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PERFECTI01\T1m.iENTS AUX SYSTMAS 8.'IIFtCAïi¯'URS à TU1:.ES J5LECTROE l'''UliS
La présente invention concerne des valves et des circuits ap- propriés spécialement à l'amplification apériodique, c'est-à-dire l'amplifica- tion indépendante de la fréquence des signaux appliqués ces circuits peuvent s'appliquer plus particulièrement à l'amplification de potentiels à variations lentes*
L'invention comporte des moyens permettant à la grille de com- mande d'un. tube à vide de fonctionner en potentiel fortement positif, supérieu- re m'orne au potentiel de l'anode*
Il est généralement nécessaire d'utiliser les grilles de com-
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matzda à une tension négative par rapport à la cathode' Dans certains cas,
on peut leur appliquer une tension légèrement positive, et dans tous les cas très inférieure à celle de l'anode* Il en résulte que, lorsqu'on fait fonc- tionner en cascade deux ou plusieurs tubes, il y a lieu d'interposer des dis- positifs de couplage inductif ou capacitif antre l'anode d'une valve et la grille de la valve suivante, ou bien de faire appel à des moyens de polarisatim entre une valve et la suivante, fournis par exemple par une batterie de polari- sation interposée entre anode d'une valve et grille de la suivante,
ou entre cathode d'une valve et cathode de la valve suivante* Les circuits de couplage capacitifs ou inductifs ne conviennent pas pour l'amplification des signaux à variations lentes' quant aux circuits utilisant la polarisation entre une valve et la valve suivante, ilfs offrent l'inconvénient d'exiger un réglage délicat et qu'il est difficile de maintenir-
Suivant la présente invention, on établit des valves perfectionnée comportant une cathode, une grille de commande à laquelle est appliquée le si- gnal à amplifier, une anode ou plaque et une autre grille disposée entre la grille de commande et la plaque, cette grille additionnelle étant reliée à une source de potentiel fixe, de préférence zéro ou négatif* Il est évidemment avan- tageux de relier cette grille additionnelle à la cathode*
Dans une forme de valve déjà connue,
trois grilles sont interpo- sées entre cathode et anode, et la grille adjacente à l'anode est reliée à la cathode* Dans certaines applications de la présente invention, on peut utiliser une valve de ce type: auquel cas, la grille intermédiaire sert de grille de commande, et la grille adjacente à la cathode peut servir dans d'autres buts, par exemple comme grille de charge spatiale ou comme grille additionnelle ser- vant à la détection ou à la modulation de signaux*
L'invention comporte aussi un circuit amplificateur du genre in- diqué, comprenant deux ou plusieurs valves en cascade, et dans lequel le circuit de sortie d'une valve est directement relié au circuit de commande de grille de la valve suivante, une autre grille étant disposée entre cette grille de com- mande et l'anode et reliée à une source do potentiel nul ou négatif,
et de pré- férence à la cathode* On peut prévoir une résistance dans le circuit de plaque de la valve de sortie, avec uonnexion aboutissant à la grille de commande de la valve précédante, pour assurer la régénération ou la réaction* Une telle ré-
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sistance peut être variable ou elle peut affecter la forme d'un potentiomètre*
L'invention, comporte aussi un circuit amplificateur du genre con- sidéré, comprenant deux valves montées en push-pull et dans lequel chaque val- ve a au moins deux grilles, la grille adjacente à la plaque étant reliée à une source de potentiel nul ou négatif, et des moyens étant prévus pour fournir aux grilles voisines des premières un potentiel positif et un potentiel variable de phases opposées à celles des plaques respectives (et de préférence égal),
de façon à assurer la réaction* Ces potentiels variables peuvent être obtenus au moyen d'une résistance' Dans ce. circuit, des valves à cinq électrodes peu- vent être utilisées ,et la tension d'entre ou tension du signal peut être ap- pliquée à la grille d'une valve, laquelle grille est voisine de la cathode,
ou bien le signaul peut être en quelque sorte sectionné et appliqué aux grilles avoisinant les cathodes respectives des deux valves Le circuit ainsi constitué peut comporter des moyens d'application aux grilles d'une autre fréquence mo- dulée et des moyens de démodulation de cette fréquence*
On comprendra mieux les coractéristiques nouvelles et les avan- tages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif, et dans lesquels les Fig* 1 et 5 représentent des formes de réalisation de l'invention
Dans la Fig 1, le signal à amplifier est appliqué à la grille d'une lampe triode ordinaire 1, par exemple au moyen d'un transformateur d'en- -trée 2.
