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PERFECTIONNEMENTS AUX; DISPOSITIFS DE SIGNALISATION ELECTRIQUE.
La présente invention faite avec la collaboration de Monsieur Gabriel BUREAU concerne les dispositifs "d'échantillonnage" et "d'emmagasina- ge" pour systèmes de signalisation électrique dans lesquels une capacité est chargée à des intervalles de temps courts, de préférence égaux, sous une tension demeurant constante entre deux instants de charge, cette ten- sion demeurant proportionnelle à la valeur instantanée prise à l'intant de chaque charge par la tension d'une signalisation variable.
Le procédé qui consiste à reproduire une signalisation variable par prélèvement de la suite des amplitudes qu'elle prend, à des intervalles de temps suffisamment courts, est connu, et on a déjà proposé des systèmes de transmission dans lesquels sont transmis des signaux caractérisant les va- leurs successives des amplitudes d'une telle suite.
Dans de tels systèmes, la signalisation à transmettre se présente de préférence sous la forme d'une signalisation sous tension variable, ce qui conduit à convertir les amplitu- des de ladite tension variable, à des instants récurrents de fréquence suffi- sante, sous forme de tension de charge d'un condensateur, et à conserver en- suite lesdites tensions pendant la plus grande partie de l'intervalle de temps qui sépare deux amplitudes successiveso
On a proposé des dispositifs "d'emmagasinage" comportant des élé- ments redresseurs, associés à des transformateurs et agissant comme soupapes de chargée L'inconvénient de ces dispositifs est que la présence de trans- formateurs permet difficilement d'obtenir un "emmagasinage" correct à des fré- quences très rapides.
On a aussi proposé, pour obvier à la présence de transformateurs, des dispositifs comportant un condensateur chargé par un tube électronique, agissant comme soupape, débloqué par des impulsions attaquant une grille de- commande de ce tube. L'inconvénient de ces dispositifs réside alors dans la valeur élevée de la résistance apparente du tube, qui permet difficilement
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d'obtenir une constante de temps assez petite.
La présente invention concerne un dispositif "d'échantillonnage" et "d'emmagasinage" qui remédie à ces inconvénients en permettant d'obtenir une constante de temps très faible.
Le dispositif conforme à l'invention comprend fondamentalement un premier tube bloqué en position de repos et à la grille duquel sont re- liés des moyens capables de lui appliquer simultanément des impulsions récur- rentes de courte durée dont l'amplitude est suffisamment grande pour déblo- quer ledit tube, et une tension de signalisation variable d'amplitude telle qu'elle fasse varier proportionnellement l'intensité anodique dudit tube du- rant l'intervalle de temps pendant lequel il est débloqué, un condensateur, dont une des armatures au moins est parfaitement isolée, étant connecté dans le circuit anodique du tube, et un deuxième tube, également bloqué en posi- tion de repos et agencé pour être débloqué par les mêmes impulsions que ledit premier tube, auquel il est associé,
ledit condensateur étant également con- necté dans le circuit anodique dudit deuxième tube, entre la cathode et le point de connexion de la grille de commande de ce dernier et, enfin, un troi- sième tube dans le circuit de grille de commande duquel est également inter- calé le condensateur, et qui est agencé pour assurer le transfert des varia- tions de la tension de charge du condensateur à un circuit extérieur indépen- dant.
Ledit condensateur est donc monté en série dans le circuit ano- dique du premier tube et en parallèle, à travers la source de tension anodi- que du second tube, avec la résistance apparente interne du deuxième tube qui est attaqué par sa cathode. Une telle disposition a pour effet de charger le condensateur à travers une résistance faible.
Lorsque, d'autre part, le condensateur ne se trouve plus connecté qu'à des électrodes de tubes bloqués, c'est-à-dire au cours de la période d'em- magasinage, il se trouve relié à une impédance très élevée.
On réalise ainsi un dispositif qui permet d'obtenir un rapport très élevé des valeurs de la constante de temps de charge ou de décharge du condensateur au moment de l'échantillonnage et pendant l'emmagasinage.
Le dispositif objet de la présente invention est décrit plus en détail ci-après, ainsi que d'autres caractéristiques secondaires, avec ré- férence au dessin annexé, qui représente schématiquement un exemple de réali- sation d'un dispositif d'échantillonnage et d'emmagasinage conforme à l'inven- tion.
Tel qu'il est représenté au dessin, le dispositif comporte trois tubes triodes 1, 2 et 3, qui sont du type usuel et dont, pour plus de simpli- cité, on n'a représenté les sources d'alimentation en tension des électrodes que par leurs polarités, les valeurs qui conviennent étant bien connues de l'Homme de l'Art.
4 désigne une source d'impulsions récurrentes de courte durée, qui peut être de structure quelconque. Une source de signalisation 5 quelcon- que, sous tension variable, est appliquée au système.
