Dispositif électrique à bande passante étroite. La présente invention a pour objet un dispositif électrique à bande passante étroite. Elle vise à fournir un tel dispositif présentant une très grande stabilité de fréquence, tout en étant de construction simple. Des dispositifs de ce genre sont souvent désirables dans de nombreux buts, en particulier, mais non exclu sivement., pour commander la fréquence por teuse d'émetteurs de radiodiffusion et pour la. réception de signaux modulés en fréquence.
Dans le premier cas, un discriminateur très stable à bande passante étroite permet souvent. d'éviter un changement de fréquence et d'aug menter considérablement la stabilité de l'en semble, tandis que, dans le cas d'un récepteur de signaux modulés en fréquence, il permet d'améliorer considérablement l'élimination des signaux de fréquence-image.
Le dispositif objet de la présente inven tion comprend un circuit oscillant, un cristal piézo-électrique et un circuit associé à. ce cris tal couplés audit circuit oscillant, ledit. circuit, associé et. ledit cristal étant. disposés de ma nière à présenter, aux bornes de ce circuit, une impédance équivalente à celle d'un cir cuit oscillant parallèle présentant un coeffi cient de surtension élevé, le cristal assurant une très grande stabilité de fréquence du dis positif.
On peut prévoir un ou plusieurs cristaux, au besoin interchangeables, et le circuit asso cié peut être couplé au circuit oscillant, soit directement. d'une manière appropriée quel- conque (par exemple par couplage inductif, capacitif ou magnétique), soit indirectement en étant relié ou couplé à l'ensemble ou à une partie d'un second circuit oscillant, couplé lui-même au premier.
Le circuit associé est, de préférence, tel que celui décrit dans le brevet suisse 268039, c'est-à-dire qu'il constitue des moyens inverseurs d'impédance. Il est, de pré férence, équivalent à une ligne présentant une longueur électrique égale à un nombre im pair quelconque, y compris l'unité, de quarts d'onde de la fréquence centrale de la. bande passante.
Le dispositif du type spécifié ci-dessus peut comprendre un circuit redresseur agencé pour redresser l'énergie revue et dont la fré quence est comprise dans ladite bande pas sante, et pour fournir, à partir de cette éner gie, une tension de sortie basse fréquence ou une tension de sortie continue dont la valeur instantanée est fonction de la fréquence de ladite énergie, cette tension de sortie étant des tinée à être utilisée dans des buts de com mande. Il constitue alors un discriminateur de fréquence.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'objet de la présente invention. Dans les dif férentes figures de ce dessin, les parties cor respondantes sont désignées, autant que possi ble, par les mêmes chiffres de référence.
Une première forme d'exécution représen- tée à la fig. 1 présente des bornes d'entrée 1 et 2 aimquelles de l'énergie à haute fré quence est appliquée. La borne 1 (qu'on appellera la borne d'entrée active) est. reliée par un condensateur de couplage 3 à l'une des extrémités d'un premier circuit oscillant pa rallèle 4, accordé de manière à présenter une impédance appréciable aux fréquences de la bande passante qu'on désire obtenir et. dont l'autre extrémité est reliée à l'autre borne d'entrée 2. Cette dernière est reliée à l'une des bornes de sortie 2 et sera donc appelée borne commune.
La borne active du circuit oscillant 4 est reliée au point commun 6 de deux condensateurs 7 et 8 branchés en série, l'autre borne de l'un d'eux 7 étant reliée par une inductance 9 à l'une des bornes d'un cris tal piézo-électrique 10, et l'autre borne du con densateur 8 étant reliée à l'autre borne du cristal piézo-électrique et, par l'intermédiaire d'un condensateur de couplage 11, à la borne commune 2. Un autre condensateur 12 shunte le cristal.
Le circuit comprenant le conden sateur 12, l'inductance 9 et les deux condensa teurs 7 et 8 constitue un circuit quart d'onde, dont l'une des bornes (l'extrémité de l'induc tance 9 adjacente au condensateur 7) est reliée à l'anode 13 d'une diode 14, et dont l'autre borne (le point commun du cristal et du con densateur 8) est reliée à l'anode 15 d'une autre diode 16.
Ce circuit, conjointement avec le cristal, présente auxdites bornes une impé dance équivalente à celle d'un circuit oscil lant parallèle présentant un coefficient de sur tension très élevé. Deux résistances identiques 17 et 18 sont branchées en série entre les deux cathodes 19 et 20 des diodes, tandis que deux inductances de blocage pour les hautes fréquences 21 et 22 sont branchées en série entre les deux anodes 13 et 15 des diodes, le point commun de ces deux inductances étant relié au point commun des deux résistances 17 et 18.
