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PERFECTIONNEMENTS AUX CIRCUITS ELECTRIQUES UTILISANT DES TUBES A VIDE.
L'invention se rapporte aux systèmes électriques pour la translation d'ondes, et plus particulièrement aux circuits amplificateurs utilisant des tubes à vide ou à décharge électronique. Jusqu'ici, dans les systèmes amplificateurs où une grande amplification est requise, il est de coutume de connecter un certain nom- bre de tubes à vide en parallèle. Une des difficultés rencontrées dans les arran- gements de ce genre, a été de prévoir pour la grille une excitation égale dans cha- que tube, et d'obtenir que chaque tube fonctionne avec une impédance-plaque sembla- ble. Cela est surtout le cas dans les systèmes pour l'amplification de très hautes fréquences, par exemple de l'ordre de 20 mégacycles, et on a proposé de monter les tubes très près l'un de l'autre pour éviter cet inconvénient.
Cependant cette pro- ximité des tubes, dans ces conditions, crée des oscillations étrangères dues au cou- plage de leurs électrodes. Donc jusqu'à présent on a été limité quant au nombre de tubes qui peuvent être connectés en parallèle, et pour les très hautes fréquences mentionnées ci-dessus cette limite a été de trois ou quatre tubes. Cela évidemment limite l'amplification totule que l'un peut obtonir
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Afin d'accroître le nombre de tubes et par suite de permettre d'utili-
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ser des.fréquences plus grandes, on a ,proposé"d'arranger en disposition dite Il pusi- pull" deux ensembles de tubes connoctés en parallèle.
Bien que cette disposition double ',3rtainement la limite du nombre des tubes utilisables, cet arrangement est limité, et cette limite est de six à huittubes pour les très hautes fréquer
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ces, c .st-à-dire trois ou quatre par ensemble.
-Un des buts de la présente invention est d'accroître pratiquement le nombre de tubes qu'il est passible d'utiliser sans 'rencontrer les difficultés mention
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nées c::,..dessus. Suivant un de ses faits oaractoristiqueu, Kou Hurifj dû jl'uul'otJ do tubes, connectes en"push-pull", sont disposés pour envoyer leur énergie dans un cir- cuit de départ commun, chaque groupe étant arrangé pour appliquer son énergie en un point de voltage anti-nodal, différent de ceux auxquels les autres groupes appli- qùent eurs énergies.
Ces faits, ainsi que d'autres non' spécialement mentionnés ici, sont mieux compris de la description suivante basée sur les dessins ci-joints, qui mon- trent m développement pas à pas de l'invention, Sur ces dessins: les figures 1 et
2 représentent, en leurs points essentiels, les formes connues de circuits "push- pull" tilisant des. tubes à trois électrodes, tandis que les figures 3 et 4 donnent deux @rmes de réalisation de l'invention. Sur toutes ces figures, les mêmes chif-
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fres c" lettres ,de l'éférence désignent les mêmes appareils.
La figure 1 montre les parties essentielles d'un arrangement push-pull pour . '.xcu:î.ts, loi sOIn'ces d'alimentation en courant pour le filament et l'anode étant omises dans un but de simplicité. Deux tubes 1 et xi ont leuru grilleu l'uBl't)c- tives G'3..et. G2,ains¯ que leurs anodes Fi et P2, connectées en par les tran@ 'ormateurs de départ et d'arrivée IT et OT, chacun de ceux-ci comprenant des enrobements primaires et secondaires respectivement ITP, OTP et ITS, OTS, Les fi- laments F1 et F2 sont connectés en un point commun et au point milieu d'un conden- satev: CI par lequel les circuits grilles sont accordés. Les circuits anodes de ces tubes sont accordés par un condensateur C2 en parallèle avec l'enroulement pri- maire OTP du transformateur de départ OT.
