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PERFECTIONNEMENTS AUX MODULATEURS ELECTRIQUES.
L'invention a trait aux modulateurs électriques et en particulier aux modulateurs de pulsations électriques pour systèmes multiplex à division de tempso Certaines réalisations de 1 invention sont spécialement applicables au système de commutation décrit dans le brevet n 485.525 du 27 octobre 1948 au nom de T.H. Flowers pour "Système de commutation électrique".
Dans la présente description, le terme redresseur est utilisé pour désigner tout appareil à deux bornes, présentant des résistances notablement différentes au passage du courant entre les deux bornes pour les deux directions d'écoulement par exemple une diode thermionique ou une diode à cristal de germanium
Les basse et haute résistances et'les courants qui y correspondent seront dénommés respectivement, les résistances et courants en avant et en arrière
Conformément à 1-'invention, un modulateur de pulsations électriques comprend deux redresseurs en,liaison série et même polarité dans la liaison série et-dès-moyens agencés pour fournir du courant à la jonction des deux redresseurs à partir d'une multiplicité de sources y compris une source de pulsations d'entrée,
le courant résultant n'ayant l'une des deux polarités possibles qu'en présence d'une impulsion de la source de pulsations d'en- trée
Dans une variante de modulateur conforme à l'invention, la multiplicité de sources comprend au moins deux sources de pulsations d'entrée, le courant résultant des multiples sources ayant l'une des deux polarités possibles ùniquement en présence d'une combinaison prédéterminée d'impulsions des sources de pulsations d'entrée.
Dans une autre variante,,dans laquelle la! multiplicité de sources
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comprend au moins deux sources de pulsations d'entrée, le courant résultant des multiples sources n'a l'une des deux polarités possibles qu'en présen- ce d'impulsions de chacune des sources de pulsations d'entrée.
Dans des applications particulières de l'invention, la multipli- cité des sources comprend également une source de signaux, et le courant ré- sultant des multiples sources n'a l'une des deux polarités possibles qu'en présence d'une combinaison prédéterminée d'impulsions de la ou des sources de pulsations d'entrée, et d'un signal prédéterminé de la source de signaux.
L'invention' pourra être bien comprise à l'aide de la description qui suit, d'applications particulières, qui sont' données à titre d'exemples en référence aux dessins annexés, dans lesquels les figures 1 à 11 illus- trent diverses applications de l'invention.
En référence aux dessins,Fig. 1 montre une disposition générale de modulateur selon l'invention et comprenant un membre shunt et un membre série. Le membre shunt comprend en parallèle un redresseur W.1 en série avec une source de force électromotrice (F.e.m) de polarisation V, une impé- dance Zb en série avec une source de foeom de polarisation B, et une impé- dance Zp en série avec une source de foeom de pulsations P, les impédances Zp et Zb comprenant les impédances internes des sources de foeom auxquelles elles sont reliées Le membre série comprend le redresseur W2.
Un côté du membre shunt est relié à un conducteur commun 1 et l'autre au membre série de-sorte que les deux redresseurs sont en liaison série et les polarités des deux redresseurs sont les mêmes dans la liaison sérieo Les polarités seront supposées telles que les redresseurs offrent une basse résistance à l'écoule- ment du courant dans la direction du membre shunt au membre série et une ré- sistance élevée dans la direction- opposée.
Au membre shunt est relié un canal indiqué .par les conducteurs Cl et 1 et dénommé le canal shunt, terminé par une impédance Zx en série avec une source de f.e.m X. L'impédance Z- comprend l'impédance interne de la source X et si le canal est électriquement long, l'impédance Zx est-l'im- pédance représentative du canal. A l'extrémité libre du membre série éloig- née du membre shunt est relié un canal indiqué par des conducteurs M1 et 1 et dénommé le canal série, terminé par une impédance Zy en série avec une source de f.e.m.Y. L'impédance Zy comprend l'impédance interne de la sour- ce Y et est l'impédance représentative du canal si le canal est électriquement long. Une borne de chaque source de f.e.m X,Y est reliée au conducteur com- mun 1.
La f.e.m de la source sera prise comme positive si la f.e.m de l'au- tre borne est positive par rapport au conducteur 1. Avec cette convention et les polarités précédemment indiquées des redresseurs W1 et W2, pour le fon- ctionnement du modulateur comme modulateur de pulsations., la f.e.m des pulsa- tions d'entrée est positive et ia f.eom de polarisation B est négative.
Dans des applications particulières., la F.e.m de polarisation W peut être nulle, c'est-à-dire omise, et la f.eom de l'une des sources X et Y de f.e.m peut également être nulle. La pulsation d'entrée et les sources de polarisation peuvent également prendre des formes physiquement différen- tes mais électriquement équivalentes à celles représentées fig. 1; par exemple, les F:e.m de polarisation et de pulsations peuvent être reliées en série entre elles et avec une impédance commune.
Pour que la modulation soit linéaire, en présence d'une impulsion de pulsation d'entrée, il doit y avoir un écoulement de courant dans le redres- seur W2 mais aucun dans le redresseur Wl, et¯pour prévenir la diaphonie entre les canaux de modulateurs reliés en parallèle comme il sera expliqué ci- après plus en détail, en l'absence d'une impulsion de pulsation d'entrée, il ne doit y avoir aucun écoulement de courant dans le redresseur W2. Pour sa- tisfaire à ces conditions au moins, les exigences ci-après doivent être sa- tisfaites.
Premièrement, la f.e.m de la source Y doit en tout temps être
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plus positive que la f.e.m de la source de polarisation V ; secondement, en 1' absence d'une impulsion d'entrée, le courant résultant de toutes les sources reliées au canal shunt doit être négatif et, troisièmement en présence d' une impulsion d'entrée, le courant résultant de toutes les sources reliées au canal shunt doit être positif.
On supposera que ces conditions, dénommées les conditions pri- maires ou principales, sont satisfaites. On supposera en outre que la F.e.m des deux sources X et Y est nulle..Dans ce cas, en l'absence d'une impulsion d'entrée, la tension aux bornes du canal shunt est pratiquement le voltage' de la source de polarisation V, et celle aux bornes du canal série est nulle et, en présence d'une impulsion d'entrée il y a aux bornes du ca- nal série, une tension due à l'écoulement du courant résultant à travers l'impédance Zy et aux bornes du canal shunt une tension due à l'écoulement du courant résultant dans le redresseur W2 et l'impédance Z Par suite,
une pulsation de tension non modulée est'appliquée aux canaux shunt et sérieo On supposera ensuite qûe la source X est une source de f.e.m qui varie lente- ment par rapport à une impulsion d'entrée, c'est-à-dire qu'elle ne varie pas notablement pendant la durée d'une impulsion.
Dans ce cas, le canal série comporteras y appliquée, une pulsation de tension qui est modulée en amplitude par la source X, qui est par suite dénommée une source modulatrice. Alternativement, en supposant maintenant en outre que la source Y est une source de f.e.m qui varie lentement par rap- port à l'impulsion d'entrée,, le canal shunt comportera, y appliquée, une pul- sation de tension qui est modulée par la source modulatrice Yo
En supposant que la source X ou Y, au lieu de varier lentement, soit une source modulatrice dont la f.e.m varie rapidement par rapport à une impulsion d'entrée, et en particulier, qu'elle est une pulsation modulée ayant même période que la pulsation d'entrée et comportant des impulsions ayant une plus courte durée que,
et couvertes dans le temps par les impulsions de la pulsation d'entrée. La tension aux bornes du canal autre que celui au- quel la source modulatrice est reliée, comprend maintenant une tension con- stante à laquelle est superposée une pulsation non modulée, aux impulsions de laquelle sont superposées les Impulsions d'une pulsation qui est modulée dans la même caractéristique,par exemple l'amplitude, étendue ou position, que la pulsation modulatrice. Dans le cas d'une pulsation modulatrice qui est modulée en amplitude, les impulsions d'entrée peuvent être de durée plus courte que les impulsions modulatrices, mais des pulsations modulatrices mo- dulées d'autre façon nécessitent que les impulsions d'entrée soient plus lon- gues qu'indiqué précédemment.
