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SYSTEME. DE COMMANDE DE TENSION PERFECTIONNE.
La présente invention concerne les dispositifs de commande de ten- sion qui permettent de développer une tension de signal ou de commande aux fins de commande ou de réglage, à partir d'une tension d'entrée qui peut va- rier en grandeur entre de très larges limites.
Une tension de signal ou de commande de valeur sensiblement constan- te, dérivée d'un signal d'entrée qui peut varier fortement en grandeur, trou- ve de nombreuses applications.
Un exemple d'utilisation d'un tel système est son application à un radio-récepteur conçu de manière à être accordé sur un signal désiré par le signal reçu lui-même. Dans de tels systèmes d'accord, un dispositif moteur, tel qu'un moteur électrique, amène le dispositif d'accord à explorer la ban- de de fréquences, et lorsqu'un signal est reçu, la tension de commande est utilisée pour désexciter le dispositif moteur de manière que le dispositif d'accord s'arrête pour recevoir les signaux émanant de cette station. Les dispositifs d'accord de ce type sont parfois dits "actionnés par le signal', ou "chercheurs de signal".
Un signal transmis occupe une étendue relativement étroite de part et d'autre de la fréquence allouée et afin que l'appareil d'accord s'arrête avant de dépasser la bande de fréquences, le dispositif de commande doit être "triggé" ou "déclenché" avant le sommet de la courbe de résonance, et il doit avoir une faible inertie pour s'arrêter rapidement. Dans ce type de dis- positif de commande, la tension de commande appliquée au dispositif d'accord varie en fonction de la tension du signal reçu.
D'un autre côté, si la sta- tion d'émission sur laquelle on veut accorder le récepteur est proche et puis- sante, une tension de commande élevée est appliquée pour arrêter le disposi- tif moteur ; si l'émetteur est faible et éloigné, une faible tension de' commande seulement est disponible et, souvent, elle n'est pas assez forte pour arrêter rapidement le dispositif moteur, avant que la bande de fréquen- ces ne soit dépassée.
En outre, la variation de la grandeur de la tension de
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commande peut provoquer l'arrêt du dispositif d'accord dans différentes po- sitions par rapport à la courbe de résonancee
L'idée mère de la présente invention est d'appliquer une tension de commande de grandeur constante et de sélectivité de fréquence constante aux systèmes d'accord, indépendamment de la tension du signal reçu pour au- tant qu'elle soit supérieure à une valeur de seuil prescrite. '
La présente invention procure donc un dispositif d'accord automa- tique actionné par le signal, qui s'arrête ponctuellement en un point prédé- terminé de la courbe de résonance indépendamment de la tension du signal de commande reçu.
Une forme d'exécution de l'invention sera décrite ci-après, à ti- tre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la fig. 1 est un graphique représentant une série de courbes de résonance applicables à un radio-récepteur, la fig. 2 est un schéma de circuit qui illustre le principe de l'invention, la fig. 3 est un schéma de circuit d'une partie d'un radio-récep- teur comportant l'invention, la fig. 4 est un schéma de circuit simplifié qui illustre le prin- cipe de l'invention, les figs. 4a et 4b sont des courbes de réponse tension-fréquence applicables au circuit de la fig. 4, la fig. 5 est un autre schéma de circuit simplifié illustrant un autre principe de l'invention, et les figs. 5a et 5b sont des courbes de réponse tension-fréquence applicables au circuit de la fig. 5.
La fig. 1 montre des courbes de réponse tension-fréquence typiques de la tension du détecteur diode du second détecteur d'un récepteur superhé- térodyne lorsque le dispositif d'accord se déplace le longe de la bande, le déplacement étant porté en abscisse; dans cette figure, la courbe A représen- te la réponse à un signal regu, réponse qui est à peine suffisante pour ar- rêter le dispositif d'accord dont la tension de fonctionnement est représen- tée par la ligne E.
Le maximum de la courbe A ne s'élève que peu au-dessus de la valeur E, mais il suffit à arrêter le dispositif d'accord. Pour un dis- positif d'accord ayant une inertie fixe et pour une vitesse.définie de fonc- tionnement des relais de commande, le temps mis à s'arrêter est relativement constant : on supposera dans ce cas que cette constante de temps ou "lancé" soit représenté par la distance b. En rapportant cette distance à la courbe A, on observe que le dispositif d'accord s'arrête approximativement à mi-che- min de la branche descendante de la courbe de résonance, bien au-delà du ma- ximum.
