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AMPLIFICATEUR A GAIN VARIABLE.
L'invention se rapporte à un amplificateur à gain variable avec un double seuil pour utilisation dans des systèmes de transmission et plus parti- culièrement,quoique non exclusivement, pour la réception combinée d'une onde
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pilote et d'une onde de signalisation dans un système téléphoniTue à 'courant porteur.
Le but de l'invention est de fournir un amplificateur avec une
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courbe de réponse d'amplification prédéterminée par rapport à la .pbl#9fi#ation de grille de manière à opérer des dispositifs auxiliaires suivant rue 1!Ít*éàu du signal alternatif à l'entréeo Un autre but est de pourvoir un amplificateur de ce t9péQkà4lsant une seule lampe.
Divers types d'amplificateurs à gain variable sont ÉÎt3lfà ;àôflhx8 et un amplificateur à gain variable avec un seul seuil est par eXaSple montré dans -.le 'U.1: E7 V Y.'t 'NO 0 7.' (J. MARTELS 9).
L'utilisation d'un niveau de signalisation supérieur au niveau de transmission dans des systèmes à courants porteurs est déjà connue dè pair le
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brevet anglais N 5370966 (BoBoJAOOBS 26).
Suivant une caractéristique de l'invention l'amplificateur comprend des moyens arrangés de telle sorte qu'une tension de réaction ré>W4é#*iise à partir de l'anode d'une lampe, lorsqu'elle est rapportée en fonction d'aune polarisation d'une grille en tension continue qui augmente, montre deux seuils, chacun correspondant à une élévation abrupte du gain de l'amplificateur. Le premier seuil correspondant à une première élévation abrupte du gain est obte- nu par des moyens décrits dans le brevet belge mentionné ci-dessus, mais sui- vant la présente invention d'autres moyens sont prévus afin de provoquer une chute abrupte du gain si l'augmentation de la polarisation de grille est telle qu'elle atteint une valeur prédéterminée supérieure à celle correspondant au premier seuil,
ceci étant suivi par une seconde augmentation abrupte du gain pour une valeur prédéterminée encore plus élevée de la polarisation de grille
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qui correspond au second seuil.
Suivant une autre caractéristique de l'élévation, les moyens ci- dessus mentionnés comprennent un premier et un second relais. Un courant s'é- coule dans le premier relais lorsque la polarisation de grille excède la va- leur correspondant au premier seuil, tandis qu'un courant s'écoule dans le se- cond relais lorsque la polarisation de grille excède la valeur correspondant au second seuilo De la sorte, les indications quant au niveau d'entrée pro- viennent des courants ou bien dans les deux relais, ou dans le premier relais seulement ou dans aucun des relais. Les contacts des relais par leur position de travail ou de repos peuvent opérer ou supprimer une condition d'alarme, ou bien transmettre des impulsions ou encore fermer ou ouvrir tout circuit de con- trôle suivant l'application désirée.
Les buts et caractéristiques de l'invention mentionnés ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront plus clairement et l'invention elle-même sera mieux comprise en se référant à la description qui va suivre d'une réalisation préférée prise en relation avec les dessins qui l'accompagnent dans lesquels:
La Figo 1 montre un amplificateur à gain variable suivant l'inven- tion;
La Figo 2 montre des courbes utiles pour expliquer l'opération du circuit de la Fig. 1.
En se référant à la Figo 1, un circuit amplificateur à une seule lampe est montré et son élément principal est la pentode VA. Un potentiomètre à résistance comprenant les résistances R1, R2, R3 et R4 en série, est bran- ché entre le point positif de l'alimentation de la plaque et la terre. La ca- thode de VA est reliée au point de jonction des résistances % et R4 à travers le redresseur Wl et l'enroulement du relais S1 en série. Le point de jonction de W1 et de S1 est relié à celui des résistances R2 et R à travers le redres- seur W2. L'anode de VA est reliée au pole positif de l'alimentation plaque par la résistance de charge R5 et d'autre part au point de jonction des résistan- ces R1 et R2 à travers l'enroulement du relais S2 en série avec le redresseur W3.
