CH294526A - Générateur haute fréquence. - Google Patents

Description

  Générateur haute fréquence.    La présente invention, due aux travaux de  Messieurs Herbert François     Matare,    Georges       Calon    et Pierre     Philippoteaux    a pour objet  un générateur haute fréquence.  



  Ce générateur est caractérisé par un     agré-          gat    semi-conducteur<B>à</B> au moins deux couches  d'arrêt qui est<B>à</B> très haute résistance dans  le sens de plus grande résistance, cet agrégat  étant muni de deux électrodes,<B>à</B>     savoir'une     électrode émettrice de commande et une élec  trode collectrice, coopérant respectivement  avec les deux couches d'arrêt     de,    l'agrégat.  



  La description qui suit et le dessin annexé  se rapportent<B>à</B> des formes d'exécution de  l'objet de l'invention,     eelles-ci    étant données  <B>à</B> titre d'exemple.  



  Sur ce dessin:  La     fig.   <B>]_</B> est un schéma d'une première  forme d'exécution dans laquelle le circuit  extérieur est organisé en multivibrateur.  



  La     fig.    2 en est le schéma clé remplace  ment.  



  La     fig.   <B>3</B> représente les courbes caracté  ristiques du semi-conducteur -utilisé dans la  forme d'exécution selon la     fig.   <B>1.</B>  



  Les     fig.    4 et<B>5,</B> enfin, sont des schémas  de deux autres formes d'exécution dans les  quelles le circuit extérieur est organisé en  oscillateur normal.  



  <B>Si</B> l'on considère tout d'abord la     fig.   <B>1,</B>  on voit que le générateur comprend un     semi-          conducteur   <B>SC à</B> deux couches d'arrêt (re  présentées symboliquement par deux segments         clé    droite) dont l'une coopère avec une     élec-          l'rode    émettrice de commande et dont     l'a-Litre     coopère avec une électrode collectrice, ces  électrodes étant au contact d'une face d'une  masse cristalline semi-conductrice, l'autre face  de cette masse étant accolée<B>à</B> une électrode  de base de surface appréciable.

   Au dessin,  les électrodes émettrice et collectrice sont  désignées respectivement par les références  <B>1</B> et 2.  



  Le circuit extérieur comprend deux capa  cités<B>Cl</B><I>et</I><B><U>C.</U></B> représentant des court-circuite  parfaits pour la fréquence de travail considé  rée, deux résistances de charge R, et R2 et  deux sources d'alimentation<B>S,</B><I>et</I><B>S2</B> Munies  <B>de</B> potentiomètres     Pl    et, P2. Ce circuit exté  rieur -comporte des voltmètres V, et V, et  des ampèremètres<B>A,</B> et<B>A,</B> donnant les va  leurs de la tension et de l'intensité du cou  rant traversant le semi-conducteur du côté de  l'électrode émettrice et du côté de l'électrode  collectrice respectivement. La haute fréquence  est prise en<B>3</B> et 4 aux bornes de la résistance  R2.  



  On intercale avantageusement entre les  deux électrodes<B>1</B> et 2 une capacité<B>C'</B> en  vue de stabiliser la fréquence produite.  



  Le montage est similaire<B>à</B> celui de     pen-          thodes    couplées en vue de produire des oscil  lations en dents de scie.  



  On remarquera que, dans la forme d'exé  cution     ci-desstis    décrite, tout circuit matériel      susceptible de présenter un caractère marqué  d'inductance propre ou mutuelle est évité.  



  Il est<B>à</B> noter également     que    le générateur  décrit permet d'obtenir une valeur très élevée  de l'amplitude de l'oscillation produite.  



  Avec un tel générateur, on a pu mesurer  des valeurs correspondant<B>à 10</B>     milliwatts    de  puissance disponible pour une fréquence de  quelques     mégacycles.     



