Filtre d'ondes électriques. La présente invention a pour objet un filtre d'ondes électriques.
Un grand nombre d'applications nécessite que des circuits oscillants électriques soient sensibles sur une certaine bande de fréquences et que leur réponse soit uniforme sur une telle bande. Les, exemples de ce type de cir cuit sont, connus, par exemple, dans le cas des amplificateurs à large bande passante utilisés dans les récepteurs de radiodiffusion.
Toute fois, la sensibilité des circuits de ce type dé pend en grande partie des circuits accordés, c'est-à-dire du phénomène de résonance; il s'ensuit. que leur sensibilité est meilleure sur une fréquence milieu quelconque et diminue de faon pratiquement graduelle en s'koi- gnant., de part et d'autre, de ladite fréquence. Avec les filtres et les dispositifs analogues, les caractéristiques de fréquence peuvent être renclues assez uniformes sur la plus grande partie de la bande choisie, la réponse dimi nuant vers les extrémités, à un degré plus ou moins grand qui dépend de la complexité et du type du réseau de filtrage.
Dans certains cas, cependant, il est néces saire d'obtenir une caractéristique de fré quence pratiquement constante et limitée de fa(-on nette à, une bande de fréquences donnée et ce résultat doit être atteint avec des appa reils relativement simples.
En conséquence, l'invention a pour but de prévoir un filtre permettant, lorsque le signal appliqué est constitué par une fréquence unique variant continuellement, de choisir indifféremment une bande de fréquenees nette ment. définie, que ce choix soit fait. en vue d'une bande passante ou du blocage d'une bande.
L'invention vise à. obtenir un filtre à ca ractéristique de fréquence pratiquement cons tante sur une bande de fréquences donnée.
Le filtre suivant l'invention, qui comporte un amplificateur à deux états de fonctionne ment, est caractérisé par des moyens pour faire passer ledit amplificateur d'un desdits états à. l'autre, lesdits mayens comprenant en série un circuit. connecté à.
l'entrée dudit amplificateur pour dériver de l'onde appli quée au filtre une tension dont l'amplitude dépend de la fréquence de ladite onde d'en trée, ce circuit ayant une caractéristique de fréquence déterminée, un dispositif à limi tation double agencé pour fournir à partir de cette dernière tension une tension de commande dont l'amplitude est constante, ladite tension de commande étant utilisée pour faire passer ledit amplificateur d'un état de fonctionnement à l'autre.
Si, lorsque le signal d'entrée comprend une fréquence unique variant continuelle ment, on désire obtenir un filtre passe-bande, ledit amplifieat.eur sera. bloqué lorsque le signal d'entrée du filtre rie présente pas de composantes dans ladite bande de fréquences. Le dispositif à limitation double sera alors connecté audit amplificateur de faon que le signal de commande issu dudit dispositif, lorsque le signal d'entrée présente une com posante dans la bande de fréquences désirée, débloque l'amplificateur.
Si, au - contraire, on désire réaliser un filtre à élimination de bande, l'amplificateur à deux états de fonctionnement sera nor malement débloqué. Sous l'influence de signaux ayant une composante dans ladite bande de fréquences le dispositif à limitation double agira alors pour bloquer l'ampli ficateur.
Dans une forme d'exécution, on s'arrange pour que la tension d'entrée soit tout ,d'abord soumise à un effet d'écrêtage. De cette ma nière, on obtient une bande d'énergie ayant une amplitude nettement déterminée. Les signaux écrêtés sont appliqués à un ampli ficateur accordé constituant ledit, circuit. L'énergie de sortie de celui-ci passe ensuite par ledit dispositif à limitation double, qui est suivi d'un filtre passe-bas permettant d'en obtenir la composante de courant con tinu; le signal résultant est alors utilisé comme tension de commande pour :débloquer l'amplificateur à deux états de fonctionne ment.
De la sorte, la réponse de cet amplifi cateur est rendue plus nettement définie.
Les applications de l'invention sont très nombreuses et elle peut être utilisée avanta geusement pour la modulation de fréquence ou la. modulation des impulsions, et dans d'autres systèmes de communication compar- taut l'emploi de signaux d'amplitude pra tiquement constante.
La description suivante, faite en regard du dessin annexé, se rapporte à une forme d'exécution de .l'objet de l'invention, cette forme d'exécution étant donnée à titre d'exemple.
La fig. 1 représente symboliquement, à l'aide de rectangles, cette forme d'exécution. La fig. 2 est. une série de graphiques uti lisés pour l'explication -du fonctionnement du montage de la. fig. 1.
La fig. 1 représente un montage com prenant un dispositif écréteur 1. de type connu, destiné à produire un signas de sortie d'amplitude constante. Ce dispositif pourrait aussi être conçu pour éliminer non seulement les parties du signal d'entrée qui dépassent un certain niveau, mais également les par ties situées en dessous d'un second niveau inférieur,
de manière à ne laisser passer que les parties dont l'amplitude est comprise entre deux niveaux différents. Le montage de la. fig. 1. comprend en outre un premier am plificateur accordé 2 et un second amplifi cateur accordé 3, tous deux alimentés en parallèle à partir d'une source de signal .1. La tension de sortie de l'amplificateur 2 est appliquée à un circuit à limitation double 5 de tout type convenable et à un filtre passe- bas 6, lequel, à son tour, alimente le second amplificateur 3.
La tension -de sortie du montage de la fig. 1 est recueillie en 7, à la sortie du second amplificateur.
