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" CIRCUITS DE SORTIE des TUBES PENTODS "
La présente invention se rapporte aux circuits amplificateur. et plut particulièrement aux méthodes et aux moyens pour contrôler l'énergie à la sortie des tubes pentodes-
Coma il est bien connu, le tube à décharge d'électrons du type pentode comprend la cathode, l'électrode de contrôle et l'anode habituelles et deux électrodes additionnelles à savoir une électrode écran de grille et une troisième électrode de contrôle généralement connectée eu point milieu de la cathode à l'intérieur du tube et disposée entre l'électrode écran de grille et l'anode* Ce type de tube pentode est utilité comme tube de puissance et est généralement employé avec un haut-parleur La fonction de la cathode,
de l'é-
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lectrode de contrôle et de l'anode dana le tube pentacle basse fréquence est la méme que dans n'importa quel tuba triode.
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La grille-écran est utilisée pour natralixer à un minimum la capacité entre-électrode existant entre la grille de contrôle et l'anode. La troisième grilla dans ce tuba, tel que constaté ci-dessus, est généralement connectée au point milieu électrique de la cathode à l'intérieur du tube, et de cette taqon est maintenue au marna potentiel que la cathode par rapport aux autres éléments du tuba* Dans la tube pentode, à eause de la troisième grille
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portée au même pttentîel que la cathode, il a été trouvé que l'effet dt6mîa- sion dtéISCtrOnG 86COndaÎreg de l'anode est effectivement minimisé par l'ac- %ion de la troisième grille,
qui est plus négative que l'anode. Ceci est réa- lité par ce que la troisième grille est située la plus proche de l'anode et peut, pour cela, influencer les électron*, secondaires avant que ceux-CI n'at teignent la grille-écran chargée positivement.
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Cependant, quand le tube pentoda est utilisé pour alimenter un haut-parleur, il a été trouvé qu'il était nécessaire de garder l'impédance de charge très faible en comparaison de la résistance d'anode interne du tube.
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Par exemple, dans le csas d'un tube de résistance Interna déterminée, la r6- sistanoe de charge optima est approximativement égale à un dixième de la ré- aistance d'anode interne du tuba* Si l'impédance de charge ont supérieure ou inférieure à la valeur optima, le degré de distorsion d'amplitude, mesuré
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par rppportw à une accoude harmonique produite, augmente*
L'impédance d'un haut-parleur, came il est bien connu, est dif- férente à différentes fréquences* Considérons par exemple un haut parleur dy-
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namiqua ou à bobine mobile,
qui est la plus typique de taur les haut-parleurs de cette espèce, on trouve par les mesures actuelles que l'impédance à 1000 périodes est le tiers de l'impédance à 5000 périodes, et que l'impédance à 100 périodes est la cinquième do l'impédance à 500 périodes.
Lorsque, connecté
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à l'aide d'un transformateur convenable, à un tube pantode dont la rénistance de charge optima est de 4000 ohmx, l'impédance du haut-parleur sera de 2400 ohms à 100 périodes, de 4000 ohms à 1000 période* et de 12000 ohms à 5000 périoda** L'impédance totale insérée dan* le circuit d'anode ne sera approximativamazit qim de 10% plus élevée à 5000 périodes qu'à 100 périodes, et le courant d'anode'al- tematif, ne sera que de 10% plus faible à 5000 périodes qu'à 100 périodes*
Pour démontrer la signification du dernier paragraphe, il est né-
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cessaire de faire une comparaison aveo un tuba triode- Un tube triode conve- nant pour être utilisé avec un haut-parleur et un transformateur tels que dé- crits ci-dessus,
aura une résistance interne de plaque de 2000 ohms. A 1000 pé- ricdes le courant d'anode alternatif sera d'environ 80% de celui à 100 pério- des, et à 5000 périodes, le courant d'anode alternatif ne sera que d'environ
30% du courant à 100 périodes.
Des haut-parleurs ont été construits pour fonctionner avec de* tubes à basse impédance, pour que le rapport antre la reproduction de fréquen- ces élevée* et la reproduction de fréquences basses colt convenable, quand ils sont actionné* par un courant qui varie en raison inverse de la fréquence comme dans le cas décrit ci-dessus* Lorsqu'il est utilité avec un tube pentode, un haut-parleur donnant de bons résultats avec des tubes triodes, reproduira d'une façon accentuée les fréquences élevées à cause de la caractéristique de courant constant.
