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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES DE TRANSMISSION DES SIGNAUX ELECTRIQUES '-
La présente invention vise des perfectionnements aux systèmes de transmission dee signaux électriques par modulation de la fréquence d'une onde porteuse*
L'invention a pour objet tout d'abord un générateur d'cscilla- %ions perfectionné pour les systèmes de transmission du type visée
Grace à un tel générateur d'oscillations,, la fréquence moyenne des oscillations transmises par un tel système peut être stabilisée,
c'est-à-dire maintenue plus voisine d'une valeur constante qu'il n'a été possible de le faire avec les systèmes utilisés jusqu'ici et basés sur la modulation de fréquence*
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L'invention a également pour objet des perfectionnements aux systèmes indiqués
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utilisant un élément piézo-éleotrique propre à commander et fixer la fréquegae moyenne des oscillations transmises dans un tel système* Elle vise encore un gêné tour dtescillations du type à cristal piézo-électr3.que dans lequel la fréquence des oscillations produites est modi- fiée en fonction de signaux désires, par exemple,
de la parole*
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avm- tagea de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins
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qui lbaccmpagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif, et dans lesquels les Fig'l et 2 sont des schémas relatifs à deux réalisations du ays- tèmes transmetteur perfectionné*
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Dans le montage de la Pig'1, le système transmetteur comprend un générateur d'oscillations 1 commandé par un élément piéto-6100triquée Ce générateur comporte un tube électronique 2 nmi d'un élément piézo-éleotrique 3 relié entre la grille et la cathode du tube,
pour commander la fréquence des oscillations produiteue Une résistance de fuite de grille 3' cet reliée entre la grille et la cathode en parallèle avec le cristal p1ézo-4lectrique'
Le potentiel d'excitation de l'anode du tube à décharge 2 est fourni à cette anode par une source 4, par l'intermédiaire d'une réactance 5 à fréquence audible,
d'une bobine de choc 6 et d'un circuit accordé 7 Ce circuit accordé 7 peut être réglé pour résonner à une fréquence qui cet égale ou légè- rament supérieure à la fréquence naturelle de l'élément piézo-électrique 3 Le circuit accordé peut aussi être établi avec une bobine unique possédant une p6- riode naturelle propre qui est très différente de la fréquence du cristal*
Le circuit de haute fréquence pour l'anode du tube à décharge 2 est complété par un condensateur by-pass 8, qui est relié entre la cathode du tube à décharge et un point sur le circuit d'anode, entre le circuit accorde 7 et la bobine de choc 6,
à haute fréquence*
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La fréquence de débit du générateur 1 estàfonmie par l' mtem4- diaire d'un condensateur de couplage approprié 9 à un amplificateur multiplica- teur de fréquence 10, à décharge électronique, dont le circuit de sortie peut être constitué par un circuit de charge quelconque, par exemple par une entame
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de > 8*> désignée par 11" En vue de moduler la fréquence des oscillations produites, un @
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second tube à décharge électronique 12 est prévu avec sa cathode reliée au pale négatif de la source de potentiel 69 et son anode reliée en un point sur le circuit d'anode, entre la réactance 5 et la bobine de choc 6.
L'impédance de ce tube à décharge peut être commandée en fonction de la force électromok triée du signal désire*
Dans l'exemple représenté, cette force électromotrice du signal est créée au moyen d'un transmetteur téléphonique ou microphone 13 qui est relié en série avec l'enroulement primaire d'un transformateur microphonique
14 et une batterie 15' L'enroulement secondaire du transformateur 14 est relié entre la grille et la cathode du tube à décharge 12, par l'intermédiaire d'une source appropriée de potentiel de polarisation-
Ceci posé,
on peut se représenter comme suit le fonctionnement de l'équipement décrit* Au cours du fonctionnement normal du transmetteur, des oscillations ayant la fréquence naturelle de la vibration mécanique du cristal 3, sont créées par le tube à décharge 2 dans le circuit oscillant 7 Ces nacil- lations sont transmises au multiplicateur de fréquence 10, où leur fréquence est multipliée, et elles scat finalement rayonnées par l'antenne 11. Au cours de ce fonctionnement, une certaine Valeur normale de courant passe dans le circuit anodique du tube à décharge 2, à travers la réactance 5.