La grille du tube 1 est reliée à une source de tension négative par l'intermédiaire de deux résistances 6 et 7. La source d'impulsions 4 est reliée, par une de ses bornes, au point de jonction de ces deux résis- tances, par l'intermédiaire d'une capacité 8, l'autre borne étant à la mas- se. La source de signalisation 5 alimente, à travers une capacité 9, la ré- sistance 7. La plaque du tube 1 est reliée à une des armatures d'un conden- sateur 10 dont l'autre armature est reliée à la masse ; est reliée éga- lement à la cathode du tube 2 et à la grille du tube 3.
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La grille du tube 2 est reliée à la masse par l'intermédiaire d'u- ne résistance 11. Elle est reliée également à la source d'impulsions 4 par l'intermédiaire d'un condensateur 12. L'anode du tube 2 est reliée à une sour- ce de tension positive.
La cathode du tube 3 est reliée à la masse à travers une résis- tance 13 ; elle est également reliée, par une connexion 14, à un circuit d'u- tilisation. L'anode du tube 3 est reliée à une source de tension positive.
Le dispositif ainsi décrit fonctionne de la manière suivante :
Dans les intervalles entre les émissions d'impulsions par la sour- ce d'impulsions de tension récurrentes 4, les tubes 1 et 2 sont bloqués, c'est- à-dire que les tensions appliquées dans leurs circuits de grille sont assez négatives par rapport aux cathodes correspondantes pour que ne circule aucun courant anodique ; blocage du tube 1 résulte de la valeur de la tension négative appliquée au circuit de sa grille ; du tube 2 résulte de la ten- sion de charge du condensateur 10, tension résultant des opérations antérieu- res.
Les impulsions de tension fournies par la source 4 sont positives e. t d'amplitude suffisante pour élever le potentiel des grilles des tubes 1 et 2, et pour rendre leurs circuits anodiques conducteurs.
La grille du tube 2 prend toujours, sous l'effet des impulsions, le même potentiel, de sorte que son espace anode-cathode, lequel se trouve (abstraction faite de la source de tension anodique dont la résistance in- terne peut être supposée négligeable) en dérivation aux bornes du condensa- teur 10, passe d'une résistance apparente pratiquement infinie, à une valeur définie toujours la même : il est bien connu que la résistance apparente interne du circuit anodique du deuxième tube, telle qu'elle apparaît à par- tir des bornes du condensateur 10, lequel est intercalé, dans ledit circuit, entre le pont de retour de grille et la cathode, est faible (de l'ordre de l'inverse de la pente du tube 2).
Le potentiel de grille du tube 1 dépend au contraire de la ten- sion développée dans la résistance 7 par la tension de la source de signalisa- tion 5; l'intensité du courant anodique du tube 1 dépend donc de l'amplitude instantanée de la source 5, et, si les tensions sont réglées de telle manière que les variations de la tension de signalisation déplacent le point de fonc- tionnement sur la courbe caractéristique du tube dans une région où celle-ci est linéaire, ce qui est une condition bien connue et facile à réaliser, cet- te dépendance est linéaire.
Pendant le court intervalle de temps où une impulsion fournie par 4 débloque les tubes let 2, le courant anodique du tube 1 prend donc une inten- sité dépendant linéairement de la tension instantanée fournie par 5 ; ce courant développe dans la résistance apparente du tube 2, laquelle est une dérivation servant de shunt et reliée aux bornes du condensateur 10, une tension égale- ment linéairement dépendante de la tension instantanée de 5 ; après un régime transitoire modifiant sa tension de charge par rapport à celle qu'il avait acquise lors de l'opération précédente, le condensateur 10 se charge sous la- dite tension.
Après passage de l'impulsion, la résistance apparente du tube 2 redevient pratiquement infinie ; courant anodique cesse de passer et le condensateur, sous la seule condition qu'il soit convenablement isolé, con- serve sa tension de charge jusqu'à l'impulsion suivante.
Le tube 3 est un simple tube de transfert. Le potentiel de sa grille suit les variations de tension de charge du condensateur 10. Son courant anodique développe dans la résistance 13 une tension qui est pro-- portionnelle aux variations de la tension de charge du condensateur 10, si
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les tensions appliquées au tube 3 sont ajustées de manière que ce tube soit utilisé dans une portion rectiligne de sa courbe caractéristique, cette ten- sion peut être utilisée, grâce à la connexion 14, dans un circuit d'utilisa- tion quelconque, sans réaction dudit circuit sur le condensateur 10.
On conçoit que l'on peut utiliser, sans sortir du cadre de l'inven- tion, des tubes de type différent, par exemple des tubes pentodes, et que les différents éléments constituants peuvent être montés d'autre manière ; exem- ple, les sources 4 et 5 pourraient être appliquées à des électrodes différen- tes d'un tube à électrodes multiples.
