BE564842A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne les générateurs d'impulsions et plus spécialement un montage utilisant un transistor pour la production d'impulsions   uniformément   espacées servant à la mesure du temps qui s'écoule après une mise en marche. 



   L'invention a pour buts de procurer : - Un générateur d'impulsions du type précité utilisant uniquement un transistor comme   élément   de commutation. 



  - Un générateur d'impulsions nouveau et perfectionné pour la produc- tion d'impulsions de sortie ayant une amplitude uniforme et sépa- rées par des intervalles de temps égaux. 



  - Un générateur d'impulsions à transistor pour la production d'im- pulsions de tension à écartement précis, dont la précision soit 

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 indépendante des éléments actrfs du. circuit, ce qui rend très rare la nécessité   d'un   étalonnage. Je but est   atteint   grâce à   l'utilisa-   tion d'une ligne retard qui définit l'intervalle de temps séparant les impulsions de   tension     successives.   Comme la ligne à retard est indépendante de toute impédance Qui l'alimente,   la,   pré- cision de l'écartement des impulsions de sortie est déteminée par la précision de la ligne à retard elle-même qui est constituée d'éléments passifs entièrement indépendantsdes caractéristiques du transistor.

   Comme il existe des   lignes   à retard fixe présentant une précision et une stabilité   excellentes.,   il est inutile de prévoir des réglages du dispositif. 



   Les buts précités et d'autres buts et les particularités de l'invention ressortiront clairement de la description détaillée donnée ci-après avec référence aux dessins-annexés, dans lesquels: 
La figure 1 est un schéma de connexions d'un exemple de dispositif connu utilisé pour produire des impulsions de sortie à écartement précis, et 
La figure 2 est un schéma du circuit de la présente in- vention. 



   Comme la figure 1 le montre, le générateur connu de repè- res dans le temps utilise des tubes à vide et comprend un oscilla- teur Hartley 10 avec une série de bobinages d'accord 12,   14   et 16. 



  Comme représenté, l'un quelconque de ces bobinages 12 à 16 peut être commuté dans le circuit oscillateur, à l'aide du commutateur 18. 



  Dans ce système, le tube à vide de l'oscillateur 10 est maintenu à l'état de "repos" jusqu'à l'application d'une impulsion positive de commande de passage à un circuit de blocage de l'oscillateur 20. 



  Quand le système est ainsi libéré, la sortie de l'oscillateur 10 monte jusqu'à une amplitude maximum en une demi-période de la fré- quence choisie et continue à osciller, à cette fréquence,   jusqu'à   disparition de l'impulsion de commande. Cette tension de sortie est amplifiée, écrêtée et différenciée dans le circuit 22, le front de l'impulsion résultante étant utilisé pour actionner un 

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 oscillateur de blocking   24   produisant l'impulsion de sortie vou- lue. Quand différents intervalles de temps sont requis, on commute les bobinages d'accord de l'oscillateur, de manière à produire la fréquence d'oscillation voulue correspondant à l'écartement désiré entre impulsions de sortie. 



   Afin que la première oscillation soit quasiment identi- que aux suivantes, les conditions de tension et de courant du cir- cuit accordé de l'oscillateur quand le tube de l'oscillateur est au "repos", doivent correspondre à celles régnant au moment de la pro- duction d'une impulsion repère. C'est pour cette raison qu'un oscil- lateur Hartley est nécessaire. Un oscillateur à cristal, quoique très intéressant du'point de vue de la stabilité de fréquence, doit laisser passer un grand nombre d'oscillations après sa mise en mar= elle, avant que la fréquence et l'amplitude aient pris leur état d'équilibre. Un oscillateur à cristal ne peut donc pas être utilisé   comme   oscillateur commandé. 



   Le grand inconvénient du système à oscillateur Hartley   commandé   réside dans la complexité de l'étalonnage nécessaire pour maintenir la précision voulue et dans le fait qu'on ignore quand un réétalonnage est nécessaire. La nature du circuit oscillateur est telle que toute modification dans les caractéristiques des éléments de circuit entraîne des glissements lents de la fréquence de l'oscil- lateur et des variations correspondantes de l'écartement entre im- pulsions de sortie.

   Ce glissement de la fréquence de l'oscillateur exige un étalonnage fréquent à l'aide d'un appareil de référence externe, afin de maintenir la précision de marche de l'appareil; et, comme il n'y a pas de relations de dépendance entre les diffé- rentes fréquences de l'oscillateur, chacun des bobinages d'accord de l'oscillateur 12 à 16 doit être réglé et vérifié séparément, si on veut éviter des erreurs dans l'écartement des impulsions de sortie. 