La présente invention prévoit une méthode et des moyens pour con- trôler le circuit de sortie d'un tube pentode de façon à ce que la reproduction clos fréquences élevées dans le circuit de sortie puisse être variée si on le désire, d'une manière déterminée quelconque.
Un des objets principaux de la présente invention consiste à prévoir une méthode et des moyens pour contrôler le circuit de sortie d'un tube pentode de basse fréquence, en employant une réactance dans le circuit de la grille-écran du tube pentode d'une manière déterminée,,
Un autre objet important de la présente invention consiste à pré- voir une méthode pour diminuer la reproduction de fréquences élevées dans la circuit de sortie d'un tuba pentode utilisé dans l'étage de puissance d'un amplificateur basse fréquence, méthode qui consiste à ajuster la réactance du circuit de la grille-écran du tube jusqu'à ce qu'une diminution désirée déter- minée soit assurée pour la dite reproduction.
L'invention vise encore un étage de puissance pour un amplifia cateur basse fréquence utilisant un tube à décharge du type pentode et emploaynt un haut-parleur à bobine mobile, étage dans lequel le résultat obtenu au moyen du haut-parleur avec un tube triode peut être obtenue exactement avec un tube pentode, uneréactance inductive prédéterminée étant insérée dans le circuit de la grille-écran de ce dernier pour assurer le dit résultat*
L'invention vise encore un amplificateur basse fréquence compre-
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nant un étage de puissance utilisant un tube pemtorle,
dans la circuit de la grille-éoran de ce damier étant inséré un circuit de caractéristiques conve- nables par lequel une réduction désirée d'amplification peut être produite pour des fréquences chosies
D'autres objets de l'invention consistant à améliorer en général le rendement des étages de puissance utilisant des tubas potondes et parti-
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culièreanent de prévoir un étage de puissance à tube pentode qui ne.est paa eau- lamant d'un fonctionnement s111", mais peut directement %tre accouplé avec de haut-parleurs da façon à obtenir le m&1e résultat qu'avee des tubes du type triode.
Les caractéristiques de l'invention sont énumérées cn particulier
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dans les revendiaationsi la xlisation et le fonctionnement en seront mieux compris en se référant à la description ci-dessous et aux dessine ci-joints représentant schématiquement divers circuits faisant application de la prése te invention,,
La Fig.1 représente schématiquement un circuit faisant applica- tion de la présenta invention*
La Fig.2 est une représentation graphique de l'effet obtenu par le circuit représenté à la Fig.l.
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La gig.3 repréamte 8chématiquemmt une modification de l'inTen- tion-
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La Fig.4 représente graphiquamont le fonctionnement de la modi- fication représentée à la Fig.3.
La Fig*5 représente des colirbea-typen da cuvernes caractériati- ques d'un circuit de sortie d'un tube pentode faisant application de la modi- fication représentée à la Fig. 3
Au dessin ci-joint, les marnas signée indiquent les mêmes parties dans les diverses figures-
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La Fig-1 représente sChématiquement l'étage do puissance d'un amplificateur basse fréquence dans lequel l'étage de puissance utilise un tube à décharge d'électrons 1 du type pentode, le tube comprenant une cathode 2, une grille de contrôla 3 et une anode 4 La borne positive de la source B est connectée à l'anode à travers 1'Impédance de charge 5, la grille 3 du tube 6tant polarisée négativement par une source C,
l'énergie à amplifier étant
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appliquée entre les bornes 6,6 et conyentiannellement :représentée par "ent"elJ '
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Comme constaté jusqu'à présent, un tube pentode du type basse fréquence utilise une grille-écran 7 portée à un potentiel positif par sa con- nexion à la borne positive de la source B Le tube comprend aussi une grille
8 de protection pour l'émission secondaire disposée entre l'anode 4 et la gril le-écran 7 chargée positivement*
La troisième grille ou grille de protection, dans ce type de tu- e est connectée au point milieu de la cathode 2 à l'intérieur du tube, ce qui simplifie la fabrication du tube,
étant entendu évidemment que la catho- de 2 est chauffée d'une façon quelconque bien connue pour l'émission électro- nique- Ainsi la grille de protection est maintenue au marne potentiel que la cathode, âst-à-dire par rapport aux autres éléments du tube.
