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MONTAGE ATTENUATEUR D'IMPULSIONS PERTURBATRICES DANS LES RADIO-
RECEPTEURS.
L'invention concerne un montage pour atténuer les impulsions per- turbatrices dans les radio-récepteurs: montage dans lequel un élément à un seul sens de passage, une diode par exemple;, monté en série avec la source de signal et une impédance de sortie, est porté, par l'intermédiare d'une ré- sistance élevée, à une tension continue telle qu'il laisse passer un courant d'intensité déterminée de façon à être conducteur pour un courant de signal d'intensité déterminée;, le circuit de sortie de ce montage étant capacitif'.
Ces montages sont connus. Ils permettent de limiter les impulsions de la source de signal. Il est aussi connu d'utiliser deux diodes montées en opposition ce qui permet de limiter non seulement les impulsions positives, mais aussi les négatives. Pour que la limite de coupure varie avec la fréquen- ce du signal à basse fréquence, on a monté dans le circuit de sortie une ré- sistance en série avec un condensateur de façon que, pour des fréquences éle- vées du signal, la diode ou les diodes laissent passer un courant d'intensi- té plus élevée que dans le cas de basses fréquences. Dans ces montages:, on utilise, en général, comme source de signal la résistance ohmique élevée mon- tée en série avec le détecteur du récepteur.
L'invention constitue un perfectionnement de ce montage, elle per- met non seulement de limiter les impulsions que comporterait la tension de signal, mais aussi de les supprimer presque complètement. On tire alors parti du fait qu'en général, la tension d'une impulsion obtenue varie plus fortement en fonction du temps que la tension de signal utile,, Cependant, pour discerner, par cette différence de variation de tension, les impulsions d'avec les signaux., la composante de courant provoquée par une impulsion indésirable, doit être pratiquement proportionnelle à la variation de la tension d'entrée en fonction du temps.A cet effet, les résistances montées en série dans le circuit et constituées, entre autres, par la résistance interne de la source de signal
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et par celle de la diode, doivent être aussi,
faibles que possible et l'impé- dance de sortie doit présenter un caractère capacitif optimum. Dans ce cas seu- lement, un brusque accroissement de la tension d'entrée entraînera une varia- tion du courant telle que celui-ci soit interrompu presque immédiatement par la diode. En partant de cette idée, suivant l'invention, la résistance inter- ne de la source de signal utilisée dans ce montage, majorée de la résistance interne de la diode et des autres résistances en série qu'il peut comporter, est petite par rapport à l'impédance que constitue le condensateur pour la fréquence de signal la plus élevée et est au maximum de 5000 ohms, alors que la résistance shuntant l'impédance de sortie capacitive est grande par rapport à cette dernière impédance mentionnée de manière qu'à l'arrivée d'une impul- sion,
le courant traversant l'élément non linéaire soit immédiatement interrom- pu ou presque interrompu et que, pendant la durée de l'impulsion, la connexion entre le circuit de sortie et le circuit d'entrée soit suppriméeo
Il n'est pas bon d'insérer dans ce montage une résistance en sé- rie avec le condensateur de sortie, comme c'est le cas dans le montage connu.
Pour satisfaire aux conditions mentionnées, le montage ne peut, en général, être raccordé directement à la résistance montée en série avec le détecteur des oscillations M.F. car,pour le but visé, cette résistance est trop élevée. Aussi est-il souvent désirable d'amplifier l'oscillation B.F. prélevée de cette dernière et d'utiliser, comme source de signal, une résis- tance assez faible insérée dans le circuit anodique de 'l'amplificateur. De préférence, on utilise alors un couplage à réaction inverse de tension.
On obtient alors un excellent montage en réalisant l'amplification mentionnée à l'aide d'un tube dit à charge cathodique; la résistance que comporte le con- ducteur cathodique de ce tube constitue alors la source de signal à faible résistance interneo
Le montage conforme à l'invention requiert souvent l'utilisation de deux diodes limiteuses montées en opposition; un tel agencement n'est cependant pas toujours nécessaire, car les impulsions que comporte l'énergie de sortie du détecteur sont, en général, de même polarité, du moins lorsque les oscillations à haute fréquence reçues sont modulées en amplitude.
