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APPAREIL OSCILLATEUR.
La présente invention se rapporte aux appareils électroniques et concerne particulièrement des perfectionnements à la commande des oscillateurs électroniques.
L'invention a pour but de procurer : un appareil poux la commande du fonctionnement, d'un oscillateur à balte fréquences tel que ceux utilisés en chauffage industriel,, au moyen du- quel on puisse commander le début et la fin du débit du courant haute fréquen'- 'ce de manière simple, précise et économique; un appareil unitaire servant à fournir les tensions de polarisation requises pour le fonctionnement d'un oscillateur à tétrodes et servant en même temps de dispositif efficace de commande pour amorcer et arrêter les oscilla- tions d'un tel appareil;
un appareil unitaire de fourniture de polarisations et de commande qui produise simultanément les tensions appropriées pour la grille-écran et la grille de commande d'un oscillateur multi-grille; un appareil unitaire formant un tout capable de fournir les tensions continues de polarisation et de commande précitées, à partir d'une source cou- rente de courant alternatif,, telle qu'un réseau industriel ou l'équivalent;
un ,appareil de polarisation et de commande pour oscillateurs à haute fréquence de grande puissance permettant de couper et de rétablir des quanti- tés relativement grandes d'énergie haute fréquence au moyen d'une quantité mi- nimum d'énergie de commande aussi bien pendant la marche gu'à l'arrêt.de l'os- cillateur produisant l'énergie hante fréquence.
L'invention elle-même et une manière préférée d'obtenir les résul- tats désirés ressortiront clairement de la description détaillée ci-dessous d'une forme d'exécution préférée, représentée à titre d'exemple au dessin an- nexéa Dans cet exemple, l'invention est appliquée à la commande d'un oscilla- teur à un seul tube tétrode d'un type utilisable dans les appareils électroni-
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ques de chauffage industriel, mais il va de soi que l'invention est applicable aussi bien aux oscillateurs multi-grille utilisés dans d'autres applications, ainsi qu'aux oscillateurs à plusieurs tétrodes de types connus.
Comme le montre la figure unique du dessin qui représente l'inven- tion appliquée à un oscillateur électronique du type précité, la référence 10 désigne un tube oscillateur tétrode ayant une cathode thermionique 12, une gril- le de commande 14, une grille-'écran 16 et une plaque ou anode 18, ces éléments étant enfermés dans une enveloppe sous vide de manière à fonctionner d'une ma- nière usuelle et connue comme oscillateur à grille-écran. La plaque 18 est alimentée au moyen d'un potentiel continu fixe (qui peut par exemple être de l'ordre de 5.000 volts ou plus), et la cathode 12 est mise à la terre pour com- pléter le circuit de décharge par la source d'alimentation de tension plaque.
La cathode 12 est évidemment chauffée de la manière habituelle pour produire l'émission thermionique.
Les oscillateurs à triode ont été beaucoup utilisés pour la produc- tion d'énergie électrique à haute et basse fréquences, et il existe un nombre élevé de dispositifs de commande du débit de tels oscillateurs à triodes agis- sant sur les potentiels de leurs diverses électrodes. Dans de nombreuses appli- cations, cependant, les conditions de puissance et de fréquence exigent l'emploi d'oscillateurs thermioniques ayant une grille supplémentaire, généralement dé- nommée grille-écran. placée entre la grille de commande et la plaque du tube et alimentée au moyen d'un potentiel continu positif un peu inférieur à la ten- sion de plaque.
La grille-écran sert à réduire la capacité grille-plaque réel- le du tube, et à relever ainsi la fréquence à laquelle un tel oscillateur peut délivrer sa puissance maximum. Un tel oscillateur tétrode a d'autres avanta- ges qui ne doivent pas être décrits ici, n'ayant pas de rapports avec la pré- sente invention.