L'anode de cette lampe est reliée, à travers une résistance de cou- plage au résistance anodique 3, à le. source à haute tension 4.
Dans un ou plusieurs étages successifs, tels que 5 ou 6, chaque lanpe comporte deux grilles dont la première (placée entre la grille de com- mande et la plaque) se relie à la cathode,, comme on le voit sur la Fig. La pla- que de la lampe 5 est reliée à la source à haute tension 4, à travers la ré- sistance anodique 7 et se relie aussi directement à la grille de la lampe 6.
Le pas ou le nombre de spires des grilles reliées aux cathodes (ou les dimen- sions de la toile les constituant), ainsi que le diamètre du fil de ces gril- les, sont de préférence choisie de façon à s'opposer précisément au retour, à la grille de commande ou à la cathode, de toute émission secondaire de l'a- node Comme la plaque de la première valve 1 est reliée directement à la grille de commande de la seconde valve 5, la grille de la dernière fonctionne
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à un potentiel positif'élevé* La dernière lampe comporta , dans son circuit d'anode, un haut-parleur ou un autre appareil indicateur 8.
Comme il n'ya pas d'accouplement inductif ou capacitif entre valves, le circuit peut servir à l'amplification de signaux à variations lentes, si ces signaux sont appliqués directement à la grille de la première valve* A titre de variante, on peut remplacer la résistance anodique de couplage, par exemple par des bobines de choc ou des circuits accordés* La grille de commande des lampes 5 & 6 absorbe, en fonctionnement, un courant spatial, mais il est seulement d'un quart envi- ron du courant de plaque passant dans les valves*
Dans la Fig.
2, qui représente l'application de l'invention à un circuit à deux valves 9 et 12 contenant chacune trois grilles interposées en- tre cathode et anode, celle des grilles qui est voisine de la cathode, dans la valve 9, peut servir de grille de commanda, les signaux lui étant envoyés par le circuit d'entrée 10, tandis que la grille intermédiaire est reliée à la borne positive de la source à haute tension 11, et la grille adjacente à la plaque est reliée à la cathode* Le signal est, à partir d'une telle valve, appliqué à la grille intermédiaire de la valve suivante 12, dans laquelle la grille voisine de la cathode est reliée à un point du bas potentiel (qui est avantageusement la cathode),
tandis que sa grille intermédiaire est reliée directement à la plaque de la lampe précédente* On peut utiliser une résistan- ce 13 comme élément de couplage, et un appareil indicateur 14 dans le circuit de plaque de la lampe de sortie 12.
Dans la Fig. 3? deux lampes 15 et 16, à Quatre électrodes, ont leur grille extérieure reliée à la cathode, comme indiqué ci-dessus, et les impédances de couplage sont des résistances de plaque 17 et 18. On introduit la réaction en reliant la grille de la première lampe 15 à une prise 19 de la résistance anodique de la lampe secondaire 14.
Lorsqu'on déplace la prise 19, pour l'approcher de la plaque de la seconde lanpe 16, on augmente la réaction, et on peut élever le facteur d'amplification de la lampe jusqu'à ce que le crcuit devienne instable* Quand la réaction est assez forte pour entraîner l'instabilité du circuit, on peut utiliser celui-ci comme résistance négative pour produire des oscillations ou pour compenser l'amortissement dû à la ré- sistance dans l'autre circuit accouplé* Quand le circuit est utilisé comme résistance négative, son effet de résistance négative s'obtient entre les
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bornes 20 On peut imaginé nombre de formes d'utilisation de ces propriétés,
Par exemple, on peut relier un circuit accordé (comportant un condensateur et une inductance en parallèle)
aux bornes 20 et produire des oscillations dans le circuit accordé* Quand le dispositif doit servir d'amplificateur, les si- gnaux'à amplifier doivent être appliqués au même point 20, et les signaux !3!Il- plifiés résultant peuvent être reçus aux bornes 21 Un inconvénient des dis- positifs qu'on vient de décrire est que la résistance du circuit d'entrée est faible* On peut y remédier en utilisant des lampes à cinq électrodes, par exemple comme le représente la Fig. 4.
