<Desc/Clms Page number 1>
Amplificateur à large bande à modulation de grille L'invention a pour objet un amplificateur à large bande à modulation de grille.
On rencontre de sérieuses difficultés pratiques pour l'établissement d'amplificateurs de télévision à modulation de grille et d'amplificateurs à modulation de grille analogues. On a en particulier à résoudre deux problèmes principaux dus tous deux au courant de grille qui circule dans l'étage modulé.
Selon une exigence idéale, l'étage modulé devrait être excité au moyen d'une tension constante de fréquence porteuse pendant les modifications de polarisation qui s'effectuent aux fréquences de modulation sous l'effet des signaux d'entrée de modulation appliqués à la grille. Cependant, en pratique, à cause de la valeur finie de l'impédance de la source de tension d'excitation de fréquence porteuse, deux erreurs principales ont tendance à se produire l ) A cause de la nature non linéaire des courants grille de l'étage modulé, il se produit un défaut de linéarité au cours de chaque cycle de modulation, et 2) à cause de la circulation du courant grille à travers l'impédance de la source d'excitation,
qui n'est pas constante dans toute la large bande des fréquences désirées de sortie, il se produit un manque d'uniformité de réponse à l'intérieur de cette bande. Selon la pratique actuelle, la première des erreurs, qui se fait sentir à toutes les fréquences de modulation, est généralement réduite autant que faire se peut, soit en rendant la charge non linéaire due au courant de grille de l'amplificateur modulé très petite par rapport à l'amortissement du circuit d'excitation HF, soit en donnant une faible valeur à l'impédance de la source d'excitation HF, tandis que la seconde de ces erreurs est généralement réduite en construisant la source d'excitation HF de manière que son impédance reste sensiblement constante et de faible valeur dans tout le domaine des fréquences de sortie désirées, en d'autres termes,
en dimensionnant l'étage d'excitation HF qui n'a en principe besoin de laisser passer que la fréquence porteuse, de manière qu'il présente une bande passante d'aussi grande largeur que l'amplificateur modulé à modulation de grille.
Cette manière de faire, à savoir celle consistant à donner une grande largeur dé bande à l'étage d'excitation a pour résultat un très mauvais rendement dans cet étage, celui-ci de-
<Desc/Clms Page number 2>
vaut être fortement amorti. En effet, selon la pratique courante, le rendement de conversion du ou des tubes de l'étage. d'excitation est souvent réduit à la moitié ou au tiers de celui qu'on pourrait autrement obtenir, ceci simplement afin d'obtenir la grande largeur de bande nécessaire et, en conséquence, la valeur constante de l'impédance de la source d'excitation.
La présente invention a pour but d'éviter cet inconvénient et de fournir un amplificateur à large bande à modulation de grille comprenant un étage d'excitation fonctionnant à haut rendement et permettant néanmoins d'obtenir une bonne linéarité de réponse pour les fréquences de sortie.
L'amplificateur faisant l'objet de la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend un étage d'excitation amplificateur de fréquence porteuse et à bande étroite, un étage excité amplificateur à large bande, un circuit à impédance au moins sensiblement constante comprenant au moins deux sections et couplant le circuit de sortie de l'étage d'excitation au circuit d'entrée de l'étage excité, et des moyens pour superposer, dans ledit circuit de grille d'entrée de l'étage excité, des potentiels de modulation s'étendant dans une large bande de fréquences, la disposition étant telle que, en fonctionnement, ledit circuit à impédance constante fonctionne comme un circuit d'emmagasinage qui, en agissant de la manière d'un volant,
fournit au circuit de grille de l'étage excité l'énergie nécessaire à des fréquences comprises à l'intérieur de ladite large bande mais tombant à l'extérieur de la bande étroite de l'étage d'excitation. Etant donné que l'étage d'excitation est à bande passante étroite, il peut être construit de manière à présenter un rendement de conversion élevé. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'amplificateur faisant l'objet de la présente invention.
La'fig. 1 est un schéma simplifié de la première forme d'exécution ; et la fig. 2 est un schéma analogue de la seconde forme d'exécution. Pour simplifier, on a représenté les étages d'excitation et excités de chacune des deux formes d'exécution comme ne comprenant chacun qu'un seul tube, ce tube étant une triode, et les sources de modulation sont simplement indiquées de façon conventionnelle. Aux deux figures, les inductances et les capacités sont respectivement désignées par des signes de référence comprenant la lettre L ou L' et la lettre C ou C', les résistances étant désignées par des signes de référence comprenant la lettre R.