En supposant maintenant que le signal reçu ait une tension bien suffisante pour provoquer Inaction du dispositif de commande de tension au- tomatique qui maintient le signal à une valeur sensiblement constante, on obtient une courbe de réponse telle que B. La tension du signal reçu peut valoir 10.000 fois celle du signal de la courbe A, mais l'action du disposi- tif de commande la réduit. En rapportant la distance b à la courbe B, on voit que le dispositif d'accord s'arrête en un point situé légèrement en a- vant du maximum.
En supposant encore que la vitesse du dispositif d'accord est plus élevée, ce qui est préférable, et que l'action du dispositif de comman- de de la puissance n'est pas complètement restrictive, on obtient une courbe de réponse telle que c. En rapportant la distance constante 12 du temps mis à s'arrêter, on voit que le dispositif d'accord s'arrête à une distance con- sidérable avant le maximum de la courbe.-
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L'exposé ci-dessus montre à l'évidence' que, dans les systèmes de ce type, le dispositif d'accord est susceptible de s'arrêter en tout point situé en- tre un point localisé bien avant le maximum et un point localisé bien au-de- là du maximum et dépendant entièrement de la tension du signal reçu.
Le pro- blème à résoudre est de fixer de manière aussi constante que possible le point d'arrêt de l'accordeur, indépendamment de la tension du signal, et ce problè- me est résolu par l'emploi des circuits décrits ci-dessous. Bien que ces cir- cuits soient décrits en combinaison avec des circuits radio-récepteurs, ils sont susceptibles d'autres applications dans les cas où l'on désire produire un signal de commande de tension constante depuis une tension d'entrée qui varie entre de larges limites..
La fige 2 montre une partie d'un circuit conforme à l'invention.
Une tension d'entrée alternative est appliquée entre une borne de,terre 2 et un conducteur 4. Une borne du condensateur 6 est connectée au conducteur 4 et l'autre, à l'électrode 8 de la diode 10, dont l'autre électrode 12 est connectée à la borne positive d'une batterie 14 dont la borne négative est mise à terre. Un conducteur 16 est branché entre le condensateur 6 et l'élec- trode 8 et est également connecté à une extrémité d'une résistance 18 et, é- galement, à une extrémité d'une résistance 20.
L'extrémité opposée de la ré- sistance 18 est connectée par un conducteur 22 au conducteur 24. Une électro- de 28 d'une diode 26 est connectée au conducteur 24, et %on autre électrode 30 est connectée à un conducteur 32 et, également, à un condensateur 34 dont la borne opposée est connectée au conducteur d'entrée 4. Un condensateur 36 est branché entre le conducteur 24 et la terre. Une résistance 38 est connec- tée entre les conducteurs 22 et 32. Le conducteur 32 est également connecté à une résistance 40 dont la borne opposée est connectée au conducteur de con- nexion 42 sur lequel s'engendre la pulsation de commande finale et des capa- cité de filtrage sont branchées entre le conducteur 42 et la terre.
La batterie 14 est une batterie de polarisation et sa valeur est déterminée par la tension de commandé désirée. La tension e entre les con- ducteurs 2, 4 est supposée engendrer une tension E1 aux bornes de la résistance 20 de la diode 10, et une tension E2 aux bornes de la résistance 38 de la diode 26. La tension aux bornes de la résistance 20 restera nulle jusqu'à ce que la valeur de 1,la dépasse la tension de la batterie 14.
Lorsque cette tension dépasse celle de la batterie 14, le redresseur 10 devient conducteur et produit une tension E1 égale à l'4Ke- V, où K est une constante égale au rendement du redressement et V la tension de la batterie 14. En même temps, E2 égale 1,4Ke, en supposant que le rendement de redressement de la diode 26 égale celui (K).de la diode 10, étant donné qu'il lui est appliqué exacte- ment la même tension alternative qu'à la diode 10, dans le sens opposé, et qu'elle n'est pas polarisée par une batterie.