Dans cette figure, les plaques des deux lampes 22 et 23 sont re- liées aux extrémités d'une résistance présentant une prise centrale 24 et réunie à la cathode à travers une batterie ou une autre source à haute tension 25 Les grilles intermédiaires des lampes sont reliées aux curseurs 26 et 27 qui sont de préférence équidistantes de la prise centrale 24 Des prises de ce genre assurent la réaction dans le circuit, et lorsqu'on les éloigne du centre on augmente la réaction jusqu'à l'instabilité" Les signaux appliqués peuvent être introduits aux bornes des deux grilles internes 28 et 29 des deux valves, au moyen d'une impédance à prise centrale, par exemple le secondaire d'un transformateur 30 relié à des grilles et aux cathodes" Quand il n'est pas com- mode de relier une impédance à prise centrale entre les grilles,
par exemple quand l'impédance est une résistance, et que le circuit sert à amplifier des signaux à variations lentes, on peut appliquer ces signaux entre la grille intérieure 29 de l'une des lampes et la cathode auquel cas, la grille in- téràeure 28 de l'autre lampe peut être reliée, soit à la cathode, soit à la borne négative d'une batterie de polarisation quelconque 31 placée entre la cathode et l'Impédance*
Dans la Fig.
3 sont utilisées deux valves à cinq électrodes pour détection et amplification de signaux à haute fréquence modulée, les an@dsa des valves 33 et 34 étant reliées aux extrémités du primaire 32 d'un trans- formateur de sortie, avec prise centrale sur l'enroulement 32, reliée à la car thode à travers la source à haute tension 35, tandis que le secondaire de ce transformateur est relié à un haut-parleur, par exemple Une résistance 36 est également branchée entre les deux anodes et les deux grilles intermé- diaires des lampes sont reliées aux prises sur cette résistance également n
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écartées du centre électrique, de chaque côté de celle ci Les signaux à haute fréquence sont reçus dans un circuit accordé 37,
dont un pôle est relié aux cathodes et l'autre à la grille voisine de la cathode de la valve 33, à tra- vers un condensateur 38 et une résistance de fuite 39, ce qui fournit un dis- positif assurant la détection cumulative par grille* La grille voisine de la cathode de l'autre valve 34 est reliée à la cathode* Quand en utilise la détec- tion plaque, on relie le filtre du circuit accordé 37 à une polarisation néga- tive :
auquel cas, la grille voisine de la cathode de l'autre lampe est reliée à la même polarisation , dans un but de symétrie* Pour fournir une réaction aussi forte que possible, sans produire de résonance à fréquence audible et provoquer d'instabilité, on doit choisir le haut-parleur de façon à ce qu'il constitue, autant que possible, une charge Ohmique. Il est évident qu'on peut se passer de la résistance 36 et qu'on peut relier les grilles intermédiaires des deux lampas à des prises également écartées du centre de la prise centrale 32, sur le transformateur de sortie* Dans les lampes à quatre électrodes éta- blies en vue de la présente invention, la grille voisine de la plaque peut 'être reliée à un potentiel négatif, si on le désire,
mais il est préférable de la relier à la cathode au moyen d'une connexion intérieure à l'ampouleù ou in- térieure au culot de la lampe*
Il est évident que deux ou plusieurs groupes complets d'électro- des, avec ou sans résistance de couplage, peuvent être inclus dans l'ampoule, la présente invention facilitant la fabrication de telles lampes, puisqu'elle permet d'éliminer la nécessité des condensateurs d'accouplement entre plaque d'un système d'électrodes et grille du système d'électrodes suivant*
Bien qu'on ait représenté et décrit plusieurs formes de réalisa- tion de l'invention, il est entendu qu'on ne désire pas se limiter à ces for- mes particulières données simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif,
et que par conséquent toutes les variantes ayant même principe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus, rentreraient comme elles dans le cadre de la présente invention*
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The present invention relates to valves and circuits suitable especially for aperiodic amplification, that is to say amplification independent of the frequency of the signals applied. These circuits can be applied more particularly to amplification. slowly varying potentials *
The invention comprises means enabling the control grid of a. vacuum tube to operate at strongly positive potential, greater than the potential of the anode *
It is generally necessary to use the control screens.