Quand on utilise des tubes à vide tétrodes comme amplificateurs, la grille-écran a normalement une tension de polarisation continue fixe et on ne lui applique aucune tension haute fréquence., Quand une telle tétrode fonc- tionne au contraire en oscillatrice, il faut que les' potentiels de grille-écran et de grille de commande varient ensemble en concordance avec la tension haute fréquence. La variation ou le swing du potentiel de grille-écran doit avoir une très grande amplitude tandis que la variation de la tension de grille de commande est habituellement un peu plus petite que dans un oscillateur à trio- de.
Ce large swing de la tension de grille-écran d'une tétrode oscillatrice est dû à ce que cette tension de polarisation doit passe;.? pendant le fonction- nement, d'une valeur très positive nécessaire à amorcer les oscillations, à une valeur négative. De plus l'expérience montre que la polarisation négative nécessaire à la grille de commande pour "couper" le tube peut être sérieusement réduite, si on diminue en même temps la polarisation positive de la grille-écran.
C'est pourquoi il faut réaliser un appareil combiné de fourniture de tension de polarisation et de commande ayant les possibilités suivantes : (1) fournir de la polarisation négative pour la grille de commande, (2) fournir une polarisation de grille écran positive qui peut devenir négative en fonction- nement, (3) rendre la grille de commande plus négative pour amener le tube au cut-off sans potentiel positif excessif sur la grille-écran., et (4) remettre sur la grille-écran la tension de polarisation positive de valeur normale dési- rée quand la polarisation de cut-off est enlevée de la grille de commande pour produire les oscillations normales..
Les éléments compris à l'intérieur du rectangle en traits interrom- pus 20 représentent un dispositif de polarisation et de commande satisfaisant aux conditions ci-dessus d'une manière nouvelle et efficace. Comme le montre la figure, un transformateur d'alimentation 22 dont l'enroulement primaire est alimenté par un réseau d'énergie classique a son enroulement secondaire relié aux anodes respectives d'une paire de redresseurs 24, 26 (qui peuvent être des tubes diodes à vide,, ou de tout type équivalent) montés en redressement à dou- ble alternance.
La connexion cathodique commune des redresseurs forme- le con- ducteur positif de l'alimentation de tension de polarisation, le conducteur négatif étant relié à la prise médiane de l'enroulement secondaire du transfor- mateuro Un dispositif de filtrage de type courant et connu peut comprendre
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les sels 28, 30 et les condensateurs 32, 34, la tension continue ainsi obtenue étant appliquée.'aux bornes d'un diviseur de tension comprenant les résistances 36 et 38, dont la connexion commune est mise à la terre, tel en 40, de manière
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à se maintenir au potentiel de la cathode 32 de l'oscillatrice 10.
L'extrémité positive 42 du diviseur de tension est reliée par une résistance de chute de tension appropriée 44 à la grille-écran 16 de la tétrode 10, et l'extrémité négative de la résistance 38 du diviseur de tension est reliée par une autre résistance de chute de tension 46 à la grille de commande 14 de là même tétro- deo La grille-écran et la grille de commande de l'oscillatrice sont découplées de manière connue par des condensateurs appropriés 48 et 50.
La référence 52 désigne les contacts d'un relais de commande ayant une bobine d'excitation 54, les contacts étant insérés entre la connexion com- mune aux résistances de diviseur de tension 36 et 38 et l'extrémité négative - de la dernière résistance. On conçoit que lorsque les contacts 52 sont fermés, la résistance 38 est court-circuitée et toute la tension du redressement filtré est appliquée aux bornes de la résistance 36.
Dans l'exemple choisi à titre
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deilluq,tr-aUon,, cette tension peut être de l'ordre d'un millier de volts, la valeur de la tension et celle de la résistance 44 étant choisies de façon à
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avoir un courant continu de grille-écran normal de 100 milliampères", ce qui produit une chute de tension de 1100 volts appliquant à la grille-écran une tension de polarisation négative (par rapport à la cathode 12) de l'ordre de 100 volts. Un courant de grille de commande de 50 m A dans la résistance de grille 46 (qui aura une valeur de 4.000 ohms dans la forme d'exécution re- présentée) donnera une polarisation négative de grille de commande de l'ordre de 200 volts. Dans ces conditions,, le tube oscillera normalement.