Un condensateur 23 shunte les résis tances 17 et 18. Une tension de sortie basse fréquence superposée à une tension de sortie continue et recueillie aux cathodes 19 et 20 des diodes est conduite aux bornes de sortie 5 et 2.
Dans une deuxième forme d'exécution re présentée à la fig. 2, l'extrémité active du cir cuit oscillant 4 est reliée par l'intermédiaire d'un condensateur 24 à une prise médiane de l'inductance d'un second circuit oscillant pa rallèle 25, aux bornes duquel est branché un circuit quart d'onde associé à un cristal et dis posé comme à la fig. 1, sauf que les conden sateurs 7 et 8 sont remplacés par un seul con densateur 78 et que le condensateur de cou plage 11 est supprimé.
Les extrémités du cir cuit oscillant 25 sont également reliées aux anodes 13 et 15 d'une paire de diodes 14 et 16, branchées à leur tour comme à la fig. 1, sauf que les inductances de blocage 21 et 22 sont supprimées et que le point commun des deux résistances 17 et 18 est relié à la prise médiane de l'inductance du circuit oscillant 25. Celle-ci est couplée magnétiquement à l'in ductance chi premier circuit oscillant 4. De même que la première, cette deuxième forme d'exécution constitue un discriminateur de fréquence.
Dans ces deux formes d'exécution, la ten sion de sortie basse fréquence et la tension de sortie continue peuvent être séparées l'une de l'autre au moyen de filtres appropriés. Par exemple, la tension de sortie continue peut être transmise à un circuit d'utilisation, à partir des bornes de sortie 2 et 5, par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas, tandis que la tension de sortie basse fréquence peut être transmise à un circuit d'utilisation par l'intermédiaire d'un filtre passe-haut, celui-ci pouvant être constitué par un simple condensateur.
La fig. 3 représente une troisième forme d'exécution qu'on pourrait qualifier de filtre passe-bande à couplage par le haut. Un circuit quart d'onde et un cristal associé, tel que ceux décrits précédemment, sont reliés aux bornes de sortie 5 et 2, et le point du circuit quart d'onde relié à la borne de sortie 5 est égale ment relié à la borne active 1 par l'intermé diaire d'un condensateur de couplage 24. Un circuit oscillant 4 est relié aux bornes d'en trée 1 et 2, comme dans les cas précédents.
La fig. 4 représente une quatrième forme d'exécution dans laquelle le circuit oscillant 4 est seul relié aux bornes d'entrée 1 et \?; son inductance étant. couplée niagnétiquement à celle d'un second circuit oscillant 25, accordé sur la fréquence centrale de la bande passante, dont l'un des côtés est relié à. la borne com mune \? et l'autre côté à l'autre borne de sor tie 5, ce côté étant. également. relié à la. borne commune 2 par l'intermédiaire d'une induc tance 9 et. d'un cristal piézo-électrique 10.
Comme dans les autres formes d'exécution dé crites ci-dessus, un condensateur 12 shunte le cristal, et les réactances du circuit associé au cristal sont. choisies de façon que ce circuit représente une ligne d'un quart. d'onde ou d'un multiple impair quelconque d'un quart d'onde. Ce circuit quart d'onde pourrait aussi être branché aux bornes d'une partie du cir cuit. oscillant. 25, l'inductance de ce circuit, par exemple, présentant. une prise intermé diaire. Cette forme cl'exécntion constitue donc un filtre passe-bande avec couplage par induc tion mutuelle.
Pour établir des dispositifs tels que ceux décrits, il y a lieu de tenir compte des lois bien connues qui régissent les circuits couplés, mais il peut être nécessaire de procéder à quel ques modifications à cause des pertes dans le circuit du cristal. De préférence, ces modifica tions seront effectuées à la suite d'essais. Si, pour une raison ou une autre, la bande pas sante doit être élargie, cela peut. être obtenue en branchant une résistance en parallèle avec le circuit du cristal et en réglant le couplage en conséquence.
Dans des dispositifs tels que ceux décrits, le circuit du cristal présentera un pôle à une fréquence indésirable et. il sera avantageux d'utiliser, outre ledit. circuit associé, un cir cuit de suppression tel que celui décrit dans le brevet suisse N 268039, et, comprenant une résistance branchée en série avec un circuit oscillant parallèle accordé sur la fréquence in désirable, le tout étant branché aux bornes du cristal. La résistance est alors réglée de ma nière à appliquer au dispositif une charge maximum pour la fréquence indésirable, et une faible charge seulement pour les fréquen ces comprises dans la bande passante de ce dispositif.
Toutefois, dans de nombreux cas, il sera nécessaire de faire précéder le disposi tif d'un filtre ne laissant pas passer la fré quence indésirable. En pratique, cela ne cons titue pas un sérieux problème de filtrage étant donné que la fréquence indésirable sera rare- ment à moins de 10 % du centre de la bande passante désirée.