La troisième grille étant au même potentiel que la cathode , il a été trouvé que les électrons secondaires (ceux rejetés par l'anode) sont renvoyés à l'anode par l'action de la grille de protection 8 qui est plus négative que l'anode; il en résulte que 1'énission d'électrons secondaires de l'anode, si elle n'est pas complètement empêchée, est rendue inefficace*
Ceci explique pourquoi la grille de protection est située le plus près de l'anode 4, parce qu'elle influence par-là les électrons secondaires avant qu'ils puissent atteindre la grille-écran chargée positivement.
La connexion de la grille de protection 8 au point milieu de la cathode est nécessaire pour assurer l'équilibre et pour porter cette grille à une tension moyenne des tensions entrâmes des supports de la cathode. On com- prendra que la grille-écran 7 peut être connectée à un point positif quelcon- que de la source B et que la grille de protection 8 ne doit pas être cnnec- tée au point milieu de la cathode nécessairement à l'intérieur du tube, mais peut aussi l'être à l'extérieur du tube.
Comme constaté jusqu'à présent, quand l'impédance de charge 5 est un haut-parleur, et donne de bons résultats avec un étage de puissance utili- sant un tube triode, il a été trouvé qu'un tube pentode utilisé à la place du tube triode, reproduit d'une façon trop accentuée les fréquences élevées à cause de la caractéristique de courant constant* Une méthode pour diminuer la reproduction de fréquences élevées jusqu'à un degré désiré est représentée à la Fig.1 Une inductance L est connectée en série avec la grille-écran 7 du tube,
l'inductance étant choisie telle qu'une diminution quelconque de la reproduction peut être obtenue*
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A la Fig.2 an a représenté une série de courbes des "tension de sortie" en fonction des fréquences par seconde*
Les différentes courbas rerpésentant l'effet de différentes va- leurs d'inductance L sur le tube pentode représenté à la Fig.1 En réalisant la courbe représentée à la Fig.2 pour la circuit de sortie d'un tuba pentacle avec diverses inductances dans le circuit de la grille-écran du tube, la char- ge du circuit d'anode était une résistance pure de 5000 ohms, mais une charge réactive telle qu'un haut-parleur n'aurait pas affecté les résultats quant à la qualité et quant à 1'intensité,
n'aurait produit qu'un effet inapprécia- ble.
On remarquera par les courbes do la Fig.2 que le courant alter- natif d'anode est pratiquement constant ,juaqu'à une certaine fréquence et dé- cont alors de plus en plus rapidement avec 1'augemetntion de la fréquence* (les ordonnées de la Fig.2 sont des tensions do sortie d'une résistance de 5000 ohms; on comprendra que, puisque les tensions de sortie sont proportion- nelles au courant alternatif d'anode, les courbes auraient pu être tracées de cette façon*)
Le courant passant dans un haut-parleur dynamique ou à bobine mo- bine, connecté à un tube triode de faible impédance, varie en raison directe de l'augmentation de la fréquence.
Pour cela on verra que le résultat obtenu au moyen d'un haut-parleur à bobine mobile avec le tube triode peut 'être rem- placé très exactement par un tube pentode dans le circuit de la grille-écran duquel on a inséré l'inductance appropriée.
Les principes fondamentaux qui sont à la base de l'invention et la manière de les appliquer sont suffisamment détaillée aux figures 1 et 2 pour permettre d'appliquer l'invention à un circuit pratique.
Cependant il est donné ci-après l'application théorique du fonc- tionnement de la présente invention, étant Entendu que l'explication est sim- letn théorique.
Supposons qu'il n'y ait aucune impédance dans la circuit de la grille-écran quand un signal est appliqué à la grille de contrôla, 'Un courant alternatif passe dans le circuit de la grille-écran bien que la différence de potentiel de la grille-écran et de la cathode soit constante et égale à la tension de polarisation de la grille-écran.