Une première application du modulateur de pulsations est par suite de fournir une pulsation modulée en amplitude à partir d'une source ..modulatrice variant lentement.
Si l'on désire la transmission d'une pulsation modulée en ampli- tude, les impulsions de la pulsation d'entrée auront de préférence une forme d'onde sensiblement rectangulaire et la pulsation modulée pourra être trans- mise directement.
Si l'on désire la transmission d'une pulsation modulée pour une caractéristique autre que l'amplitude, on peut choisir une forme d'onde de l' impulsion d'entrée qui est autre que--rectangulaire., et prévoir d'autres appa- reils pour amener la pulsation modulée en amplitude dans la forme de modula- tion désirée. Par exemple, une pulsation modulée à une¯amplitude dé valeur constante peut s'obtenir à l'aide d'impulsions de pulsations d'entrée à som- met triangulaire et d'un dispositif pour limiter à une valeur prédéterminée la tension aux bornes du canal de transmission.
Une deuxième application du modulateur est basée sur la propriété décrite de communiquer une pulsation modulée d'un canal à l'autre canal en
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connexion avec le modulateur. Le modulateur peut, par conséquent, être utili- sé pour communiquer une pulsation sélectionnée parmi un certain nombre de pul- sations espacées dans le temps d'un canal à l'autre, une condition nécessaire à cet effet étant que les impulsions de la pulsation d'entrée se synchronisent avec les impulsions de la pulsation modulée que l'on désire sélectionner.
Le modulateur peut également être utilisé, ainsi que décrit plus loin, pour communiquer un nombre sélectionné de pulsations parmi un plus grand nombre de pulsations espacées dans le temps d'un canal à l'autre canal, une condition nécessaire à cet effet étant que les impulsions de la pulsation d'entrée soient synchrones des impulsions de toutes les pulsations modulées que l'on désire sélectionner.,
Les conditions primaires ou principales pour la modulation ont déjà été indiquées et peuvent être exactement remplies sans difficulté dans des applications pratiqueso Toutefois, on rencontre des difficultés dans des applications pratiques pour maintenir une modulation linéaire même lorsque les conditions primaires sont satisfaites, et ces difficultés donnent nais- sance à des conditions secondaires qui,
bien que ne pouvant être définies ou remplies aussi exactement que les conditions primaires, peuvent être suffi- samment satisfaites pour donner une modulation qui est linéaire à un degré acceptable.
Une cause de non linéarité sont les imperfections des redresseurs qui non seulement ont une résistance asymétrique mais également une résistan- ce finie et non linéaire dans les deux polarités à des degrés dépendant de la matière et de la construction des redresseurs. Des résistances en avant et en arrière, finies, mais linéaires, des redresseurs affecteront l'amplitude de la modulation de la pulsation transmise mais n'introduisent pas de distor- sion d'amplitude de la modulation.
Des résistances en avant et en arrière, finies et non -linéaires, modifient l'écoulement du courant en dépendance des courants s'écoulant dans les redresseurs et par suite introduisent une distorsion d'amplitude de la modulation. La distorsion due au redresseur série W2 peut-être ramenée à une valeur acceptable en rendant, par des moyens bien connus, les courants s'é- coulant à la jonction des deux redresseurs, sauf à travers ceux-ci, pratique- ment indépendants de la tension à la jonction des redresseurs.
Si la r,ésultante de ces courants s'écoule entièrement dans le redresseur W2 en présence d'une impulsion d'entrée, alors, si la source modulatrice est connectée au canal shunt, le canal série reçoit un courant et si l'impédance Zy est linéaire, comme elle l'est d'ordinaire, le canal sé- rie reçoit une tension qui est, pendant les impulsions d'entrée, indépendan- te du redresseur W2,et, si la source modulatrice est connectée au canal sé- rie, le canal shunt reçoit, pendant les impulsions d'entrée, une tension qui est la somme de la tension modulatrice et des chutes de tension le long de l'impédance Zy et du redresseur W2 qui sont dues à un courant constant.
Par suite il n'y a pratiquement pas de distorsion d'amplitude de modulation due au redresseur W2.
La production, à partir des sources de foeom reliées au canal shunt, de courants qui sont indépendants du courant dans le redresseur W2, est faci- litée en s'arrangeant pour que les courants dans le redresseur rentrent dans les valeurs pour lesquelles la résistance en courant alternatif du redresseur s'approche de sa valeur minimum.
Cependant., tout le.courant ne s'écoule pas dans le redresseur pendant une impulsion d'entrée en raison du courant de fuite dans le redresseur W2, provoquant 'de la distorsion de l'amplitude de modulation,qui peut être réduite à une valeur acceptable en utilisant des redresseurs qui présentent un rapport élevé entre la résistance en arrière et celle en avant, par exemple des diodes thermioniques ou des diodes à cris- tal de germanium, et en s'arrangeant pour que le redresseur W1 fonctionne en présence d'une impulsion d'entrée dans une gamme de tensions pour les- quelles sa résistance en arrière en courant alternatif est un maximum.
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Résumant les explications précédentes, la non linéarité de la modulation est un résultat des résistances en avant et -en arrière non linéaires des redresseurs. Les conditions secondaires qui réduisent la non linéarité sont premièrement l'emploi de redresseurs ayant un rapport élevé de résistance en arrière à résistance en avant, secondement, la mesure consistant à rendre les courants s'écoulant à la jonction des deux redresseurs, sauf dans les redresseurs, pratiquement indépendants de la tension à la jonction des redresseurs,et troisièmement, l'actionnement du redresseur shunt W1 en présence d'une impulsion :d'entrée dans une gamme de tensions pour laquelle sa résistance en arrière en courant alternatif présente ses valeurs les plus élevées.
Ces conditions peuvent être satisfaites en pratique., par exemple la première par l'utilisation de diodes thermioniques ou de diodes à-cristal de germanium, la deuxième en rendant les impédances Zx, Zp et Zb beaucoup plus grandes que l'impédance Zy, et le courant résultant dans ces impédances en présence d'une impulsion d'entrée et par suite dans le redresseur série W2, de valeur telle que la résistance en avant en courant alternatif du redresseur approche sa valeur minimum., La troisième condition est souvent satisfaite par l'application des autres conditions primaires et secondaires, mais sinon elle peut être satisfaite en rendant la foeom de'polarisation du redresseur plus ;
négative qu'il n'est au minimum exigé par les conditions primaires, ou l'opération équivalente d'ajouter une polarisation positive constante à la source Y.
D'autres aspects du modulateur concernent la diaphonie et nécessitent d'autres conditions secondaires qui sont décrites par après.
Un modulateur réalisant la présente invention peut avoir un membre shunt contenant une multiplicité de sources de pulsations d'entrée Dans une telle application de l'invention, le modulateur produit une impulsion de sortie lorsque des impulsions qui coïncident sont engendrées par les sources de pulsations d'entrée Par exemple, une modification du modulateur représenté dans la fig. 1 peut s'obtenir avec une source additionnelle de pulsations d'entrée P2 dont un pôle est connecté au conducteur commun 1 et l'autre est connecté à une extrémité d'une impédance Zp2, l'autre extrémité de celle-ci étant connectée à la jonction des deux redresseurs W1 et W2.
L'impédance 2.-.2 peut comprendre l'impédance interne de la source P2. Les sources de pulsations d'entrée Pet P2 engendrent des pulsations de la même polarité. Avec les polarités prémentionnéès des redresseurs W1 et W2 et de la source de polarisation B, les sources P et P2 doivent être des sources d' impulsions positives.
