L'invention est relative à des amplificateurs à courant continu, dans lesquels on utilise une oscillation porteuse auxiliaire. Dans
les amplificateurs du genre ici considéré, la tension continue à amplifier provoque, par tout moyen en soi connu, une modification correspondante d'un élément de circuit de transmission qui reçoit ladite oscillation auxiliaire;
de ce fait, l'oscillation en question subit un déphasage, puis elle est démodulée et le résultat de la démodulation fournit une tension de sortie continue, en relation avec la tension continue appliquée à l'entrée de l'amplificateur.
L'invention est particulièrement considérée dans son application aux télécommandes, en particulier sur les réseaux d'énergie électri� que, où les problèmes posés mènent souvent à des réalisations difficiles par les solutions classiques.
A cet effet, l'invention consiste principalement, dans un amplificateur à courant continu du genre ci-dessus défini avec oscillation auxiliaire, en ce que le susdit circuit de transmission est constitué comme
un discriminateur de phase dont le montage de sortie est symétrique, et dont les circuits séparent complètement, pour le courant continu, les deux bornes de sortie du discriminateur, des deux bornes d'entrée de la tension à amplifier et des bornes d'application de l'oscillation auxiliaire.
Il est immédiatement précisé que ledit discriminateur est d'un modèle effectivement utilisé dans la technique pour les récepteurs recevant les émissions modulées en fréquence ou en phase, et que ce n'est pas un tel discriminateur qui constitue en soi un objet nouveau, mais son application dans un amplificateur à courant continu (où il travaille d'une manière fondamentalement différente de son utilisation dans lesdits récepteurs), ainsi qu'on le verra en détail par la suite.
L'invention a aussi pour objet un circuit de transmission
pour un amplificateur du genre considéré, constitué comme un discriminateur dont un élément mobile de ses circuits est déplaçable sous les actions antagonistes d'une tension continue -celle à amplifier- et d'une tension de réaction dérivée de la sortie dudit discriminateur.
L'invention est particulièrement intéressante pour les télécommandes envisagées, d'une part, comme il a été dit, parce qu'elle permet de séparer complètement les deux bornes de sortie du discriminateur des deux bornes d'entrée de la tension à amplifier et de la source d'oscillation auxiliaire, sans qu'il y ait de connexion permettant le passage du courant continu, fût-ce par la terre ou masse, et d'autre part, parce qu'à partir d'une source unique d'oscillation auxiliaire, il est possible d'alimenter plusieurs discriminateurs dont chacun ne comprend que des éléments passifs et est affecté à l'amplification d'une tension continue distincte.
Enfin l'invention a également pour objet la réalisation d'amplificateurs à courant continu du genre considéré, dans lesquels l'intensité du courant de sortie débité est indépendante de la résistance de charge, grâce à un montage en double pont fournissant une tension continue de réaction appliquée au discriminateur.
L'invention sera expliquée, à titre illustratif et non limita-
<EMI ID=1.1> La figure 1 représente un schéma de principe d'un amplificateur à courant continu conforme à l'invention. La figure 2 est le graphique de la variation de phase en fonction de la fréquence, dans un discriminateur à accord fixe, comporté par un récepteur recevant une onde modulée en fréquence ou en phase. La figure 3 est le graphique analogue à la figure 2, dans <EMI ID=2.1> La figure 4 est un schéma détaillé plus complet d'un ensemble d'amplificateurs correspondant à la figure 1. La figure 5 est un schéma de discriminateur à accord variable conforme à l'invention. La figure 6 est un autre schéma d'amplificateur à courant continu conforme à l'invention.
Selon l'invention, et plus particulièrement selon ceux de ses modes d'application et de réalisation auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un amplificateur dit séparateur, on s'y prend comme suit ou d'une façon analogue.
Il est à remarquer que la réalisation de bons amplificateurs à courant continu a toujours présenté de grosses difficultés et que jusqu'ici il n'a pas été réalisé de tels amplificateurs qui soient des séparateurs pratiquement parfaits, c'est-à-dire qui possèdent une résistance d'isolement pratiquement infinie entre les bornes d'entrée et les bornes de sortie (en particulier sans liaison par la masse).