Des condensateurs équilibreurs B1 et B2 sant aussi prévus dont les fonctions sont de neutraliser les effets de capacité entr@ les électrodes des tubes, et cela de la manière bien connue. Le circuit d'ar-
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rivée est alimenté à travers l'enroulement primaire ITP du transformateur IT, tan- dis que le circuit de départ comprend l'enroulement secondaire OTS du transforma- teur OT.
Si on désire accroître l'énergie qui doit être traitée par l'arrange- ment montré fig.l, des tubes additionnels doivent être connectés en parallèle avec chacun des tubes 1 et 2. Si l'arrangement est destiné à amplifier des courants à très hautes fréquences, il convient alors de réduire C1 et C à de très basses va- leurs, utilisant ces appareils seulement comme condensateurs verniers, puisque les capacités des tubes en parallèle sont plus grandes que nécessaire sans les capacités additionnelles de C1 et de C2.
De plus afin d'obtenir une plus grande rangée pour l'ajustement des longueurs d'ondes que ce qui est possible par l'ajustement des pe- tits condensateurs C1 et C2, et aussi pour surmonter les difficultés mécaniques Qui résultent de la petitesse des bobines d'inductance pour ces hautes fréquences, il y a avantage d'avoir recours à une syntonisation en série, ainsi qu'il est montré fig.
2.
Sur les figures 1 et 2, les points nodaux pour les voltages ont été indiqués par la courbe V. Une étude montre que si dans le cas de la figure 1 il y a seulement un point anti-nodal pour le voltage, il y en a deux dans chacun des
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dm, u1'uul.La du la l'1L., 1;;ivLy,l.i, 1. i>.avvi; ).ou 0llj"leI.LtSIJ C3 aL 04 du ctruulL plaque, et à travers les capa.cités C1 et C3 du circuit grille. De plus on peut- voir en examinant la fig. 2 que les circuits d'arrivée et de départ deviennent symé- triques vers les lignes à travers les points centraux de leurs bobines d'inductance quand les valeurs de C3 et de C4 sont respectivement égales aux valeurs de Cl et de C2 ensemble avec leurs capacités respectives en parallèle des tubes.
Cela suggère
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3ci possibilité de fournir do l'énersie dans ce circuit de départ à travers C4, de ]13 même manière que ce qui a lieu pour les tubes connectés à travers C2, et d'exciter les grilles des tubes par le voltage à travers C3 de la même manière que celle ser- vant à exciter les tubes de la figure 2 par le voltage à travers CIL De plus, les relations de phases sont telles que les tubes excités par le voltage à travers C3 peuvent fournir de l'énergie dans le circuit de départ à travers 04 en plus de l' énergie fournie par ceux déjà montrés!
Suivant la présente invention, les condensateurs C3 et C4 sont rempla- cés par un deuxième groupe de tubes en "push-pull".
Le circuit résultant est in-
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diqué fig. 3 où les points nodaux des voltages ont lieu aux points centraux des bo- bines d'inductanco sur chaque côté des.circuits accordés d'arrivée et de départ.
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Un ajuotomonl .0;': a et do 3'accord ont fait on fr<1;aiifl; varier ;joi:1; c'l <.ii C"1 dans If! circuit grille, et en faisant varier C'2 ou C"2 dans'le circuit anode.
Il est pos- sible, 'en faisant varier les amplitudes relatives de C'2 et de C"2, tout en sain- tenant constante leur capacité en série, de maintenir le circuit accorde pour ré- gler le voltage.relatif sur les grilles des deux groupes de tubes, et ainsi de les
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rendre égaux'., Semblablement en modifiant alternativement C'2,et C"2, il est -os- sible d'ajuster le circuit de départ de Janiére que chaque groupe de tubes fonction- no on "pufJh-pnl1" dUll±J la Brno imp(,r1f.1no. De In norte los df'ux moyens ,:'ajuste- ment sont permis, lesquels sont nécessaires pour diviser également la charge entre les deux groupes de tubes. Bien que le circuit de départ ait été montré comme couplé inductivement à la charge, il peut être couplé par capacité, ainsi qu'il est indiqué figure 4.