A l'effet que le modulateur ne produise une impulsion de sortie qu'en présence d'une impulsion des deux sources de pulsations d'entrée simultanément, il est nécessaire que le courant entrant à la jonction des deux redresseurs et venant de toutes les autres sources sauf les deux sources de pulsations d'entrée, soit en tout temps négatif et excède le cou- rant positif entrant à la jonction des deux redresseurs à partir de L'une ou l'autre des deux sources P et P2 lorsque leurs impulsions sont séparément présentes, mais soit inférieur a la somme des courants entrant à la jonction des deux redresseurs à partir des deux sources P et P2 lorsque leurs impulsions sont simultanément présentes
Dans une autre application de l'invention., la source P2 peut comprendre,
non une source d'impulsions.9 mais une source de signaux en courant continu permettant au modulateur de fournir une impulsion de sortie ou d'empêcher le modulateur de produire une impulsion de sortie en dépendance du signal. Un exemple particulier d'une telle réalisation est décrit plus loin en liaison avec la figo 60
Dans une autre application encore de l'invention, un modulateur peut avoir .un membre shunt contenant une multiplicité de sources de pulsations d'entrée, et le modulateur produit une impulsion de sortie, lorsque des pulsations coïncidentes sont engendrées par certaines des sources de pulsation en l'absence d'impulsions des autres sources de pulsations,
mais ne produit pas d'impulsion de sortie en présence d'une impulsion de l'une quelconque des
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autres sources de pulsations qui sont dénommées sources inhibitrices. Si la source de pulsations d'entrée P2 de la modification décrite est une source d'impulsions négatives et le courant entrant à la jonction des deux redres- seurs venant de la source P2 excède le courant entrant à la jonction des re- dresseurs en venant de la source P, aucune impulsion de sortie ne sera produi- te lorsque des impulsions coïncidentes sont engendrées par les sources de pul- sations P et P mais une impulsion de sortie sera produite lorsqu'une im- pulsion est engendrée uniquement par la source P.
Le modulateur décrit en référence à la fig. 1, comprend une sour- ce B de potentiel négatif de polarisation avec l'impédance Zbo Dans dès ap- plications particulières de l'invention, à l'effet d'utiliser des sources d'énergie disponibles dont aucune n'est individuellement adaptée au modulateur ou pour d'autres raisons, une multiplicité de sources de polarisation, dont quelques unes peuvent fournir de la f.e.m, peuvent être utilisées en combi- naison avec des résistances dans un circuit qui est équivalent à la source unique de polarisation B représentée dans les figures.
L'impédance Zp et la
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source de ioeom de pulsations P peuvent être remplacées par des appareils comprenant le redresseur W3, les impédances Znl et zo1, le condensateur Q et la source de polarisation J3l et la source de 1,eam de pulsations Pl comme représenté dans le fig. 2. Le redresseur W3 est connecté de façon telle au con- ducteur Cl qu'il offre une faible résistance au courant s'y écoulant à partir du conducteur Cl et à l'extrémité du redresseur éloigné de C1 sont reliées une plaque du condensateur Q et une extrémité de l'impédance Zbl. L'autre plaque du condensateur Q ëst reliée, par l'impédance Zp1 à un pôle d'une source de pulsations P1 dont l'autre pôle est relié au conducteur commun 1.
L'autre extrémité de l'impédance Zbl est reliée à un pôle de la source de Foe.m, de polarisation B1 dont l'autre pôle est relié également au conduc-
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teur commun 1. La f . e .m de pulsations d'entrée est positive; la f.e.m-de polarisation de la source B est positive et la f.e.m de polarisation de la
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source El est négative. Les impédances Zb et Zbl et les f.e.m des sources B et Bl sont choisies de manière qu'en l'absence d'impulsions de la source P1 le courant dans l'impédance Zb est plus petit'que le courant dans l'impé-
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dance zo1 et w1 passé du courant dans son sens conducteur. Le redresseur W2 sera alors polarisé par la différence de tension entre le conducteur C1 et le conducteur 1, dans.son état non conducteur et aucun courant ne pas-
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sera dans le. conducteur M.1..
Les impulsions de la source P1 sont d'amplitu- de telle qu'elles polarisent le redresseur W3 dans son état non conducteur.
Lorsque ceci se produit, du courant cesse de passer dans le redresseur
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Il et le potentiel du conducteur Cl croit, le redresseur W2 conduit et du courant s'écoule dans le conducteur M1.
En l'absence d'un signal modulateur venant de la source X, des
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impulsions sont engendrées dans l'impédance de charge Zy'' synchronisées avec celles engendrées par la source de pulsations P.
Si un signal modulateur est présent dans la source modulatrice
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X ou la source Y, les impulsions de courant qui s'écoulent dans le conduc- teur M.1. ou Cl aux moment s où se produisent les impulsions seront affectées par la tension instantanée de la iaeom de modulation, en produisant ainsi dans le conducteur I ou 01 un courant de pulsation, modulé en amplitude par le signal modulateur en X ou Y.
Cette application de l'invention a,comparée aux applications décrites antérieurement l'avantage que la pulsation d'entrée peut avoir une basse impédance et une tension d'impulsion plus basse pour une nonlinéarité donnée dans le processus de modulation et les impulsions modulées ne sont pas affectées par l'amplitude des impulsions de la pulsation d'entrée pourvu qu'elles dépassent un minimum prédéterminé.
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Si un second appareil comp renant le redresseur W31., les impé- dances Zbll et Zp-,- le condensateur Q-, la source de polarisation B11 et la source de pulsations P11, connectés d'une manière analogue aux composants
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correspondants comprenant le redresseur W3, les impédances Zbl et Zp1, le condensateur Q, la source de polarisation B1 et la source P1 dans la fig.2., est branché entre les conducteurs C1 et 1 et sont maintenues les mêmes con- ditions de tension et d'impédance décrites comme nécessaires pour le fonction- nement de tout l'appareil de la fig.
2, une impulsion n'apparaîtra sur le conducteur M1 que lorsque 'des impulsions des deux sources de pulsations Pl et P11 coïncident et les impulsions sur le conducteur M1 seront modulées par tous signaux modulateurs présents dans la source X ou la source Yo
Une multiplicité de modulateurs selon la fig. 1 peuvent être connectés à un canal commun pour former de qui sera dénommé un modulateur multiplex dont les modulateurs individuels seront dénommés des modulateurs de canal. Le canal commun peut être connecté au canal série de tous les modulateurs en parallèle, comme montré par les éléments communs E et F dans la fig. l, ou bien aux canaux shunts de tous les modulateurs en série. Le second mode de connexion est en pratique de valeur tellement plus réduite que le premier que la description qui suit sera limitée au premier mode.
Le canal commun sera dénommé le canal multiplex.
En se référant à nouveau à la fig. 1, si les pulsations d'entrée des canaux shunts de tous les modulateurs sont espacées dans le temps de ma- nière que deux impulsions de pulsation ne se produisent pas simultanément, et si les f.e.m de-,toutes les sources modulatrices sont nulles chaque canal shunt recevra une pulsation de tension non modulée due à sa propre pulsa- tion d'entrée et le canal multiplex recevra des pulsations espacées dans le temps dues à toutes les pulsations d'entrée. La pulsation d'entrée à un ca- nal shunt sera dénommée la pulsation d'entrée de canal,la vitesse à laquel- le se produisent les impulsions d'une pulsation de canal sera dénommée la fréquence de répétition des impulsions de canal, et la période de la fré- quence, la période d'impulsion de canal.
Une pulsation due à une pulsation d'entrée de canal sera dénommée une pulsation de canal, dont les impulsions individuelles sont les impulsions de canal.
Une multiplicité de pulsations de canal communiquées sur un canal multiplex seront collectivement mentionnées comme pulsation multiplex dont les impulsions individuelles sont des impulsions multiplex, et l'espacement dans le temps entre une pulsation de canal et la pulsation qui suit dans l'ordre sera dénommé la période d'impulsion multiplex.
Les applications pratiques du modulateur multiplex de la fig.
1 sont a double usage, savoir moduler par des sources modulatrices variant lentement reliées aux canaux shunts, les pulsations dé canal reçues sur le canal multiplex et sélectionner des pulsations- reçues sur le canal multiplex pour la communication individuellement ou en groupes aux canaux shunts.
Le sens de transmission dans le modulateur est par suite fixé d'après l'utilisation. La modulation de pulsations de canal par des f.e.m variant lentement, appliquées aux canaux shunts sera dénommée transmis- sion, les canaux shunts étant des canaux d'entrée et le canal multiplex, un canal de transmission multiplex.