Mais lorsqu'une force électromotrice de signal est appliquée à la grille du tube à décharge 18, l'impédance de ce tube est modifiée en fonc- tion de ces signaux et, comme conséquence, le courant passant dans la réactan- ce 5 augmente et diminue en fonction de cette impédance* Cette variation de courant dans la réactance 5 détermine une variation de la force électromotrice appliquée sur l'anode du tube à décharge 2, cette variation de force éleotro- motrice produisant, à son tour, une variation correspondante de la fréquence des oscillations engendvées et de la fréquence de la vibration mécanique du cristal*
Cette variation de fréquence de la vibration mécanique de l'é- lément piézo-électrique et des oscillations produites,
résulte des variations dans la constante d'amplification du tube à décharge qui, à son tour, sert & faire varier la capacité antre grille et filament du tube à décharge- Ainsi, la fréquence des oscillations produites dépend, non seulement de la nature du cristal, mais aussi des constantes du circuit de grille et du circuit d'anode du tube à décharge*
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La capacité grille filament du tube à décharge varie en fonc- tion de la constante d'amplification du tube à décharge, qui à con tour va- rie avec le potentiel d'anode* Ainsi, lors de la variation du potentiel d'a- node en fonction des signaux désirés,
il se produit dea variations correspon- dantes dans la vitesse des vibrations du cristal et dans la fréquence des cs- cillations créées* On se rend compte aisément qu'une certaine modulation d'ampli- tude des oscillations produites par le générateur 1 provient de l'action du tube 12.
Mais cette modulation d'amplitude peut être supprimée si l'on exoi- de lee grilles des tubes à décharge la au-delà du point de saturation*
On a trouvé qu'avec un équipement du genre décrit, la fréquence d'un oscillateur pieso-électrique peut titre modifiée sur una gamme suffisante pour permettre une transmission satisfaisante de la parole, et qu'and même temps on supprime plus ou moins complètement les variations dans la fréquende moyenne des oscillations pouvant être produites par des causes extérieures, cette fréquence moyenne étant maintenue constante par l'élément piézo-6100- trique 3.
L'équipement de la Fig.2 est similaire à celui de la Fig.1, saut que, dans ce cas, le potentiel d'anode est maintenu constant et que l'accord. du circuit d'anode est modifié en fonction des signaux désirée$ cette varia- tion de fréquence est produite au moyen d'un second tube à décharge 15. Ce tube à décharge est de préférence du type triode avec une ampoule remplie d'un gaz raréfié approprié, tel que la vapeur de mercure, par exemple*
L'anode 16 du tube à décharge 15 est maintenue suffisamment po- sitive par rapport à sa cathode, au moyen d'une source de potentiel 17, pour maintenir le remplissage gazeux à l'état ionisé- La cathode de ce tube est reliée à celle du tube 2.
Une troisième électrode 18 de ce tube, pouvant avoir la forme d'une plaque ou d'une grille, est relié, par l'intermédiaire d'un condensateur 19, à l'anode du tube 2. Cette troisième électrode est maiptenue à un potentiel négatif par rapport à la cathode du tube 15, au moyen d'une source de potentiel 20 qui est connectée hentre la troisième électrode 18 et la cathode, par l'intermédiaire d'une bobine de choc 21.
Dans un tel équipement, on a trouvé qu'une gaine gazeuse se for- me autour de l'électrode négative 18 contenant seulement des ions positifs, et se caractérisait par 1'absence d'électrons négatif.. cette gaine constitue
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im oQl1dEltllJ6hu:- ayant une capacité qui varie en fonction de son épaisseur! une électrode de ce condensateur étant constituée par le gaz à l'extérieur de la Salue et qui est maintenu à peu près au potentiel de l'anode 16 et son autre électrode étant constituée par l'électrode métallique 18.
La capacité de ce condensateur peut être variée par des moyens quelconques susceptibles de modifier l'épaisseur de la gaine, par exemple en modifiant le potentiel appliqué à la gaine ou en faisant varier le degré d'i- onisation du gaz à l'intérieur du tube à décharge@
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Ce emdensateur est relié et parallèle avec le circuit oscillant 7, de façon qu'il forme une partie de celui-ci et sert à commander la fréquen- oe pour laquelle il antre en résonance" La eapaeité de ce condensateur est modifiée par variation du potentiel de l'anode 16 qui, à son tour, sert à faire varier le degré d'ionisation du gaz à l'intérieur du tube à décharge*
A cet effet,
il est prévm un circuit comprenant un condensateur
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de blocage 22 et l'atiroulamant secondaire d'un transtozuatour 23 relié entre l'anode 16 et la oathodedu tube 15 L'enroulemnt primaire de ce transforma- teur est alimenté par la force électrombtrilce d'un signal, créée au moyen du microphone 13 et amplifiée au moyen de l'amplificateur 84 dont le circuit de sortie est relié à cet enroulement primaire*
Ceci posé, le fonctionnement de cet équipement est le suivant:
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Lorsque l'opérateur parle dans le miero#hone, le degré d'ionisation du gaz, à l'intérieur du tube 15, est modifié m fonction de la force élect1'Omiltrica appliquée sur l'anode 16 par le transformateur 23.