  La fréquence est limitée par les gran  deurs absolues de capacités et résistances que       15on    peut voir dans le schéma de     remplace.-          ment    qui a été représenté sur la     fig.    2 et dans       kquel:          Ce    désigne la capacité du côté électrode  émettrice;  <B>Ce</B> désigne la capacité du côté électrode  collectrice;  R. désigne la résistance en parallèle avec  <B>la</B> couche d'arrêt émettrice;       R.    désigne la résistance en parallèle avec  la couche d'arrêt collectrice;       Rp    désigne la résistance de parcours;

         Rt    désigne la résistance transversale d'in  teraction;       Ct    désigne la capacité transversale d'inter  action; cette dernière représentant non seule  ment la capacité interne transversale d'inter  action, mais également la capacité supplémen  taire     C'   <B>de</B> stabilisation de la fréquence.  



  L'agrégat semi-conducteur utilisé peut  être constitué par un cristal unique de ger  manium ou de silicium<B>à</B> deux couches d'arrêt  ou encore par un ensemble de plusieurs     eris-          taux   <B>à</B> deux couches d'arrêt, cet agrégat étant  <B>à</B> très haute résistance dans le sens de plus  grande résistance.  



  Par exemple, on peut utiliser un agrégat,  comprenant au moins deux semi-conducteurs  <B>à</B> caractère de     conductibilité    différente,     l'Lin     de ces semi-conducteurs coopérant, avec     F61ec-          trode    émettrice et comportant une ou plu  sieurs couches d'arrêt, par exemple une cou  che d'arrêt superficielle et une couche d'arrêt  interne, alors que l'autre     semi-conducte-trr     comporte avantageusement une couche d'arrêt  superficielle et coopère avec l'électrode collec  trice.

       Lun    des semi-conducteurs peut être<B>à</B>         conductibilité    électronique et l'autre<B>à</B>     con-          ductibilité    par défaut, électronique.  



  L'essentiel dans le fonctionnement en     oseil-          lateur    sont     les    éléments     Ct    et R, capacité et  résistance transversale des deux couches  d'arrêt (voir schéma. de remplacement de<B>la</B>       fig.    2). La mise en marche nécessite d'ail  leurs des valeurs déterminées de tensions de  polarisation     Ue    et 17, (voir     fig.   <B>3)</B> déter  minées par les potentiomètres     Pl    et P2 et  qui     voivent    correspondre respectivement aux  points de travail<B>A</B> et B (voir     fig.   <B>3)</B> pour  les deux couches d'arrêt..  



  On peut expliquer le fonctionnement de  la manière suivante: du côté commande, on  <B>a</B> une grande extension des lignes de courant  en raison d'une couche de type P     (eonducti-          bilité    par défaut électronique). Mais, puisque  cette extension des lignes de courant dépend  (lu potentiel côté commande, la résistance     Rt     (voir schéma de remplacement de la     fig.    2)  dépend aussi de !ce potentiel.

   Cette résistance  variable R, (dans le schéma de la     fig.    2 on  a     figuré        Rt        et        Ce        avec        des        flèches        pour        indi-          quer    leur forte dépendance des tensions de  polarisation, donc des points de travail) entre  les deux électrodes émettrice<B>1</B> et collectrice     9-          fait    du dispositif un amplificateur<B>à</B>     résistan-          ,ces    avec couplage interne.  



  Une partie de la puissance<B>à</B> l'électrode  collectrice 2 réagit sur le côté commande et  le déphase de<B>900</B> par rapport<B>à</B> la tension  de commande, en abaissant ce potentiel jusqu'à  ce que les lignes de courant<B>à</B> travers la  couche P ne soient plus suffisantes pour assu  rer et entretenir l'interaction.<B>A</B> ce moment,  la résistance     Rt    est très grande et la tension  (le réaction aux bornes de l'électrode émet  trice de commande insuffisante pour réduire  sensiblement le potentiel de commande. Ceci  provoque une charge de la capacité Ce (de  l'électrode émettrice de     eommande)    et déter  mine une nouvelle interaction.

   Le phénomène  s'entretient et se répète si bien que, par un  choix convenable des résistances de charge  RI et R2 (voir     fig.   <B>1)</B> et des tensions     U,   <I>et</I>     TT.     et, partant des intensités<B>1,</B> et I, on peut éta-           blir    et entretenir un régime stable d'oscilla  tions.  



