Dispositif de réglage automatique de gain d'un amplificateur. Lorsque l'on veut maintenir à un niveau constant la tension de sortie d'un amplifica teur électronique, le procédé couramment em ployé consiste à redresser cette tension et à utiliser la différence de potentiel continu ainsi obtenue à la polarisation d'une lampe à pente variable. Outre une certaine complication, ce procédé a l'inconvénient de faire dépendre la valeur de la tension de sortie, ainsi mainte nue constante, des caractéristiques d'un tube, et de mettre en oeuvre une caractéristique de grille à forte courbure, ce qui oblige, dans le cas où les harmoniques de la tension d'entrée sont. gênants, à rendre celle-ci très petite.
La présente invention permet d'éviter cet. inconvénient.
Elle a pour objet un dispositif de réglage automatique de gain d'un amplificateur, ten dant à maintenir la tension amplifiée recueil lie à la sortie de cet amplificateur à une va leur constante, caractérisé par le fait que la tension à amplifier est appliquée aux bornes d'entrée de l'amplificateur à travers un divi seur de tension comportant deux résistances thermosensibles, l'une de ces résistances étant, soumise, par l'intermédiaire d'un circuit de chauffage, à l'action de la tension recueillie à la sortie de l'amplificateur et les deux ré sistances étant disposées de manière à être influencées de même façon par les variations de la température ambiante.
Préférablement, on utilise des résistances thermosensibles, dites thermistances à fort coefficient- négatif de variation de résistance en fonction de la température, c'est-à-dire dont la résistance décroît fortement lorsque la température augmente.
Trois formes d'exécution du dispositif selon l'invention sont données, à titre d'exemple, dans la description qui va suivre, illustrée par le dessin annexé sur lequel: La fig. 1 représente un schéma compre nant seulement deux thermistances pour obte nir l'effet cherché.
La fig. 2 représente un schéma compor tant une résistance fixe supplémentaire.
La fig. 3 représente le schéma d'un dispo sitif permettant de faire varier la valeur constante de la tension de sortie de l'ampli ficateur.
Dans le schéma de la fig. 1, la source F, alimente, par l'intermédiaire des thermistances 1 et 2, l'amplificateur 3 dont une partie de la tension de sortie est renvoyée, par le réseau 4, sur l'élément chauffant de la thermistance 2. Les éléments résistants des deux thermi stances 1 et 2 forment un potentiomètre dont. la prise médiane a forme l'une des bornes d'entrée de l'amplificateur 3. A toute varia tion de la tension de sortie de l'amplificateur correspond une variation compensatrice de la résistance 2 dont la valeur varie en sens in verse de sa température.
A noter que sont compensées aussi bien les variations de ten sion de la source que celles de l'amplificateur. En effet, si l'on suppose que la tension fournie par la source diminue, la. tension de sortië de l'amplificateur fait de même; la frac tion de cette tension renvoyée à la thermistance 2 diminue de même,, la température de cette thermistance s'abaisse, tandis que sa résistance augmente, ce qui entraîne une modification du rapport potentiométrique dans le sens qui augmente la tension aux bornes de l'amplifi cateur.
Dans le cas où la tension fournie par la source ne varie pas, tandis que celle de sortie de l'amplificateur varie, le fonctionnement est le même. Si la tension de sortie s'élève, le chauffage de la thermistance 2 devient plus intense, la résistance de cette thermistance di minue et une fraction plus faible de la tension d'entrée est fournie à l'amplificateur, le rap port potentiométrique variant en sens inverse du cas précédent.
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et par conséquent -
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est bien ledit coeffi cient de variation.
Si l'on néglige la résistance interne de la source E devant la somme des résistances RI et R2, la tension U à l'entrée de l'amplifica teur est donnée par l'expression
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dans laquelle E désigne la valeur de la ten sion fournie par la source E.
Pour réduire les variations de la tension de sortie en fonction de la température am biante, qui devient un paramètre supplémen taire, on peut se proposer d'égaler les va leurs .que prend le rapport RI/R2 à des tem pératures limites T1 et T2 qu'on se fixe.
Soit t l'élévation de température de la thermistance 2 provoquée par son élément chauffant, pour le point de fonctionnement normal, La condition est: La thermistance 1 a été prévue pour per mettre une compensation de l'effet d'une va riation déterminée de la température ambiante sur le rapport potentiométrique. Le calcul qui v a suivre permet, de mieux comprendre l'ac tion de cette thermistance.