Si on le de *sire, un potentiomètre peut remplacer les résistances 36 et 38.
Pour "couper" l'oscillateur,, on ouvre les contacts 52. Immédiate- ment, le potentiel à l'extrémité positive de la résistance 36 mesurée par rap-
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port à la terre", tombe d'un millier de volts à 600 voltss parce que l'ouvertu- re des contacts 52 décourt-circuite la résistance 38. En même- temps, la grille de commande est rendue- plus négative des 400 volts apparaissant aux bornes de la résistance 38j de sorte- que le tube cesse d'osciller et les polarisations supplémentaires dues aux résistances de grille 44 et 46 sont supprimées, le tu- be oscillateur se trouvant à l'arrêt avec + 600 volts sur sa grille-écran et - 400 volts sur sa grille de commande.
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Pour remettre l'oscillateur en état d'oxoillation, il suffit de fermer les contacts 52. Cette, fermeture remplit deux fonctions simultanément: (1) la polarisation négative est enlevée de la grille de commande pour permet-
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tre les os illations, et (2) le potentiel de grille-écran santé de + 600 volts à + 10000 volts afin d'assurer 1'amorçage des oscillations. En même temps, les chutes de tension respectives aux bornes des résistances de grille 44 et 469 résultant de la circulation des courants de grille, permettent aux grilles du tube 10 de prendre leurs potentiels normaux de travail.
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A titre d'exemple9 le tableau ci-dessous donne les valeurs pouvant convenir pour la commande d'une tétrode 10 ayant une tension anodique de 5.000 volts :
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<tb> Tension <SEP> continue <SEP> de <SEP> -sortie <SEP> du <SEP> redresseur
<tb>
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d'alimentation de tensions de polarisation 0400 10000 volts Résistance 36 aoaoaaaaoaaaoaaaaaaaaaaaaamaaa4aaa 12o000 ohms Réa'iedtenne 38 o a a o a o o a o o a a a o a o 0 o a a o a a o a a a a o a a o a 80000 ohms Résistance 44 . ....... 000,0.0. 110000 ohms Résistance .6 ooooaooaooooooaaooooooocaooooo00000 40000 ohms
Les éléments de détermination de la fréquence du circuit oscil- lateur (tels les circuits résonnante de plaque et de grille) ne sont pas indi- qués dans le dessin, parce que leur nature particulière ne fait pas partie de l'invention;
ces éléments seront facilement calculés avec la technique déla boration des oscillateurs tétrodes.
Il ressort de ce qui précède que l'invention procure un appareil combiné de polarisation et de commande extrêmement simple et efficace qui ap- plique à un oscillateur tétrode les tensions appropriées aussi bien en "marche"
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qu'en "repos", le passage de l'unà l'autre état étant effectué par l'ouvertu- re et la fermeture d'une seule paire de contacts, avec de nombreux avantages tant au point de vue construction qu'au point de vue exploitation. Il est bien entendu toutefois que les détails du circuit décrit ne sont donnés qu'à titre d'exemple et n'ont pas un sens limitatif, ceux-ci pouvant être modifiés suivant les applications particulières.
REVENDICATIONS.-
1.- Appareil de commande de manipulation pour un tube oscillateur ayant une grille de commande et une grille-écran, comprenant une source de ten- sion de polarisation servant normalement à appliquer à la grille-écran un po- tentiel positif élevé devenant moins positif pendant l'oscillation du tube et servant à appliquer à la grille de commande une tension de polarisation négati- ve par rapport à la cathode, et un dispositif de commande pour simultanément augmenter la valeur négative de la tension de polarisation de grille de comman- de et diminuer l'amplitude du potentiel positif appliqué à la grille-écran, de manière à arrêter l'oscillation du tube.