Si une impédance est connectée en série avec la grille-écran, le courant alternatif de la grille-écran produit @
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une différence de potentiel aux bornes de cette impédance et le potentiel de la grille-écran varie avec le potentiel de la grille de contrôle* La relation de phase des variations de la tension de la grille-écran est telle que, lors- que le courant d'anode augmente, la variation de la tension de la grille-écran empêche l'augmentation du courant d'anode et quand le courant d'anode diminue, la tension de la grille-écran en empêche la diminution;
la réduction de la variation du courant d'anode correspond à un signal donné appliqué à la grille écran* C'est-à-dire qu'elle décroît proportionnellement à l'augmentation de l'impédance insérée dans le circuit de la grille-écran*
On notera que l'idée générale d'insérer une impédance dans le circuit à grille-écran s'appliquera aussi bien à un type quelconque du tube à grille-écran qu'à un tube petode En d'autres termes, la présence d'une troisième grille lest pas nécessaire au fonctionnement de 1'impédace dans le circuit de la grille écran.
En outre, une inductance réglable, dans le circuit de la grille-écran peut être utilisée pour le réglage de la tonalité*
Les courbes de la Fig.2 représentent les caractéristiques d'un dispositif de contrôle de la tonalité appliqué à un tube pentode- L'amplifi- cateur qui fut utilisé pour réaliser ces courbes, était connecté à un récep- teur broadcasting et le fonctionnement du réglage de la tonalité fut observés*
La Fig. 3 représente une autre application du principe appliqué dans les Fig.1 et 2. Dans ce dispositif le circuit de sortie du tube pentode 1 est représenté comme couplé à l'aide d'un transformateur basse fréquence T à la bobine mobile M d'un haut-paleur dynamique.
Dans le circuit de la grille- écran 7, est connecté en série, un circuit anti-résonant L,C' Les courbes de la Fig.4 représentent graphiquement le rapport entre les tensions de sor- tie et la variation de fréquence dans un tube de puissance du type pentode utilisant un circuit mati-ésonant dans son circuit de grille-écran.
Chacune de ces courbes "ampifieaticu-fréquence" est réalisée par l'emploi d'un air- cuit de diverses caractéristiques convenables insérées dans le circuit de la grille-écran* La réduction d'amplificatian à 1500 périodes, tel que représenté par les courbes, est produite par l'impédance élevée du circuit L.C" à sa fré- quecne de résonance* Au moyen d'autres circuits ayant des caractérisques com- venables, une réduction désirée d'amplification peut être obtenue pour des fré- quences choisies. En d'autres termes, la Fig.3 représente an dispositif par le- quel le rapport entre la tension à l'entrée du haut-parleur et la son émis par @
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celui-ci, peut être uniformisé.
Les trois courbes A, B et C de la Fig.5 re- présentent trois caraotéristiques du circuit représenté à la Fig.3. La courbe A de cette figure, représente une courbe d'intensité de son d'un haut-parleur du type à bobine mobile. (Un haut-parleur A bobine mobile était employé uni- quement à titre d'exemple.
La marne compensation peut 'être appliquée à tout au- tre typa de haut-parleur, tel par exemple un haut-parleur magnétique)-
Le sommet de cette courbe qui peut être situé aux environs de 3000 périodes peut être si élevé qu'il gâto tout le fonctionnement du haut- parleur- La courbe B représente l'amplification de l'amplificateur qui action- ne le haut-parleur* Un circuit résunet pareil à celui utilisé pour réaliser les courbes de la Fig.4 est inséré dans la circuit de la grille-écran pour produire 1'affaissement dans la courbe- La circuit résonnant inséré dans le circuit de la grille-écran est accordé à la fréquence propre du haut-parleur* A cette fréquence particulière,
l'énergie fournie au haut-parleur est réduite en dessous de la valeur normale pour compenser l'augmentation du rendement du haut-parleur* Par ce dispositif, si une tension constante est appliquée au circuit d'antre de l'amplificateur et qu'une courbe d'intensité de *on est réalisée sur une large gamme de fréquence on ne pourra pas atteindre le maxi- mum de 3000 périodes* Il n'est évidement pas possible de réaliser une courbe parfaitement horizontale et pour cela 11 a été indiqué de façon coventinc le à l'aide de la courbe C, que quelques irrégularités subsisteront.