   L'élément le plus critique et le plus sujet à variations de l'oscillateur est le tube à vide du circuit 10. Si on essaie d'utiliser des transistors dans ce genre de montage, le problème de 

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 la stabilité de   l'escillat@us   est encore rends beaucoup plus diffi- cile, à cause des fortes variations des   ear@ctéristiques   du transistor en fonction des variations   de#   caractéristiques du lo- cal dans lequel le transistor est   utilisé.   Cette   sensibilité   aux conditions environnantes fait au-'il est   impcssible,   en pratiques, d'es- sayer d'obtenir des repères stables et précis dans le temps à l'aide d'un appareil courant dans lequel les tubes à vide ont été remplacés par des   transis@ors.   



   Dans le circuit représente à la figure 2, un transistor 26 du type PNP comprend un émetteur   28,   un collecteur 30 et une base 32. Une source de tension de commande de passage 34 est reliée à l'émetteur 28 par une résistance 36 et une diode 38. L'anode de la diode 38 est reliée à   la   borne positive d'une source de tension   conti-   nue, une batterie 40 par exemple par l'intermédiaire des résistances 42 et 44. L'anode de la même diode 38 est mise à la terre par un condensateur 52 et est reliée à la borne négative d'une source de codant continu 46 par une diode de clamping 48 et une résistance 50. Comme on l'a représenté, les tensions aux bornes positives et négatives des batteries 40 et   46   sont respectivement de + 25 volts et - 25 volts.

   Le point de rencontre de la diode 48 et de la résistance 50 est rais à la terre par une résistance   54,   en substance   comme   on l'a représenté. 



   La base 32 du transistor 26 est mise à la terre par l'in- termédiaire d'une ligne à retard 56 se trouvant en parallèle sur l'enroulement secondaire d'un transformateur 58. Le collecteur 30 est mis à la terre par l'enroulement primaire du transformateur 58 et un condensateur 60. L'enroulement secondaire du transformateur 58 est shunté par une diode 62, et le point commun à la diode 62 et au condensateur 60 est   relié à   une source de tension négative 64 de -50 volts par l'intermédiaire   d'une   résistance 66, et à une seconde source de tension négative 68 de-25 volts par l'intermédiaire d'u- ne diode 70. Une tension positive de commande est appliquée au col- lecteur 30 par l'intermédiaire du condensateur 72 et de la diode 74. 

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  Les impulsions de tension de sortie sont prises au collecteur 30 du transistor 26 par prélèvement à la borne de sortie   76.   



   Quand le circuit est au repos.,   la.   tension sur l'émetteur 28 est suffisamment négative que pour mettre le transistor au   eut-off.   



  Quand on désire produire des impulsions de tension de sortie, une commande positive de la source 34 relève la tension de l'émetteur 28 et une impulsion d'actionnement de "marche" est appliquée simultanément au collecteur 30 par l'intermédiaire du condensateur 72 et de la diode 74. Comme cette impulsion positive de "marche" s'inverse dans le transformateur 58, elle revient à la base du tran- sistor 26 avec une polarité négative, établissant une impédance négative à l'entrée de l'émetteur. Cette impédance négative est appliquée aux bornes du condensateur 52 qui se décharge rapidement jusqu'au moment où le niveau de la tension renvoyée à la base est atteint; à ce moment, l'impédance de l'émetteur devient positive et le transistor se remet au cut-off.

   Le condensateur 52 se charge alors, au travers des résistances 42 et 44, de manière à relever le potentiel de l'émetteur 28, et continue à se charger jusqu'au moment où le transistor redevient conducteur ou jusqu'au moment où la diode de clamping 48 rompt son isolement et détourne le courant de charge du condensateur. 



   Comme la tension de polarisation de la cathode de la diode de clamping 48, provenant du diviseur de tension constitué par les éléments 50 et   54,   est légèrement inférieure au potentiel     d'alluma-     gel'   du transistor 26, l'oscillateur de blocking à transistor n'est pas auto-oscillant et doit être réactionné pour chaque impulsion de sortie. Cette commande est effectuée par la ligne à retard ouverte 56 mise aux bornes de l'enroulement secondaire du transformateur 58. 



