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Dans la technique des centraux ou bureaux intermédiaires de télé- communication électroniques et la technique des machines à calculer élec- triques, on emploie souvent des chaînes de comptage qui servent au compta- ge d'impulsions électriques. Pour constituer de telles chaînes de comptage, on utilise le plus souvant des tubes à décharge dans un gaz dits aussi tubes à décharge lumineuse avec électrode de commande spécial=, car leur propriété de continuer de fonctionner (brûler) après l'allumage, indépendam- ment de la tension de la électrode de commande, peut être employé ici avec avantage.
Les chaînes de comptage de ce type consistent en plusieurs étages qui contiennent chacun un tube à décharge lumineuse, et elles fonction- nent selon le principe suivant @
Une résistance cathodique shuntée (pontée) par un condensateur est montée en série avec la cathode de chaque tube à décharge dans un gaz.
Les électrodes de commande sont montées en parallèle par rapport à la sour- ce de tension des impulsions, c'est-à-dire que les impulsions à compter sont conduites simultanément à toutes les électrodes de commandeo Un tube à décharge dans un gaz fonctionnant dans la chaîne de comptage produit sur sa résistance cathodique une certaine chute de tension, qui charge le con- densateur monté en parallèle. Cette chute de tension provoque en outre l'élévation du potentiel de la cathode du tube à décharge lumineuse cor- respondant. Cette élévation de potentiel est transmise par une liaison à l'électrode de commande du tube suivant, ce qui prépare son allumage à l'ar- rivée de l'impulsion suivante Cette mesure garantit que, dans tous les cas, seul le tube qui suit un tube à décharge lumineuse allumé peut être allumé par l'impulsion suivante.
Lorsqu'une telle impulsion se présente, le tube suivant s'allume donc. Or, comme le condensateur, qui est en pa- rallèle avec la résistance cathodique conjuguée avec ce tube est à l'état déchargé au moment de l'allumage du tube, il constitue à ce moment un court- circuit, de sorte que momentanément la tension de fonctionnement (c'est-à- dire la tension pour laquelle le tube reste allumé) , qui s'établit de ce fait, est appliquée entre les anodes des tubes et les points inférieurs des résistances cathodiques. Ceci signifie cependant que la tension appli- quée au tube précédent descend au-dessous de la tension de fonctionnement, car un condensateur chargé est monté en série avec luio Par conséquent, ce tube doit s'éteindre.
L'extinction d'un tube à décharge lumineuse qui en précède un au- tre se produit seulement lorsque l'abaissement de la tension se trouvant à sa disposition au-dessous de la tension de fonctionnement a une durée supérieure à celle de la désionisation, La constante de temps déterminée par les résistances cathodiques et les condensateurs montés en parallèle doit par conséquent être choisie de manière que cette condition soit rem plie Toutefois, la constante de temps est encore soumise souvent à une condition supplémentaire, à savoir l'exigence d'une plus grande vitesse de comptage, c'est-à-dire que le potentiel préparant l'allumage des tubes successifs et qui est dérivé chaque fois de la résistance cathodique du tube précédent doit être mis à disposition le plus vite possible.
Cette condition ne peut être remplie que par le choix d'une faible constante de temps.
Pour satisfaire aux deux exigences, on est généralement forcé de choisir la résistance cathodique assez grande pour qu'à l'allumage de cha- que tube la tension existant entre l'anode et la cathode du tube précédent se déplace vers des valeurs opposées. Or, on a constaté que ce phénomène a une influence très nuisible sur les tubes à décharge lumineuse et a pour conséquence une réduction sensible de leur durée utile. Ceci est évidemment vrai d'une manière tout à fait générale non seulement pour les montages
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de chaines de comptage, mais aussi pour tous les montages dans lesquels il se produit un décalage de tension vers des valeurs inverses.
Selon l'invention, on peut remédier à cet inconvénient grâce à ce que l'alimentation d'un tube à décharge lumineuse se fait via la prise ou branchement d'un diviseur de tension dont une partie consiste en un re- dresseur qui, lorsque le tube est allumé, est sollicité par le courant du tube dans le sens du passage et dont l'autre partie possède, pendant l'o- pération d'entuition, une résistance électrique telle que la majeure par- tie de la tension produisant le décalage du potentiel est appliquée au re- dresseur.