Il est maintenant évident qu'avec un arrangement tel que celui indi- qué fig.3, le nombre de tubes qu'il est possible d'utiliser en parallèle a été qua- druplé, puisqu'il est possible d'en utiliser trois ou quatre en parallèle dans cha- que coin, obtenant ainsi un total de douze à seize tubes. Un circuit de ce genre
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sertparticulièrement pour l'amplificat'xon de fréquences radiophoniques d'ondes ex- tra-courtes, c'est-à-dire d'ondes ayant une longueur de moins de 100 mètres.
Si maintenant, les condensateurs équilibreurs et le circuit filament sont omis par raison de simplicité, on peut dessiner la figure 3 ainsi qu'il est
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montré fig.5. Un (maman do co 011'culL il0111,1't) qu'1.1 out, 1'o"01h]0 d'<Í'I.rn1ro cot ar- rangement à un-nombre quelconque de paires de tubes, pourvu toujours que la distan- ce électrique entre chaque pairesoit la moitié d'une longueur d'onde ou un multiple de cette moitié. La fig. 6 montre un tel circuit comprenant quatre paires de tubes.
Le système dans ce cas ressemble à deux lignes artificielles sur lesquelles des on- 'des stationnaires sont créées. Il y a un groupe de tubes pour chaque boucle de voltage. Une des lignes artificielles alimente les grilles et l'autre reçoit l'é- nergie des anodes, Les capacités pour l'énergie, avec les capacités d'accord en pa 'l'allèle, forment les capacités en parallèle de la ligne, et les bobines d'accord des inductances en série des lignes artificielles. Un arrangement alterné serait d'insérer les condensateurs d'accord en série avec les bobines d'accord, au lieu
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de les mettre en parallèle ainsi qu'il est montré fig.6.
REVENDICATIONS.
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1 - Arrangement de circuits comprenant une série de groupes consistant chacun en tubes ou valves disposés en "push-pull", les dits groupes fournissant de l'énergie dans un circuit de départ commun.
2 - Arrangement de circuits pour transmettre de l'énergie électrique, dans lequel une série de groupes du tubes à décharge électronique sont prévus et con nectés en push-pull, les groupes successifs étant séparés l'un de l'autre par une distance électrique égale à une demi-longueur d'onde, ou égale à un multiple entier d'une longueur d'onde.
3 - Arrangement de circuits pour transmettre de l'énergie électrique, comprenant deux lignes artificielles, l'une alimentant les grilles d'une série de groupes de tubes disposés en push-pull, et l'autre recevant l'énergie provenant des anodes des dits tubes, dans lequel les impédances shunts de la dite ligne comprennent les capacités entre électrodes des tubes ensemble avec des capacités associés équi- libreuses et d'accord, insérées aux points anti-nodaux de voltage le.long de la di- te ligne.
4 - Circuit amplificateur pour fréquences radio-phoniques, comprenant, . une série de systèmes amplificateurs du type push-pull, connectés en des points an- ti-nôdaux suàcessifs de voltage dans un circuit de départ commun à tout le système.
5 - Arrangement de circuits dans lequel un assemblage de tubes à déchar' ge électronique, disposés en push-pull, est placé aussi en push-pull avec un autre assemblage semblable.
6 - Arrangement de circuits dans lequel une série d'assemblages, com- prenant chacun une série',de tubes disposés en push-pull, sont placés aussi en push- pull avec une série d'assemblages semblables.
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IMPROVEMENTS TO ELECTRICAL CIRCUITS USING VACUUM TUBES.
The invention relates to electrical systems for translating waves, and more particularly to amplifier circuits using vacuum or electronic discharge tubes. Heretofore, in amplifier systems where large amplification is required, it is customary to connect a number of vacuum tubes in parallel. One of the difficulties encountered in arrangements of this kind has been to provide for the grid an equal excitation in each tube, and to obtain that each tube operates with a similar plate impedance. This is especially the case in systems for amplifying very high frequencies, for example of the order of 20 megacycles, and it has been proposed to mount the tubes very close to each other to avoid this drawback.