  Sur la     fig.    4, on a représenté une autre  forme d'exécution de l'objet de l'invention.  Dans cette forme d'exécution, le cristal.  



  semi-conducteur<B>SC à</B> deux couches d'arrêt  coopère avec un montage d'oscillateur normal  comprenant les capacités<B>Cl</B><I>et</I><B>C2</B> qui servent  d'organes     découpleurs    destinés<B>à</B> éliminer la  perturbation qui pourrait être introduite par  les résistances des sources d'alimentation<B>S,</B>  et<B>S2</B> (qui peuvent être par exemple respecti  vement de 4 et<B>100</B> volts) et les résistances  de protection R, et R2,     qui    peuvent avoir  respectivement des valeurs de 200 et de  20000 ohms par exemple.  



  Le dispositif comprend également les bo  bines B, et B2 shuntées par les capacités<B>C',</B>  et<B><I><U>C.</U></I></B> et reliées en série aux électrodes émet  trice<B>1</B> et collectrice 2.  



  Le couplage des deux circuits émetteur et  collecteur est réalisé par la capacité stabilisa  trice<B>C'.</B> Les points de liaison, respectifs, de  cette capacité<B>C'</B> aux bobines B, et B2 sont  tels, qu'ils correspondent simultanément et  compte tenu de la valeur de<B>C',</B> aux points de  travail<B>A</B> et B     (fig.   <B>3)</B> des deux couches  d'arrêt du semi-conducteur.  



  Dans ce dispositif de la     fig.    4, on pourrait  remplacer, pour réaliser la stabilisation de la  fréquence, la capacité     C'    par un organe     piézo-          électrique    (quartz par exemple) en résonance  série ou encore brancher l'organe     piézoélec-          trique    en parallèle sur le circuit émetteur.  



  Sur la fi-.<B>5,</B> on a représenté une variante  du dispositif de la     ffig.    4 dans lequel le cou  plage des deux circuits émetteur et collecteur  est réalisé par les     inductances    B, et B2.  



  La capacité stabilisatrice est placée, dans  cette variante, comme dans la forme     d'exée-Li-          tion    de la fi-.<B>1,</B> directement entre les élec  trodes émettrice<B>1</B> et collectrice<B><U>1.</U></B>

Claims (1)

1. REVENDICATION: Générateur haute fréquence, caractérisé par un agrégat semi-conducteur<B>à</B> au moins deux couches d'arrêt, qui est<B>à</B> très haute résistance dans le sens de plus grande résis tance, cet agrégat étant muni de deux élec trodes,<B>à</B> savoir une électrode émettrice de commande et une électrode collectrice coop6- rant respectivement avec les deux couches d'arrêt de l'agrégat. SOUS-REVENDICATIONS: <B>1.</B> Générateur haute fréquence selon la revendication, caractérisé par le fait qu'une capacité stabilisatrice de fréquence est dis posée entre ces deux électrodes. 2.

   Générateur haute fréquence selon la revendication, caractérisé par le fait qu'u'il organe piézoélectrique en résonance série est disposé entre ces deux électrodes. <B>3.</B> Générateur haute fréquence selon la revendication, caractérisé par le fait qu'un c,rgane piézoélectrique est branché en paral lèle sur le circuit de commande. 4. Générateur haute fréquence selon la revendication, caractérisé par le fait que Pagré.-at est constitué par un cristal de ger manium<B>à</B> deux couches d'arrêt.

   <B>5.</B> Générateur haute fréquence selon la revendication, caractérisé par le fait que Pagrégat est constitué par un cristal de sili- eium <B>à</B> deux couches d'arrêt.. <B>6.</B> Générateur haute fréquence selon la revendication, caractérisé par le lait que l'a-1-régat est constitué par un ensemble de plusieurs semi-conducteurs présentant des caractères de eonductibilité différents dont au moins un est<B>à</B> conductibilité électronique et un autre<B>à</B> conductibilité par défaut élec- 1 ronique.