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matzda at a negative voltage with respect to the cathode 'In some cases,
a slightly positive voltage can be applied to them, and in all cases much lower than that of the anode * It follows that, when two or more tubes are made to operate in cascade, it is necessary to interpose inductive or capacitive coupling devices between the anode of one valve and the gate of the next valve, or else to use polarization means between one valve and the next, supplied for example by a polarization battery. station interposed between the anode of one valve and the grid of the next,
or between the cathode of one valve and the cathode of the next valve * Capacitive or inductive coupling circuits are not suitable for amplifying slowly varying signals. As for circuits using polarization between one valve and the next valve, they offer the disadvantage of requiring delicate adjustment and which is difficult to maintain
According to the present invention, improved valves are established comprising a cathode, a control grid to which is applied the signal to be amplified, an anode or plate and another grid disposed between the control grid and the plate, this additional grid. being connected to a source of fixed potential, preferably zero or negative * It is obviously advantageous to connect this additional grid to the cathode *
In a form of valve already known,
three grids are interposed between cathode and anode, and the grid adjacent to the anode is connected to the cathode * In some applications of the present invention, a valve of this type can be used: in which case, the intermediate grid serves as a control grid, and the grid adjacent to the cathode can be used for other purposes, for example as a spatial charge grid or as an additional grid for the detection or modulation of signals *
The invention also comprises an amplifier circuit of the type indicated, comprising two or more valves in cascade, and in which the output circuit of one valve is directly connected to the gate control circuit of the next valve, another gate. being arranged between this control gate and the anode and connected to a source of zero or negative potential,
and preferably at the cathode * A resistor can be provided in the plate circuit of the outlet valve, with a connection leading to the control grid of the preceding valve, to ensure regeneration or the reaction * Such a re-
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resistance can be variable or it can affect the shape of a potentiometer *
The invention also comprises an amplifier circuit of the type considered, comprising two valves mounted in push-pull and in which each valve has at least two gates, the gate adjacent to the plate being connected to a source of zero potential. or negative, and means being provided to supply the gates neighboring the former with a positive potential and a variable potential of phases opposite to those of the respective plates (and preferably equal),
so as to ensure the reaction * These variable potentials can be obtained by means of a resistance 'In this. circuit, valves with five electrodes can be used, and the input voltage or voltage of the signal can be applied to the gate of a valve, which gate is close to the cathode,
or else the signaul can be cut off in a way and applied to the gates adjacent to the respective cathodes of the two valves The circuit thus formed can include means for applying to the gates of another modulated frequency and means for demodulating this frequency *
The novel features and the advantages of the invention will be better understood by referring to the following description and to the accompanying drawings, given simply by way of non-limiting example, and in which Figures 1 and 5 represent embodiments of the invention
In Fig 1, the signal to be amplified is applied to the gate of an ordinary triode lamp 1, for example by means of an input transformer 2.
The anode of this lamp is connected, through a coupling resistor to the anode resistor 3, to the. high voltage source 4.
In one or more successive stages, such as 5 or 6, each lanpe comprises two grids, the first of which (placed between the control grid and the plate) connects to the cathode, as can be seen in FIG. The plate of the lamp 5 is connected to the high voltage source 4, through the anode resistor 7 and also connects directly to the grid of the lamp 6.
The pitch or the number of turns of the grids connected to the cathodes (or the dimensions of the fabric constituting them), as well as the diameter of the wire of these grids, are preferably chosen so as to precisely oppose the return. , to the control grid or to the cathode, of any secondary emission from the anode As the plate of the first valve 1 is connected directly to the control grid of the second valve 5, the grid of the last one operates
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at a high positive potential * The last lamp included, in its anode circuit, a loudspeaker or other indicating device 8.
As there is no inductive or capacitive coupling between valves, the circuit can be used to amplify slowly varying signals, if these signals are applied directly to the gate of the first valve * Alternatively, one can replace the anode coupling resistor, for example with shock coils or tuned circuits * The control grid of lamps 5 & 6 absorbs a space current in operation, but it is only about a quarter of the current of plate passing through the valves *
In Fig.
2, which represents the application of the invention to a circuit with two valves 9 and 12 each containing three grids interposed between cathode and anode, that of the grids which is close to the cathode, in valve 9, can serve as control gate, the signals being sent to it by the input circuit 10, while the intermediate gate is connected to the positive terminal of the high voltage source 11, and the gate adjacent to the plate is connected to the cathode * The signal is, from such a valve, applied to the intermediate grid of the next valve 12, in which the grid adjacent to the cathode is connected to a point of low potential (which is advantageously the cathode),
while its intermediate grid is connected directly to the plate of the preceding lamp * A resistor 13 can be used as a coupling element, and an indicating device 14 in the plate circuit of the output lamp 12.