Du fait que les deux tensions sont appliquées en série et que leur résultante est produite dans le conduc- teur 42, la tension "trigger" ou de déclenchement, ou tension d'actionnement, appliquée entre le conducteur 42 et la terre est :
Et = E2- E1 En faisant la substitution
Et = 1,4K - (1,4Ke- V) En .supprimant les parenthèses :
Et=V
Il est donc évident que la tension du conducteur 42, qui est la tension "trigger" ou de déclenchement ou tension d'actionnement, est égale,- tant que la tension d'entrée est assez élevée, à la tension de la batterie de polarisation 14 et reste constante.
Toute fluctuation de la tension al- ternative e est appliquée aux deux diodes dans des sens opposés et s'annule; il s'ensuit qu'aussitôt que la tension dépasse la tension V, une tension de commande ou tension "trigger" ou de déclenchement de la valeur de la tension de la batterie.persiste tant qu'un signal d'une tension suffisante existe.
De cette façon, une tension de commande constante est obtenue
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Il est possible d'incorporer le circuit décrit ci-dessus à un ra- dio-récepteur sans y ajouter de nombreux organes. La fig. 3 montre une par- tie d'un radio-récepteur ordinaire comportant les modifications supplémen- taires nécessaires à l'incorporation du dispositif de commande conforme à l'invention. Les conducteurs 48 et 50 sont connectés à l'étage de moyenne fréquence (non représenté) et appliquent le signal au circuit montré, aux bornes d'un condensateur 52 et de l'enroulement primaire 54 du couplage M. F., au conducteur 56, par le condensateur 58 et de là, par le conducteur 60, à la plaque 62 d'un tube 64 à éléments multiples.
Le conducteur 66 connecte le conducteur 60 à la résistance 68 dont la borne opposée est connectée par le conducteur 70 aux étages initiaux du récepteur et fournit la commande de tension pour la commande automatique de volume. Une résistance 74 est con- nectée à la cathode 76 du tube et va à la borne +B de la batterie de polari- sation du récepteur. Deux résistances 78 et 80 sont connectées en série en- tre la cathode et la terre, et un conducteur 82 est connecté en un point in- termédiaire et constitue un conducteur du circuit de commande.
Une résistance 84 est connectée entre les conducteurs 60 et 86, ce dernier étant connecté à l'anode 88 d'une diode 90. Une résistance 92 est connectée entre le conducteur 86 et la terre ; un condensateur 94 est connec- té entre le conducteur 86 et la terre. Une résistance 96 est connectée entre le conducteur 86 et la cathode 98 de la diode 90. Une résistance 100 est connectée entre la cathode 98 et le conducteur 102 qui constitue l'autre con- ducteur du circuit de commande. Un condensateur 104 connecte la cathode 98 , et un conducteur 106 qui va d'un second circuit accordé qui comprend un con- densateur 108 et 1-'enroulement secondaire 110 du couplage, jusqu'à l'électro- de 112 du tube amplificateur B.F., 114.
Deux résistances 116 et 118 en série sont connectées entre les circuits accordés 108, 110 et la cathode 120 du tube 114. Une prise variable
122 sur la résistance 118 constitue la commande de volume normale du récep- teur et est connectée par un condensateur 124 et un conducteur 126 à la gril- le de commande 128 du tube 114. Une résistance 130 est connectée entre le con- ducteur 126 et une seconde électrode 132 du tube 114.
Dans ce circuit, la tension El apparaît aux bornes des deux résis- tances en série 84 et 92 et elle est proportionnelle à la tension de la com- mande automatique de volume du récepteur. La tension alternative e est appli- quée entre les conducteurs 48 et 50 et donc, proportionnellement, aux bornes de l'enroulement secondaire 110 par l'enroulement primaire 54. La tension E2 apparaît aux bornes de la résistance 96. La tension V de la batterie de pola - risation est appliquée par l'intermédiaire de la résistance 74 à la cathode
76 du tube 64.
La tension "trigger" ou de déclenchement Et est appliquée entre le conducteur 102 et la terre et est égale à E2 moins une partie de El fixée par le rapport des résistances 92 et 84. Au lieu que les deux tensions E1 et E soient sensiblement égales, ainsi que le montre la fig. 2, elles sont differentes et dépendent du rapport des nombres de tours de l'enroulement pri- maire 54 et de l'enroulement secondaire 110. Dans la plupart dès cas, le rap- port est inférieur à l'unité, ce qui oblige à utiliser seulement une partie de la tension El qui, proportionnellement, devrait avoir le même rapport que la rapport des tensions du transformateur.