Ce air- cuit de haut-parleur est simplemmt une représentation d'une application du tube pentode avec une impédance insérée dans le circuit de la grille-écran* On pourrait aussi t'utiliser pour corriger les variations des résultats obte- nus avec d'autres dispositifs électriques pour différentes fréqueces
On verra par la Fig.5 que l'utilisation d'un circuit antiréson nant de caractéristiques convenables dans le circuit de la grille-écran d'un circuit de sortie du tube pentode entraîne une courbe de reproduction plus satisfaisante lorsqu'on emploie un tube pentode dans l'étage de puissance d'un ransformateur basse fréquence et loque'on emploie un haut-parleur dy- naqiue came Impédance de charge- On comprendra que,
puisque la présente i vention est représentée appliquée à un étage conventionnel de puissnce 1'é tage de puisance sera utilisé dans l'amplificateur basse fréquence d'un ré- cepteur de radiophonie, au de tout autre type de dispositif de signalisation électrique dans lequel il est désirable d'employer un tube pentode comme tube
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de puissance de sortie.
Bien que l'on ait décrit et représenté plusieurs formes de réa- lisation de l'invention, il est entendu qu'un ne désire pas se limiter aux fonces particulières données simplement à titre d'exemple et sans aucun carac- tère limitatif, et que par conséquent, toutes les variantes ayant même princi- pe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus, entreraient comme elles dans le cadre de la présente invention* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - REVENDICATIONS :
1 Une méthode pour diminuer la reproduction à une fréquence choisie dans un étage de puissance de basse fréquence utilisant un tube pento- de dont le circuit de sortie est couplé à un haut-parleur dynamique, méthode qui consiste à insérer un circuit résonnant dans le circuit de la grille-écran d'un tube pentode et à ajuster le circuit résonnant de telle manière que son
Impédance soit maximum pour la fréquence choisie,, et à diminuer graduellement l'impédance suivant que la féquence devient supérieure ou inférieure à la fréquence choisie,
méthode par laquelle les variations du courant d'anode cor- respondant à un signal donné appliqué à la grille sont diminuées proportionel- lamait à la valeur de l'impédance insérée dans le circuit de la grille-écran pour différentes fréquences*
2 La combinaison d'un tube pentode comprenant une cathode, une électrode de contrôle et une grille-écran, une anode et une grille de protec- tion portée au marne potentiel que la cathode disposée Entre la grille-écran e 1'ancet un dispositif d'utilisation étant connecté dans le circuit d'anode ex térieur et une impédance réactive étant insérée dans le circuit de la grille- écran du tube*
3.- La combinais on d'un tube pentode comprenant une cathode, une électrode de contrôle et une grille-écran,
une anode et une grille de protec- tion portée au même potentiel que la cathode, disposée antre la grille-écran et l'anode; un haut-parleur étant connecté dans le circuit d'anode extérieur et une impédance réactive étant insérée dans le circuit de la grille-écran du tube.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"PENTOD TUBES OUTPUT CIRCUITS"
The present invention relates to amplifier circuits. and particularly to the methods and means to control the energy at the exit of the pentode tubes-
As it is well known, the electron discharge tube of the pentode type comprises the usual cathode, control electrode and anode and two additional electrodes namely a grid screen electrode and a third control electrode usually connected to it. midpoint of the cathode inside the tube and disposed between the grid screen electrode and the anode * This type of pentode tube is used as a power tube and is generally used with a loudspeaker The function of the cathode ,
of e-
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Control electrode and anode in the low frequency pentacle tube is the same as in any tuba triode.
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The screen grid is used to natralix to a minimum the inter-electrode capacitance existing between the control grid and the anode. The third grilled in this tuba, as seen above, is usually connected to the electrical midpoint of the cathode inside the tube, and this taqon is held at the potential marna as the cathode relative to the other elements of the tuba * In the pentode tube, near the third grid
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brought to the same core as the cathode, it has been found that the effect of the demolition of the anode is effectively minimized by the action of the third grid,
which is more negative than the anode. This is achieved by the fact that the third grid is located closest to the anode and can, for this, influence the secondary electrons * before they reach the positively charged screen grid.
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However, when the pentoda tube is used to drive a loudspeaker, it has been found necessary to keep the load impedance very low compared to the internal anode resistance of the tube.