However, this proximity of the tubes, under these conditions, creates extraneous oscillations due to the coupling of their electrodes. So until now we have been limited as to the number of tubes that can be connected in parallel, and for the very high frequencies mentioned above this limit has been three or four tubes. This obviously limits the totule amplification that one can obtain
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In order to increase the number of tubes and consequently to allow the use of
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At higher frequencies, it has been proposed to "arrange in a so-called Il pusi- pull arrangement" two sets of tubes connected in parallel.
Although this arrangement doubles the limit on the number of usable tubes, this arrangement is limited, and this limit is from six to eight tubes for very high frequencies.
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these, that is, three or four per set.
One of the objects of the present invention is to increase practically the number of tubes which it is possible to use without 'encountering the difficulties mentioned.
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born c ::, .. above. According to one of his characteristic facts, Kou Hurifj due to the fact that the tubes, connected in "push-pull", are arranged to send their energy in a common starting circuit, each group being arranged to apply its energy in an anti-nodal voltage point, different from those to which other groups apply their energies.
These facts, as well as others not specially mentioned herein, are best understood from the following description based on the accompanying drawings, which show a step-by-step development of the invention. In these drawings: Figs. 1 and
2 show, at their essential points, the known forms of "push-pull" circuits using. tubes with three electrodes, while Figures 3 and 4 show two embodiments of the invention. In all these figures, the same figures
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fres c "letters, from the reference designate the same devices.
Figure 1 shows the essential parts of a push-pull arrangement for. '.xcu: î.ts, law sOIn'ces current supply for the filament and the anode being omitted for the sake of simplicity. Two tubes 1 and xi have their grilleu the uBl't) c- tives G'3..et. G2, as well as their anodes Fi and P2, connected by the outgoing and incoming transmitters IT and OT, each of these comprising primary and secondary coatings respectively ITP, OTP and ITS, OTS, The F1 and F2 filaments are connected at a common point and at the midpoint of a condensatev: CI through which the gate circuits are tuned. The anode circuits of these tubes are tuned by a capacitor C2 in parallel with the primary winding OTP of the starting transformer OT.
Balancing capacitors B1 and B2 are also provided, the functions of which are to neutralize the effects of capacitance between the electrodes of the tubes, and this in the well known manner. The ar- circuit
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riveted is fed through the ITP primary winding of the IT transformer, while the outgoing circuit includes the OTS secondary winding of the OT transformer.
If it is desired to increase the energy which must be processed by the arrangement shown in fig.l, additional tubes must be connected in parallel with each of the tubes 1 and 2. If the arrangement is intended to amplify currents at very high frequencies, it is then necessary to reduce C1 and C to very low values, using these devices only as vernier capacitors, since the capacities of the tubes in parallel are greater than necessary without the additional capacities of C1 and C2.
In addition in order to obtain a larger row for the adjustment of the wavelengths than is possible by the adjustment of the small capacitors C1 and C2, and also to overcome the mechanical difficulties which result from the smallness of the inductance coils for these high frequencies, it is advantageous to have recourse to a tuning in series, as it is shown in fig.
2.
In figures 1 and 2, the nodal points for the voltages have been indicated by the curve V. A study shows that if in the case of figure 1 there is only one anti-nodal point for the voltage, there is two in each of
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dm, u1'uul.La du la l'1L., 1 ;; ivLy, l.i, 1. i> .avvi; ). or 0llj "leI.LtSIJ C3 aL 04 of the plate ctruulL, and through the capacities C1 and C3 of the grid circuit. Moreover, it can be seen by examining fig. 2 that the arrival and departure circuits become symmetrical towards the lines through the center points of their inductance coils when the values of C3 and C4 are respectively equal to the values of C1 and C2 together with their respective capacities in parallel of the tubes.
