, aux circuits anodiques des deux premiers tubes et de plusle quatrième tube est couplé au troisième tube de façon qu'il se produise de la réaction.
Si la différence de tension d'entrée est inférieure à une valeur de seuil déterminée, les redresseurs sont bloqués et le facteur de réaction est nul. Si la valeur absolue de la différence de tension d'en- trée dépasse une valeur de seuil., 1-'-un des redresseurs devient conducteur et le facteur de réaction devient approximativement égal à 1, de sorte qu'une très petite variation de l'une des tensions d'entrée entraîne une grande va-
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riation du courant dans le quatrième tube.
La présente invention concerne un montage plus simple, compor- tant moins de tubes que le montage précité. Elle utilise un montage d'un gen- re connu dans lequel la tension de commande est appliquée à une électrode de commande d'un premier tube à décharge dont un circuit de sortie est couplée de manière apériodique, à une électrode de commande d'un second tube à dé- charge et dans lequel un circuit de sortie du second tube est couplée de ma- nière apériodique, au circuit d'entrée du premier tube de façon qu'il se produise une réaction positive.
Un tel montage est parfois appelé montage "trigger". Le montage trigger peut être agencé de façon qu'une électrode de commande de chaque tube soit couplée, par l'intermédiaire d'une batterie ou à l'aide d'un montage potentiométrique, à un point d'un circuit de sortie, par exemple un circuit anodique ou un circuit de grille-écran, de l'autre tube. On peut aussi utiliser un montage dans lequel les circuits cathodiques du tube comportent une résistance commune et dans lequel seule l'électrode de commande du premier tube est couplée à un circuit de sortie de l' autre tube.
Dans un tel montage., il est connu de choisir les éléments de fa- çon que le facteur de réaction soit pratiquement égal à un. Cependant, ces montages ne comportent qu'un seul seuil.
Le montage conforme à l'invention est caractérisé par le fait que, dans le circuit de couplage entre le circuit de sortie du premier tube et l'électrode de commande du second tube, est inséré un montage en parallèle de deux branches dont chacune comporte un redresseur; ces redresseurs sont montés en opposition et sont portés à des tensions de polarisation telles que le premier soit conducteur lorsque la tension de commande dépasse une premiè- re valeur limite déterminée alors que le second est conducteur lorsque la ten- sion de commande est inférieure à une seconde valeur limite déterminée infé- rieure à la première; le facteur de réaction étant, du moins pratiquement, égal à un, lorsque l'un des redresseurs et les deux tubes sont conducteurs.
Le facteur de réaction est nul ou en tout cas très faible lorsque les deux redresseurs sont bloqués, donc dans le cas où la tension à explorer a une valeur comprise entre les deux valeurs limites. '
Dans une forme de réalisation déterminée du montage, un diviseur de tension est inséré entre deux points à potentiel constant et, entre deux points de ce diviseur de tension,sont montés en série les deux redresseurs, tandis que le noeud des redresseurs est relié à un point du circuit de sortie du premier tube à décharge, tandis que l'électrode de commande du second tube est reliée à un autre point du diviseur de tension.
Dans une autre forme de réalisation, un diviseur de tension est in- séré entre un point du circuit de sortie du premier tube à décharge, et un point à potentiel constant; une partie de ce diviseur de tension est shuntée par le montage en série des redresseurs. Le noeud des redresseurs est relié à l'électrode de commande du second tube et cette électrode est en coutre reliée, par l'intermédiaire d'au moins une résistance, à un point à potentiel constant.
De préférence, la tension de sortie se prélève d'un point qui est couplé à un point du circuit de sortie de chacun des tubes par l'intermédiaire d'un redresseur., et ces redresseurs ont une polarité telle que la tension de ce point suive toujours soit le plus haut, soit le plus bas des potentiels des points du circuit de sortie.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
Les figs. 1, 3, 4 et 5 montrent des exemples de réalisation de montages conformes à l'invention, tandis que les figs. 2a et2b représentent des diagrammes qui faciliteront l'explication du fonctionnement des montages.