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For example, in the case of a tube with a determined Interna resistance, the optimum load resistance is approximately equal to one tenth of the internal anode resistance of the tuba * If the load impedance is higher or lower at the optimum value, the degree of amplitude distortion, measured
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by rppportw to a harmonic elbow produced, increases *
The impedance of a loudspeaker, cam it is well known, is different at different frequencies * Consider for example a loudspeaker dy-
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namiqua or moving coil,
which is most typical of loudspeakers of this species, we find by current measurements that the impedance at 1000 periods is one third of the impedance at 5000 periods, and that the impedance at 100 periods is the fifth do the impedance at 500 periods.
When, connected
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Using a suitable transformer, to a pantode tube with an optimum load resistance of 4000 ohmx, the speaker impedance will be 2400 ohms at 100 periods, 4000 ohms at 1000 periods * and 12000 ohms at 5000 period ** The total impedance inserted into the anode circuit will be approximately 10% higher at 5000 periods than at 100 periods, and the alternating anode current will only be 10% lower at 5000 periods than at 100 periods *
To demonstrate the meaning of the last paragraph, it was born-
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necessary to make a comparison with a tuba triode- A triode tube suitable for use with a speaker and transformer as described above,
will have an internal plate resistance of 2000 ohms. At 1000 periods the AC anode current will be about 80% of that at 100 periods, and at 5000 periods the AC anode current will only be about
30% of current at 100 periods.
Loudspeakers have been constructed to work with * low impedance tubes, so that the ratio between high frequency reproduction * and low frequency reproduction is adequate, when actuated * by a varying current. inverse reason for frequency as in the case described above * When used with a pentode tube, a loudspeaker performing well with triode tubes, will reproduce high frequencies in an accentuated manner because of the constant current characteristic.
The present invention provides a method and means for controlling the output circuit of a pentode tube so that the reproduction of high frequencies in the output circuit can be varied if desired in a determined manner. any.
One of the main objects of the present invention is to provide a method and means for controlling the output circuit of a low frequency pentode tube, employing a reactance in the screen grid circuit of the pentode tube in a manner. determined,
Another important object of the present invention is to provide a method for decreasing the reproduction of high frequencies in the output circuit of a pentode tuba used in the power stage of a low frequency amplifier, which method consists of: adjust the reactance of the tube screen grid circuit until a determined desired decrease is assured for said reproduction.
The invention also relates to a power stage for a low frequency amplifier using a pentode type discharge tube and employing a moving coil loudspeaker, in which stage the result obtained by means of the loudspeaker with a triode tube can. be obtained exactly with a pentode tube, a predetermined inductive reactance being inserted in the circuit of the screen grid of the latter to ensure the said result *
The invention also relates to a low frequency amplifier comprising
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nant a power stage using a pemtorle tube,
in the grid-eoran circuit of this checkerboard being inserted a circuit of suitable characteristics by which a desired reduction of amplification can be produced for chosen frequencies
Other objects of the invention, consisting in generally improving the efficiency of power stages using tubas tubas and parti-
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It is therefore necessary to provide a power stage with a pentode tube which is not water-loving for s111 "operation, but can be directly coupled with loudspeakers so as to obtain the same result as with tubes of the type triode.
The characteristics of the invention are listed in particular
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in the claims if the xlisation and the operation will be better understood by reference to the description below and to the accompanying drawings schematically showing various circuits making application of the present invention,
Fig. 1 schematically shows a circuit applying the present invention *
Fig.2 is a graphical representation of the effect obtained by the circuit shown in Fig.l.
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Gig.3 repeats 8chematically a modification of the intention
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Fig.4 shows graphically the operation of the modification shown in Fig.3.
Fig * 5 shows typical colirbea-typen of an output circuit of a pentode tube applying the modification shown in fig. 3
In the attached drawing, the signed marnas indicate the same parts in the various figures-
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Fig-1 schematically shows the power stage of a low frequency amplifier in which the power stage uses an electron discharge tube 1 of the pentode type, the tube comprising a cathode 2, a control grid 3 and an anode 4 The positive terminal of the source B is connected to the anode through the load impedance 5, the grid 3 of the tube 6 being negatively biased by a source C,
the energy to be amplified being
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applied between the terminals 6,6 and conyentiannellement: represented by "ent" elJ '
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As observed so far, a low frequency type pentode tube uses a screen grid 7 brought to a positive potential by its connection to the positive terminal of the source B The tube also comprises a grid
8 protection for the secondary emission placed between the anode 4 and the grill the screen 7 positively charged *
The third grid or protective grid, in this type of tube is connected to the midpoint of the cathode 2 inside the tube, which simplifies the manufacture of the tube,
it being understood, of course, that the cathode of 2 is heated in some way well known for electronic emission. Thus the protective grid is maintained at the potential level of the cathode, ie with respect to the other elements of the tube.
