Amplificateur détecteur pour la télégraphie et la, téléphonie sans fil. La présente invention a pour objet un amplificateur détecteur pour la télégraphie et la téléphonie sans fil établi en utilisant les tubes à vide à trois électrodes.
Ces tubes vide comprennent comme l'on sait: une cathode incandescente généralement réalisée sous la forme d'un filament que l'on porte à l'in candescence au moyen d'un courant électrique, une anode, gériéraleinent en forme de plaque, portée à un potentiel convenable par rapport à i la cathode, et enfin une électrode auxiliaire interposée entre la cathode et l'anode, géné ralement réalisée sous la forme d'une grille.
On a étudié ces tubes à vide jusqu'à présent pour faire deux types d'appareils distincts: des amplificateurs et des détecteurs. Quelquefois ces deux appareils sont réunis dans une même boîte, mais y sont simplement juxtaposés, par exemple l'un des tubes à vide sert de détecteur, les autres d'amplificateurs.
L'appareil, objet de la présente invention, réunit ces deux fonctions; il comporte plu sieurs tubes à vide à trois électrodes couplés en cascade au moyen d'une combinaison de résistances et capacités agencées de telle sorte que chaque tube fonctionne simultané ment comme amplificateur et comme détec teur comme il va être expliqué ci-après.
Les fig. 1 et 2 ne sont données ici qu'à titre documentaire pour expliquer plus claire ment le fonctionnement de l'appareil, tandis que la fig. 3 donne; à titre d'exemple, une forme d'exécution dudit appareil.
Les différents tubes de l'âppareil étant tous montés suivant un schéma identique, il suffit d'expliquer le fonctionnement pour l'un d'eux. Soit V la tension appliquée à l'électrode plaque, et v la tension sur la grille. Il passe des courants électroniques I du filament à la plaque et i du filament à la grille. La fig. 1 montre la variation de<I>I</I> (courbe<I>D)</I> et<I>i</I> (courbe C) en fonction de v, le voltage V restant fixe.
Tous les potentiels sont comptés depuis la borne positive des accumulateurs de chauf fage du filament. On suppose la grille portée à un voltage moyen vo et oscillant autour de ce voltage:
EMI0002.0002
Le courant moyen filament-grille i", obtenu dans ces conditions différera du courant in en l'absence d'oscillations. On trouve facile ment, en se servant des premiers termes de la formule de Taylor:
EMI0002.0006
La différence entre i. et in est propor tionnelle à la dérivée seconde de la courbe C et au carré de l'amplitude oscillatoire u.
La courbe C' représente i", en fonction de vo pour une valeur donnée de -is.
Suivant le schéma de la fig. 2, la grille est reliée à un point de voltage positif ri par l'intermédiaire d'une résistance r. Si un courant constant circule dans le circuit fila ment-résistance-grille, sa valeur et la valeur correspondante du potentiel de la grille sont définies par l'intersection B de la courbe C avec la droite<I>v =</I> v, <I>-</I> ir, fig. 1.
Si maintenant on applique aux bornes B, fig. 2, des variations sinusoïdales de voltage de période T et d'amplitude Z ; la réactance du condensateur C, fig. 2, étant supposée négligeable pour des courants de période T, la tension de grille variera suivant la loi
EMI0002.0023
Le potentiel moyen vo est déterminé par le fait qu'en suite de la présence du conden sateur C, le courant moyen dans cette branche du circuit est 0, de manière que le courant moyen à travers la résistance r est égal au courant moyen de grille i,
n. Ledit potentiel moyen vo de la grille sera ainsi défini par le point d'intersection B'.
La variation du voltage moyen de la grille par suite de l'application des oscilla tions d'amplitude ic est mesurée par bb'. Le courant filament-plaque était à l'origine In (courbe D). Lors de l'arrivée des oscillations on obtient 1 Un courant oscillant de grande ampli tude
EMI0002.0033
2 Une variation du courant moyen, qui passe de In @, I,,,
EMI0002.0037
Cette variation est proportionnelle à LG', c'est-à-dire à l'écart des courbes CC',
donc ail carré de l'amplitude ii du potentiel oscil lant de la grille. Elle pourra être décelée par un ampèremètre continu, ou si lori reçoit une série de trains d'onde, par titi téléphone.
On obtient donc ainsi deux effets super posés 1 Effet amplificateur. Le tube à vide fournit dans le circuit filament-plaque un courant oscillatoire de haute fréquence, dont l'amplitude est proportionnelle à l'amplitude du potentiel oscillant de grille; \3 Effet détecteur. Il se produit unie varia tion du courant moyen filament-plaque, pro portionnelle au carré de l'amplitude du poten tiel oscillant de grille.