Pour obtenir ce résultat, on fait usage, selon l'invention, d'un intermédiaire qui est un courant porteur alternatif produit par une source extérieure, et on vient faire correspondre, grâce à un organe électro-mécanique, le déplacement matériel d'un élément de circuit à ladite tension continue, pour faire varier l'accord du circuit et, par suite, la phase dudit courant, puis on détecte la variation obtenue, ces opérations étant avantageusement réalisées dans un seul appareil qui constitue l'amplificateur à courant continu. La source extérieure est à fréquence fixe et le circuit manifestant un déphasage est constitué par un circuit de transmission de modèle convenable qui est associé audit organe électro-mécanique
Sur la figure 1, on voit que la tension à amplifier regue en
<EMI ID=3.1>
vanomètre G qui est mécaniquement lié, d'une manière en pratique parfaitement isolée, à au moins un des éléments d'un circuit de transmission D sensible
à la fréquence, recevant de la source OS une oscillation stabilisée en fréquence, de manière à faire varier l'énergie transmise par ledit circuit.
Conformément à une disposition particulière de l'invention,
<EMI ID=4.1>
habituellement utilisé à accord fixé pour la détection d'une onde modulée
en phase ou en fréquence, et on fait varier un des éléments d'accord du discriminateur. Bien que ledit élément d'accord soit constitué, sur la figure 1,
<EMI ID=5.1>
induction L, ou sur la résistance d'un circuit.
La source OS est, par exemple, comme on le verra sur la figure 4, un oscillateur à lampe stabilisé par quartz, ou toute source stabilisée analogue utilisable. E représente un écrêteur permettant de maintenir avec exactitude l'amplitude des oscillations appliquées à D par l'intermé-
<EMI ID=6.1>
<EMI ID=7.1>
secteur d'alimentation quant à l'amplitude et à la fréquence des oscillations appliquées sur D.
La sortie de l'amplificateur AM débit sur le primaire P d'un transformateur. Comme connu, le discriminateur D est couplé à la fois magnétiquement par l'enroulement L et capacitivement par le condensateur q, l'enroulement L étant accordé sur la fréquence de l'oscillateur OS par le
<EMI ID=8.1> relié à la prise médiane de L par une résistance r, , ce schéma de montage étant en lui-même connu et utilisé comme discriminateur faisant apparaître à sa sortie la modulation d'une onde modulée en fréquence appliquée à l'entrée. Mais dans le cas de l'invention, l'onde appliquée est fixé en fréquence et les variations de phase provoquées par la variation de l'accord du circuit L-G provoquent en correspondance les variations du signal de sortie recherchées*
<EMI ID=9.1>
tion ci-dessus ou analogue, la tension amplifiée U s aux bornes de sortie du
discriminateur est proportionnelle au déphasage entre les tensions aux bor-
<EMI ID=10.1>
une excursion de fréquence suffisamment restreinte, la courbe caractéristique représentant ce déphasage (ou à une échelle proportionnelle, ladite ten-
<EMI ID=11.1>
Le fonctionnement du discriminateur à accord variable et fréquence fixe selon l'invention est différent du précédent en ce sens que
<EMI ID=12.1>
correspond à l'accord du discriminateur sur la fréquence fa du quartz en
<EMI ID=13.1>
de l'amplificateur, le condensateur change de capacité en amenant l'accord du discriminateur sur une fréquence autre que celle du quartz. Le système
<EMI ID=14.1>
tionnement qui est resté sur la courbe dans sa position précédente correspond, dans le nouveau système de référence, à un déphasage défini en grandeur et en signe par les coordonnées de translation de l'ancien au nouveau système de coordonnées. De même, si avec la même amplitude, on inverse le sens de la tension appliquée, le système de référence vient en 01, le point de fonctionnement restant en 0. La position du point 0, par rapport à la nouvelle origine, définit le sens de la tension à la sortie de l'appareil, et
à ce point de vue le fonctionnement du discriminateur à accord variable selon l'invention est inversé par rapport au discriminateur à accord fixe, c'est-à-dire que pour un même désaccord, les phases (et par suite les tensions de sortie) dans les deux cas sont de signes contraires.