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Dans le montage représenté sur la fin, lu la tension à explorer est appliquée à la grille de commande du tube B 1* Dans le circuit cathodique des tubes 31 et B 2 est insérée une résistance coiN1une R 1. Les anodes de ces tubes sont alimentées, respectivement par 1-'îr-telmirc'diaire des résistances R2 et R 3 . par une source de tension V 2.
La grille de commande du tube B 2 est reliée au point 2 du cir- cuit anodique du tube B, par l'inter-illédiaire du montage en série du -redres- seur 92 et de la batterie Ba. Entre le point 2 et la prise 12: de la batterie est inséré le redresseur gl. La grille de coinaande de B est en outre reliée, par l' intermédiaire de la résistance R au point 7 du diviseur de tension R5' 6 5 -L7 inséré entre les sources de tension V 1 et V2' La grille de comde d'un tube auxiliaire B3 est couplée aux ano- des de Bl et B2 par l'interlnédiaire de la résistance de fuite R et des re- dresseurs g3 et g4" La résistance de fuite R 8 empêche la grille de commande d'acquérir un potentiel positif¯élevé par rapport à la cathode.
Les redresseurs ont une polarité telle que la grille-de commande acquière le plus élevé des potentiels des points 2 et 3.La présence de la résistance de fuite R8 entre- le point 4 et la source de tension V1 fait en sorte qu'au moins un des redres- seurs soit toujours conducteur. La cathode de B est reliée au point 8 du di-
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viseur de tension R5' R6 et ).Les résistances ..RSs R6 et R 7 sont choisies de façon que les potentiels des points 7 et 8 ne soient que très légèrement af- :fectés par le courant d'émission du tube B 3. Dans le circuit anodique de B3 est inséré l'enroulement du relais d'exploration TR,
Ce montage fonctionne de la manière suivante.
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Le tube B 1est bloqué lorsqu'on applique à la grille de commande une tension d'exploration assez basse VO et, dans ce cas., la tension anodique au point 2 est égale à V2. Le potentiel du point 7 est ..inférieur au potentiel
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v2 diminué de la tension de la batterie B&; le redresseur g2 est alors conduc- teur, de sorte que la grille de commande de B2 se trouve à un potentiel assez élevé et que le tube B2 est conducteur. Le potentiel de la grille de commande de B3 est donc assez élevé, de sorte que le relais TR est excité.
Lorsque le potentiel de la grille de commande de B1 augmente, pour
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une tension limite Vgl déterminée le tube Bl devient conducteur et la tension du point 2 diminue, de même que le potentiel de la grille de commande de B 2- Comme le potentiel de la grille de commande de B2 varie, en valeur absolue., d'un montant plus élevé que le potentiel du point 1, l'intensité du courant
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dans B2 diminue plus fortement que n' augmente celle du courant dans Bl9 de sorte que la chute de tension dans la résistance cathodique RI diminue.
La tension aux bornes de R1 agit dans le circuit de grille du tube B1 et ce, dans un sens tel qu'elle renforce une variation du potentiel de la grille de commande;, ce qui assure un effet de réaction. Les variations du cou-
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rant anodique des tubes Bl et 132 sont représentées sur la fig. 2a par les courbes ial et ia2' en fonction de la tension d'entrée 'Uo qui est portée à une échelle relative, La fig. 2b donne les variations des tensions anodiques TI al et Va2:
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Un choix judicieux des éléments du montage permet de régler le facteur de
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réaction à la valeur un, de sorte qu'â la valeur de seuil V .1., une variation extrêmement petite de la tension d'entrée Vo provoque une grande variation du
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courant rial dans le tube Bil
L'intensité de courant dans le tube B1 augmente très rapidement jusqu' au moment où le potentiel du point 2, diminué de la tension de la bat-
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terie BA, est égal au potentiel du point 7. Par suite de la baisse du poten- tiel du point 49 le tube B 3 est bloqué et le relais TB. déclenche.
Le processus est entièrement réversible si le facteur de réaction est égal ou inférieur à unpolest-à-dîre que, dans ce cas, il ne correspond., à chaque valeur de la tension Vo' qu'une seule valeur de ial ou de ia2. Par contre, si le facteur de réaction est plus grand que un, lors d'un accrois- sement de Vo, les courants varient de la manière montrée par les courbes en
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traits pleins .a1 et ia2 et., lors d'une diminution de V 0' de la manière mon- trée par les courbes en pointillés ia2 et la.. Dans ce cas, le seuil n'est donc pas univoque.