La sélection de pulsations de canal pour la communication sur un canal shunt sera dénommée la réception des canaux shunts étant des canaux de sortie 'et le canal, multiplex un canal de réception multiplex. Dans chaque utilisation, les modulateurs de canal agissent individuellement comme précé- demment décrit pour la fig, l, sans interférence mutuelle entre eux ou leurs pulsations modulées sauf celles dues aux imperfections dans les redresseurs et les capacitances inévitables entre les composants et conducteurs du modu- lateur comme il va maintenant être décrit.
Le fait que, en l'absence d'une impulsion d'entrée de canal, la résistance en avant du redresseur W1 du modulateur de canal n'est pas nulle
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et la résistance en arrière du redresseur W2 n'est pas infiniment grande, sauf éventuellement pour des diodes thermioniques, signifie qu'il y a un couplage à fort affaiblissement entre le canal multiplex et chaque canal individuel sauf pour le couplage à faible affaiblissement d'un canal à la fois par les pulsations d'entrée de canal. Par suite, de la diaphonie se produit entre tous les canaux.
La diaphonie peut être réduite à une valeur acceptable par la première des conditions secondaires déjà mentionnées pour la réduc- tion de la non-linéarité, savoir : l'utilisation de redresseurs ayant de fa- çon inhérente un rapport élevé de résistance en arrière à la résistance en avant, ensemble avec une quatrième condition secondaire qui est que le redres- seur W1, en l'absence d'une impulsion d'entrée de canal, est actionné dans une gamme de courants pourlesquels sa résistance en avant en courant alter- natif s'approche de sa valeur minimum, et une cinquième condition qui est que le redresseur W2, en l'absence d'une impulsion d'entrée de canal, est actionné dans une gamme de tensions pour lesquelles sa résistance en arriè- re en courant alternatif a ses valeurs les plus élevées.
La quatrième condition détermine largement le courant de polari- sation de la source B. La cinquième condition intéresse largement la polari- sation V ou sa polarisation équivalente à la source Y, et comme ces polari- sations doivent satisfaire également la troisième condition secondaire., un compromis peut être nécessaire. En pratique toutefois, mis à part le fait que si des redresseurs analogues sont utilisés pour W1 et W2, les polarisa- tions optima pour chacun d'eux sont très sensiblement les mêmes,, les exi- gences de linéarité sont usuellement satisfaites aussi longtemps qu'une ten- sion en arrière, appliquée au redresseur W1 en présence d'une impulsion d'en- trée, dépasse une valeur minimum, de sorte qu'il suffit d'ordinaire de choisir la tension de polarisation pour satisfaire aux exigences de la diapho- nie.
Si la source de polarisation V présente une impédance interne, ceci réduit l'affaiblissement du couplage entre les canaux et le canal mul- tiplex et accroit la diaphonie, et si une polarisation commune est utilisée, comme ce peut être le cas, pour tous les modulateurs de canal, son impédance interne engendrera des tensions dues au courant dans tous les modulateurs de canal et de la diaphonie supplémentaire.
Il est avantageux que la source de polarisation soit shuntée par un condensateur d'impédance basse par rapports la résistance en avant du re- dresseur W1 aux fréquences composantes de la source modulatrice.
Il peut être indiqué ici que cette source de polarisation peut être avantageusement prévue pour chaque modulateur séparément par une ré- sistance en parallèle avec un condensateur, la résistance étant de valeur telle qu'elle produise, par le courant moyen la traversant, la tension de po- larisation désirée et le condensateur présentant une valeur telle que déjà décrite.
L'effet de -capacitance dans le modulateur provoque de la diapho- nie. De la capacitance entre les électrodes des redresseurs série W2 consti- tue une impédance en parallèle avec la résistance en arrière de chaque redres- seur, en l'absence d'une pulsation d'entrée de canal, et par conséquent, une source additionnelle de couplage entre le canal multiplex et les canaux à modulateurs shunts. La capacitance qui se présente comme un shunt du canal multiplex-provoque de la distorsion de la forme d'onde et par suite de la di- aphonie entre les pulsations de canal suivant une théorie bien établie.
La distorsion de la forme d'onde peut également être une caractéristique du canal multiplex s'il est électriquement long.
La diaphonie résultant de la distorsion de la forme d'onde peut être minimisée par un choix convenable de la durée des impulsions de la pul- sation de canal.
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Des durées représentant 0,1 et 0,2 de la période des impulsions multiplex sont satisfaisantes.
L'emploi de redresseurs à faibles capacitances d'électrodes, par exemple les diodes thermioniques et les diodes à cristal de germanium précé- demment mentionnées contribue encore à rendre négligeables les effets de capacitance. Néanmoins, lorsque le nombre de modulateurs mis en parallêle est élevé, par exemple de l'ordre de cent, les effets de capacitance présentés en shunt avec le canal multiplex peuvent être sérieux. On surmonte cette dif- ficulté selon une autre caractéristique de l'invention, en montant les modu- lateurs en parallèle par groupe dont chacun est relié au canal multiplex par l'intermédiaire d'un autre redresseur comme montré dans la fig. 3.
Par exem- ple, et en se référant à la fig. 3, pour un canal multiplex comprenant cent modulateurs, les modulateurs de canal, chacun avec des redresseurs Wl et W2, peuvent être mis en commun, par groupes de dix modulateurs, chaque fois à un modulateur commun E qui est alors connecté, via un redresseur W3, au canal multiplex. La capacitance shunt, présentée au canal multiplex est alors réduite par un facteur pratiquement de valeur dix ou cinq en l'ab- sence ou présence, respectivement, d'une impulsion d'entrée de canal avec pratiquement aucun effet sur la linéarité de la modulation pourvu que les courants qui passent soient rendus pratiquement indépendants des courants à travers les redresseurs additionnels, comme déjà décrit.
Les redresseurs ad- ditionnels atténuent la modulation des pulsations de canal d'un modulateur multiplex de transmission, laquelle atténuation peut, sans difficulté, être rétablie d'ordinaire par des amplificateurs dans d'autres parties du système, mais ils n'ont pratiquement pas d'effet sur l'amplitude de modulation ou la forme d'onde d'impulsions de modulateurs multiplex de réception. Les re- dresseurs additionnels réduisent également la diaphonie entre les canaux.
Les pulsations d'entrée de canal de modulateurs de canal reliés à un canal commun doivent être espacées en temps de manière que les impul-' sions de deux pulsations ne se produisent pas simultanément. La pulsation d'entrée de canal d'un modulateur de réception doit être synchronisée avec une pulsation de canal reçue sur le canal de réception multiplex d'un modula- teur transmetteur.
Lorsque le nombre de canaux du multiplex est grand, par exemple cent, des difficultés peuvent se présenter en pratique pour réaliser la pré- cision de l'espacement dans le temps des pulsations de canal d'entrée et de sortie, nécessaire à la synchronisation des pulsations du multiplex récep- teur et de canal. Les durées des impulsions d'entrée de canal, et par suite des impulsions multiplex peuvent être accrues de manière que les im- pulsions du multiplex récepteur et de canal coïncident, si pas exactement tout au moins sur une partie des impulsions, mais des durées accrues d'impulsion tendent à accroître la diaphonie entre les canaux.
Conformément à une autre caractéristique de l'inventions un mo- dulateur commun interposé entre le canal commun d'un modulateur multiplex et le canal multiplex peut être utilisé en association avec des impulsions de canal de durée accrue pour améliorer la synchronisation sans accroissement sensible de la diaphonie entre les canaux, ou de distorsion de la modula- tion.
En référence à la fig. 4, le modulateur commun est représenté comme comprenant des redresseurs W ., et W21, une source de f.e.m de pola-
11 21 .risation V1 en série avec le redresseur W11 et le conducteur commun 1, un conducteur M1 en série*, avec le redresseur W21, les conducteurs M1 et 1 com- prenant-un canal multiplex se terminant par une inpédance Z et une source de f.e.m Y en série, un conducteur C11 relié à la jonction des deux redres- seurs,et comprenant avec le conducteur 1 le canal shunt,
et tous deux une'source de f.e.m de polarisation B1 en série avec une impédance Zbl et une source de f..e.m de pulsations d'entrée P1 en série avec une impédance Zp1 reliée au canal shunt Au canal shunt est également relié le canal commun d'un modulateur multiplex selon la fige 3 dont les impulsions d'en-
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trée ont leur durée augmentée au delà de la durée désirée des impulsions mul- tiplex d'une quantité au moins égaleà la somme des inexactitudes positives et négatives maximum dans leur espacement.
