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L'invention concerne un nouveau type de circuit à rétroaction pour amplificateurs à éléments semi-conducteurs. Bien que ces éléments remplis- sent des fonctions similaires à celles des tubes à vide, ils présentent, du point de vue théorique, des différences qui font que les schémas des systè- mes à rétroaction pour amplificateurs à tube électronique ne sont pas di- rectement transposables au cas des amplificateurs à dispositif semi-conduc- teur.
Le dispositif de rétroaction perfectionné pour amplificateurs à élément semi-conducteur,- objet de 1,'invention, est plus particulièrement destiné à asservir automatiquement le gain au niveau du signal, et ce résul- tat est obtenu par des moyens permettant de déplacer le point de fonction- nement des éléments semi-conducteurs suivant le niveau du signal.
Pour mieux faire comprendre les caractéristiques techniques et les avantages de l'invention, on va maintenant en décrire deux exemples de réalisation, étant entendu que ceux-ci n'ont aucun caractère limitatif quant au mode de mise en oeuvre de l'invention ou aux applications que l'on peut en faire, - La figure 1 est le schéma d'un circuit de réglage automatique de l'amplification conforme à l'invention.
- la figure 2 est le schéma équivalent, du point de vue courant continu, du circuit précédent.
- La figure 3 est une variante de réalisation du circuit de réglage automatique de gain conforme à l'invention.
Le circuit de réglage automatique de gain, que représente la figure 1, comporte un dispositif semi-conducteur 11, dit transistron, comportant trois électrodes : un collecteur 13, un émetteur 15 et une base 17.
Le transistron 11 représenté est du typé à jonction, mais il est bien évident que l'on ne désire nullement se limiter à ce type de transistron et que ceux à contacts ponctuels ou à commande par effet de champ électrique conviennent fort bien à certaines applications.
Les électrodes du transistron 11 sont polarisées au moyen d'une source à courant continu 19. Comme il est bien connu, la jonction entre base et collecteur d'un transistron est polarisée dans le sens bloquant tandis que la jonction entre base et émetteur est polarisée dans le sens passant.
Le transistron 11 représenté.est du type P-N-P ; il s'ensuit que la borne négative de la source 19 est réunie, à travers-une résistance 21 à l'électrode-collecteur 13, de façon que celle-ci soit polarisée dans le sens bloquant. Si l'on avait affaire à un transistron du type N-P-N, il est bien évident qu'il suffirait d'inverser la polarité de la tension fournie par la source 19. Non seulement-la résistance 21 sert à appliquer la tension fournie par la source 19 à l'électrode-collecteur 13, mais elle joue un rôle important dans l'invention, comme il sera expliqué plus loin.
Suivant une caractéristique importante de la présente invention l'électrode de base 17-et l'émetteur 15 sont réunis à la borne positive de la source 19 respectivement à travers les résistances 23 et 25. L'organe fournissant la tension de réglage automatique d'amplification, fonction du niveau du signal ou de tout autre paramètre de celui-ci, est réuni à l'électrode de base à travers la résistance 29, la dite tension étant appliquée aux bornes de la résistance 23 avec la polarité indiquée sur le schéma.
On comprendra plus facilement le fonctionnement du dispositif objet de l'invention en se reportant à la figure 2 qui est le circuit équivalent, du point de vue courant continu, de l'amplificateur représenté par la figure 1; les mêmes chiffres désignent les mêmes éléments sur les deux figures. La polarité de la source de tension de commande 27 et de la source
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de courant continu 19 ont été ind.iquées ainsi que les directions des courants résultants dans les différentes branches,. celles-là figurées par des flèches portant la lettre-1-avec 'on indice.
- Le gain d'un amplificateur à transistron en fonction du point de fonctionnement, lequel est lui-même fonction de variables indépendantes, c'est-à-dire du potentiel du collecteur et du courant-de l'émetteur. Le gain de l'amplificateur décroît généralement quand baisse le potentiel du collecteur ou quand décroît le courant de l'émetteur. Inversement, un accroissement du potentiel du collecteur ou du courant de l'émetteur produit un accroissement du gain. Cependant, si l'on fait croître le courant de l'émetteur et décroître le potentiel.du collecteur, il peut en résulter une baisse du gain parce que le potentiel du collecteur a un effet plus grand sur le gain que le courant de l'émetteur, au moins pour les niveaux auxquels fonctionne habituellement-l'amplificateur.
Suivant un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, des moyens sont prévus pour faire varier le potentiel du collecteur du transistron 11 suivant le niveau du signal à amplifier* La borne négative de la source de tension de commande de réglage du gain 27 est réunie à la base 17, tandis que la borne positive est réunie à l'émetteur 15. Il s'ensuit qu'un accroissement du courant Il provenant de la source 27 produit une aug- mentation des courants I2 et I3. I2 est-la fraction de Il qui intervierb effectivement dans le réglage dû-gain parce que I2 traverse l'émetteur 15 du transistron 11.
Par suite des propriétés bien connues d'un étage à transistron, avec émetteur à la massez-le courant ± est amplifié par ce transistron 11 et produit, dans le collecteur 13, un courant AI2 où A est le facteur d'amplification en courant du transistron 11 fonctionnant en émetteur à la masse. Le passage du courant AI2 à travers la résistance 21 augmente la chute de tension aux bornes de-cette résistance. Puisque le potentiel-de la source 19 est constant, un accroissement de la chute de tension aux bornes de la résistance 21 a pour effet de réduire le potentiel du collecteur et, ainsi qu'on l'a dit plus haut, de-réduire le gain.
On voit donc que, lorsque le niveau du signal à amplifier augmmte, le potentiel du collecteur décroît et l'accroissement du niveau du si- gnal est ainsi compensé, dans toute la mesure désirée, par le fonctionnement du circuit de régulation automatique de gain.
On voit, d'après le schéma, que le transistron 11 est utilisé non seulement comme amplificateur à haute fréquence ou à fréquence intermédià - re, mais également comme amplificateur à courant continu pour le circuit de réglage automatique de gain.
La figure 3 représente une variante du circuit de la figure 1 dans laquelle la source de tension 27 de commande du réglage automatique de gain est réunie à la base 17 au moyen-de deux diodes 31 & 33, la premiè- re en série, la deuxième en dérivation aux bornes de la source 27. La polarité de la diode 31 est telle que la polarisation normale du transistron
11 correspond au sens bloquant de cette diode, de telle sorte qu'est faci- lité le passage du courant issu-de la source 27, celle-ci peut donc fournir une tension plus faible que lorsque l'on utilise la résistance de couplage
29.
Quant à la diode 33, elle est orientée de telle façon qu'elle ten- de à s'opposer au passage du courant I3. Grâce à ce montage, on obtient le même réglage de gain avec une tension moitié et un courant sensiblement égal au cinquième de ce qu'avait à fournir la source 27 dans le cas précé- dent. Le système objet de l'invention peut être utilisé dans le cas d'un
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amplificateur à basse fréquence pour modifier la dynamique de signaux ; l'adaptation des circuits à transistrons tels que ceux qui viennent d'être décrits, à des montages connus pour obtenir cet effet, ne présente pas de difficulté et sert d'ailleurs du cadre de l'invention.