Un accroissement plus poussé de Ventraîne le blocage du redres-
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seur 92, La grille de commande de B2 n'est alors plus couplée à l'anode de B 1 et acquiert le potentiel constant du point 7. Le courant ia1 augmente ensuite assez lentement. Par suite de l'augmentation de la chute de tension dans R1, la tension efficace entre la grille et la cathode du tube B2 diminue, de sor- te que ia2 diminue aussi.
Si la résistance R1 a une valeur élevée, la pente
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de la variation de ial en fonction de Vo est, dans cet intervalle, approxi- mativement égale à la moitié de la pente de chacun des tubes B1 et B2-
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Dès que T a atteint la valeur V 9,., pour laquelle le potentiel du point 2, diminué de la tension entre la prise a et le pôle négatif de la bat- terie, est égal au potentiel du point 7, le redresseur g1 devient conducteur et le facteur de réaction est de nouveau égal à un. Pour une très petite aug- 'mentation de V , le processus est analogue à celui constaté pour la valeur
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limite Vgi et la tension de la grille de commande de B 2 tombe à une valeur telle que le tube B 2 soit bloqué et l'intensité du courant anodique de B 1 augmente fortement.
La grille de commande de B suit maintenant le potentiel du point 3, et le potentiel augmente très rapidement. Le tube B3 devient de nouveau conducteur et le relais TR enclenche. Ensuite, le courant ia1 n'augmente plus que lentement par suite de la présence de la grande résistance R1 dans le circuit cathodique de B1. De préférence, la valeur de cette résistance est choisie si élevée que, pour la valeur maximum de la tension à explorer Vo, la grille de commande du tube B1 ne soit pas encore le siège de courant de grille, de sorte que la résistance interne du montage est pratiquement infi- niment grande.
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La différence entre les tensions limites Vgl et 7 p, c' est-'a- dire la largeur de seuil du dispositif,.peut être modifiée à l'aide de la prise a de la batterie Ba.
Dans le dispositif décrit, le relais TR n'est excité que lorsque
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V est plus petit que Vgl ou plus grand que Vg2 et le relais est démagnétisé
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lorsque Vo est compris entre les valeurs limites. La démarcation entre les diverses zones est très nette. Il va de soi que lorsque les redresseurs g3
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et 64 sont de polarité opposée, et que la résistance de fuite R 8 est reliée non pas à Tf 2' mais à Vie le point 4 suivra le plus bas des potentiels des points 2 et 3. Dans cette variante, le tube B3 n'est conducteur et le re- lais TR n'est excité que lorsque Vo est compris dans l'intervalle des va-
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leurs limites V gl et Tf g 2.
L'utilisation de la batterie Ba comme élément de couplage présen- te plusieurs inconvénients d'ordre pratique. La batterie a un potentiel non rigoureusement déterminée de sorte que chaque montage d'exploration nécessi- te une batterie séparée. Les montages représentés sur les figs, 3, 4 et 5 obvient à ces inconvénients.
Le montage représenté sur la fig. 3 présente une grande analogie avec celui de la fig. 2. Les éléments correspondants portent les mêmes chif- fres de référence. Cependmit., le mode de couplage de la grille de commande
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de B 2 au circuit anodique de Bl diffère. La grille de commande de B 2 est re- liée au point 11 du diviseur de tension R9' B, R:L1' 3 P, inséré entre V 1 et V2. La résistance Rl est shuntée par le montage en série des redresseurs gi et gz et leanode de Bi est connectée au noeud des redresseurs.
Le redresseur g 2 est conducteur lorsque le tube B 1 est bloqué et que Vs a donc une valeur assez faible. Lorsque zoo augmente jusqu'à la valeur Vgl9 le tube B, devient conducteur et le potentiel des points 2 et 9 diminue, de sorte que le potentiel de la grille de commande de B2 diminue aussi. Le facteur de réaction est maintenant pratiquement égal à un et, comme dans le montage représenté sur la fige l, l'intensité du courant anodique ial varie
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rapidement en fonction de Vo jusqu'au moment où le potentiel du point 2 tom- be à une valeur telle que le redresseur g2 soit bloqué. Les redresseurs g1
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et g2 sont donc tous deux bloqués et la grille de commande de B 2 acquiert un potentiel constant qui est déterminé par le rapport du diviseur de ten- sion R 9 B, R119 P12.