La f.e.m des pulsations d'entrée P1 comprend des impulsions de période égale à la période de pulsation multi- plex, de durée égale à la durée désirée des impulsions du canal multiplex et de réglage de temps tel qu'une impulsion dentrée de modulateur commun se produise entièrement pendant la durée accrue d'une impulsion d'entrée de canal. Les composants du modulateur commun peuvent être aménagés pour satis- faire les conditions primaires et secondaires précédemment décrites pour la modulation linéaire,
En fonctionnement, un canal modulateur multiplex, d'entrée ou de sortie suivant le sens de transmission, n'est en communication avec le canal multiplex que pour la durée d'une impulsion d'entrée de canal modulateur com- mun.
Le réglage de temps des pulsations de canal est par suite dépendant de la seule pulsation d'entrée de modulateur commun qui peut être engendrée avec plus de précision qu'un grand nombre de pulsations séparées.
Les impulsions de canal du modulateur multiplex ont une durée plus grande que les impulsions multiplex mais ceci ne se traduit pas par un accrois- sement de diaphonie entre les canaux car les impulsions de canal modulateur multiplex sont présentées au canal shunt du modulateur commun, qui possède une admittance réactive négligeable et une faible résistance sauf pendant les impulsions de la pulsation d'entrée au modulateur commun. La linéarité de la modulation n'est affectée que par le shunt non linéaire additionnel four- ni par le redresseur W11 mais ceci peut, en pratique, être réduit à une quan- tité négligeable avec des redresseurs du commerce.
Une caractéristique de l'invention suivant laquelle des modula- teurs peuvent fonctionner en tandem, dont la fig. 4 est un exemple, et qui est avantageuse dans des applications particulières, est illustrée par un au- tre exemple représenté dans la figo 5.
En référence à cette figure, le conducteur 1 est un conducteur commun à tous les modulateurs et canaux. La source de polarisation V et les redresseurs ? et W2 le canal shunt Cl, la source de pulsations d'entrée P et l'impédance Zp, et la source de polarisation B et l'impédance Zb repré- sentent un modulateur de canal selon la fig. 1. Une multiplicité de modula- teurs de canal analogues sont mis en commun en E et F pour former un groupe qui est relié au canal shunt C11 d'un modulateur qui sera dénommé modula- teur de groupe et qui comprend la source de polarisation V1, les redres- seurs W11 -et W21,la source de pulsations d'entrée Pi en série avec l'im- pédance Zp1 et la source de polarisation B1 en série avec l'impédance Zb1 et toutes deux connectées au canal shunt.
Une multiplicité de modulateurs de groupe semblables, chacun relié de façon similaire à un groupe de modu- lateurs de canal sont mis en commun en G et H pour former un super-groupe qui est connecté comme représenté à un canal multiplex, bien que des stades supplémentaires de modulation puissent être désirables dans des applica- tions' particulières. Chaque modulateur peut être agencé pour satisfaire les conditions précédemment décrites pour la modulation linéaire. Les pulsations d'entrée de canal ont la fréquence désirée de répétition des impulsions de pulsation de canal.
Les pulsations d'entrée de canaux mis en commun sont espacées dans le temps et de préférence uniformément espacées dans le temps, de ma- nière que des impulsions de deux pulsations ne coïncident pas.
Du fait que les canaux d'un groupe sont en nombre plus réduit que les canaux d'un canal multiplex, et du fait également que les canaux shunts de modulateurs de groupes ont une faible admittance réactive et une faible résistance,les impulsions d'entrée de canal peuvent avoir et auront de pré- férence, une durée beaucoup plus grande que les impulsions multiplex. Cha- que pulsation d'entrée de modulateur de groupe a une fréquence de répétition
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de pulsation telle qu'une impulsion se produit pour chaque impulsion de cha- que pulsation d'entrée de canal reliée aux modulateurs de canal dans le grou- pe connecté au modulateur de groupe.
Les pulsations d'entrée d'un groupe de canaux sont réglées dans le temps de manière qu'une impulsion d'entrée de modulateur de groupe se pro- duise pendant la durée de chaque impulsion d'entrée de chaque canal. Les impulsions d'entrée de modulateur de groupe ont une durée d'impulsion égale à la durée des impulsions multiplex, et les pulsations d'entrée des modula- teurs de groupe' reliés au multiplex sont espacées dans le temps et, de pré- férence uniformément espacées dans le temps de sorte que les impulsions de deux pulsations ne coïncident pas. La mise en commun et la connexion en tan- dem de modulateurs, comme décrit, ont des avantages dans des applications particulières où le nombre de canaux dans le multiplex est élevé.
Par exemple, des modulateurs multiplex à 100 canaux peuvent être aménagés en dex groupes de dix modulateurs de canal mis en commun et chacun en série avec un des deux modulateurs de groupe mis en commun dans un super-groupe.
Le couplage a des avantages analogues à celui de la fig. 3 en ce qui con- cerne la réduction de la capacitance présentée au canal multiplex par le mo- dulateur, et en ce qui concerne la réduction de diaphonie et des avantages analogues à celui de la fig. 4 pour la précision avec laquelle les pulsa- tions du canal multiplex peuvent être réglées dans le temps." Il présente l'avantage supplémentaire que le nombre de sources de pulsations peut être bien plus réduit que le nombre de canaux. Du fait que les pulsations d'en- trée de canal peuvent avoir une durée beaucoup plus grande que les pulsations d'entrée de modulateur de grouper des séries de pulsations d'entrée de canal peuvent être communes à plus d'un groupe de canaux, les impulsions d'entrée de modulateur de groupe tombant encore dans les durées des impulsions d'en- trée de canal.
Par exemple, dans un système à 100 canaux ayant une fréquen- ce de répétition de pulsation de 10 kc/s, et comprenant des modulateurs en groupes de dix, une série de dix pulsations d'entrée de canal, chacune com- prenant des impulsions d'une étendue de 8 micro+secondes, peut être commune à cinq groupes de modulateurs de canal, et une seconde série'analogue, sauf à être réglées dans le temps, 5 micro-secondes plus tard, peut être commune aux cinq groupes restant de canaux, les pulsations d'entrée de modulateur de groupe ayant des durées d'impulsion de 0,2 micro-seconde répondront à toutes les conditions de pulsation avec 30 sources de pulsations d'entrée seule- ment.
On a donné la description de l'application de l'invention, et les conditions nécessaires aux modulateurs qui modulent d'une manière pratiquement linéaire et avec un minimum de diaphonie entre les canaux. Dans des applica- tions particulières de l'invention des modifications soit des caractéristiques de linéarité, soit de celles de diaphonie, soit des deux sont parfois permises ou désirables et des exemples de telles modifications vont maintenant être décrits.
Une modification du modulateur trouve son application dans les modulateurs de transmission utilisés dans des systèmes de commutation de cen- traux téléphoniques, par exemple le système décrit dans le brevet 485.525 pré- cité, dans lequel en dépendance d'une opération de commutation, une pulsation de canal multiplex est soit modulée linéairement parla parole sur le canal, soit supprimée, le canal étant dit enclanché et déclanché dans ces deux états.
La fig. 6 montre un exemple de modulateur aménagé conformément à cette exigen- ce.
Fig. 6 montre la disposition générale du modulateur de la fig. 1 sauf qu'une partie du conducteur M1 est représentée en traits interrompus pour indiquer que d'autres redresseurs et modulateurs en tandem peuvent être prévus comme déjà décrit en référence aux fig. 3, 4 et 5, et avec l'adjon- ction au membre shunt des modulateurs de canal.. d'un circuit comprenant en sé- rie une source de polarisation S, une impédance Zs et un dispositif de commu- tation indiqué par un relais à contact Cs bien .-qu'en pratique d'autres dispo- sitfs commutateurs, par exemple des tubes thermioniques, puissent être uti-
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lisés.
