<Desc/Clms Page number 1>
CIRCUIT INTEGRATEUR DE SIGNAL.
L'invention se rapporte à un circuit intégrateur de signal, par exemple pour utilisation dans des appareils de mesure de bruit.
Le but de l'invention est de pourvoir un circuit intégrateur utilisant des condensateurs dans lequel la période d'intégration n'est pas déterminée par une commutation mécanique, tandis que d'autre part l'utili- sation de sources de tension séparées et stabilisées est évitée
Suivant une caractéristique de l'invention un dispositif de com- mutation électronique pour charger et décharger des condensateurs est pré- vu, comprenant deux condensateurs chacun ayant un circuit de charge et un circuit de décharge. Les deux circuits de charge sont symétriques et com- prennent chacun un des condensateurs et une impédance hors d'une première paire en série entre une source de tension continue commune et mise à la terre et la terre.
Les deux impédances de la dite première paire sont ame- nées à une valeur très basse et ensuite à une valeur très élevée par des premiers moyens électroniques afin d'initier successivement les interval- les de charge et de décharge respectivement pour chaque condensateurLes constantes de temps de charge sont égales. Chacun des deux circuits de dé- charge consiste en une impédance hors d'une seconde paire qui est en paral- lèle sur le condensateur correspondant. Une parmi la seconde paire d'impé- dances est rendue variable par des seconds moyens électroniques sous contra- le du signal devant être intégré, tandis que l'autre est gardée constante, la différence entre les courants de décharge des deux condensateurs dépen- dant de la valeur du signal appliqué pendant l'intervalle de décharge.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les premiers moyens électroniques contrôlant la première paire d'impédances consistent en deux lampes, une pour chaque circuit de charge. L'intervalle de charge correspond au temps pendant lequel les deux lampes sont rendues simultané- ment et pleinement conductrices, tandis que l'intervalle de décharge corres- pond au temps pendant lequel les deux lampes sont simultanément amenées à leur polarisation de coupure.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les seconds
<Desc/Clms Page number 2>
moyens électroniques contrôlant la valeur de l'une parmi la seconde paire d'impédances consistent en une double triode agissant comme redresseur à ca- ractéristique parabolique qui redresse les deux alternances du signal al- ternatif devant être mesuré, l'impédance du dit redresseur et ainsi la cou- rant de décharge du condensateur correspondant variant avec l'amplitude du signal alternatif
Les buts et caractéristiques de l'invention ci-dessus mentionnés ainsi que d'autres deviendront plus clairs et l'invention elle-même sera mieux comprise en se référant à la description ci-dessous d'une réalisation préférée, prise en rapport avec les dessins qui l'accompagnent dans lesquels:
La Fig. 1 représente une réalisation préférée de l'invention adaptée à la mesure de niveau de bruit ;
La Fig. 2, représente une onde utilisée pour contrôler l'appa- reil de la Fig 1,
La réalisation montrée à la Fig1 est applicable à des statis- tiques de mesures phosphométriques de bruit de circuit pour lesquelles comme décrit par exemple par H.K. DUNN et S.D. WHITE dans le numéro de janvier 1940 du "Journal of the Acoustical Society of America", des enregistreurs de niveau de bruit doivent être disponibles.
Ces dispositifs auxquels la ten- sion de bruit est appliquée après avoir subi, une discrimination à l'aide d'un réseau psophométrique, doivent intégrer la tension pendant des courtes périodes, par exemple 200 millisecondes.. et pendant les intervalles, par exemple 50 millisecondes, entre des périodes successives ils doivent opérer ou non un compteur suivant que la tension de bruit intégrée s'élève au-des- sus d'une valeur prédéterminée ou demeure en dessous de celle-ci.
Ils doi- vent avoir une impédance d'entrée élevée et un réseau éliminant le courant continu, et en prévoyant une pluralité, par exemple 4, de tels dispositifs chacun réagissant à des valeurs prédéterminées particulières de la tension de bruit intégrée, par exemple 0,1- 1 - 10 - 100 millivolts, et tous ali- mentés en parallèle par la tension de bruit d'entrée, des statistiques de mesure peuvent être faites.
Le dispositif de la Fig. 1 comprend essentiellement deux trio- des V1 et V2 utilisées comme commutateurs et dont les anodes sont reliées à une source commune de haute tension E à travers des condensateurs égaux respectivement C1 et C2, tandis que les cathodes sont chacune connectées à la terre à travers des résistances égales respectivement IL et R6. Le condensateur C1 est shunté par les résistances R1 et R2 en série tandis que C2 est shuntés par les résistances R3 et R en série, et R1 est égal à R3 tandis que R2 est égal à R4.