L'épais saur de la gaine autour de l'électrode 18, varie ainsi avec le degré d'ionisation du gaz et à son tour, fait varier l'accord du circuit 7. Cette variation dans l'accord
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dstexmine une variation de la fréquence des oscillations produites en fonc- tion de la force électromotrice du signal créée dans le microphone 13. Ces
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oscillations de fréquence variable sont ainsi fournies à l' ampliCateur mul- tiplicateur 10 et rayonnées par l'antenne 11.
L'invention n'est aucunement limitée au cas où l'élément piézo- électrique est relié entre la grille et la cathode de l'oscillateur et elle
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est applicable à tous les générateurs d'oscillations du système piézo--élec- trique-
D'une manière générale, il est bien entendu que les dispositions
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et les applications qui ont été indiquées oi-'deBaua,& titre dfoxemple, ne tant nullement limitatives, et qu'on peut t'en écarter sent pour cela sortir du ca- dre de l'inTention-
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IMPROVEMENTS TO ELECTRIC SIGNAL TRANSMISSION SYSTEMS '-
The present invention is aimed at improvements to systems for transmitting electrical signals by modulation of the frequency of a carrier wave *
The object of the invention is first of all an improved scilla-% ion generator for transmission systems of the type referred to.
Thanks to such an oscillation generator, the average frequency of the oscillations transmitted by such a system can be stabilized,
i.e. kept closer to a constant value than has been possible with the systems used up to now and based on frequency modulation *
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The invention also relates to improvements to the systems indicated.
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using a piezoelectric element suitable for controlling and fixing the average frequency of the oscillations transmitted in such a system * It is also aimed at an awkward turn of oscillations of the piezoelectric crystal type in which the frequency of the oscillations produced is modified by function of desired signals, for example,
speech *
The novel features and the advantages of the invention will be better understood by reference to the following description and to the drawings.
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which lbaccmpagnent, given simply by way of nonlimiting example, and in which Fig'l and 2 are diagrams relating to two embodiments of the improved transmitter systems *
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In the assembly of the Pig'1, the transmitter system includes an oscillation generator 1 controlled by a pedestrian-6100triqué element This generator comprises an electron tube 2 nmi of a piezoelectric element 3 connected between the grid and the cathode of the tube,
to control the frequency of the oscillations produced. A grid leakage resistor 3 'this connected between the grid and the cathode in parallel with the p1ezo-4electric crystal'
The excitation potential of the anode of the discharge tube 2 is supplied to this anode by a source 4, via a reactance 5 at audible frequency,
of a shock coil 6 and a tuned circuit 7 This tuned circuit 7 can be tuned to resonate at a frequency that is equal to or slightly higher than the natural frequency of the piezoelectric element 3 The tuned circuit can also be established with a single coil having its own natural period which is very different from the frequency of the crystal *
The high frequency circuit for the anode of the discharge tube 2 is completed by a bypass capacitor 8, which is connected between the cathode of the discharge tube and a point on the anode circuit, between the circuit grants 7 and shock coil 6,
high frequency *
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The output frequency of generator 1 is determined by the mtem4- diary of a suitable coupling capacitor 9 to a frequency multiplying amplifier 10, with electronic discharge, the output circuit of which may be constituted by any load circuit. , for example by a start
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de> 8 *> designated by 11 "In order to modulate the frequency of the oscillations produced, a @
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second electronic discharge tube 12 is provided with its cathode connected to the negative blade of the potential source 69 and its anode connected at a point on the anode circuit, between the reactance 5 and the shock coil 6.
The impedance of this discharge tube can be controlled according to the sorted electromok strength of the desired signal *
In the example shown, this electromotive force of the signal is created by means of a telephone transmitter or microphone 13 which is connected in series with the primary winding of a microphone transformer
14 and a battery 15 'The secondary winding of the transformer 14 is connected between the grid and the cathode of the discharge tube 12, through an appropriate source of bias potential.
This put,
the operation of the equipment described can be represented as follows * During the normal operation of the transmitter, oscillations having the natural frequency of the mechanical vibration of crystal 3, are created by the discharge tube 2 in the oscillating circuit 7 These Nacillations are transmitted to the frequency multiplier 10, where their frequency is multiplied, and they scatter finally radiated by the antenna 11. During this operation, a certain normal value of current passes through the anode circuit of the discharge tube 2 , through reactance 5.