Lorsque le contact Cs est ouvert, aucun courant dû à la source S ne passe, et le modulateur fonctionne comme un modulateur linéaire, mais lorsque du courant s'écoule en raison de la fermeture du contact Cs, un courant de polarisation passe et renforce le courant de polarisation de la source B, de sorte que le courant résultant de toutes les sources de courant reliées au canal shunt est toujours négatif, et par suite aucune pulsation de canal n'est produite.
Alternativement, le courant de la source de polarisation B peut être accru et la polarité de la source S inversée de manière que lors- que le contact C@ est ouvert, aucun courant ne s'écoule qui serait dû à la source S, et le courant résultant de toutes les sources de courant re- liées au canal shunt est toujours négatif et par suite aucune pulsation de canal n'est produite, mais lorsque le contact Cs est fermée un courant de polarisation s'écoule de la source S qui s'oppose au courant de polari- sation de la source B de sorte que le modulateur fonctionne comme un modu- lateur linéaire.
Dans un exemple particulier, le contact Cs peùt prendre la forme d'un redresseur qui est commuté par le courant de signal de la ma- nière dont, dans la description se rapportant à la fig. 2, le redresseur W3 est commuté par la pulsation P1. Un modulateur de groupe transmetteur en tandem avec un groupe de modulateurs de canal selon la fig. 6 est nécessaire pour la production d'une pulsation de canal correspondant à un modulateur de canal uniquement si le modulateur de canal est enclanché. Cette exigence peut être satisfaite par une addition à la troisième condition primaire dé- jà indiquée dans l'application aux modulateurs de groupe. La condition pri- maire en question est que, en présence d'une impulsion d'entrée, le courant résultant de toutes les sources reliées au canal shunt d'un modulateur soit positif.
Cette condition impose au courant d'impulsion d'entrée une va- leur minimum mais non une valeur maximum. La source modulatrice d'un mo- dulateur de groupe transmetteur, est un groupe de modulateurs dont chacun ne produit pas de courant modulateur pour le modulateur de groupe lorsqu'il est déclanché mais produit des impulsions de courant lorsqu'il est enclan- ché, qui ont des valeurs minimum et maximum autour d'une moyenne suivant la hauteur désirée de modulation. Une impulsion d'entrée de modulateur de grou- pe ne se produit que pendant une impulsion de canal d'un modulateur de canal qui module linéairement.
Par suite, la condition primaire visée lorsqu'elle est appliquée à un modulateur de groupe signifie qu'en présence d'une impul- sion d'entrée, le courant résultant de toutes les sources connectées au canal shunt, comprenant une source modulatrice ayant une valeur positive minimum, sera positif.
Si la condition primaire pour un modulateur de groupe transmet- teur, dont les canaux peuvent être enclanchée et déclanchés, est que, en pré- sence d'une impulsion d'entrée, le courant résultant de toutes les sources reliées au canal shunt soit positif pour toutes les valeurs positives d'impul- sion de courant modulateur, et négatif pour un courant modulateur nul,un ca- nal peut être enclanché et déclanché par des modulateurs en tandem, le seul effet de la condition modifiée étant d'imposer une valeur maximum aussi bien qu'une valeur minimum au courant d'impulsion d'entrée du modulateur de groupe.
La condition ou état correspondant de modulateurs multiplex ré- cepteurs par lesquels la condition enclanchée et déclanchée d'une pulsation de multiplex doit être détectée va maintenant être discutée. Il a déjà été dit, en relation avec la fige 1 que si les F.e.m des deux sources X et Y de cette figure sont nulles, une pulsation non modulée apparait dans le canal shunt et les canaux séries, les canaux de sortie et multiplex, respective- ment, d'un modulateur multiplex récepteur, et c'est là la condition qui s'ap plique aux canaux de sortie et multiplex d'un modulateur multiplex récep- teur lorsque la pulsation multiplex est déclanchée. Lorsque la pulsation multiplex est enclanchée, une pulsation modulée est superposée aux pulsations
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non modulées.
La. détection pour déterminer si une pulsation multiplex est déclanchée ou enclanchée nécessite par suite des appareils propres à distin- guer la pulsation de canal de sortie à laquelle est'superppsée la pulsation modulée: Ceci s'obtient le plus aisément par un dispositifmesureur de ten- sion.
La détection est facilitée en s'arrangeant pour que le rapport des tensions maxima des pulsations modulées et non modulées soit aussi grand qu' il est pratiquement possible de le rendreo
Ceci se résoud automatiquement en rendant la f.e.m de la pulsa- tion modulée, la f.e.m Y des figures;? aussi grande que convenable, par exem- ple par amplification, et l'amplitude de la pulsation non modulée petite en rendant l'impédance interne Zy du canal multiplex aussi réduite que convenable et en n'employant pas plus de courant, des impulsions d'entrée aux di- vers modulateurs répondront alors de façon adéquate aux conditions secondai- res de modulation linéaire.
La réalisation sur ce dernier point est facili- tée en appliquant à des modulateurs de groupe récepteurs la même modifica- tion de condition primaire que celle décrite pour des modulateurs de groupe transmetteurs.
La fig. 7 montre une disposition.préférée de modulateur de canal transmetteur selon la fig. 6. Les redresseurs W1 et W2 sont constitués chacun par une diode à cristal de germanium. En comparant les Fige 6 et 7 on verra que le conducteur commun 1 de la fig. 6 est la terre dans la figo 7, La source modulatrice X est un canal de communication X. se terminant à l'en- roulement primaire d'un transformateur T, dont l'enroulement secondaire est connecté d'un côté à la terre et de l'autre côté à une résistance Rx qui est l'impédance Zx de la fig. 6.
Le rapport d'ampère - tours du transformateur appropria l'impédance de la source modulatrice à celle du modulateure L'im- pédance Zp de la fige 6 est la résistance Rp dans la figo 7, la source P est une résistance Rpl de valeur faible comparativement à la résistance Rp, la jonction des deux résistances étant connectée, via le conducteur P, à un gé- nérateur de pulsations, par exemple un générateur de pulsations à tube thermi- onique, qui engendre des impulsions d'allure positive. La source de polari- sation B de la fig. 6 est, fig.7, une batterie ayant son pôle positif mis à la terre et son pôle négatif commun à tous les modulateurs de canaux, et l'im- pédance Zb est Rb.
La source de polarisation V de la figo 6 est, fige 7, une résistance Rv shuntée par un condensateur Qv, la résistance étant de valeur telle que le courant moyen qui la traverse produise la tension de polarisation désirée, et le condensateur Qv, ayant pour toutes les fréquences composantes de la source modulatrice une impédance qui est faible comparativement à la valeur de la résistance Rv.
Dans des application*particulières, il est possible, par exemple en prévoyant une polarisation positive dans le canal multiplex, de s'arranger pour que la polarisation requise en série avec le redresseur VI soit nulle : la résistance Rv peut alors être réduite à zéro et le condensateur Qv sup- primé. L'impédance Zs de la fig. 6 devient une résistance Rs dans la fige 7 ; la source de polarisation S devient une source de tension négative par rapport à la terre et le dispositif de commutation Cs devient un tube 0. avec sa ca- thode reliée à la source S, son anode reliée à la résistance Rs et égale- ment via la résistance Rcs à une source de tension HT positive par rapport à la terre et, via le redresseur Wcs, à la terre.
Le tube est contrôlé à sa grille de commande pour être soit con- ducteur, soit non conducteur entre son anode et sa cathode. Lorsqu'il n'est pas conducteur, le potentiel d'anode du tube est bloqué par le redresseur Wcs au potentiel de terres ce qui est équivalent au contacts Cs de la fig. 6 en position d'ouverture. Lorsque le tube est conducteur, une partie de son cou- rant d'anode s'écoule dans la résistance-Rs et polarise le modulateur de ma- nière qu'aucune pulsation de canal ne soit produite, ce qui est l'équivalent du contact Cs fermé de la fig. 6.
En pratique,le conducteur entre l'anode du tube CS et la résis- tance Rs peut être pris dans le cablage de central et susceptible non seule-
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ment de capacitance qui pourrait rendre le changement de potentiel de l'anode relativement lent lorsque la tension de grille est modifiée, mais également de diaphonie d'autres circuits connectés de même. Un condensateur remplacant le redresseur Wcs réduirait - la diaphonie mais accroîtrait également le temps nécessaire pour commuter le canal en et hors circuit.