L'effet d'un tel montage consiste donc à faire supporter la ten- sion produisant le décalage de potentiel par un consommateur autre que le tube à décharge lumineuse à la place de ce tube, ce consommateur ne pou- vant cependant pas intervenir lorsque le tube à décharge lumineuse est al- lumé Pour une telle tâche, un redresseur convient particulièrement bien, car il peut prendre une valeur de résistance élevée ou faible selon le sens du courante
On peut constituer le diviseur de tension de différentes maniè- res La figure 1 des planches de dessin ci-annexées représente un montage dans lequel le diviseur de tension se compose de 2 redresseurs qui sont reliés ensemble en opposition de polarité. L'un des redresseurs est en série avec la distance anode-cathode du tube et est sollicité par le cou- rant de tube dans le sens du passage.
L'autre redresseur est monté en op- position et est en parallèle avec le tube. Par conséquent, ce redresseur est sollicité dans le sens du blocage lorsque le tube est allumé. L'exem- ple de réalisation représenté par cette figure est une chaîne de compta- ge, qui est formée ici de 3 tubes à décharge lumineuse ; elle est donc uti- lisable seulement pour le comptage de trois impulsionso La capacité de comp- tage d'une chaîne de comptage est cependant sans importance à cet égard.
Les tubes à déchargea lumineuse R1 R2 et R3 contiennent chacun deux élec- trodes de commande Sl et S2 La tension des impulsions qui peut être prise au générateur G est conduite aux électrodes de commande SI en passant cha- que fois par une résistance de découplage Wl, W2 et W2 Les électrodes de commande S2 sont raccordées chacune par une résistance de découplage W4, W5 ou W6 à la cathode du tube précédent, de sorte que par ce parcours il se produit l'élévation de potentiel des électrodes de commande S2 qui pré- pare l'allumage de chaque tube.
Au repos, toutes les électrodes de com- mande sont sous une tension de polarisation-Ug, qui est amenée aux élec trodes de commande S2 via les résistances en série W7, W8 et W9 et aux élec- trodes de commande Sl via une résistance en série commune W10 ainsi que via une des trois résistances de découplage Wl, W2 et W3 les tubes R1 R2 et R3 reçoivent leur tension anodique, via une résistance commune en série W11 à partir de la source commune de tension d'alimentation Usp. Dans la liaison de la cathode du tube R3, via la résistance W6, à la grille S2 du tube R1 il est encore monté un contact à touche T qui, lorsqu'il est dans la position de fermeture, fait fonctionner la chaîne de comptage comme compteur annulaire.
Lorsque le contact à touche est dans la position d'ou- verture, la chaîne ne peut compter que jusqu'au tube R3
Les phénomènes -transitoires ou d'amorçage électrique qui s'ac- complissent dans uns chaîne de comptage de ce type, vont être expliqués à l'aide des diagrammes représentés aux figures 2a et b, les redresseurs prévus dans le montage n'étant tout d'abord pas pris en considération la chaîne de comptage sera supposée être dans un état tel que le tube R1 soit allumêo Si alors une impulsion est fournie par le générateur G, elle ar- rive entre autres aussi à la grille SI du tube R2, dont la grille S2, par suite de l'élévation de potentiel dérivée de la cathode du tube R1, est sous une tension de polarisation telle qu'une impulsion conduite, au moment
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tl,
à la grille SI du tube R2 suffit à l'allumage de ce tube.
Le tube s'allume donc et abaisse ainsi pour le moment de l'allu- mage le potentiel existant entre les anodes et la terre à la tension de fonctionnement du tube. Ceci est représenté à la figure 2a par la courbe en trait plein, qui montre la variation de la tension anodique Ua exis- tant entre les anodes et la terre. Au moment tl du diagramme représenté à la figure 2a, il se produit une brusque chute de la tension anodique Ua, qui devient égale à la tension de fonctionnement Ub Ensuite, le conden- sateur C2 monté en parallèle par rapport à la résistance cathodique W13 commence à se charger par suite de la chute de tension dans cette résis- tance cathodiqueo La tension anodique Ua augmente de ce fait suivant une fonction e pour atteindre de nouveau l'ancienne valeur.
La courbe en trait mixte indique la variation de la tension cathodique Ukl, qui se présente sous la forme d'une chute de tension dans la résistance cathodique W12 entre la cathode du tube précédent Rl et la terre.
Le condensateur Cl est complètement chargé au moment tl (alluma- ge du tube R2). Sa tension est déterminée par la chute de tension dans la résistance cathodique W12 A partir du point tl, le condensateur Cl com- mence à se décharger suivant la courbe en trait mixte.