Soit Bl <I>=</I> a,. # ëC et R2 <I>=</I> azelT les expressions donnant les valeurs des résis tances 1 et 2 en fonction de la température absolue T. Dans ces expressions,<I>a,,</I> a,.2, <B>Y</B> et h sont des coefficients constants.
Les coefficients de variation de résistance en fonction de la température sont respective ment
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En effet, si<I>R (T) = a.</I> e6,,T est la résistance à la température<I>T,</I> à la. température<I>T + d T</I> on aura
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elle est satisfaite pour
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Le problème est donc théoriquement ré solu si l'on choisit, une thermistance 1 ayant le coefficient b' nécessaire suivant cette der nière formule.
On relève qu'alors la valeur du coefficient de variation de résistance de la thermistance 1, c'est-à-dire
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est inférieure à la valeur
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du coefficient correspondant de la thermistance 2.
Ce n'est pas toujours possible et il est aussi simple de prendre deux thermistances de même type (b' = b) et .de disposer en série une résistance constante R'i (résistance 5 de la fig. 2).
Pour égaliser les tensions d'entrée aLtx températures Tl et T2 > Ti, il faut faire:
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Si Roi est la valeur de RI. à la températLire Tl R01 <I>= al</I> OIT, d'où <I>al</I> e6/T- <I>-</I> R01. e-6(T--Ti);Ti <I>.</I> T- La condition devient:
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On en déduit la valeur de la .résistance Ri' à mettre en série pour obtenir une com pensation parfaite à la température<I>T2</I> qu'on choisira généralement égale à la température moyenne de fonctionnement.
Il faut remarquer: 1 Que la résistance interne dit générateur peut être incluse dans la résistance Ri', alors que la compensation par thermistance de coefficient b' supposait une résistance interne de source négligeable devant la, somme Ri + R2.
2 Qu'une thermistance 1 de type quelcon que permet ,d'aboutir ail résultat cherché, à condition que son coefficient b soit suffisam ment grand pour que le coefficient de Roi dans la dernière équation soit positif.
Dans le dispositif de réglage décrit, la constance de la tension de sortie de l'ampli ficateur est naturellement d'autant meilleure que la variation de résistance de la thermi stance en fonction de la température est plus forte. Or, le coefficient de variation de la résistance de la thermistance dépend dans une assez grande mesure de la température à la quelle est portée la thermistance, c'est-à-dire, clans le cas présent, du courant qui traverse son circuit de chauffage, qu'il faut prédéter miner en conséquence.
Le dispositif dont le schéma est donné en fig. 3 permet de modifier à volonté la valeur de la tension de sortie de l'amplificateur sans, pour cela, déplacer le point de fonctionne- ment de la thermistance, . choisi à la construc tion. Ainsi, quelle que soit la. valeur choisie pour la tension de sortie, la thermistance pourra fonctionner à son point optimum.
Sur cette fig. 3, la source de courant E est. branchée par l'intermédiaire du diviseur de tension composé des thermistances 1 et 2, les bornes d'entrée de l'amplificateur 3 étant connectées aux bornes de la thermistance 2. Le dernier étage de celui-ci est constitué par un tube électronique d'impédance interne beaucoup plus grande que ses impédances de charge, par exemple une pentode. Le trans formateur T comporte deux enroulements se condaires 5 et 5' dont l'un, 5', alimente le cir cuit d'utilisation et dont l'autre,- 5, alimente le circuit de chauffage de la thermistance 2.
Le transformateur T est établi de telle sorte que pour la tension normale d'entrée et l'intensité normale de sortie, le courant I traversant le circuit de chauffage de la thermistance 2 amène celle-ci à une température où la varia tion de sa résistance occasionnée par une va riation du courant. I est importante.
Une résistance variable 6 est montée en série dans le circuit de chauffage de la thermi stance 2.
Dans ces conditions, et si l'on suppose en outre que la charge du transformateur T est constituée principalement par le ,circuit de chauffage de la thermistance 2, pour une ten sion E de la source et un coefficient d'ampli fication de l'amplificateur donnés, une varia tion de-la résistance 6 ne modifie pas sensi blement le courant relativement grand qui la traverse, donc la température de la thermi stance 2, mais modifie sensiblement le courant d'utilisation relativement petit et permet donc un réglage de la tension de sortie.
La résistance 6 étant fixée, une variation de la tension E ou du coefficient d'amplifi cation provoquera une variation du courant dans le transformateur T dans un sens tel que la résistance de la thermistance 2 se modi fiera de faon à s'opposer à cette variation et, par conséquent, à maintenir constante la ten sion de sortie.