La combinaison parallèle de la résistance R6 avec le condensateur C1 entre la cathode de VA et la terre fournit une polarisation automatique pour la lam- peo Les condensateurs C et C3 découplent respectivement les points de jonc- tion des redresseurs W1 et W2 et des résistances R2 et IL vers la terre. La grille de contrôle de VA est alimentée à partir de l'anode de cette lampe à travers la résistance de grille R7 en série avec l'enroulement secondaire du transformateur T1 à partir d'un reseau redresseur comprenant les résistances R8 et R9, le redresseur W4 et le condensateur C4. Ce réseau redresseur est ali- menté de l'anode de VA à travers le condensateur de couplage C5.
De la manière conventionnelle, la grille-écran et la grille de suppression de VA sont respec- tivement connectées au pole positif de la batterie et à la cathode. L'enroule- ment du relais S2 est découplé au moyen du condensateur C6.
Le couplage en retour entre l'anode et la grille de contrôle est conventionnel et les variations alternatives à la plaque de VA résulteront en une polarisation positive à courant continu sur le condensateur C4 qui sera appliquée à la grille de contrôlée Avec un tel circuit, on peut montrer que si la connexion entre les bornes P2 et P'2 est interrompue, si un potentiel continu variable est appliqué entre les bornes P2 et P, si une tension alter- native donnée est fournie au primaire du transformateur T, et si la tension continue entre les bornes P'2 et Pl est mesurée en fonction de la dite tension continue variable entre les bornes P2 et P1, on obtiendra une courbe qui a sub-
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stantiellement la forme de la première partie de la courbe F (p, el) montrée à la Figo 2,
c'est-à-dire la partie qui est montrée du côté gauche de la li- gne droite el partant de l'origine à une inclinaison de 45 . Le point d'inter- section entre la dite ligne droite et la courbe mesurée F (p, el) correspond à une valeur particulière du potentiel continu entre les bornes P2 et P1 qui est appelé P1 et qui par conséquent correspond à la valeur particulière de la tension alternative e1 au primaire du transformateur T1.
La courbe F (p, el) correspond à la valeur el qui est suffisante pour établir une polarisation continue correspondante p1 tel que le potentiel à la borne p1 dû au courant circulant dans la p entode, est devenu supérieur au potentiel au point de jonction des résistances R3 et R4 ce qui rend le redres- seur W1 conducteur et de telle sorte que la quantité de courant à travers l'en- roulement de S1 est devenue suffisante pour opérer le dit relais.
En supposant que la tension alternative au primaire du transforma- teur T1 de'*croit, une nouvelle courbe correspondant à celle montrée à la Fig.
2 pourrait être mesurée, et cette nouvelle courbe, si la diminution est suffi- sante, deviendra tangente avec la ligne droite oblique e1 montrée à la Fig. 2 et le point de contact déterminerait de nouveau la polarisation continue.
Avec un degré d'approximation raisonnable, on a trouvé que lorsqu'une cour- be F (p, e) pour une valeur réduite e2 de la tension alternative au primaire du transformateur T1 est développée, seulement un point de contact avec la ligne droite oblique e1 est obtenu à un point dont l'abscisse est égale à p2. Cette abscisse p2 correspond avec une ligne oblique e2 passant par l'origine et approximativement tangente à la courbe F (p, el) montrée pour une tension alternative d'entrée e1.