REVENDICATIONS.
1. - Dispositif d'échantillonnage et d'emmagasinage pour systèmes de signalisation électrique du type dans lesquels le signal à transmettre est soumis à un échantillonnage à des instants périodiquement récurrents compre- nant un premier tube électronique, normalement bloqué, à la grille duquel sont reliés des moyens capables de lui appliquer simultanément des impulsions ré- currentes de courte durée dont l'amplitude est suffisamment grande pour déblo- quer ledit tube, et une tension de signalisation variable d'amplitude telle qu'elle fasse varier proportionnellement l'intensité du courant anodique du- dit tube durant l'intervalle de temps pendant lequel il est débloqué, carac- térisé en ce qu'il comprend un condensateur, dont une des armatures au moins est parfaitement isolée, connecté dans le circuit anodique du tube,
un deuxiè- me tube également bloqué en position de repos et agencé pour être débloqué par les mêmes impulsions que ledit premier tube, ledit condensateur étant éga- lement connecté dans-le circuit anodique dudit deuxième tube, entre la catho- de et le point de connexion de la grille de commande de ce dernier, et un troisième tube dans le circuit de la grille de commande duquel est égale- ment intercalé ledit condensateur et qui est agencé pour assurer le transfert des variations -de la tension de charge du condensateur à un circuit extérieur d'utilisation.
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DEVELOPMENTS AT; ELECTRICAL SIGNALING DEVICES.
The present invention made with the collaboration of Mr. Gabriel BUREAU relates to “sampling” and “storage” devices for electrical signaling systems in which a capacitor is charged at short time intervals, preferably equal, under a voltage remaining constant between two instants of load, this voltage remaining proportional to the instantaneous value taken at the time of each load by the voltage of a variable signaling.
The method which consists in reproducing variable signaling by sampling the series of amplitudes which it takes, at sufficiently short time intervals, is known, and transmission systems have already been proposed in which signals characterizing the values are transmitted. - their successive amplitudes of such a sequence.
In such systems, the signaling to be transmitted is preferably in the form of variable voltage signaling, which leads to converting the amplitudes of said variable voltage, at recurrent instants of sufficient frequency, in the form of charge voltage of a capacitor, and then to keep said voltages during the greater part of the time interval which separates two successive amplitudes.
It has been proposed "storage" devices comprising rectifying elements, associated with transformers and acting as charge valves. The drawback of these devices is that the presence of transformers makes it difficult to obtain "storage" correct at very fast frequencies.
To obviate the presence of transformers, devices have also been proposed comprising a capacitor charged by an electron tube, acting as a valve, released by pulses attacking a control grid of this tube. The drawback of these devices then lies in the high value of the apparent resistance of the tube, which makes it difficult to
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to get a fairly small time constant.
The present invention relates to a "sampling" and "storage" device which overcomes these drawbacks by making it possible to obtain a very low time constant.
The device according to the invention basically comprises a first tube blocked in the rest position and to the grid of which means are connected capable of simultaneously applying to it recurring pulses of short duration, the amplitude of which is sufficiently large to unblock it. - quer said tube, and a variable amplitude signaling voltage such that it causes the anode intensity of said tube to vary proportionally during the time interval during which it is released, a capacitor, including at least one of the armatures is perfectly isolated, being connected in the anode circuit of the tube, and a second tube, also blocked in the rest position and arranged to be released by the same pulses as said first tube, with which it is associated,
said capacitor also being connected in the anode circuit of said second tube, between the cathode and the connection point of the control grid of the latter and, finally, a third tube in the control grid circuit of which is also the capacitor, and which is arranged to ensure the transfer of the variations in the charge voltage from the capacitor to an independent external circuit.
Said capacitor is therefore connected in series in the anode circuit of the first tube and in parallel, through the anode voltage source of the second tube, with the apparent internal resistance of the second tube which is attacked by its cathode. Such an arrangement has the effect of charging the capacitor through a low resistance.
When, on the other hand, the capacitor is only connected to the electrodes of blocked tubes, that is to say during the period of storage, it is connected to a very high impedance. .
A device is thus produced which makes it possible to obtain a very high ratio of the values of the time constant for charging or discharging the capacitor at the time of sampling and during storage.
The device which is the subject of the present invention is described in more detail below, as well as other secondary characteristics, with reference to the appended drawing, which schematically represents an exemplary embodiment of a sampling device and d. storage according to the invention.
As shown in the drawing, the device comprises three triode tubes 1, 2 and 3, which are of the usual type and of which, for the sake of simplicity, the sources of voltage supply for the electrodes have not been shown. only by their polarities, the suitable values being well known to those skilled in the art.