Le montage de la diode dépend de la polarité des impulsions.
A l'arrivée d'une impulsion dont la tension augmente plus fortement en fonction du temps que celle du signal désiré, la présence du condensateur provoquera une brusque augementation de l'intensité de courant et, si la diode est bien montée, elle. ne laisse alors pas passer de courant ; la durée de l'im- pulsion, elle n'est pas le siège de courant et la tension aux bornes du circuit de sortie n'augmente pas. La source de signal est donc, en quelque sorte, sé- parée de l'impédance de sortie pendant la durée de l'impulsion, de sorte que celle-ci n'est pas transmise à cette impédance.
Pendant la durée de l'impul- sion, le condensateur qui se trouve à une charge électrique déterminée, peut cependant se décharger ou bien, il peut être chargé, par la source de tension continue, à une valeur plus élevée encore de sorte qu'on obtient aux bornes du condensateur une variation de tension qui, dans des conditions déterminées, peut constituer une perturbationo C'est pourquoi, suivant une autre particu- larité de l'invention, le montage comporte des moyens qui, aussi longtemps que la diode est bloquée lors d'une impulsion, assurent une valeur constante à la tension obtenue aux bornes de l'impédance de sortieo Ceci implique que l'état de charge du condensateur de sortie ne doit pratiquement pas changer pendant l'impulsion.
Comme il a déjà été exposé ci-dessus, pour.obtenir le résultat désiré, la variation en fonction du temps de la tension d'impulsion doit être plus grande que celle du signal désiré. Cela signifie que la largeur de bande de l'amplificateur M.F. précédent doit être plus grande que le nécessiterait le passage du signal seul et en outre, que la constante detemps du détecteur doit avoir une petite valeuro Pour d'autres raisons, la première condition sera déjà satisfaite dans la plupart des récepteurs de communication prévus pour des fréquences dépassant 30 Mc/s. De préférence, l'amplificateur M.F. doit être prévu pour une bande de fréquence d'au moins 20 kc/s.
De plus, le
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circuit détecteur précédent doit présenter une constante de temps si petite que les impulsions ne sont pas trop élargieso
Le condensateur faisant office de charge de sortie provoquera une déformation linéaire déterminée de la tension de signal, déformation qui, dans le montage conforme à l'invention, est cependant pratiquement négligeable, la valeur de la résistance de circuit étant assez petiteo De préférence, la ca- pacité du condensateur mentionné n'est pas inférieure à 500 pF. Une valeur appropriée est 1000 pF. La somme des résistances internes de la source de si- gnal et de la diode doit être réduite au minimum et, de préférence, elle ne dépassera pas une valeur de 5000 ohms. Une valeur appropriée est 1000 ohms.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de la dite invention.
Le principe de l'invention peut s'expliquer à l'aide du montage représenté sur la figo 1 ; les impulsions-de la source de signal, qui doivent être supprimées, y sont supposées être positives. Sur la fige 1, la source de signal 1 fournit, par exemple, de l'énergie basse fréquence et présente une résistance interne déterminée qui, sur la figure, est indiquée par 2. En série avec cette résistance on a monté la diode 30 La tension de sortie se prélève des bornes 7. Une source de tension continue, insérée entre les bornes 5, fait en sorte que la diode 3 soit normalement traversée par un courant continu tel que celle-ci puisse transmettre intégralement les courants de signal. La résistance élevée 6 fait en sorte que la source de tension continue mentionnée ne constitue pas un court-circuit pour les oscillations de sortie.
Suivant l'invention, les bornes de sortie 7 sont shuntées par un condensateur 4a Lorsqu'il se produit une impulsion positive à flancs abrupts, pour autant.que la résistance du circuit constitué par les éléments 1, 2, 3 et 4 soit suffisamment faible, ce condensateur aura tendance à capter un courant dont l'intensité est proportionnelle à la pente du flanc, mais est limitée par le fait qu'elle ne peut dépasser celle du courant continu traver- sant, en sens opposé, la diode 3.