Il est approximativement correct de di- re que dans le but d'observer des variations de la polarisation continue d'é- quilibre pour la lampe, suite à différentes tensions alternatives d'entrée étant appliquées au primaire du transformateur T1, on peut mesurer une seule- courbe telle que F (p, el) pour une valeur déterminée e1 et ensuite trouver des nouvelles polarisations continues d'équilibre en augmentant ou en dimi- nuant l'angle de la ligne oblique e1 montrée à la Fig. 2, au-dessus ou au- dessous de- 45 - par rapport à l'horizontal et trouver le point d'intersection correspondant avec la courbe F (p, e1) montrée pour la valeur particulière e1 de la tension alternative d'entrée.
Tandis qu'entre les points p1 et p2 le changement de. polarisation continue d'équilibre pour VA se passe graduellement, comme la tension alter- native décroit d'une valeur e1 à un valuer e2, il est clair de par la flomme de la courbe, que lorsque la tension alternative d'entrée atteint e2, il y aura un changement soudain dans la polarisation continue d'équilibre de p2 à p'2.
Ceci correspond au courant cathodique de VA ne restant plus suffisant pour maintenir un potentiel à la borne p1 qui est supérieur à celui au point de jonction des résistances IL et R4, ce qui par conséquent rend le redres- seur Wl non-conducteuro Pourvu que la résistance R6 soit choisie appréciable- ment plus élevée que la somme des résistances R4 et du relais S1, le change- ment soudain de l'impédance effective entre la cathode de la lampe et la ter- re produira un changement soudain dans la polarisation d'équilibre.
Par consé- quent, si le courant de maintien pour le relais S1 correspond à une polarisa-
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tion continue d'équilibre qui est entre P2 et p'2, lorsque la tension alter- native d'entrée décroit jusqu'à e, le relais S1 sera soudainement relâche et ceci peut être utilisé comme indicationo
Dans le sens opposée quand la tension alternative d'entrée com- mence par s'accroître à partir de zéro, elle atteindra éventuellement la va- leur e'1 à laquelle correspond une polarisation continue libre p'1 donnée par l'intersection de la courbe F (p, el) avec une ligne droite passant par l'ori- gine et inclinée à un peu plus de 45 à l'horizontale Suite à la forme de la courbe,
il y aura également un saut brusque pour la polarisation continue d'é- quilibre qui par conséquent va passer de p'1 à p1 lorsque la tension alterna- tive d'entrée atteint la valeur elo Pourvu que le courant d'opération du re- lais S1 corresponde à une polarisation continue d'équilibre située entre p'1 et p1' on s'assure qu'un signal alternatif, lorsqu'il atteint la valeur p1' opèrera soudainement le relais S1.
Si la tension alternative d'entrée est augmentée au-delà de el, il viendra un moment où la polarisation continue d'équilibre correspondra à une augmentation du courant de plaque qui est telle que la chute de potentiel sur la résistance R5 deviendra supérieure à la chute de potentiel sur la résistan- ce R1 ce qui rend le redresseur W3 conducteuro On doit supposer que précédem- ment la chute de potentiel sur la résistance R5 était insuffisante pour dé- bloquer le redresseur W3. Pourvu que les résistances du potentiomètre soient choisies appréciablement inférieures à la résistance de plaque R5, ceci correspond à une diminution brusque pour F (p, e1), car l'impédance de charge de plaque effective est soudainement diminuée quand le redresseur W3 devient conducteur.
Pour une valeur donnée du potentiel alternatif d'entrée e3 on opèrera par conséquent avec une polarisation continue d'équilibre p3' mais dans ces conditions la quantité de courant à travers S 2est insuffisante pour opérer le relaiso
En augmentant encore la tension alternative d'entrée de e3 à e4' il en résultera une nouvelle augmentation du potentiel à la borne p1 jusqu'à ce qu'une polarisation continue d'équilibre p4 soit atteinte pour laquelle le redresseur W2 devient maintenant conducteuro Comme la résistance % est beau- coup plus petite que la valeur de l'impédance du relais S1, l'impédance entre la cathode et la terre sera à nouveau réduite ce qui par conséquent correspond à la courbe caractéristique montrée à la Figo 2 augmentant de nouveau assez rapidement.