But when a signal electromotive force is applied to the grid of the discharge tube 18, the impedance of this tube is changed according to these signals and, as a consequence, the current flowing through the reactor 5 increases and decreases as a function of this impedance * This current variation in reactance 5 determines a variation in the electromotive force applied to the anode of discharge tube 2, this variation in electromotive force producing, in turn, a corresponding variation in the frequency of the oscillations generated and the frequency of the mechanical vibration of the crystal *
This variation in frequency of the mechanical vibration of the piezoelectric element and the oscillations produced,
results from variations in the amplification constant of the discharge tube which, in turn, serves to vary the capacitance between the grid and the filament of the discharge tube. Thus, the frequency of the oscillations produced depends not only on the nature of the crystal , but also the constants of the gate circuit and the anode circuit of the discharge tube *
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The filament grid capacitance of the discharge tube varies as a function of the amplification constant of the discharge tube, which in turn varies with the anode potential * Thus, when varying the a- potential node according to the desired signals,
corresponding variations occur in the speed of the vibrations of the crystal and in the frequency of the cs- cillations created. It is easy to see that a certain amplitude modulation of the oscillations produced by generator 1 comes from the action of tube 12.
But this amplitude modulation can be suppressed if the grids of the discharge tubes are exerted beyond the saturation point *
It has been found that with equipment of the type described, the frequency of a piesoelectric oscillator can be modified over a sufficient range to allow satisfactory transmission of speech, and that at the same time the frequencies are more or less completely eliminated. variations in the average frequency of the oscillations which may be produced by external causes, this average frequency being kept constant by the piezo-6100- element 3.
The equipment of Fig.2 is similar to that of Fig.1, except that in this case the anode potential is kept constant and the tuning. of the anode circuit is modified according to the desired signals $ this frequency variation is produced by means of a second discharge tube 15. This discharge tube is preferably of the triode type with a bulb filled with a gas. suitable rarefied, such as mercury vapor, for example *
The anode 16 of the discharge tube 15 is kept sufficiently positive with respect to its cathode, by means of a potential source 17, to maintain the gas filling in the ionized state. The cathode of this tube is connected to that of tube 2.
A third electrode 18 of this tube, which may have the shape of a plate or of a grid, is connected, via a capacitor 19, to the anode of tube 2. This third electrode is connected to a negative potential with respect to the cathode of the tube 15, by means of a potential source 20 which is connected between the third electrode 18 and the cathode, by means of a shock coil 21.
In such equipment, it has been found that a gas sheath forms around the negative electrode 18 containing only positive ions, and is characterized by the absence of negative electrons.
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im oQl1dEltllJ6hu: - having a capacity which varies according to its thickness! an electrode of this capacitor being formed by the gas outside the Salue and which is maintained approximately at the potential of the anode 16 and its other electrode being formed by the metal electrode 18.
The capacity of this capacitor can be varied by any means capable of modifying the thickness of the cladding, for example by modifying the potential applied to the cladding or by varying the degree of onization of the gas inside the cladding. discharge tube @
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This emdensateur is connected and parallel with the oscillating circuit 7, so that it forms a part of the latter and serves to control the frequency for which it resonates. The eapaeity of this capacitor is modified by variation of the potential of the anode 16 which, in turn, serves to vary the degree of ionization of the gas inside the discharge tube *
For this purpose,
there is a circuit including a capacitor
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blocking 22 and the secondary atiroulamant of a transtozuatour 23 connected between the anode 16 and the cathode of the tube 15 The primary winding of this transformer is supplied by the electrombtrilce force of a signal, created by means of the microphone 13 and amplified by means of the amplifier 84 whose output circuit is connected to this primary winding *
This being said, the operation of this equipment is as follows:
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When the operator speaks into the miero # hone, the degree of ionization of the gas, inside the tube 15, is modified according to the elect1'Omiltrica force applied to the anode 16 by the transformer 23.
The thickness of the sheath around the electrode 18 thus varies with the degree of ionization of the gas and in turn causes the tuning of circuit 7 to vary. This variation in the tuning
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dstexmines a variation in the frequency of the oscillations produced as a function of the electromotive force of the signal created in the microphone 13. These
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Variable frequency oscillations are thus supplied to the multiplier amplifier 10 and radiated by the antenna 11.
The invention is in no way limited to the case where the piezoelectric element is connected between the grid and the cathode of the oscillator and it
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is applicable to all oscillation generators of the piezoelectric system.
In general, it is understood that the provisions
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and the applications which have been indicated oi-'deBaua, by way of example, not being in any way limiting, and that we can deviate from them, therefore, feel outside the scope of the intention.