La fig. 2 représente un montage conforme à l'invention prévu pour l'élimination d'impulsions négatives., Comme source de signal on utilise la résistance 2 insérée dans le conducteur cathodique d'un tube amplificateur B.
Fo précédent 11. Aux bornes 12 peut être raccordée la résistance détectrice normale du récepteur. La résistance 2 doit être considérée comme une source de signal à très faible résistance interne. Dans ce montage, la source de tension d'alimentation pour l'anode du tube 11 fournit en même temps le cou- rant de repos, pour la diode 30
La fige 3 représente un montage approprié à l'élimination tant d'impulsions positives que d'impulsions négativeso Le montage comporte deux diodes 3 et 3' montées en opposition, dont les courants de repos peuvent être réglés aux valeurs désirées à l'aide des résistances 24 et 25. Pour le reste, le montage fonctionne de la même manière que ceux montrés sur les figs. 1 et 2.
Le montage décrit permet d'obtenir une bonne suppression d'impul- sions ; toutefois, il peut laisser subsister des perturbations parce que, dans le montage de la fige 1 par exemple, le condensateur 4 se charge, pendant 1' impulsion, par l'intermédiaire de la résistance 6. La résistance 6 est très grande par rapport à la résistance interne 2 de la source de tension 1 et celle de la diode 3, de sorte que, dans des conditions normales, la tension obtenue aux bornes du condensateur 4 est assez faibleo Dans le cas où la tension de la source 5 est de 250 V et que la résistance est 20 fois plus grande que la somme des autres résistances, la tension aux bornes du conden- sateur 4 sera de 12 V environ.
Cependant, lorsque, pendant l'impulsion, le courant traversant la diode 3 est interrompu, la tension aux bornes du con- densateur 4 tend vers 250 V. En général, l'impulsion est de très courte du- rée, de sorte que l'accroissement de la tension sera minime. Toutefois,
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dans certaines conditions, l'accroissement peut être tel que, l'impulsion étant terminée et la diode 3 étant redevenue conductrice, la valeur de la tension de signal à la fin de l'impulsion s'écarte fortement de celle de la tension aux bornes 7, ce qui peut provoquer des distorsions à caractère pul- satoireo Un phénomène analogue peut se produire dans le montage de la figo 2. Pendant la durée de l'impulsion, le condensateur 4 se décharge sur la ré- sistance 6.
Suivant l'invention, on peut obvier à cet inconvénient en pré- voyant des moyens qui font en sorte que, pendant la durée de l'impulsion, l'état de charge du condensateur 4 ne varie pas. La fig. 4 représente un exemple d'un montage utilisant de tels moyens.
Sur la figo 4, les éléments correspondant à ceux de la fig. 1 portent les mêmes chiffres de référence que sur cette dernière. Ce montage comporte un élément additionnel, à savoir un tube à décharge 8 représenté par une diode-triode, dont la partie triode assume la même fonction que la résistance 6 de la fig. 2. Dans des conditions normales, la diode 3 est donc traversée par un courant provenant de la source 5 et dont l'intensité est essentiellement déterminée par la-résistance interne de la partie triode du tube 8, résistance qui est assez élevée.
Par l'intermédiaire de la résistan- ce 9, on porte la diode du tube 8 à une tension de polarisation positive telle que cette diode constitue pratiquement un court-circuit pour toutes les tensions de signal. A cet effet, le courant de repos de cette diode doit être réglé de façon que son intensité dépasse toujours quelque peu la plus grande intensité du courant de signal. Comme la valeur de la résistance 9 dépasse notablement celle de l'impédance du condensateur en parallèle 10 et que ce circuit auxiliaire est donc, lui aussi, le siège d'un courant capaci- tif,l'intensité du courant circulant dans ce circuit et provenant de la tension d'entrée, sera aussi pratiquement proportionnelle à la variation de la tension d'entrée en fonction du temps.