Cet effet peut être augmenté par l'utilisation d'un condensateur de découplage C3 qui est appréciablement plus grand que les condensateurs de découplage Cl et C qui précédemment découplaient la cathode de VA vers la terreo Le relais S1 reste opéréo
De par la forme de la courbe montrée à la Figo 2, on observera que lorsque la tension alternative d'entrée atteint une valeur e4' il y aura un changement soudain pour la polarisation continue d'équilibre de p4à p'4 Cette fois, le potentiel d'anode sera diminué suffisamment en dessous du po- tentiel au point de jonction des résistances R1 et R2 pour permettre l'écou- lement d'un courant à travers l'enroulement du relais S2 suffisant pour que ce relais soit maintenant opérée En d'autres termes,
au courant d'opération du relais S doit correspondre une polarisation continue d'équilibre située
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entre p4 et pro On observe qu'entre les points P4 et p'4, la courbe F (p,el) après avoir d'abord augmenté,, décroît. Cette dernière partie de la caractéristique est dûe à la surcharge de la lampe VA et est principalement conditionnée par la valeur de la résistance de grille IL, qui doit de toute façon être suffisam- ment élevée pour protéger la lampe.
En supposant maintenant que le potentiel alternatif d'entrée dé-
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croit de 84 à e5' une polarisation continue d'équilibre P5 correspondant à cet- te dernière valeur, on notera que ceci correspond à nouveau à un changement brusque pour la polarisation d'équilibre qui pour une valeur alternative e5
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changera soudainement de p5 à P'5. A condition que le courant de maintien pour le relais S 2corresponde à une polarisation continue d'équilibre entre P5 et P'5' quand la tension alternative d'entrée décroit jusque e5, le relais S 2 re- lacherao
On remarquera que la polarisation continue d'équilibre p'5 est plus petite que la polarisation continue d'équilibre p3' d'où lorsque le relais S relâche., ceci est accompagné par le redresseur W2 devenant bloquant de même que le redresseur W3.
On doit également préciser que les valeurs du potentio- mètre sont calculées de telle sorte que le potentiel au point de jonction des résistances R2 et IL est suffisamment au-dessus de celui au point de jonction
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des résistances IL et R4 pour empêcher le relais S, de relâcher lorsque le re- dresseur W-devient conducteur. Ainsi, le changement soudain de l'impédance de W2 a pour but de réduire la charge cathodique sans affecter l'état du re- lais S1.
Le but du condensateur C6 est similaire à celui du condensateur
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c3' c'st-à.-dire qu'il sert à obtenir un changement suffisante de l'1w4àmce anodique à la fréquence du signal d'entrée appliquée au primaire du transformateur Tic Tandis que le condensateur C permettra de réduire bruaqu..nt la contre-réaction cathodique alternative lorsque le redresseur W 2 devient coin- ducteur, comme expliqué dans le brevet belge N 510.949 (J.EI'S 9), le con- densateur 06 abaissera l'impédance anodique à la fréquence du signal d'entrée lorsque le redresseur W3 deviendra conducteur.
Un arrangement du type décrit ci-dessus sera particulièrement uti- le en relation avec des systèmes téléphoniques à courants porteurs où il est souvent désirable d'utiliser un signal de fréquence pilote dont la fréquence est située entre les canaux de voix, également comme fréquence de signalisation.
Dans un tel cas, les circuits d'émission et de réception peuvent être apprécia- blement simplifiés.Pour un tel but, le relais S1 relâcherait donc lorsque la fréquence pilote tombe en-dessous d'un niveau prédéterminé, il ne serait pas affecté pendant des impulsions de signalisation, tandis que d'autre part, ces impulsions, à un niveau plus élevé, opèrerait le relais S2
Quoique les principes de l'invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un appareil particulier, il doit être clairement compris que la description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la por- tée de l'invention..