Par la suite, les intens3.tés.al et ia des courants anodiques ne varient que lentement, Lorsque Vu atteint la valeur Tf 2' le po- o g tentiel du point 2 tombe à une valeur qui est égale au potentiel du point 10, pour autant que les redresseurs g1 et g sont tous deux bloqués. Lors
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d'u.n accroissement plus poussé de Tf 0' gl devient donc conducteur, de sorte que le potentiel du point 10 est entraîné par celui du point 2.
Le facteur de réaction est de nouveau pratiquement égal à un.
Il va de soi que, dans le cas où le redresseur g1 est conducteur, le fac- teur de réaction n'est pas rigoureusement égal à celui qui est obtenu dans le cas ou g est conducteur. Cependant, si la valeur de la résistance R10 est grande par rapport à la somme des résistances R11 et R la différence est pratiquement négligeable.
Dans le dispositif représenté sur la fig. 4, on utilise un mon- tage trigger dans lequel les électrodes de commande de chacun des tubes
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B1 et B 2 sont couplées à un circuit de sortie de l'autre tube.
La grille-écran du tube B 1 est connectée à. une prise 13 du divi- seur de tension R15' R16' inséré entre l'anode de Bl et la source de ten-
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sion V1.
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Entre l'anode de Bl et la source V1 est inséré le diviseur de tension 1\7' I1.8' R,9 dont la résistance R8 est shuntée par le montage en série des redresseurs gl et g2. La grille de commande de B 2 est reliée au noeud 6 de ces redresseurs et en outre, par l'intermédiaire de la résistan- ce R4 ,au point 7 du diviseur de tension R5' R inséré entre B 1 et B2.
Dans les circuits cathodiques des tubes B1 et B2 sont insérées les résistan- ces R23 et R 24., qui peuvent éventuellement être omises, tandis que les ano- des sont alimentées par l'intermédiaire des résistances R2 et R . La tension d'exploration Vo est appliquée à la grille de commande du tube Br Tout comme dans les montages représentés sur les fige 1 et 3, la tension de sortie est prélevée du point 4 qui est couplé, par l'intermédiaire des redresseurs g3
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et gus aux anodes des tubes B, et B2-
La grille de commande du tube auxiliaire B3 dans le circuit ano- dique duquel est inséré le relais TR, est reliée au point 16 du diviseur de
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tension R20 R21 qui est inséré entre le point 4 et Vie .'.' Le conducteur cathodique de B3 comporte la résistance R25 .
Dans le cas d'un potentiel VO assez élevé, le tube B1 est bloqué et les points 2
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et 4 se trouvent à un potentiel qui est pratiquement égal à V2. Le tube B3 est alors conducteur, le relais TR est excité et le point 15 se trouve à un potentiel plus élevé que le potentiel fixe du point 7.
Dans ce cas, le redresseur g2 est conducteur et la grille de com- mande de B2 se trouve à un potentiel tel que le tube soit conducteur. Le po-
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tentiel de l'anode de B3 donc celui de la grille-écran de Bi sont assez éle- vés, de sorte que le redresseur g4 est bloqué. Lorsque la tension VO augmente,
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pour une tension limite déterminée Vgh le tube B, devient conducteur. De ce fait, le potentiel de la grille de commande de B2 diminue, de sorte que les potentiels de l'anode de B 2 et de la grille-écran de BI augmentent. L'aoerois- semant de la tension VO est donc renforcé par l'augmentation du potentiel de la grille-écran du tube B1.
Les éléments sont choisis de fagon que le facteur de réaction soit pratiquement égal à un, de sorte qu'à l'état conducteur des
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deux tubes B1 et B2 et des redresseurs g, ou g2' une très petite variation de V0 entraîne une grande variation du courant d'émission de B...
Par suite de la forte baisse du potentiel du point 2, le tube B3 est bloqué et le relais TR déclenche.