Les conditions de meilleure sensibilité exigent pour chaque tube: 1 Uii règlage du potentiel ri et de la résistance r de faon que la droite<I>v= ri</I> -ir- coupe les courbes CC' en deux points très écartés; 2 Une construction de tube à vide et un règlage du potentiel l' de plaque et du chauffage, de farcir que la courbe D soit aussi inclinée que possible.
Tels sont le- fonctionnement et les meil leures conditions de sensibilité pour chacun des tubes à vide de l'amplificateur détecteur, objet de la présente invention et dont une forme d'exécution est représentée, à titre d'exemple, par la fig. 3.
On a représenté dans cette figure un amplificateur détecteur comprenant trois tubes à vide montés en cascade, mais il est évident qu'il peut y en avoir un nombre quelconque sans rien changer au principe du l'invention.
Les trou tubes à vide de l'appareil re présenté, à titre d'exemple, fig. 3, comportent respectivement les trois électrodes f i gi pi, f:
a g-1 p2, <I>f s</I> g3 p3. Les filaments<I>f</I> i f 2<B>f,9</B> sont alimentés par la source d'électricité commune t1. Les plaques<B>pi p2</B> pa sont portées au potentiel convenable par rapport aux fila ments respectifs fi<I>f</I> I fs au moyen d'une source d'électricité à haut voltage V.
Le couplage d'un tube au suivant est réalisé comme il a été indiqué au début de la présente description par une combinaison de résistances et capacités, l'agencement étant tel qu'on obtienne sur le courant :filament plaque de chaque tube les deux effets, ampli ficateur et détecteur.
Cette combinaison de résistances et capa cités peut être celle indiquée, à titre d'exem ple, sur la fig. 3.
Des résistances<I>Ri</I> RI <I>. . .</I> sont intercalées dans le circuit filament plaque de chaque tube et les grilles g1 gag g3 <B>...</B> sont reliées par des résistances r'i r' r3 <I>à</I> un p0tentio- métre p qui permet de régler le potentiel fixe v1 dont il a été question précédemment.
Enfin des capacités C= <B><I>CI</I> ...</B> relient respectivement chaque plaque d'un tube à la grille du tube suivant.
Les variations oscillatoires de voltage provenant, par exemple, d'un circuit oscillant recevant des oscillations de haute fréquence de télégraphie ou téléphonie sans fil sont appliquées aux bornes B. Il s'ensuit comme il a été expliqué ci-avant que le courant filanient-plaque du premier tube subit les deux effets amplificateur et détecteur, clé manière que la chute ohmique de potentiel <I>Ri I</I> dans la résistance Ri varie en con formité. Ces variations sont transmises par la capacité CI à la grille fa da tube suivant et ainsi de suite. Dans le circuit filament- plaque du dernier tube à vide on intercale un téléphone T aux lieu et place de la ré sistance R.
Tous les tubes à vide de l'appareil tra vaillent donc simultanément en amplificateur et détecteur, chacun transmettant au suivant les oscillations qu'il a amplifiées et partielle ment redressées. La proportion des deux effets dépendant de l'amplitude du potentiel oscil- lant de grille, on conçoit qu'on obtienne ainsi, avec l'appareil suivant l'invention comportant plusieurs tubes en série, une amplification très grande et un effet détecteur excellent.
Les valeurs des résistances ri Ï2 ri ... et Ri M <I>...</I> dépendent du type de tubes à vide, ainsi que les valeurs des capacités Ci CI<B><I>CI</I> ...</B> Mais on prendra de préférence, si les tubes à vide sont identiques, Ces différents éléments peuvent être choisis de telle sorte que les premiers tubes agissent plus particulièrement en amplificateurs et les derniers en détecteurs.
Si l'on choisit pour les capacités C des valeurs aussi petites que possible on peut arriver ainsi à ce que la haute fréquence seule soit transmise d'un tube à vide au sui vant, la basse fréquence étant arrêtée.
L'amplificateur détecteur ainsi monté cons titue alors un filtre qui atténue beaucoup les parasites et les transmissions fortes, gênantes, et ne renforce bien que les transmissions faibles. En particulier, il a été possible de supprimer complètement le bruissement per- rnanent que font entendre presque tous les amplificateurs, et qui provient des irrégularités du premier tube à vide amplifiées par les suivants.
La combinaison de résistances et capacités opérant le couplage d'un tube au suivant peut être réalisée de toute autre façon que celle décrite et représentée à titre d'exemple, à condition toutefois que le fonctionnement soit respecté. .
C'est ainsi que; par l'adjonction de capa cités reliant la- plaque d'un tube à la grille d'un des atubes précédents, on peut faire passer deux fois la transmission à travers les mêmes tubes et augmenter en conséquence les effets produits.