Les réactances désignées par des signes de référence ne comportant pas d'indice sont des réactances de sections d'un circuit de couplage et sont dimensionnées, ainsi qu'on l'expliquera plus loin de façon plus détaillée, de manière à satisfaire à l'équation
EMI2.13
(où L, C et R sont respectivement les valeurs de l'inductance, de la capacité et de la résistance) pour les sections contenant ces éléments. Les réactances désignées par des signes de référence comportant un indice sont des réactances d'accord dimensionnées de manière à accorder le circuit considéré, conjointement avec d'autres réactances et comme cela sera spécifié plus loin, à la fréquence porteuse fn ou w" en mesure angulaire.
Dans la première forme d'exécution, représentée à la fig. 1, la fréquence porteuse f, est appliquée comme indiqué à la grille du tube VI de l'étage d'excitation. Cet étage est à bande passante étroite et son circuit d'anode comprend un circuit accordé C' L' résonnant à la fréquence porteuse f", comme indiqué par le signe wo. Ce circuit peut être accordé de façon très aiguë et le rendement de conversion du tube VI peut donc être élevé.
Ladite inductance L' est couplée à une autre inductance 2L' aux bornes de laquelle est branché un condensateur C qui est accordé par l'inductance 2L' à la fréquence porteuse f", 2L' étant évidemment un signe de référence et n'indiquant nullement que la valeur de l'inductance 2L' est double de celle de l'inductance L'. Le condensateur C fait partie d'une section de circuit
<Desc/Clms Page number 3>
LRC dimensionné de manière à satisfaire à l'équation
EMI3.2
et dont les autres éléments comprennent une inductance L et une résistance R. Un condensateur 2C' accorde l'inductance L à la fréquence f", comme indiqué.
La borne du condensateur 2C' opposée à l'inductance L est reliée à la grille de commande d'un tube V2 de l'amplificateur à modulation de grille par l'intermédiaire d'une inductance 2L et d'un condensateur 3C' qui accorde cette inductance à la fréquence f". L'inductance 2L constitue l'élément inductif d'une seconde section du circuit de couplage, cet élément étant dimensionné de manière à satisfaire l'équation ci-dessus et cette seconde section comprenant, comme autres éléments, un condensateur 2C, une résistance 2R et une résistance efficace de valeur R que présente à sa sortie l'ensemble du circuit comprenant les éléments L', C', 2L', C, L, 2C et R et qui, en fait, est branchée entre le point commun des éléments 2C' et 2L et la masse.
Cette résistance effective de valeur R est numériquement égale à la valeur de la résistance 2R de la seconde section du circuit de couplage. Le condensateur 2C est accordé à la fréquence f" par une inductance parallèle 3L'. Les potentiels de modulation fournis par une source M sont appliqués à la grille du tube V2 à travers la résistance 2R et le circuit 3L' 2C, comme indiqué, et des signaux de sortie modulés sont prélevés entre l'anode du tube V2 et la masse et utilisés de toute façon désirée.
D'après la description qui précède, la deuxième forme d'exécution représentée à la fig. 2 s'explique d'elle-même. Comme dans la première, le circuit d'anode L' C' est couplé à une inductance 2L' qui est accordée par un condensateur C à la fréquence fn. Le condensateur C et les éléments L et R sont dimen- sionnés, dans cette forme d'exécution également, de manière à satisfaire à l'équation ci-dessus et un condensateur 2C accorde l'inductance L à la fréquence f". Le condensateur 2C de la section suivante du circuit de couplage est cependant connecté dans une branche shunt de ce circuit et accordé à la fréquence fo par l'inductance 3L'.
Cet élément 2C et les éléments 2L et 2R sont dimensionnés de façon à satisfaire l'équation ci-dessus, l'élément 2L étant accordé à la fréquence fo par le condensateur 3C'. Des potentiels de modulation sont appliqués à la grille de commande du tube V2 à partir de la source M et à travers un circuit accordé à la fréquence fo et comprenant une inductance 4L' qui est accordée, par la capacité de grille 4C' (représentée en pointillé) du tube V2, à la fréquence f o.
Les amplificateurs décrits comprennent un circuit de couplage à plusieurs sections et à impédance de sortie sensiblement constante dans la bande des fréquences de sortie désirée, cela étant dû au fait que certains des éléments de chaque section sont dimensionnés de façon à satisfaire à l'équation
EMI3.19
comme expliqué ci-dessus. Ce circuit peut évidemment présenter plus de deux sections. Il fonctionne, du fait de son impédance de sortie sensiblement constante dans la large bande des fréquences désirées, comme dispositif d'emmagasinage d'énergie à volant, par rapport à l'étage d'excitation qui est à bande étroite de sortie. Il fournit ainsi à l'étage excité l'énergie que l'étage d'excitation n'est pas en mesure de lui donner.