La résistance Rcs reliée à une source de-tension positive HT en- semble avec le redresseur de blocage Wcs permet à la modification désirée de potentiel d'anode du tube Cs de se produire rapidement et procure également un trajet à basse impédance vers la terre pour les courants de diaphonie lors- que le modulateur dé canal est enclanché.
Inapplication au modulateur transmetteur des deuxième et troisiè- me conditions avec les conditions primaires additionnelles pour la modulation linéaire, nécessite la connaissance des valeurs maximum et minimum du courant modulateur.
Si les courants modulateurs sont, par exemple, des courants de parole, leurs valeurs maximum et minimum peuvent être indéterminées. Des li- miteurs de tout type connu sont alors désirables dans le trajet de conversa- tion pour prédéterminer les courants modulateurs minimum et maximum.
Passant maintenant aux caractéristiques de diaphonie du modulateur, l'application des conditions primaires et secondaires précédemment indiquées procure un minimum de diaphonie entre les canaux. Plus en détail, dans un système de transmission complet comprenant,, dans l'ordre, des canaux d'en- trée, un modulateur multiplex transmetteur, des canaux multiplex, des modula- teurs multiplex récepteurs et des canaux de sortie, l'application des condi- tions primaires et secondaires procure un minimum de diaphonie à tout canal d'entrée par tous les canaux d'entrée, à tout canal de sortie par tous les canaux de sortie, et à tout canal de sortie par tous les canaux d'entrée
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Dans quelques applications, la diaphonie entre les canaux d'en- trée d'un modulateur multiplex transmetteur peut être de peu d'importance, par exemple si les sources modulatrices connectées aux canaux d'entrée comprennent les circuits de sortie d'amplificateurs thermioniques.
En se référant à nouveau à la figo 1, on prévient cette forme de diaphonie par la première condition primaire précédemment mentionnée, sa- voir., que la foeam Y du canal multiplex soit toujours plus positive que les sources de polarisation V. Si l'on suppose que cette condition n'est pas satisfaite dans le modulateur multiplex transmetteur, mais que les seconde et troisième conditions primaires sont satisfaites et, en outre, qu'en pré- sence d'une impulsion d'entrée dans un canal quelconque le courant résultant des sources reliées au canal shunt -- ce courant étant positif à partir de l'application de la troisième condition primaire - s'écoulant dans l'impédan- ce du canal, c'est-à-dire le canal série, du multiplex, rende la tension du canal positive par rapport à la source de polarisation V,
en présence d'une impulsion d'entrée, la linéarité et la diaphonie sont les mêmes que si la pre- mière condition avait été satisfaite.
Il existe la différence que dans les intervalles entre la pré- sence d'une impulsion d'entrée dans un canal et la présence d'une impulsion d'entrée dans le canal qui le suit dans l'ordre, chaque canal d'entrée est en communication avec le canal multiplex par un trajet à fort affaiblisse- ment comprenant ses deux redresseurs W1 et W2 chacun d'eux polarisé à sa basse résistance par du courant en avant, mais des courants communiqués pen- dant ces intervalles peuvent être rendus inopérants, par exemple soit dans la transmission multiplex ou au canal de sortie, par un appareil qui sup- prime ou ne répond pas à toute tension en dessous d'une valeur qui n'est pas dépassée par la tension due aux courants en question.
Pendant ces interval-
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les, chaque source d'entrée X est légalement connectée à chaque autre source par un trajet à fort affaiblissement, mais la diaphonie rapprochée résultan- te.peut, coanme déjà indiquée être de peu d'importance. Si 1 impédance Zx et la source X passent une bande de fréquences beaucoup plus étroite que le canal série Zy, la tension de diaphonie rapprochée sera démodulée et formera ainsi un faux signal d'audio-fréquence, ce qui, après transmission donnera naissance à de la diaphonie éloignée.
D'une manière analogue, si l'on suppose que dans un modulateur récepteur les seconde et troisième conditions primaires sont satisfaites, mais non la première, et en outre que, dans la présence simultanée d'une impulsion d'entrée dans un canal de sortie quelconque et d'une impulsion multiplex dans le canal multiplex, la tension du canal multiplex est posi- tive par rapport à la source de polarisation V, en présence d'une impulsion d'entrée dans un canal quelconque la linéarité et la diaphonie sont les mê- mes que si la première des conditions primaires avait été satisfaite.
Il existe la différence, comme dans le cas d'un canal transmetteur,que dans les intervalles entre la présence d'une impulsion de.entrée-dans un canal et la présence d'une impulsion d'entrée dans le canal qui le suit dans l'ordre chaque canal de sortie est en communication par un trajet à fort affaiblis- sement avec la canal multiplex et avec chacun des autres canaux de sortie par deux trajets à fort affaiblissement en série.
Des côurants communiqués aux canaux pendant ces intervalles peu- vent à nouveau être rendus inefficaces, par exemple à l'aide d'un appareil relié à chaque canal de sortie et propre à supprimer toutes les tensions infé- rieures à une valeur non dépassée par les tensions dues aux courants en ques- tion.
Un exemple d'un tel appareil est représenté dans la fige 80
Conformément à l'une quelconque des fig. 1 à 5, fig. 8 montre un modulateur de canal récepteur, le modulateur recevant une pulsation mo- dulée en amplitude et étant connecté à un appareil démodulateur dont une par- tie seulement est représentée dans la figure, l'appareil démodulateur présen- tant la caractéristique que lorsqu'une pulsation de tension lui est appliquée, il ne peut répondre à des tensions inférieures à une fraction déterminée de la tension de la pulsation d'entrée. En référence à la fig. 8, les redres- seurs b) et W2 peuvent être chacun une dio,de à cristal de germanium.
En comparant l'une quelconque des figso 1 à 5 à la figo 8, le conducteur commun 1 est la terre, la f.eom de la source de polarisation V est représentée comane nulle ainsi qu'on peut le prévoir et qu'il est mention- né plus avant. L'impédance Zp des fig. 1 à 5 est la résistance Rp dans la fig.8, la source P est une résistance Rpl de faible valeur comparativement à la résistance R@, la jonction des deux résitances étant reliée, via le conducteur P, à un genérateur de pulsations, par exemple un générateur de pul- sations à tube thermionique, qui engendre des impulsions d'allure positive.
La source de polarisation B des fig. 1 à 5- est, dans la figa 8, une batterie dont le pôle positif est mis à la terre et le pôle négatif est commun à tous les modulateurs de canal, et l'impédance Zb est une résistance Rb.
La terminaison Zx du canal shunt des fig. 1 à 5 est remplacée par un circuit détecteur à diode comprenant la diode Dd et la résistance Rd reliées en série entre le conducteur C1 et la terre. La résistance Rd est shuntée par le condensateur de by-pass Qd. Le tube VT1 est un amplifica- teur- amortisseur inséré entre le circuit détecteur et le filtre passe-bas démodulateur.
La grille du tube VT1 est couplée au circuit détecteur par un condensateur Cg et reliée à la,terre par une résistance de fuite R8. Le cir- cuit détecteur est principalement nécessaire car il restaure d'une manière simple et économique une grande partie de la perte de puissance due au systè-
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me multiplex. Par exemple, si les impulsions de canal ont une durée de 0,2/mS et une fréquence de répétition de 10 Kc/S, la tension reçue est 1/500e de la tension qui serait reçue si,les modulateurs étaient enclanchés de fa- çon permanente; ceci se traduit par une perte de 54 db. La majeure portion de cette perte peut être restaurée par le circuit détecteur à diode représen- té dans la fig. 8.
Le condensateur Qd est chargé à la tension de pointe de -chaque impulsion reçue, la tension se dissipant pendant les périodes entre les impulsions. Le circuit provoque de la distorsion de fréquence dans la sortie modulée aux plus hautes fréquences modulatrices; plus grande est la constan- te de temps Rd Qd, et plus est grande la distorsion de fréquence, mais plus grand également le gain du circuit.