Le point commun de R1 et R2 est connecté à la terre par la résis- tance R de très grande valeur
Le point commun de R3 et R est connecté aux anodes d'une double triode opérant comme redresseur à caractéristique parabolique B1 qui est alimentée par le signal alternatif devant être mesuré, à travers le transfor- mateur T1. 0 Le dit redresseur redresse les deux alternances et ses grilles ont une telle polarisation continue (représentée par une batterie sur le dessin mais obtenue de préférence par des potentiomètres séparés et ajusta- bles alimentés entre la terre et une source négative commune de tension con- tinue) qu'en l'absence de signal la résistance interne Rdu redresseur a une valeur très élevée de l'ordre de celle de la résistance R.
Quand le signal alternatif devant être mesuré est appliqué, le courant anodique du redresseur s'écoule à partir de la source commune de haute tension à. travers la résistance R3, ce courant et par conséquent la résistance interne R du redresseur sont une fonction de la valeur efficace
<Desc/Clms Page number 3>
de la tension du signal alternatif
Les cathodes des triodes V1 et V2 sont respectivement connectées aux grilles correspondantes de la double triode différentielle B2 formant un circuit détecteur différentiel qui est utilisé pour déceler la différence entre les courants cathodiques des triodes V1 et V2.
Les grilles de V1 et 2 sont connectées,éventuellement par des réseaux de couplage séparés (non indiqués), à la borne A, à laquelle des impulsions de la forme montrée à la Fig 2 sont appliquées. Pour une période
T, le voltage à la borne A est suffisant pour rendre les triodes complètement conductrices tandis que pendant la période subséquente (n-1)T il ne l'est pas et les triodes ne sont pas conductrices. Ceci est répété continuellement pendant la mesure et en guise d'exemple T peut être égal à 50 millisecondes et n égal à 5 Ceci conduit à une période d'intégration de (n-l)T = 200 mil- li-secondes, période qui doit être petite par rapport aux constantes de temps des circuits des condensateurs.
Par conséquente pendant les périodes T, les condensateurs C1 et C2 sont respectivement chargés à travers R5 et R tandis que durant les périodes (L 1)T ils sont déchargés à travers leurs circuits parallèles respectifs.. Er choisissant par exemple C1 = C2 = 0.1 microfarad et R2 = R4 = 12 megohms, les constantes de temps sont de 1,2 seconde ce qui est suffisamment élevé par rapport à 200 millisecondeso
En supposant qu'aucun signal n'a encore été appliqué au redres- seur B1 et qu'un intervalle de temps de charge T commence, les lampes V1 et V2 sont conductrices.
Pour le condensateur C1 le courant de charge s'écoule de la source haute tension commune à travers C1,la lampe V1 et la résistance cathodique R5. Aucun courant de charge ne peut être dérivé par les résistances R2 et R en série vers la terre, car R2 et R ont une très haute résistance comparé avec la résistance cathodique R5. .
Pour le condensateur C2 le courant de charge s'écoule de la source haute tension commune à travers C2,la lampe V2 et la résistance cathodique R6. Aucun courant de charge ne peut être dérivé par la résistance R4 et la résistance variable RX du redresseur en série vers la terre, car R4 et RX ont une très haute résistance comparé à la résistance cathodique R6.
Par conséquent les deux constantes de temps de charge sont égales., comme C1 C5= C2 R6, et ainsi la charge est symétrique pour les deux condensa- teurs.
A la fin de l'intervalle de charge T les condensateurs sont éga - lement chargés, la décharge commence suite aux triodes V1 et V2 étant coupées.
Le condensateur Ci se décharge dans la boucle fermée comprenant les résistan - ces R1 et R2 en série. Dans R1 s'écoule également un courant de la source haute tension commune vers la terre à travers la résistance fixe R qui affec- te à peine le potentiel à la jonction de R1 et R car la première est beaucoup plus petite que la seconde. Le condensateur C2 se décharge dans la boucle fermée comprenant les résistances R et R4 en série.
Dans R3 s'écoule égale- ment un courant de la source haute tension commune vers la terre à travers la résistance variable RX du redresseur qui dépend de la tension efficace du signal alternatif devant être mesurée o
En l'absence de signal, est pratiquement égal à la résistance
<Desc/Clms Page number 4>
fixe R de telle manière que le courant à travers R a le même effet que ce- lui à travers R et les décharges sont également symétriques pour les deux condensateurs, les courants de décharge initiale et les constantes de temps étant égaux.