La figure 4 montre un schéma complet d'amplificateur à courant continu selon l'invention, alimenté à partir du secteur par un système <EMI ID=15.1>
d'une résistance 3, permet d'obtenir pour l'oscillateur OS et l'écrêteur E une tension plaque particulièrement stable. L'oscillateur OS est de type classique, avec quartz 4 monté dans le circuit de grille de la triode oscillatrice 5, et circuit oscillant 6 monté dans le circuit de cathode. L'ensemble OS est réglé par exemple pour osciller sur 700 Kc/so L'écrêteur est monté, grâce à la résistance 7, pour avoir une faible tension sur la plaque de sa triode 8, de sorte que les alternances positives sont limitées par la caractéristique de grille, tandis que les alternances négatives sont limitées par la caractéristique de plaque. L'amplificateur AM comprend trois
<EMI ID=16.1>
à circuit plaque accordé, le deuxième est à charge cathodique formée par les
<EMI ID=17.1>
large bande. La contre-réaction déjà mentionnée à propos de la figure 1,
<EMI ID=18.1>
Conformément à une disposition particulière de l'invention, quand on a besoin de plusieurs amplificateur-séparateurs, correspondant à l'amplification de tensions continues différentes, il est avantageux d'utiliser un ensemble commun (oscillateur-écrêteur - amplificateur à contre-réac-
<EMI ID=19.1> et d'amplitude bien définie, les discriminateurs correspondants.
<EMI ID=20.1>
qu'une série de discriminateurs Dl, D2, D3, D4 (quatre sont représentés sans que ce nombre soit limitatif) est alimentée aux bornes du secondaire
<EMI ID=21.1>
On voit aussi que le montage du discriminateur D3 est un peu ) différent de celui de la figure 1 et en représente une variante perfectionnée et préférée selon une disposition spéciale de l'invention. Il est re-
<EMI ID=22.1>
Cette disposition a pour but d'obtenir une proportionnalité rigoureuse entre la tension de sortie Us et la tension continue Ue appli-
<EMI ID=23.1>
leurs relatives de certaines résistances dont la constance est facile à assurer, la variation de tous les autres éléments constitutifs qui pourraient varier avec le temps se trouvant ainsi éliminée. A cet effet, on fait comporter au galvanomètre un deuxième enroulement qui doit être relié aux bor, nes de sortie par l'intermédiaire de résistances, en donnant à ce deuxième
enroulement un sens d'enroulement et un nombre de spires tels que le couple qu'il produit sur la capacité d'accord ou élément d'accord analogue du discriminateur équilibre le couple produit par le courant continu à amplifier, en remplaçant le couple de rappel habituellement engendré par l'action d'un ressort.
On voit sur la figure 5, en G le cadre alimenté par le cou-
<EMI ID=24.1>
<EMI ID=25.1>
G' le deuxième enroulement pour l'équilibrage du couple produit par G. Ce
<EMI ID=26.1>
<EMI ID=27.1>
s et s', leurs résistances, on a, en écrivant que les deux couples en question s'équilibrent
<EMI ID=28.1>
<EMI ID=29.1>
U
e
ractéristiques du galvanomètre, la précision et la stabilité étant fonction
<EMI ID=30.1>
Le montage du discriminateur D3 de la figure 4 ne diffère
<EMI ID=31.1>
double, résistances supplémentaires en shunt telles que r4 aux bornes du
<EMI ID=32.1>
cessité de fixer les potentiels) qui ne modifient en rien le principe du discriminateur. Avec un montage de ce genre, on obtient facilement, pour un gain de 50 entre l'entrée et la sortie, une stabilité du zéro de l'ordre
<EMI ID=33.1>
d'entrée inférieur à 1/1000. Pour une tension normale du secteur d'alimentation de 110V, on n'observe aucune variation de ces caractéristiques, même
<EMI ID=34.1>
Il est à remarquer que dans les schémas de discriminateurs représentés sur les fig. 1, 4 et 5 (comme aussi dans le schéma de la fig.6 qui va être maintenant décrite) le circuit de sortie est symétrique, ce qui
<EMI ID=35.1>
<EMI ID=36.1>
Les dispositifs jusqu'ici décrits en liaison avec les fig.l, 4, 5 présentent toutefois quelques inconvénients, à savoir s leur puissance de sortie est faible ; le courant qu'ils fournissent dépend de la charge
sur laquelle ils débitent ; enfin la charge variable et le système de redresseurs en parallèle sur la bobine à déphasage variable introduisent avec ces modèles de discriminateurs un amortissement important.
Il est possible de s'affranchir de ces inconvénients, comme on va le voir en liaison avec la figo 6, de préférence en faisant appel à
un autre modèle de discriminateur comportant deux voies de connexion, dont l'une est alimentée à partir de l'autre par un système déphaseur, et à faire alimenter un système redresseur commun par les deux dites voies ; dans ces conditions, ledit système redresseur peut être monté en pont double accolé et on peut dériver, d'une résistance fixe faisant partie de ce système redresseur, un courant provoquant un couple d'équilibrage dans un deuxième enroulement du cadre de galvanomètre (le premier enroulement recevant la tension à amplifier comme dans le cas de la figo 5) de sorte que, lorsque
<EMI ID=37.1>
ledit premier enroulement, seul l'angle dont tourne l'équipage mobile du galvanomètre varie, ledit courant d'équilibrage restant constant, ainsi que par suite le courant qui lui est proportionnel et qui circule dans la résistance de charge.