  Quand la commande de "marche" amorce l'état de conductivité du tran- sistor 26, une impulsion négative est appliquée à la ligne à retard 56, celle-ci ayant une caractéristique de retard égale à la moitié de l'intervalle de temps désiré entre impulsions de sortie. Cette impulsion négative parcourt la ligne à retard, est réfléchie à l'ex- trémité ouverte et réapparaît, avec sa polarité initiale, à l'entrée 

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 de la ligne. L'impulsion réfléchie a   -une   amplitude suffisante pour actionner encore une fois l'oscillateur de blocking, le conden- sateur 52 s'étant alors chargé de manière à relever   la   tension de l'émetteur 28 jusqu'à un niveau légèrement inférieur au potentiel d'allumage du transistor 26.

   Quand le transistor devient conducteur, le cycle se répète automatiquement et continue à se   dé:"ouler   jusqu'à suppression de la commande positive de la source 34. 



     A   la suppression de cette commande positive, le condensa- teur 52 se décharge et rabaisse le potentiel de 11 émetteur 28 à sa va- leur négative originale bien au-dessous de l'amplitude de l'impulsion réfléchie par la ligne à retard 56. L'impulsion réfléchie suivante est donc incapable d'actionner le transistor, et il n'y a plus de réaction possible. 



   Il est souhaitable qu'en fonctionnement normal, la tension du point 78 reste constante, puisqu'elle détermine l'amplitude des impulsions de sortie. Comme les transistors laissent passer un courant appréciable quand ils sont au   "cut-off",   et comme ce courant de cut-off est variable avec la température et avec d'autres condi- tions, il faut utiliser une source de tension à faible impédance. 



  Une liaison directe avec la source 68 est cependant contre-indiquée, parce qu'un emballement peut se produire à cause d'une augmentation de température qui entraîne elle-même une augmentation du courant de eut-off. Cette dernière augmentation provoque, à son tour, un accrois- sement de la dissipation de chaleur par le transistor,   d'oÙ   une nou- velle augmentation de la température, et ainsi de suite jusqu'à fu- sion du transistor. Un seul accident de ce genre mettrait la source d'énergie de l'ensemble de l'installation en court-circuit. Il est donc souhaitable d'éviter ces emballements et d'empêcher que toute mise hors-service de ce genre d'un transistor ne détruise la source d'énergie ou n'affecte des circuits entièrement étrangers, par l'inci- dence sur la tension d'alimentation. 



   Les éléments de circuit 60, 66 et 70 sont utilisés afin de 

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 réaliser un monta.ge équivalent à une liaison directe avec la source d'alimentation 68 pou.r des niveaux normaux de courant, mais limitant l'appel de courant maximum à une valeur qui ne peut jamais détruire le transistor ni déranger la source d'alimentation. La dio- de 70 est une diode au germanium avec une faible chute de tension dans le sens passant, une résistance de charge 66 étant prévue pour ' faire fonctionner la diode en un point de sa caractéristique cou- rant-tension ou le courant débité varie rapidement en fonction d'une variation de tension. Quand le transistor 26 est au cut-off, le po- tentiel au point 78 est à-25 volts, du fait que la diode 70 est conductrice de manière à empêcher que le point 78 tombe au poten- tiel - 50 volts de la source d'alimentation 64.

   Ce niveau est mainte- nu constant, malgré des variations limitées du courant du transistor dues aux changements des conditions environnantes. Tout changement de potentiel de la source 64 à -50 volts est, de même nivelé à -25 volts au   point%,   par l'effet de diode. C'est-à-dire que, si la tension de la source 64   diminue,   il en est de même du courant continu traversant la diode 70 et la résistance 66, et la tension au point 78 reste donc en substance constante. De même, si la ten- sion de la source 64 monte, le courant traversant la diode 70 aug- mente et maintient constante la tension du point 78.

   La diode   64   permet au courant de 1 a source de tension constante de circuler vers la borne de sortie 76, tout en forçant les impulsions positives de sortie à traverser l'enroulement primaire du transformateur 58. 



   Quand un potentiel positif est appliqué à l'émetteur 28, la tension du collecteur monte. Cependant, le potentiel du point 78 reste d'abord inchangé (si on néglige l'effet.du condensateur 60), tandis que la diode 70 produit un courant de sortie limité. Quand le potentiel du point 78 s'élève jusqu'au niveau   où   la diode 70 se met au cut-off, le montage fonctionne comme une source de courant idéale. Le rôle principal du condensateur 60 est de faire en sorte que le circuit limite le courant de transistor moyen, plutôt que le courant de pointe. Il fait en sorte qu'une tension de-25 volts ap- 

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 parait au point 78, aussi longtemps que le courant de transistor moyen ne dépasse pas le courait traversant la résistance 66, quand il y a 25 volts aux bornes de celle-ci.