De ce fait, les composantes de courant provoquées par une impulsion perturbatrice sont si élevées que la diode est bloquée et que pratiquement toute la tension d'impulsion négative agit sur la grille de commande du tube 8, grille qui est connectée à l'anode de la diode. Ce tube est alors bloqué de sorte que, pendant la durée de 1' impulsion, le condensateur 4 est, en quelque sorte, isolé et que sa tension ne peut varier.
Dans le montage de la figo 4, il y aune plus grande concordance entre la tension aux bornes de sortie et la tension de la source de signal après la disparition de l'impulsion, et il ne peut pas ou guère se produire des phénomènes d'uniformisation perturbateurs. Il a été supposé évidemment que le condensateur 4 ne peut se décharger sur l'impédance de charge con- nectée aux bornes 7. On peut éventuellement monter en série avec cette im- pédance, un condensateur fixe.
Un autre montage, permettant d'obtenir le même résultat pour des impulsions négatives, est représenté sur la fig. 5.
Outre les éléments indiqués sur la fig. 4, ce montage comporte une seconde diode 14, montée en série avec le tube 8 et dont l'anode est connectée à la cathode de la diode 3. De plus, on a prévu, entre la borne positive de la source d ' alimentation et la cathode du tube 8, une résistan- ce 15. Les divers éléments sont dimensionnés de manière que le courant continu nécessaire pour permettre la transmission sans distorsion, du si- gnal désiré, traverse la diode 3 et partant la diode 14.
Le montage fonc- tionne pratiquement de la même façon que celui de la fig. 4 avec cette dif- férence cependant que, pour isoler le condensateur 4 des autres éléments du montage, il n'est plus nécessaire de bloquer complètement le tube 8, mais qu'il suffit de réduire l'intensité du courant traversant le tube 8 au point que la diode 14 seule soit bloquée. Ce montage est plus sensible que celui de la figo 4, car le tube 8 peut être réglé aussi dans la partie abrupte de sa caractéristique.
Il n'est pas indispensable que le tube 8 des figso 4 et 5 soit une diode-triode ; fonction de diode peut être assumée par la grille de commande et le tube peut comporter un plus grand nombre de grilles. On peut
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avantageusement utiliser un tube à faisceau concentré, dans lequel une petite variation de la tension appliquée à l'électrode de commande provoque une brus- que interruption du courant.
La fig. 6 représente un montage permettant de supprimer les impul- sions positiveso Ce montage requiért encore quelques éléments additionnels.
C'est ainsi que la diode auxiliaire 21, qui relie à la terre la grille de commande du tube 8, doit être alimentée, par l'intermédiaire d'une résistance 9, par une source de tension négativeo De plus, pour éviter l'apparition d'un courant de grille, qui provoquerait des tensions de charge indésirables aux bor- nes du condensateur 10, le conducteur cathodique du tube 8 doit comporter une résistance 18 shuntée par un condensateur. En outre, pour que la tension con- tinue anodique du tube 8 ne soit pas court-circuitée par la source de signal, le circuit comporte un condensateur de blocage 22, et le circuit à courant continu est fermé par une résistance 23.
Pour supprimer l'influence gênante des tensions de charge indésirables du condensateur 22, la constante de temps de l'ensemble du condensateur 22 et de la résistance 23 est telle que le si- gnal d'entrée s'obtienne aux bornes de la résistance 23 pratiquement sans distorsion.
Normalement, ici aussi, toutes les diodes sont conductrices. Ce- pendant, dès la naissance d'une impulsion positive, la diode 3 retient le cou- rant, tout comme la diode 21. L'impulsion positive s'applique alors à la gril- le de commande du tube 8 - grille qui est connectée à la cathode de la diode 21 - de sorte que le tube 8 devient fortement conducteur et qu'il se produit, à l'anode de ce tube une chute de tension telle que la diode 14 aussi soit bloquée. Le condensateur de sortie 4 est alors isolé des autres éléments du montage et pendant la durée de l'impulsion, il reste chargé. Lorsque l'impul- sion est finie, toutes les diodes redeviennent conductrices et la tension de sortie peut de nouveau "suivre" la tension d'entrée.