Sur la figure 6, l'oscillation auxiliaire est encore four-
<EMI ID=38.1>
<EMI ID=39.1>
<EMI ID=40.1>
étage est à circuit plaque accordé 12 ; le deuxième est à charge cathodique formée par les résistances 13 et 14 ; le troisième est chargé par le trans-
<EMI ID=41.1>
un circuit accordé 15. Une contre-réaction de stabilisation comprend un condensateur 17 et une résistance-18. La haute tension + HT peut être en effet fournie par une alimentation directe de type classique, non représentée, qui fait de préférence corps avec l'appareil.
Dans le circuit oscillant 16 couplé avec le circuit 15, on fait entrer un élément variable, par exemple une capacité variable, commandée directement par l'équipage mobile d'un galvanomètre comportant un cadre à deux enroulements se déplaçant dans un champ magnétique convenable. Un de ces enroulements est représenté en 23, l'autre en 24. La tension d'entrée U à amplifier, appliquée aux bornes de 23 par l'intermédiaire de deux
<EMI ID=42.1>
antagoniste produit par 24 comme il va être expliqué.
La lampe 20 est chargée dans son circuit de cathode par le
<EMI ID=43.1>
Le circuit 28 accordé, en dérivation sur le transformateur 21, ne sert qu'à drainer le courant continu.
Le circuit de détection est constitué par un double pont, à capacités 29-30-31-32 et redresseurs 33-34-35-36, alimenté à la fois par les secondaires des transformateurs 19 et 21. Les condensateurs 37 et 38 servent à bloquer le courant continu. La composition des tensions en quadrature variable, fournies par le secondaire du transformateur 21, avec la tension de référence fixe, fournie par le secondaire du transformateur 19, s'opère séparément dans chacun des ponts comportant les éléments ci-dessus. La résistance 40, figurée en pointillé, constitue la résistance de charge extérieure à l'appareil, dont on va montrer que sa grandeur peut être quelconque, entre certaines limites, sans pour cela influencer le courant qui y circule
<EMI ID=44.1>
Il ressort d'abord que, par la présence des capacités 37 et
<EMI ID=45.1>
bitent en série dans le circuit formé par les résistances 39, 41, 40 et 42 et que par suite les courants passent dans 40 et dans 39 sont égaux.
De plus, l'enroulement antagoniste 24 étant branché en shunt aux bornes de 39 par des résistances 43 et 44, le courant qui circule dans l'enroulement de cadre 24 est proportionnel à celui dans les résistances 40 ou 39.
<EMI ID=46.1>
<EMI ID=47.1>
cette équation exprimant l'équilibre des deux couples appliqués.
L'équation (1) peut encore s'écrire
<EMI ID=48.1>
<EMI ID=49.1>
multiplicateur du shunt global.
Si on multiplie les deux membres de l'équation (2) par l'ex-
<EMI ID=50.1>
et 1 la résistance du cadre 23, on a s
<EMI ID=51.1>
<EMI ID=52.1>
varie l'angle de rotation du galvanomètre
<EMI ID=53.1>
Pratiquement, on obtient facilement, pour une tension d'en-
<EMI ID=54.1>
rier entre 0 et 100000 ohms.
<EMI ID=55.1>
cadre de l'invention.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus particulièrement envisagés, elle en embrasse au contraire toutes les variantes.
REVENDICATIONS.
1. Amplificateur à courant continu, d'un genre dans lequel la tension continue à amplifier provoque une variation correspondante d'un élément de circuit de transmission, ce qui fait varier la phase d'une oscillation auxiliaire de fréquence fixe, transmise par ledit circuit, puis démodulée, ledit amplificateur étant caractérisé en ce que ledit circuit de transmission est constitué comme un discriminateur de fréquence dont le montage de sortie est symétrique et dont le circuit sépare complètement, pour le courant continu, les deux bornes de sortie du discriminateur, des deux bornes d'entrée de la tension à amplifier et des deux bornes d'application de l'oscillation auxiliaire audit circuit de transmission.