   En outre, il limite l'appel de courant possible de la source 64 au double de la valeur précitée, dans le cas ou le transistor est mis hors d'état. 



   On peut donc constater   que   la sortie du circuit apparais- sant à la borne 78 consiste en une série d'impulsions amorcée par une commande positive de   "marche",   ces impulsions étant séparées par un intervalle de temps déterminé par la   caractéristique   de retard de la ligne à retard 56. Des surdépassements oscillatoires au-dessous de la ligne de référence du train d'impulsions de sortie, sont em- pêchés par la diode 62. Comme la ligne à retard est extrêmement stable, le dispositif demande un minimum de réglage. Si une précision extrême est demandée cependant, un léger réglage peut être obtenu à l'aide du curseur de la résistance 44.

   Cette résistance constitue une partie de la constante de temps de charge du condensateur 52 qui détermine l'amplitude d'impulsion nécessaire à l'allumage de l'oscil- lateur de blocking et empêche toutes réflexions parasites ou inductions dans la ligne à retard d'actionner le circuit prématuré- ment. C'est-à-dire que des actionnements erronés par des signaux parasites sont empêchés grâce au condensateur 52 qui doit d'abord se charger à un niveau de tension déterminé avant que le transistor se mette à conduire le courant. En déplaçant le curseur de la résistance 44, on peut régler le point de la courbe de montée de l'impulsion réfléchie auquel le transistor 26 s'allume à nouveau, ce qui permet de modifier l'écartement des impulsions d'un inter- valle de temps égal au temps de montée de l'impulsion réfléchie. 



   Quoique l'invention ait été décrite dans son application à une forme d'exécution déterminée, il va de soi que diverses modifi- cations de forme et de disposition des éléments peuvent y être appor- tées, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (1)

1. REVENDICATION S. l.- Montage comprenant, en combinaison, un transistor ayant un émetteur, un collecteur et une base, un point de potentiel de référence pour ce montage, l'enroulement secondaire d'un transfor- mateur en parallèle avec une ligne à retard pour connecter la base du transistor au point de potentiel de référence, un circuit de courant comprenant l'enroulement primaire du transformateur pour connecter le collecteur au point de potentiel de référence, une source de tension variable,et un dispositif à courant unidirec- tionnel reliant la source de tension variable à l'émetteur..

   2.- Dans'un montage du type décrit, un transistor ayant un émetteur, un collecteur et une base, une source de tension dont l'amplitude peut être augmentée sélectivement, un dispositif à courant unidirectionnel dont l'anode est reliée à la source de ten- sion et la cathode à l'émetteur du transistor, une seconde source de tension dont la borne positive est reliée à cette anode et la borne négative à un point de potentiel de référence, un condensateur couplant l'anode au point de potentiel de référence, la combi- naison parallèle d'une ligne à retard et de l'enroulement secondaire d'un transformateur reliant la base du transistor au point de poten- tiel de référence et un circuit de courant comprenant l'enroulement primaire du transformateur et reliant le collecteur au point de potentiel de référence.

   3. - Dans un montage du type décrit, un transistor ayant un émetteur, .un collecteur et une base, une source de tension dont l'amplitude peut être augmentée sélectivement, un dispositif à courants' unidirectionnel dont l'anode est reliée à la source de tension et la cathode à lémetteur du transistor, une seconde source de tension dont la borne négative est reliée à un point de potentiel de référen- ce, un dispositif résistant reliant la borne positive de cette se- conde source de tension à l'anode, un condensateur couplant l'anode au point de potentiel de référence, une troisième source de tension <Desc/Clms Page number 10> dont la borne positive est reliée au point de potentiel de référence,

   une paire de résistances en série reliant la borne négative de la troisième source de tension @u. @int de potentiel de référence, un second dispositif à courant unidirectionnel reliant l'anode au point commun de ces résistances, la combinaison parallèle d'une ligne à retard et de l'enroulement secondaire d'un transformateur reliant la base du transistor au point de potentiel de référence, et un circuit de courant comprenant l'enroulement primaire du transformateur et reliant le collecteur du transistor au point de potentiel de réfé- rence.