This suggests
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3 here possibility of supplying the energy in this starting circuit through C4, of] 13 in the same way as that which takes place for the tubes connected through C2, and to excite the grids of the tubes by the voltage through C3 of the same way as that used to excite the tubes of figure 2 by the voltage across CIL In addition, the phase relations are such that the tubes excited by the voltage across C3 can supply energy in the circuit starting through 04 in addition to the energy supplied by those already shown!
According to the present invention, the capacitors C3 and C4 are replaced by a second group of "push-pull" tubes.
The resulting circuit is in-
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indicated fig. 3 where the nodal points of the voltages take place at the central points of the inductance coils on each side of the tuned arrival and departure circuits.
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Un ajuotomonl .0; ': a and do 3' agreement made one fr <1; aiifl; vary; joi: 1; c'l <.ii C "1 in the grid circuit, and by varying C'2 or C" 2 in the anode circuit.
It is possible, by varying the relative amplitudes of C'2 and C "2, while keeping their series capacitance constant, to keep the circuit tuned to regulate the relative voltage on the gates. of the two groups of tubes, and so
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make equal '., Similarly by alternately modifying C'2, and C "2, it is -os- possible to adjust the starting circuit of Janiére that each group of tubes function- no on" pufJh-pnl1 "dUll ± J The Brno imp (, r1f.1no. De In norte los df'ux means,: 'adjustments are allowed, which are necessary to divide the load equally between the two groups of tubes. Although the starting circuit has been shown as inductively coupled to the load, it can be capacitively coupled, as shown in figure 4.
It is now evident that with an arrangement such as that shown in fig. 3, the number of tubes that it is possible to use in parallel has been quadruple, since it is possible to use three or four in parallel in each corner, thus obtaining a total of twelve to sixteen tubes. A circuit of this kind
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Especially useful for amplifying extra-shortwave radio frequencies, that is, waves having a length of less than 100 meters.
If now the balancing capacitors and the filament circuit are omitted for the sake of simplicity, we can draw Figure 3 as it is
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shown in fig. 5. A (mother do co 011'culL il0111,1't) that 1.1 out, 1'o "01h] 0 d '<Í'I.rn1ro cot ar- ranged to any number of pairs of tubes, always provided whether the electrical distance between each pair is half a wavelength or a multiple of this half Fig. 6 shows such a circuit comprising four pairs of tubes.
The system in this case looks like two artificial lines on which stationary waves are created. There is a group of tubes for each voltage loop. One of the artificial lines feeds the grids and the other receives the energy from the anodes, The capacities for energy, with the tuning capacities in pa 'the allele, form the capacities in parallel with the line, and the tuning coils of inductances in series of artificial lines. An alternate arrangement would be to insert the tuning capacitors in series with the tuning coils, instead
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to put them in parallel as shown in fig. 6.
CLAIMS.
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1 - Arrangement of circuits comprising a series of groups each consisting of tubes or valves arranged in "push-pull", said groups supplying energy in a common starting circuit.
2 - Arrangement of circuits for transmitting electrical energy, in which a series of groups of the electronic discharge tubes are provided and connected in push-pull, the successive groups being separated from each other by an electrical distance equal to half a wavelength, or equal to an integer multiple of a wavelength.
3 - Arrangement of circuits for transmitting electrical energy, comprising two artificial lines, one supplying the grids of a series of groups of tubes arranged in push-pull, and the other receiving the energy coming from the anodes of the said tubes, in which the shunt impedances of said line comprise the capacitors between electrodes of the tubes together with associated balancing and tuning capacitances, inserted at the anti-nodal voltage points along the said line.
4 - Amplifier circuit for radio-phonic frequencies, comprising,. a series of amplifying systems of the push-pull type, connected at anti-nodal voltage points in a starting circuit common to the whole system.
5 - Arrangement of circuits in which an assembly of electronically discharged tubes, arranged in push-pull, is also placed in push-pull with another similar assembly.
6 - Arrangement of circuits in which a series of assemblies, each comprising a series', of tubes arranged in push-pull, are also placed in push-pull with a series of similar assemblies.
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