En présence d'un signal, RX est considérablement diminué et le courant s'écoulant dans R3 à partir de la source haute tension commune vers la terre à travers RX diffère maintenant appréciablement du courant s'écoulant à travers R et R1. Ce courant abaisse le potentiel du point commun des résistances R3 et R4 s'opposant ainsi à la décharge du condensa- teurs C2. Donc, avec R et R2 respectivement beaucoup plus grands que R3 et R1,les constantes de temps restent les mêmes et égales à C2 R4 = C1 R2 ceci a pour effet de réduire l'amplitude du courant de décharge s'écoulant dans R4. En fait, si e est la tension sur le condensateur C2 à la fin de la période de charge, E-e est le potentiel du pole négatif du condensateur C2. L'amplitude initiale du courant de décharge pour C2 est : au lieu de
EMI4.1
comme pour C1.
Le courant de décharge dépend par conséquent de RX qui ne peut plus être négligé,
Ceci signifie qu'à la fin de l'intervalle de décharge les con- densateurs ont des charges résiduelles égales en l'absence du signal alterna- tif, et des charges résiduelles inégales en présence du signal alternatif, la différence entre les charges résiduelles étant fonction de Ret par conséquent de la valeur efficace de la tension du signal alternatif appli- quée au redresseur B1.
Un nouvel intervalle de charge commence alors et dépendant de la charge résiduelle, les courants de charge initiale dans les deux conden- sateurs seront égaux ou inégaux. La différence entre les deux courants de charge initiale est par conséquent également fonction du signal alternatif appliqué qui a provoqué la décharge dissymétrique précédente. Cette diffé- rence est déteqtée par le détecteur différentiel connecté aux cathodes des triodes V1 et V2.
Les polarisations de grille sont égales à zéro pendant les pé- riodes (n-1)T mais deviennent des pointes positives pendant les périodes T la différence entre la hauteur des deux pointes étant une mesure de la ten- sion intégrée mesurée La cathode commune de la double triode B est montrée reliée à une source continue positive pour obtenir des condition adéquates dans les circuits de grille, mais de préférence la polarisation cathodique sera obtenue par un arrangement potentiométrique branché sur l'alimentation positive E.
La tension de sortie à l'enroulement secondaire du transformateur T2 dont les enroulements primaires sont insérés dans les circuits anodiques correspondants de la double triode B2, est par conséquent une fonction de la valeur efficace de la tension du signal alternatif mesuré, et peut être utilisée par exemple pour ioniser un thyratron (non représenté) lorsque la différence entre les deux pointes s'élève au-dessus d'une valeur prédéter- minée
On remarquera de ce qui a été expliqué précédemment que l'arran- gement est différentiel et les variations de la tension de la source d'alimen-
<Desc/Clms Page number 5>
tation n'affecteront pas la mesure pourvue que le thyratron (non figure) soit polarisé à partir de la dite source.
Quoique les principes de l'invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un appareil bien déterminé, il doit être entendu que cette description est faite seulement à titre d'exemple et ne constitue pas une li- mitation de la portée de l'invention.
EMI5.1
,EÜE1VDTATTON la Circuit intégrateur de signal comprenant des condensateurs et dans lequel les périodes de charge et de décharge des dits condensateurs sont déterminées par une onde d'impulsions, caractérisé par le fait, que deux circuits similaires chacun comprenant un condensateur en série avec une im- pédance sont reliés en parallèle entre les poles d'une source de courant continu, que les condensateurs sont normalement chacun shuntés par un réseau d'impédances séparé,
que des premiers moyens électroniques contrôlés par la dite onde d'impulsions sont utilisés pour faire varier simultanément les dites impédances d'une valeur très haute vers une valeur très basse d'où il résulte que les condensateurs sont continuellement chargés à travers les dites impédances de basse valeur et déchargés à travers les dits réseaux d'impédances et que l'impédance de l'un de ceux-ci est rendue variable par des seconds moyens électroniques contrôlés par le signal, d'où la différence entre les courants de charge respectifs à travers les condensateurs est une fonction de la valeur du signal intégré pendant la période de charge pré- cédente
2.
Circuit intégrateur de signal comme revendiqué sous 1, carac- térisé par le fait, que les dits seconds moyens électroniques comprennent une ou plusieurs lampes avec une impédance anodique commune reliée au pole positif de la dite source de courant continu tandis que les anodes sont reliées à travers une impédance de décharge vers l'extrémité d'un condensa- teur qui n'est pas relié au dit pole positif, les cathodes des dites lampes étant reliées au pole négatif de la dite source et le réseau d'impédance pour l'autre condensateur étant rendu équivalent à celui pour le premier dans le cas où aucun signal n'est appliqué au circuit d'entrée des dites lampes.
3. Circuit intégrateur de signal comme revendiqué sous 2, carac- térisé par le fait, que les dites lampes agissent comme redresseur à carac- téristique parabolique pour le dit signal.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.