   4.- Dans un montage du type décrit., un transistor ayant un émetteur, un collecteur et une base, une ligne à retard reliant la base du transistor à la terre, un circuit d'entrée connecté entre l'émetteur du transistor et la terre, ce circuit d'entrée comprenant un condensateur et un moyen pour charger périodiquement le condensateur de manière à relever le potentiel de l'émetteur du tran- sistor, un circuit de sortie connecté entre le collecteur du tran- sistor et la terre, et un moyen couplant inductivement le circuit de sortie à la base du transistor de façon que les tensions apparais- sant sur le collecteur de transistor soient couplées à la base de celui ci avec inversion de polarité.

   5. - Dans un montage du type décrit, un transistor ayant un émetteur, un collecteur et une base, un moyen pour coupler les ten- sions apparaissant sur le collecteur à la base et comprenant un transformateur dont l'enroulement primaire est relié au collecteur et l'enroulement secondaire à la base, une ligne à retard connectée en shunt sur cet enroulement secondaire, et un moyen pour faire varier périodiquement la tension de l'émetteur.

   6. - En combinaison, un transistor ayant un émetteur, un collecteur et une base, la combinaison parallèle d'une ligne à retard et de l'enroulement secondaire d'un transformateur reliant la base du transistor à un point de potentiel de référence, un dispositif à courant unidirectionnel et un condensateur en série couplant l'émet- <Desc/Clms Page number 11> teur du transistor au point de potentiel de référence, un moyen pour charger périodiquement,le condensateur à un niveau de tension immédiatement inférieur au potentiel d'allumage du transistor, une source de tension constante, et un circuit de courant comprenant 1'enroulement primaire du transformateur et reliant le connecteur à la source de tension constante.

   7. - En combinaison, un transistor ayant un émetteur, un collecteur et une base, une ligne à retard reliant la base du transistor à un point de potentiel de référence,un condensateur et un dispositif de courant uni-directionnel reliant l'émetteur du transistor au point de potentiel de référence, et un moyen pour coupler à la base du transistor les tensions apparaissant au collec- teur de ce dernier.

   8.- Dans un montage du type décrit, un transistor compre- nant une masse de matière semi-conductrice avec au moins deux zones d'extrémité en une matière d'un type de conductivité séparées par une zone intermédiaire du type de conductivité opposé, un point de potentiel de référence, une ligne à retard reliant la zone inter- médiaire du transistor au point de potentiel de référence, un circuit d'entrée connecté entre une des zones d'extrémité et le point de potentiel de référence, ce circuit d'entrée comprenant un condensateur et un moyen pour charger périodiquement le condensateur de manière à relever le potentiel de la première zone d'extrémité, un circuit de sortie connecté entre l'autre zone d'extrémité et le point de potentiel de référence,

   et un moyen couplant inductivement ce circuit de sortie à la ligne à retard de manière que les tensions apparaissant à cette autre zone d'extrémité soient appliquées aux bornes de la ligne à retard.

   9.- Circuit générateur d'impulsions comprenant un tran- sistor comprenant une masse de matière semi-conductrice avec au moins deux zones d'extrémité en une matière d'un type de conductivité @éparées par une .zone intermédiaire du type de conductivité opposé, un <Desc/Clms Page number 12> point de potentiel de référence, un moyen pour appliquer une ten- sion à forme d'onde en dent de scie entre une des zones d'extrémi- té et le point de potentiel de référence, une ligne à retard re- liant la zone intermédiaire au point de potentiel de référence, un circuit de sortie pour le générateur connecté entre l'au- tre zone d'extrémité du transistor et le point de potentiel de référence, et un moyen inductif pour appliquer les tens:ions apparais- sant aux bornes du circuit de sortie à la ligne à retard.

   10. - Dans un circuit générateur d'impulsions, un transis- tor comprenantune masse de matière semi-conductrice ayant au moins deux zones d'extrémité en une matière d'un type de conductivité séparées par une zone intermédiaire du type de conductivité opposé, et un dispositif à retard connecté à cette zone intermédiaire pour déterminer la fréquence de récurrence des impulsions de sortie du générateur.

   11.- Circuit générateur d'impulsions comprenantun tran- sistor ayant une masse de matière semi-conductrice avec au moins deux zones d'extrémité en une matière d'un type de conductivité séparées par une zone intermédiaire du type de conductivité opposé, un circuit d'entrée pour le transistor relié à une des zones d'extrémité, un circuit de sortie pour le transistor relié à l'autre zone d'extrémité, une ligne à retard reliée à la zone intermédiaire, et un moyen pour appliquer les tensions apparaissant dans le circuit de sortie aux bornes de la ligne à retard.

   12.- Montage, en substance comme décrit ci-dessus, avec référence aux dessins annexés et comme représenté sur ces dessins.