4 denotes a source of recurring pulses of short duration, which may be of any structure. Any variable voltage signaling source is applied to the system.
The grid of tube 1 is connected to a negative voltage source via two resistors 6 and 7. Pulse source 4 is connected, via one of its terminals, to the junction point of these two resistors, by means of a capacitor 8, the other terminal being on the ground. The signaling source 5 supplies, through a capacitor 9, the resistor 7. The plate of the tube 1 is connected to one of the armatures of a capacitor 10, the other armature of which is connected to ground; is also connected to the cathode of tube 2 and to the grid of tube 3.
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The grid of tube 2 is connected to ground via a resistor 11. It is also connected to the pulse source 4 via a capacitor 12. The anode of tube 2 is connected to a positive voltage source.
The cathode of tube 3 is connected to ground through a resistor 13; it is also connected, by a connection 14, to a user circuit. The anode of tube 3 is connected to a positive voltage source.
The device thus described operates as follows:
In the intervals between the emission of pulses by the source of recurrent voltage pulses 4, tubes 1 and 2 are blocked, i.e. the voltages applied in their gate circuits are quite negative by relative to the corresponding cathodes so that no anode current flows; blocking of the tube 1 results from the value of the negative voltage applied to the circuit of its grid; of tube 2 results from the charging voltage of capacitor 10, a voltage resulting from previous operations.
The voltage pulses supplied by the source 4 are positive e. t of sufficient amplitude to raise the potential of the gates of tubes 1 and 2, and to make their anode circuits conductive.
The grid of tube 2 always takes, under the effect of the pulses, the same potential, so that its anode-cathode space, which is (apart from the anode voltage source, the internal resistance of which can be assumed to be negligible ) in shunt across capacitor 10, passes from a practically infinite apparent resistance, to a defined value always the same: it is well known that the internal apparent resistance of the anode circuit of the second tube, as it appears at starting from the terminals of capacitor 10, which is interposed, in said circuit, between the gate return bridge and the cathode, is low (of the order of the reverse of the slope of tube 2).
The grid potential of tube 1, on the contrary, depends on the voltage developed in resistor 7 by the voltage of signaling source 5; the intensity of the anode current of tube 1 therefore depends on the instantaneous amplitude of source 5, and, if the voltages are adjusted in such a way that variations in the signaling voltage move the operating point on the characteristic curve of the tube in a region where it is linear, which is a well-known condition and easy to achieve, this dependence is linear.
During the short time interval when a pulse supplied by 4 unlocks the tubes let 2, the anode current of the tube 1 therefore takes on an intensity linearly dependent on the instantaneous voltage supplied by 5; this current develops in the apparent resistance of tube 2, which is a branch serving as a shunt and connected to the terminals of capacitor 10, a voltage also linearly dependent on the instantaneous voltage of 5; after a transient regime modifying its charging voltage with respect to that which it had acquired during the previous operation, the capacitor 10 is charged under said voltage.
After passing the pulse, the apparent resistance of tube 2 becomes practically infinite again; anode current stops flowing and the capacitor, on the sole condition that it is suitably isolated, maintains its charge voltage until the next pulse.
Tube 3 is a simple transfer tube. The potential of its gate follows the variations in the charging voltage of the capacitor 10. Its anode current develops in the resistor 13 a voltage which is proportional to the variations in the charging voltage of the capacitor 10, if
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the voltages applied to the tube 3 are adjusted so that this tube is used in a rectilinear portion of its characteristic curve, this voltage can be used, thanks to the connection 14, in any user circuit, without reaction of said circuit on capacitor 10.
It will be understood that it is possible to use, without departing from the scope of the invention, tubes of a different type, for example pentode tubes, and that the various constituent elements can be mounted in another way; For example, sources 4 and 5 could be applied to different electrodes of a multi-electrode tube.
CLAIMS.
1. - Sampling and storage device for electrical signaling systems of the type in which the signal to be transmitted is subjected to sampling at periodically recurrent instants comprising a first electron tube, normally blocked, at the gate of which are connected means capable of simultaneously applying to it recurrent pulses of short duration the amplitude of which is sufficiently large to unblock said tube, and a signaling voltage varying in amplitude such that it causes the intensity of the signal to vary proportionally. anode current from said tube during the time interval during which it is unblocked, characterized in that it comprises a capacitor, at least one of the plates of which is perfectly insulated, connected in the anode circuit of the tube,
a second tube also blocked in the rest position and arranged to be unblocked by the same pulses as said first tube, said capacitor also being connected in the anode circuit of said second tube, between the cathode and the point of connection of the control grid of the latter, and a third tube in the circuit of the control grid of which is also interposed said capacitor and which is arranged to ensure the transfer of the variations of the charge voltage of the capacitor to a outdoor circuit of use.
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