La tension Ur, existant entre l'anode et la cathode du tube Rl, est déterminée maintenant par la différence entre la tension anodique Ua et la tension cathodique Ukl, c'est-à-dire que Ur = Ua - Uk1 Une sous- traction effectuée en conséquence des courbes représentées à la figure 2a donne la courbe selon la figure 2bo Il ressort de celle-ci qu'au moment tl, la tension de tube Ur prend des valeurs négatives, pour ensuite, con- formément au chargement et au déchargement des condensateurs C2 et Cl, ten- dre de nouveau vers la valeur existant initialement aux anodes,, le temps nécessaire pour la désionisation est désigné par teo Comme on peut le voir, la tension du tube Ur n'atteint pas encore pendant ce temps la tension d'al- lumage UZ De ce fait,
le tube Rl est éteinto
L'inversion de la tension de tube Ur visible à la figure 2b est maintenant évitée par les redresseurs Gl à G6 prévus dans le montage selon la figure l Les redresseurs Gl à G3, montés en parallèle par rapport aux tubes, court-circuitent toutes les tensions qui possèdent une polarité in- verse de celle de la tension de fonctionnement,, Lorsque le tube est allu- mé, elles sont par conséquent bloquées, de sorte que, dans cet état de fonc- tionnement, elles n'influent pas sur le fonctionnement du montage.
L'action de ces redresseurs est montrée par le diagramme représenté à la figure 3, lequel reproduit la varlation de la tension de tube Ur existant entre l'a- node et la cathode des tubes Comme on peut le voir, la courbe tracée suit d'abord la partie de courbe correspondante de la figure 2b jusqu'à la ten- sion U = 0 Ici intervient l'action des redresseurs Gl à G3, qui empêchent un nouveau déplacement de la tension de tube Ur vers des valeurs négati- veso Maintenant, afin que les condensateurs Cl à C3, connectés en parallè- le avec les résistances cathodiques, ne puissent pas se décharger brusque- ment via les redresseurs Gl à G3, il est prévu des redresseurs G4 à G6,
qui sont montés en série avec la distance anode-cathode des tubes corres- pondantso Un tel déchargement des condensateurs Cl à C3 doit être empêché afin que la tension de tube Ur du tube à éteindre soit abaissée au-dessous de la tension de fonctionnement pendant un temps suffisant,à savoir au moins pendant le temps de désionisation. Autrement, la tension de tube Ur atteindrait trop vite de nouveau des valeurs supérieures à la tension de fonctionnement du tube, de sorte que le tube à éteindre pourrait encore rester allumé à cause de ce que la désionisation ne serait pas encore com- plète.
Pour cette raison, la polarité des redresseurs G4 à G6 est choisie telle que ceux-ci bloquent un courant opposé au courant anodique, donc un
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courant de décharge des condensateurs Cl à C3
Il est apparu que par une telle mise en circuit de redresseurs qui empêchent l'inversion de tension précitée, la durée utile des tubes à décharge lumineuse peut être grandement augmentéeo
Ceci est d'une importance décisive en particulier pour les instal- lations de téléphonie ou de télécommunication électronique dans lesquelles sont employées des chaînes de comptage fonctionnant suivant le principe mentionné au début du présent mémoire, car des chaînes de comptage de ce genre appartiennent à des organes centraux qui, lorsqu'ils sont en panne,
peuvent conduire à des perturbations sinon même à une mise hors de ser- vice de l'installation téléphonique considérée.
Pour des raisons d'économie, on sera tenté d'employer des redres- seurs aussi petits que possibles Ceci peut aboutir à ce que leur résis- tance au passage devienne notable, ce qui peut être important en particu- lier dans le cas des redresseurs montés en parallèle G1 à G30 En effet, dans ce cas, pendant le temps pendant lequel ces redresseurs sont solli- cités à laisser passer le courant, il y subsisterait une certaine tension résiduaire, laquelle, à cause des conditions de tension décrites plus haut, devrait présenter, dans l'intervalle de temps considéré, une polarité in- verse de celle de la tension de fonctionnement. Plus la résistance au pas- sage est élevée, plus la tension résiduaire qui en résulte peut se faire sentir désagréablement.
Poux y remédier, on peut prévoir en série avec les redresseurs Gl à G3 chaque fois un circuit résistance-capacité, qui se compose du montage en parallèle d'une résistance et d'un redresseur.
Un montage de ce genre est représenté à la figure 4, qui, pour des raisons de simplification, ne représente qu'un étage d'une chaîne de comp- tage. La structure de cet étage correspond absolument au montage représenté à la figure 1 Pendant que le tube brûle, le condensateur C4 se charge à une certaine tension.