La constante de temps peut être choisie de manière qu'avec une petite quantité de distorsion de fréquence la charge du condensateur Qd ne se dissipe pas jusqu'à zéro entre des impulsions d'entrée et le détecteur a alors la propriété de ne pas répondre à des tensions d'entrée plus petites qu'une quantité qui est prédéterminée en substance par l'amplitu- de et la hauteur de modulation de la pulsation reçue, et la constante de temps du condensateur Qd et de la résistance Rd.
Le démodulateur est ainsi isolé, par la diode Dd, d'une diapho- nie de niveau bas dans le canal de sortie du modulateur. Un fonctionnement satisfaisant peut par conséquent être obtenu avec polarisation égale aux ten- sions en série avec le redresseur %Il ou dans le canal multiplex, ou même avec une tension de polarisation dans le canal multiplex qui est négative par rap- port à la tension de polarisation en série avec le redresseur W1. On peut faire usage de cette particularité lorsque l'état enclanché ou déclanché de la pulsation de canal doit être détectée à l'effet de rendre très petite la pulsation non modulée reçue précédemment décrite.
Une variante de disposition de détecteur est préférée pour détec- ter l'état enclanché ou déclanché de la pulsation de canal et cette disposi- tion va être décrite en référence à la figo 9.
Le détecteur de courant de grille représenté dans la fig. 9 rem- plit les fonctions de la diode Dd et de l'amplificateur VT1 de la fig. 8 à l'aide du tube unique Cs, la grille de contrôle et la cathode de Cs agissant comme la diode Dd. Pour la détection linéaire, le condensateur Qd ou Qd1 de l'un ou l'autre circuit doit être chargé jusque, pratiquement, la tension de pointe de l'impulsion reçue; la constante de temps de son circuit de char- ge doit par conséquent être bien mondre que la durée de l'impulsion.
Comme la résistance en avant du redresseur formé par la grille de contrôle et la cathode d'une triode ou d'une pentode est généralement plus grande que la ré- sistance entre l'anode et la cathode d'une diode, le condensateur Qd1 est d'ordinaire beaucoup plus petit que Qd, et la résistance Rd1 beaucoup plus grande que Rd, et le circuit de la figo 9 peut en conséquence être difficule à établir comme un détecteur linéaire. Dans le système de commutation télé- phonique dont il a été question,.il est avantageux de relier deux détecteurs à un modulateur de canal récepteur, un pour fonctionner linéairement dans l'ap- pareil démodulant la parole et un pour fonctionner non linéairement afin de détecter les états enclanché ou déclanché de la pulsation de canal et, dans ce dernier but, le détecteur de la fig. 9 est à préférer.
Les agencements sont représentés plus en détail dans l'exemple illustré par la fig. 10.
En référence à la fig. 10, un conducteur C1 représente le canal de sortie d'un modulateur de canal récepteur, par exemple selon la fig. 8, dont.la sortie comprend une pulsation positive non modulée ayant une tension maximum V4, cette pulsation se produisant que le canal soit enclanché ou déclanché, et une pulsation modulée superposée lorsque le canal est enclanché.
Le conducteur C1 est relié à un circuit détecteur comprenant la diode Dd, le condensateur Qd, la résistance Rd et le tube VT1, tous analogues aux éléments désignés de même de la fig. 8, et un redresseur W en série avec un circuit détecteur comprenant le condensateur Qd1, la résistance Rd1, et le tube Cs, tous semblables aux éléments désignés de même dans la fig. 9, la jonction entre le redresseur W4 et le condensateur Qd1 étant connectée à la
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terre, via une résistance R, et une tension de polarisation postive égale à V4.
La sortie du tube VT1 est démodulée par un filtre passe-bas LPF et a- limentée par un amplificateur de sortie OA et un transformateur de sortie t2, par les fils NN1, au transformateur T pour former l'entrée de modulation à un modulateur transmetteur analogue à celui représenté dans la figi 7. En l'absence d'une pulsation de canal de tension sur C1, la grille de contrô- le du tube C est au même potentiel que sa cathode qui est reliée à la source de polarisation négative S.
Le courant d'anode du tube Cs est fourni à la pri- se centrale de l'enroulement secondaire du transformateur T2 et s'écoule le long de N et N1, en parallèle, au transformateur T, dont la prise centrale est reliée à la résistance Rs en fournissant ainsi un courant de polarisation supplémentaire au modulateur de transmission et l'empêchant de fonctionner, comme décrit en relation avec les figs. 6 et 7.
Le but du redresseur W4 et de la résistance R est d'assurer que le tube Cs soit polarisé à la coupure uniquement lorsque le modulateur reçoit sa pulsation d'entrée de canal et sa pulsation de canal de son canal série Lorsque la pulsation de canal est déclanchée, le potentiel du conducteur Cl n'est jamais plus posi- tif que la tension V4, mais.lorsqu'elle est enclanchée, le potentiel du con- ducteur Cl est plus positif que la tension V4 pendant une impulsion de la pulsation de canal. Le redresseur W4 a par conséquent pour action qu'une pulsation est communiquée à la grille du tube Cs uniquement lorsque la pul- sation du canal récepteur est enclanchée.
Pendant une impulsion de la pul- sation appliquée à la grille du tube 0,,.le condensateur Qd1 est chargé par la conductance grille-cathode du tube, la grille étant positive par rapport à la cathode.
Entre les impulsions, la grille prend un potentiel qui est néga- tif par rapport à la cathode et qui dépend de la différence de potentiel en- tre les plaques du condensateur Qd1 et du rapport des valeurs des résistances Rd1 et R4. Les composants du circuit sont choisis de manière que la tension négatives soit suffisante pour couper le courant d'anode du tube Cs pendant les impulsions. Par suite, du courant d'anode ne s'écoule que pendant les impulsions et la durée d'impulsion n'étant qu'une petite fraction de la pério- de de pulsation, le courant moyen d'anode est pratiquement nul, en supprimant ainsi le courant de polarisation additionnel du modulateur transmetteur, dont la polsation de canal est de ce fait enclanchée.
Le fait que le condensateur Qd1 peut ne pas être complètement chargé à la tension de chaque impulsion de canal est sans conséquence, une détection linéaire n'étant pas exigée.
On observera que les polarités des redresseurs, courants et ten- sions définies dans la description précédente sont le résultat de polarités supposées des redresseurs W1 et W2 du modulateur. On observera également que si l'on présuppose les polarités opposées aux redresseurs de modulateur W1 et W2, la description s'applique encore avec des polarités inverses des redresseurs, courants et tensions,, les seules'difficultés concernant le tube du commutateur C dont le fonctionnement en polarité inversée n'est pas immédiatement appa- rent. Dans un agencement de ce genre, le courant d'anode du tube Cs est nor- malement coupé et il est amené à passer par des pulsations d'allure négative d'un canal de sortie.
La fig. Il illustré un appareil quirépond à ces conditions.
Se référant à la fige 11, le tube C a sa cathode à un potentiel positif par rapport à la terre et sa grille reliée à la terre par une résistance Rd1 et le redresseur W5 en parallèle. Le tube est par suite normalement coupé.
Des impulsions d'allure négative dans le conducteur de canal de sortie C1 sont appliquées à la grille du tube Cs via le condensateur Qd1.
Chaque impulsion charge la plaque du condensateur unie positivement à la grille, de sorte que dans les intervalles entre les impulsions, la grille du tube est pratiquement à la tension de la cathode et le tube C conduit. Ce- ci nécessite un changement de la valeur de la résistance de polarisation, par
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exemple Rb dans la fig. 7. Le courant dans cette résistance doit être suffi- sant en lui-même pour déclancher le canalmais également tel que contrecarré par le courant dans la résistance Rs il enclanche le canal.
REVENDICATIONS
1. Un modulateur de pulsations électriques comprenant deux redres- seurs en liaison série et la même polarité dans la liaison série, et des moyens agencés pour fournir du courant à la jonction des deux redresseurs à partir d'une multiplicité de sources comprenant une source de pulsations d'entrée, le courant résultant des sources multiples ayant l'une des deux polarités possibles uniquement en présence d'une impulsion émanant de la source de pul- sations d'entrée.