Dans le cas d'un accroissement ultérieur extrêmement petit de VO, la tension du point 15 devient inférieure au potentiel du point 7 et le re- dresseur g2 devient conducteur. Pendant l'intervalle de tension suivant de VO, la grille de commande acquiert le potentiel de valeur constante du point 7. L'intensité du courant dans le tube B2 reste donc constante, tout comme le potentiel de la grille-écran du tube B1.
Lors d'un accroissement de V , le courant d'émission de B augmen-
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te lentement et la pente est essentiellement déterminée par la résistance R 23 insérée dans le conducteur cathodique. Lorsque Vo a atteint la valeur 7 -, le
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potentiel du point 14 est tombé à la valeur de celui du point 7, et le re- dresseur g1 devient conducteur...
Lors d'un accroissement plus poussé de VO, le potentiel du point 10 devient inférieur à celui du point 7, de sorbe que le potentiel de la ' grille-écran de B1 augmente. Le facteur de réaction est de nouveau égal à un et, lors d'un accroissement de Vc,la tension anodique de B2 augmente très rapidement, de sorte que, le redresseur g4 étant conducteur et le redresseur g3 étant bloquée le tube B3 devient conducteur et le relais TR enclenche.
Le relais TR n'est donc déclenché que lorsque la tension d'explo- ration Vo a une valeur comprise entre les valeurs limites Vg1 et Vg2. La laro gl g2 geur de seuil peut se régler en modifiant la résistance R18 Il est désirable que la valeur de cette résistance soit petite par rapport à celle de la résis- tance R19, pour que, aux valeurs limites Vg1 et Vg2, le facteur de réaction ait la même valeur ' à savoir un. ait Même valeur, savoir un.
Le montage peut être modifié de diverses façons. C'est- ainsi que la méthode de couplage entre la grille de commande de B2 et le circuit de sor- tie de B1 représenté sur la fige 4, peut aussi être utilisée dans le montage trigger représenté sur la fig. 3, dans lequel le couplage entre le courant de sortie de B2 et le circuit de commande d'entrée de B1 est donc assuré par la résistance commune R1 insérée dans les conducteurs cathodiques. Inversement, le procédé de couplage entre la grille de commande B2 et le circuit anodique de B1, représenté sur la fig. 3, peut aussi être utilisé dans le montage trig- ger représenté sur la fige 4.
La tension de sortie du point 4 ne doit pas nécessairement comman- der un relais, elle peut aussi être appliquée à un instrument indicateur ap- proprié, par exemple un tube de Braun. En outre, on peut aussi insérer entre' les circuits de sortie des tubes B1 et B2, un relais d' exploration, en omet- tant alors le tube auxiliaire B3 La fig. 5 montre un tel montage, dans ¯le- quel le montage trigger est réalisé de la même manière que sur la fig. 3.
Cependant, au lieu de l'anode, c'est la grille-écran du tube B1 qui est reliée au point commun des redresseurs g1 et g2. Entre les points 2 et 3 est inséré un pont redresseur constitué par quatre redresseurs g5, g6, g7 et g8. Dans la diagonale de sortie de ce pont, on a inséré., entre les points 18 et 19, le relais dressai TR. Le fonctionnement de ce montage est, mutatis mu- tandi, identique à celui de la fige 3.
Dans le cas d'un faible potentiel Vo, le tube B1 est bloqué, le tube B2 est conducteur et le relais TR est excité. Si Vo dépasse la valeur limite Vgl, B1 devient conducteur et l'intensité du courant dans B2 diminue.
Dans l'intervalle de tension compris entre Vgl et Vg2, les courants anodiques de B1 et B2 différent peu., de sorte que le relais TR est déclenché. Si la ten- sion Vc croit jusque au-delà de la valeur limite Vgl' le tube B estbloqué et le relais TR est excité.
Tout comme dans les montages représentés sur les fige 1, 3 et 4, le processus est entièrement réversible si le facteur de couplage est égal ou inférieur à un
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Le pont redresseur g5-g8 a pour but d'empêcher une magnétisation en sens inverse du relais TR et donc un déclenchement temporaire lorsque, pen- dant l'exploration de plusieurs tensions, on applique à la borne d'entrée 1, l'une après l'autre, des tensions qui se trouvent de côtés différents de la zone de seuil.