The third grid being at the same potential as the cathode, it was found that the secondary electrons (those rejected by the anode) are returned to the anode by the action of the protective grid 8 which is more negative than the anode; as a result, the enission of secondary electrons from the anode, if not completely prevented, is rendered inefficient *
This explains why the protective grid is located closest to the anode 4, because it thereby influences the secondary electrons before they can reach the positively charged screen grid.
The connection of the protective grid 8 to the midpoint of the cathode is necessary to ensure balance and to bring this grid to an average voltage of the voltages between the supports of the cathode. It will be understood that the screen grid 7 can be connected to any positive point of the source B and that the protection grid 8 does not have to be connected to the midpoint of the cathode necessarily inside the cathode. tube, but can also be outside the tube.
As found so far, when the load impedance 5 is a loudspeaker, and gives good results with a power stage using a triode tube, it has been found that a pentode tube used instead. of the triode tube, reproduces high frequencies too strongly because of the constant current characteristic * A method of decreasing the reproduction of high frequencies to a desired degree is shown in Fig. 1 An inductor L is connected in series with the screen grid 7 of the tube,
the inductance being chosen such that any decrease in reproduction can be obtained *
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In Fig. 2 an a series of curves of "output voltage" as a function of frequencies per second is represented *
The different curves represent the effect of different inductance values L on the pentode tube shown in Fig. 1 By making the curve shown in Fig. 2 for the output circuit of a pentacle tuba with various inductors in the tube screen grid circuit, the anode circuit load was a pure 5000 ohm resistor, but a reactive load such as a loudspeaker would not have affected the results in terms of quality and as for the intensity,
would have produced only an invaluable effect.
It will be noticed by the curves of Fig. 2 that the anode alternating current is practically constant, up to a certain frequency and then decreases more and more rapidly with the increase of the frequency * (the ordinates of Fig. 2 are output voltages of a resistance of 5000 ohms; it will be understood that, since the output voltages are proportional to the anode alternating current, the curves could have been drawn in this way *)
The current flowing through a dynamic or motorized coil loudspeaker connected to a low impedance triode tube varies as a direct result of the increase in frequency.
For this it will be seen that the result obtained by means of a moving coil loudspeaker with the triode tube can be replaced very exactly by a pentode tube in the circuit of the screen grid of which the inductance has been inserted. appropriate.
The fundamental principles which are the basis of the invention and the manner of applying them are sufficiently detailed in Figures 1 and 2 to enable the invention to be applied to a practical circuit.
However, the following is the theoretical application of the operation of the present invention, it being understood that the explanation is merely theoretical.
Suppose there is no impedance in the screen grid circuit when a signal is applied to the control grid, 'AC current flows through the screen grid circuit although the potential difference of the screen grid and cathode is constant and equal to the bias voltage of the screen grid.
If an impedance is connected in series with the screen grid, the alternating current of the screen grid produces @
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a potential difference across this impedance and the potential of the screen gate varies with the potential of the control gate * The phase relation of the variations in the voltage of the screen gate is such that, when the current anode increases, the variation of the voltage of the screen grid prevents the increase of the anode current and when the anode current decreases, the voltage of the screen grid prevents its decrease;
the reduction in the variation of the anode current corresponds to a given signal applied to the screen grid * That is to say it decreases in proportion to the increase in the impedance inserted in the circuit of the screen grid *
Note that the general idea of inserting an impedance into the screen grid circuit will apply to any type of screen grid tube as well as to a petode tube. In other words, the presence of a third grid is not necessary for the operation of the impedace in the screen grid circuit.
In addition, an adjustable inductor, in the screen grid circuit can be used for tone adjustment *
The curves in Fig. 2 represent the characteristics of a tone control device applied to a pentode tube. The amplifier which was used to carry out these curves was connected to a broadcasting receiver and the operation of the tone adjustment was observed *
Fig. 3 shows another application of the principle applied in Figs. 1 and 2. In this device the output circuit of the pentode tube 1 is shown as coupled by means of a low frequency transformer T to the voice coil M of a dynamic loudspeaker.