Par conséquent, fig' 3, une des tensions CE) est prise de la diode 64 par l'intermédiaire de sa connexion avec l'enroulement primaire 54 du transformateur, et la deuxième tension (E2) est prise de l'enroulement secondaire 110 du transformateur, redressée dans le redresseur 90 et ajoutée à ia première tension en phase inversée, le sig- . nal résultant qui apparaît entre le conducteur 102 et la terre ayant une va- leur déterminée par la polarisation de la tension appliquée par la résistan- ce 74 aux bornes des résistances 78 et 80.
Dans le circuit de la fig. 2, la tension "trigger" ou de déclen- chement est par conséquent sensiblement uniforme entré des limites reculées de variation du signal et est une fonction de la sélectivité seule de la partie du récepteur qui se trouve en avant de l'étage de moyenne fréquence.
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Cela a lieu parce que la forme de la courbe de réponse en ce point est déter- minée par la sélectivité de cette partie du récepteur.
La forme de la courbe de la tension "trigger" ou de déclenchement peut, si on le désire, être modifiée de manière qu'elle ne figure plus une -tension sensiblement constante sur toute la largeur de la courbe de réponse obtenue lorsqu'il n'y a pas de différence de sélectivité entre les deux points où sont produites les tensions El et E2, mais bien une tension à maximum dont la valeur maximum reste la même pour toutes les tensions de signal d'entrée, mais à laquelle on peut donner, le long de la largeur de la courbe de réponse, un pic aigu ou étalé, dépendant de la tension d'entrée, comme le désire le constructeur.
A cet effet, sur la fig. 3, le couplage entre les deux bobines du transformateur de moyenne fréquence peut être construit de manière à don- ner une courbe de "trigger" ou de déclenchement à maximum puisque les ten- sions qui sont combinées sont engendrées à ses côtés opposés. Cela est illus- tré en se référant aux circuits des fig. 4 et 5 et à leurs courbes de répon- se tension-fréquence associées montrées sur les fig. 4a, 4b et 5a, 5b, respec- tivement.
La fig- 4 représente un circuit simplifié où les deux tensions sont engendrées depuis le même point et, par conséquent, où il n'y a pas de diffé- rence de sélectivité ; lafig. 5 est un circuit simplifié où les tensions sont engendrées depuis des points différents d'un circuit, donnant un changement de sélectivité.
Le circuit de la fig. 4 représente un circuit accordé consistant en un condensateur 134 et en une bobine d'inductance 136 qui peut faire par- tie du circuit de l'amplificateur.. Un conducteur 138 connecte un côté de ce circuit accordé, par le condensateur 145, à une résistance 140 et à l'anode 142 d'une diode 144, et à un condensateur 146. La cathode 160 de la diode 144 est connectée par une batterie 162 à la terre. Le côté opposé du circuit ac- cordé est connecté par le conducteur 148 à la terre et à un condensateur 150.
Entre les condensateurs 146 et 150 se trouve connecté un redresseur diode 152 dont la cathode 154 est connectée au condensateur 146 et dont l'anode 156 est connectée au condensateur 150. Une résistance 158 est connectée directe- ment aux bornes du redresseur. Les deux résistances de charge des diodes, 158 et 140, sont connectées entre elles par une résistance 157.
Lorsqu'une tension alternative est appliquée au conducteur 130, la courbe de réponse du circuit de résonance est G (fig. 4a).Toutefois, puisque les deux diodes sont connectées en opposition, comme le montre la fig. 2, la courbe de réponse résultante à la diode 154 est comme le montre la ligne grasse H, qui croît depuis zéro jusqu'à une valeur réglée d'avan- ce, se maintient ensuite à une hauteur constante sur une certaine gamme de fréquences et ensuite revient à zéro. Cela est dû au fait que la tension s"élève aux bornes d'une diode jusqu'à une certaine valeur avant que l'au- tre diode ne devienne conductrice, et dès ce point, les parties restantes des deux courbes composantes 1 et J sont directement hors de phase et s'an- nulent partiellement.