Celle-ci est déterminée par le diviseur de tension composé de la résistance W15 et du redresseur G1 Le redresseur Gl est, pour cet intervalle de temps, sollicité dans le sens du blocage .Si donc, par exemple, la résistance W15 a la valeur de la résistance de blocage du redresseur Gl, le condensateur se charge à la moitié de la tension de fonctionnement du tube. Au moment de l'allumage du tube suivant, cette ten- sion du condensateur doit alors être appliqué au tube à éteindre avec la même polarité que la tension de fonctionnement, car maintenant le redres- seur Gl est devenu conducteur. Toutefois, comme la tension du condensa; teur, comme on l'a dit, n'est égale qu'à la moitié de la tension de fonc- tionnement du tube, celui-ci commence à se désioniser.
En calculant con- venablement ce circuit résistance-capacité, on peut obtenir que le tube conjugué reste à une tension fournie par le condensateur 04 jusqu'à ce que, par suite d'une inversion de charge des condensateurs montés en pa- rallèle par rapport aux cathodes, le potentiel cathodique du tube à étein- dre soit tellement tombé et le potentiel anodique ait tellement augmenté par suite de l'allumage du tube suivant, que la Zone d'une inversion pos- sible de la tension soit déjà dépassée. Il est apparu qu'un calcul du cir- cuit résistance-capacité selon lequel lors de l'allumage du tube suivant la moitié de la tension de fonctionnement reste appliquée au tube à étein- dre, a une influence très favorable sur la durée utile des tubes.
Une autre structure du diviseur de tension prévu dans le montage selon l'invention est représenté à la figure 5 Dans ce cas le diviseur de tension consiste en un redresseur G4, G5 ou G6, qui, comme dans l'exem- ple de réalisation traité plus haut, est sollicité par le courant du tu- be dans le sens du passage lorsque le tube est allumé, et en une résistance
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électrique w15 W16 ou W17, qui est faible par rapport à la résistance de blocage du redresseur et par conséquent dérive la tension produisant le déplacement du potentiel.
Dans le cas de la figure 5, il s'agit aussi d'une chaîne de comptages Cette chaîne de comptage correspond complètement, quant à son fonctionnement, à la chaîne de comptage représentée à la figure 1
Pour les éléments de construction correspondant les uns aux autres, on em- ploie donc les mêmes notations de référence qu'à la figure 1
La tâche du diviseur de tension consiste, dans ce cas, au début de l'opération d'extinction,à abaisser la tension à la cathode au moins à tel point que, lors de l'allumage du tube qui. suit le tube à étanindre le potentiel anodique qui s'établit soit encore plus élevé que le poten- tiel cathodique du tube à éteindre. Une inversion de tension du tube à éteindre n'est donc alors plus possible.
Au commencement de l'opération d'extinction, le redresseur G4, G5 ou G6 est sollicité dans le sens du blocage, car le condensateur conjugué Cl, C2 ou C3 tend à se décharger, d'une part,via sa résistance en parallèle et, d'autre part, via le diviseur de tension raccordé.
La tension du condensateur est appliquée dans ce cas au diviseur de tension, et en fait la majeure partie de la tension est appliquée au redresseur, car la résistance conjuguée W15, W16 ou W17 est faible par rap- port à la résistance de blocage du redresseur. Dans ce cas, on peut aussi calculer le diviseur de tension de manière qu'au début de l'extinction, la tension appliquée au tube soit voisine de la valeur de la moitié de la tension de fonctionnement des tubes.
Les phénomènes d'amorçage ou transitoires qui s'accomplissent dans un montage selon la figure 5 sont représentés à la figure 6 Les diagram- mes de ces figures correspondent, dans l'essentiel, à ceux de la figure 2ao Jusqu'au moment tl, au début de l'extinction, la courbe dessinée en trait mixte indique la tension Ukl de la cathode du tube considéré et la tension Uc du condensateur conjugué, monté en série avec la cathode, car, lors- que le tube est allumé, le redresseur monté entre la cathode et le conden- sateur est ouvert et par conséquent n'intervient pratiquement pas. A par- tir du moment tl, le redresseur est bloqué, comme cela a déjà été mention- né ; le condensateur commence à se décharger.
Sa tension est montrée par la courbe en trait mixte désignée par Uco Cette variation de la tension cor- respond entièrement à la variation de tension représentée à la figure 20 La tension de la cathode Ukl est abaissée, à partir du moment tl, du rap- port du diviseur de tension. La courbe Ukl en trait mixte montre la varia- tion correspondante de la tension. Comme on peut le voir, le potentiel de la cathode est beaucoup plus bas que le potentiel du condensateur conju- guée Dans la représentation choisie, la cathode du tube considéré se met, au moment tl, à un potentiel qui correspond à peu près à la moitié de la tension de fonctionnement du tube.
Par conséquent, il subsiste pour le tu- be en question également une tension égale à la moitié de la tension de fonctionnement,'car au'moment tl le potentiel anodique est ramené précisé# ment à la tension.de fonctionnement.
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