In Fig. 3? two lamps 15 and 16, with Four electrodes, have their outer grid connected to the cathode, as indicated above, and the coupling impedances are plate resistors 17 and 18. The reaction is introduced by connecting the grid of the first lamp 15 to a tap 19 of the anode resistor of the secondary lamp 14.
When we move the plug 19, to approach it to the plate of the second lanpe 16, we increase the reaction, and we can raise the amplification factor of the lamp until the crcuit becomes unstable. reaction is strong enough to cause instability of the circuit, this can be used as a negative resistance to produce oscillations or to compensate for the damping due to the resistance in the other coupled circuit * When the circuit is used as a negative resistance, its negative resistance effect is obtained between the
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limits 20 We can imagine a number of ways of using these properties,
For example, we can connect a tuned circuit (comprising a capacitor and an inductor in parallel)
at terminals 20 and produce oscillations in the tuned circuit * When the device is to serve as an amplifier, the signals to be amplified must be applied to the same point 20, and the resulting signals! 3! Il- amplified can be received at terminals 21 A disadvantage of the devices just described is that the resistance of the input circuit is low. This can be remedied by using lamps with five electrodes, for example as shown in FIG. 4.
In this figure, the plates of the two lamps 22 and 23 are connected at the ends of a resistor having a central tap 24 and joined to the cathode through a battery or other high voltage source 25 The intermediate grids of the lamps are connected to sliders 26 and 27 which are preferably equidistant from the central socket 24 Sockets of this kind ensure the reaction in the circuit, and when they are moved away from the center the reaction is increased until instability. can be introduced at the terminals of the two internal grids 28 and 29 of the two valves, by means of a center tap impedance, for example the secondary of a transformer 30 connected to the grids and to the cathodes "When it is not com - method of connecting a central tap impedance between the gates,
for example when the impedance is a resistor, and the circuit serves to amplify slowly varying signals, these signals can be applied between the inner grid 29 of one of the lamps and the cathode in which case, the inner grid 28 of the other lamp can be connected either to the cathode or to the negative terminal of any polarization battery 31 placed between the cathode and the Impedance *
In Fig.
3 are used two valves with five electrodes for detection and amplification of signals at modulated high frequency, the an @ dsa of the valves 33 and 34 being connected to the ends of the primary 32 of an output transformer, with central tap on the winding 32, connected to the car thode through the high voltage source 35, while the secondary of this transformer is connected to a loudspeaker, for example A resistor 36 is also connected between the two anodes and the two intermediate grids. diaries of the lamps are connected to the sockets on this resistor also n
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spaced from the electrical center, on each side thereof The high frequency signals are received in a tuned circuit 37,
one pole of which is connected to the cathodes and the other to the grid adjacent to the cathode of the valve 33, through a capacitor 38 and a leakage resistor 39, which provides a device ensuring cumulative detection by grid * The grid adjacent to the cathode of the other valve 34 is connected to the cathode * When using plate detection, the filter of the tuned circuit 37 is connected to a negative polarization:
in which case, the grid adjacent to the cathode of the other lamp is connected to the same polarization, for the purpose of symmetry * To provide as strong a reaction as possible, without producing resonance at audible frequency and causing instability, we must choose the loudspeaker in such a way that it constitutes, as much as possible, an Ohmic load. It is obvious that resistor 36 can be dispensed with and that the intermediate grids of the two lampas can be connected to sockets also spaced from the center of the central socket 32, on the output transformer * In lamps with four electrodes established for the purpose of the present invention, the adjacent grid of the plate can be connected to a negative potential, if desired,
but it is preferable to connect it to the cathode by means of a connection inside the bulbù or inside the base of the lamp *
It is obvious that two or more complete groups of electrodes, with or without coupling resistor, can be included in the bulb, the present invention facilitating the manufacture of such lamps, since it eliminates the need for the lamps. Coupling capacitors between plate of one electrode system and grid of the next electrode system *
Although several embodiments of the invention have been represented and described, it is understood that one does not wish to limit oneself to these particular forms given simply by way of example and without any restrictive character,
and that consequently all the variants having the same principle and the same object as the arrangements indicated above, would come within the scope of the present invention as they did *