Pour réaliser une annulation complète, les courbes I et J devraient avoir la même forme.
S'il existe une différence de sélectivité dans les tensions com- posantes, les courbes de réponse résultantes ne suivent pas une ligne droi- te horizontale représentant une tension constante, mais varient d'après la somme algébrique des deux tensions. Un circuit produisant un tel résultat est montré sur la fig. 5 où un circuit de résonance constitué par une capa- cité 164 et une bobine d'inductane 166, est connecté par un condensateur 167 et un conducteur 168 à l'électrode 170 d'une diode 172 dont l'autre électro- de 174 est connectée par une batterie 176 à la terre. Une résistance 178, con- nectée entre l'électrode 170 et la terre, a une tension de commande, appa- raissant à ses bornes,de la polarité indiquée sur la fig. 5.
Un autre con- ducteur 180 connecte le condensateur 167 par la résistance 181 à un second circuit accordé consistant en une inductance 182 et en une capacité 184, et dans ce cas, l'inductance 182 est montée en relation d'induction avec la bobine 166 et constitue l'autre moitié du transformateur de couplage. La
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résistance 181 est aussi connectée à une borne de la résistance 186 qui se trouve en parallèle avec le condensateur 191, et dont l'autre borne est con- nectée à un conducteur 188 menant au dispositif à commander. Une électrode
190 du redresseur diode 192 est connectée au circuit de .résonance, consis- tant en l'inductance 182 et le condensateur 184, par le conducteur 194.
L'autre électrode 196 du redresseur diode 192 est directement connectée au conducteur 188.
Il est évident que par suite du couplage lâche des bobines 182 et 166, les courbes de réponse de fréquence, de la tension aux bornes du circuit accordé 164-166 et du circuit accordé 182-184, ne seront pas iden- tiques. Cette différence est indiquée par les deux courbes montrées sur la fig. 5a qui représentent le couplage approximativement critique des deux circuits accordés.
La courbe extérieure K est celle du circuit primaire 164-
166 et elle a une petite dépression vers le bas à son sommet; la courbe in- térieure L est celle du circuit 182-184. Si l'une de ces courbes est renver- sée et qu'une polarisation est appliquée par la batterie 176, la courbe K se situe au-dessus et la courbe L en-dessous de l'axe, comme le montre la
Fig. 5b; et si l'on additionne ces deux courbes graphiquement, on obtient la courbe ondulée centrale résultante M.
Cette courbe prend son départ vers le dessous de l'axe et passe" ensuite au-dessus de celui-ci, et descend ensuite jusqu'à un point médian
N, d'une hauteur équivalente à la tension de polarisation. L'autre moitié de la courbe est semblable à la première. La tension "trigger" ou de déclenche- ment de la pulsation de commande est ?elle qui est indiquée par la profon- deur du creux descendant jusqu'au point N ; aulieu qu'elle ait la forme d'u- ne pulsation en onde large et plate (comme c'était le cas fige4b), elle est une pulsation courte avec un maximum en pic.
Si la tension du signal d'entrée est augmentée, au lieu de deux courbes situées respectivement au-des- sus et en-dessous de l'axe, s'annulant partiellement entre elles (comme ce serait le cas de la fige 4b,afin de conserver la même pulsation à sommet plat), le creux central s'accuse, comme l'indique la courbe 0 qui est quel- que peu semblable par sa forme à une courbe obtenue depuis un signal faible dont le creux serait approximativement le même que celui qui est indiqué par le point N. Le creux central ne s'étend pas plus loin sous l'axe, mais il constitue simplement une tension de contrôle plus pointue et étroite que ce n'est indiqué plus haut.
Ainsi, en modifiant la sélectivité ou le couplage entre les deux sources de tension, la forme de la courbe de la tension de commande peut être réglée: la valeur minimum reste la même, indépendamment de l'amplitude du signal reçu.
REVENDICATIONS.
1.- Système de commande de tension destiné à être connecté à un conducteur auquel est appliquée une tension alternative, comprenant une pai- re de redresseurs connectés séparément en sens opposés au dit conducteur, aux bornes de chacun desquels est connectée une paire de résistances reliées en- tre elles en série, un des redresseurs étant polarisé et l'autre étant con- necté à un conducteur de sortie pour une tension de commande modifiée.