In the circuit of the screen grid 7, is connected in series, an anti-resonant circuit L, C 'The curves of Fig. 4 graphically represent the relationship between the output voltages and the frequency variation in a tube power of the pentode type using a mati-ésonant circuit in its grid-screen circuit.
Each of these "ampifieaticu-frequency" curves is achieved by the use of a cooked air of various suitable characteristics inserted in the circuit of the screen-grid * The reduction of amplificatian to 1500 periods, as represented by the curves , is produced by the high impedance of the LC circuit "at its resonant frequency. By means of other circuits having suitable characteristics, a desired reduction in amplification can be obtained for selected frequencies. in other words, Fig. 3 represents a device by which the ratio between the voltage at the input of the loudspeaker and the sound emitted by @
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this can be standardized.
The three curves A, B and C in Fig. 5 represent three characteristics of the circuit shown in Fig. 3. Curve A in this figure represents a sound intensity curve of a moving coil type loudspeaker. (A voice coil speaker was used only as an example.
The compensation marl can be applied to any other type of loudspeaker, such as for example a magnetic loudspeaker) -
The top of this curve which can be located around 3000 periods can be so high that it spoils the whole operation of the loudspeaker - Curve B represents the amplification of the amplifier which drives the loudspeaker * A resulting circuit similar to that used to make the curves of Fig. 4 is inserted into the screen grid circuit to produce sag in the curve. The resonant circuit inserted into the screen grid circuit is tuned to the natural frequency of the loudspeaker * At this particular frequency,
the energy supplied to the loudspeaker is reduced below the normal value to compensate for the increase in the efficiency of the loudspeaker * By this device, if a constant voltage is applied to the circuit of the amplifier and that an intensity curve of * one is carried out over a wide range of frequencies one will not be able to reach the maximum of 3000 periods * It is obviously not possible to carry out a perfectly horizontal curve and for this it has been indicated to coventinc way using curve C, that some irregularities will remain.
This loudspeaker air is simply a representation of an application of the pentode tube with an impedance inserted into the screen grid circuit * You could also use it to correct for variations in the results obtained with d ' other electrical devices for different frequencies
It will be seen from Fig. 5 that the use of an antireson circuit having suitable characteristics in the screen grid circuit of an output circuit of the pentode tube results in a more satisfactory reproduction curve when a tube is used. pentode in the power stage of a low frequency transformer and a dynamic loudspeaker cam is used Load impedance - It will be understood that,
since the present invention is shown applied to a conventional power stage, the power stage will be used in the low frequency amplifier of a radio receiver, or any other type of electrical signaling device in which it is used. is desirable to use a pentode tube as the tube
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output power.
Although several embodiments of the invention have been described and shown, it is understood that one does not wish to be limited to the particular methods given simply by way of example and without any limiting nature, and that consequently, all the variants having the same principle and the same object as the provisions indicated above, would fall like them within the scope of the present invention * - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CLAIMS:
1 A method of decreasing reproduction at a selected frequency in a low frequency power stage using a pentode tube whose output circuit is coupled to a dynamic loudspeaker, which consists of inserting a resonant circuit into the circuit of the screen grid of a pentode tube and adjusting the resonant circuit in such a way that its
Impedance is maximum for the chosen frequency ,, and gradually decrease the impedance depending on whether the frequency becomes higher or lower than the chosen frequency,
method by which the variations of the anode current corresponding to a given signal applied to the gate are reduced in proportion to the value of the impedance inserted in the circuit of the screen-gate for different frequencies *
2 The combination of a pentode tube comprising a cathode, a control electrode and a screen grid, an anode and a protective grid brought to the potential marl that the cathode disposed between the screen grid and the former of use being connected in the external anode circuit and a reactive impedance being inserted in the tube screen circuit *
3.- Combination of a pentode tube comprising a cathode, a control electrode and a screen grid,
an anode and a protective grid brought to the same potential as the cathode, arranged between the screen grid and the anode; a loudspeaker being connected in the outer anode circuit and a reactive impedance being inserted in the screen grid circuit of the tube.
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