Le premier amplificateur accordé 2 a une caractéristique de fréquence telle que celle indiquée en 8, diagramme a, fig. 2. Cette ca ractéristique indique qu'un maximum de ré ponse est obtenu pour une fréquence milieu déterminée<B>fo,</B> et que .la réponse aux signaux arrivant avec des fréquences qui s'éloignent progressivement vers l'une ou l'autre extré mité du spectre de fréquences représenté au gmaphique a et. limité par les fréquences f i et f2, diminue graduellement.
Le graphique b illustre encore cette variation de réponse au moyen d'une onde 0 variant entre les fré quences f i et.<B>f2.</B> Si l'on suppose que l'onde d'entrée est limitée en amplitude par le dis positif 1, la tension de sortie de l'amplifica teur 2 variera conformément à la courbe de réponse 8. Cette caractéristique de réponse est fournie à titre d'exemple et -on compren dra que cette caractéristique pourrait. être différente.
L'amplificateur 3 peut avoir une caracté ristique de réponse semblable à celle 8 de l'amplificateur 2 ou, comme indiqué en 10, elle peut en différer complètement.. Le pre mier amplificateur 2 fonctionne de faon tout à fait normale. On notera que la. courbe de réponse 8 correspond à une intensité de signal donnée, telle que celle fournie par le dispositif' éerêteur 1. Gluant à. la caractéris tique (8 oiL 10 selon le cas) du second am plificateur, elle correspond à la condition suivant laquelle ledit second amplificateur fonctionne aussi normalement, c'est-à-dire en vue d'un maximum de réponse sur la gamme des fréquences envisagées.
Pour commander le fonctionnement , du second amplificateur 3, la tension de sortie du premier amplificateur 2 est appliquée au dispositif 5 fonctionnant de manière à ne per mettre le passage que des signaux d'ampli tude supérieure à une certaine valeur telle (lue celle indiquée par le niveau < 1 au gra phique cc.
Ceci signifie, bien entendu, que seuls les signaux ou combinaisons de signaux, dont les composantes de fréquence sont situées à l'intérieur d'une bande de fré quences déterminée, représentée par la partie de la Bourbe de réponse 8 située au-dessus du niveau A, seront admis. Cette bande est limitée par les fréquences extrêmes f', et f'2 où le niveau :1 coupe la caractéristique de réponse 8.
Cette bande de fréquences peut être modifiée de façon convenable, par exem ple pour obtenir une bande plus étroite telle que celle limitée par .les fréquences f"1 et f"2. Cette variation s'effectue en décalant le ni veau du seuil de !1 jusqu'à B.
La tension de signal ainsi obtenue est soumise ensuite dans le dispositif 5 à une opération d'écrêtage et amplifiée, de sorte que la tension de sortie du dispositif 5, sur la gamme de fréquences considérée, prend une forme telle que celle représentée en 11, au graphique d, pour une fréquence unique.
En d'autres termes, pour tous les signaux arrivant et contenant une composante comprise entre les fréquences f', et f'2 ou f"1 et. f"2, il se développera une tension à la. sortie du dispositif 5.
La graphique c indique la. réponse équi valente 12 (correspondant à la. courbe 10 du graphique a) de l'amplificateur 3, pour une fréquence unique dont on fait glisser la va leur le long de l'échelle des fréquences. On voit que cette courbe de réponse équivalente est, de forme assez uniforme, à cause de l'effet de limitation double du dispositif 5, lequel, par exemple, peut être constitué par un am plificateur fonctionnant entre la coupure du courant-plaque et la saturation. La réponse 12 peut être rendue plus plate en choisissant pour l'amplificateur 3 une courbe 10 plus plate ou en utilisant une partie moins éten due de la courbe 10.
La composante de cou rant continu 13 du signal 11, graphique d, obtenue à la sortie du dispositif 5 est isolée au moyen du filtre passe-bas 6 et elle est ensuite appliquée à la commande de fonc tionnement du second amplificateur 3. La. composante .de courant :continu 13 aura dans ce cas pour effet. de .débloquer l'amplificateur 3 qui est normalement bloqué, c'est-à-dire qui est bloqué lorsqu'il n'y a pas de tension à la sortie du dispositif 5.
Il est clair que, dans ces conditions, le second amplificateur n'est sensible qu'aux signaux contenant une com posante située dans les limites de la bande choisie ci-dessus mentionnée. Si le signal revu ne contient pas de composante comprise dans ladite bande choisie, l'amplificateur 3 res tera à l'état de coupure de son courant de plaque et, par suite, ne débitera aucune énergie en 7.
On voit donc que les caracté- ristiques équivalentes de réponse sont amé liorées par rapport à celles que représente le -raphique a et effectivement limitées aux composantes représentées au graphique c.
Si, au contraire, le dispositif de la fig. 1 devait constituer un filtre coupe-ba.nde, l'am plificateur 3 devrait alors normalement être débloqué. Dans ce cas, la tension en courant continu obtenue à la sortie du filtre 6 aura pour effet de bloquer l'amplificateur 3. Dans ces conditions, l'amplificateur 3 est insen sible aux signaux contenant une ou plusieurs composantes situées dans les limites de la bande choisie. Par contre, ledit amplificateur sera. sensible aux signaux dont la fréquence est située en dehors de ladite bande.
Dans le cas :du filtre coupe-bande, la caractéristique de réponse de l'amplificateur 3 est également améliorée par rapport à celle de l'amplifi cateur 2.
Une autre variante est illustrée par les graphiques e et f où, grâce au choix de la caractéristique de fréquence du premier am plificateur conformément au graphique e et au choix du niveau C, on peut obtenir, pour le second amplificateur, une caractéristique équivalente de passage ou d'arrêt multiple, telle, par exemple, que celle indiquée au gra phique f. En choisissant d'autres formes de caractéristique pour l'amplificateur 2, on peut produire encore d'autres cara.etéris- tiques équivalentes de passage ou d'arrêt.