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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS PHOTO-SENSIBLES-.
La présente Invention vise des perfectionnements apportés aux dispositifs photo-sensibles et elle concerne plus particulièrement des montages à réaction d'appareil* amplificateur pour cellules photoélectriques et disposi- tifs analogues* Ces montages sont notamment applicables au cinéma parlant, à la télévision et ils sont susceptibles de recevoir diverses autres applications tant Industrielles que scientifiques'
On sait que le débit d'une cellule photoélectrique est très faible et qu'il est partais nécessaire d'utiliser plusieurs étages amplifica- beurs pour obtenir un débit appréciable- Ces amplificateurs puissants offrent
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des inconvénients ,notamment les bruits microphoniques, les complications des montages, la distorsion, les amorçages, etc...
L'invention évite ces inconvénients et fournit des moyens sim- ples, pratiques et efficaces permettant de monter en réaction ces amplifica- teurs des cellules photoélectriques de manière à amplifier sans distorsion leur débit, fournissant d'ailleurs une rétroaction positive ou négative à vo- lonté, permettant à la lumière frappent une cellule munie de tels amplificateurs de commander avantageusement l'oscillation d'un circuit de tube à vide, réali- sant aux pointe de vue construction et application tous les avantages pratiques désirables, ayant une longue durée, ne nécessitant ni répartionm ni remplace- ment,
etc--*
Le système perfectionné comprend une cellule photo-électrique reliée au circuit d'entrée d'un amplificateur thermionique comportant un cir- cuit de réaction établi entre la cellule photo-électrique et le circuit de sor- tie de son amplificateur- Le circuit de réaction est disposé de manière que les ondulations tirées de l'amplificateur soient renvoyées à la cellule avec la re- lation de phase désirée, en ajoutant ainsi leur effet aux oscillations électri- ques de la cellule-
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les aveu- 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 :
La Fig.1 représente les relations antre le courant photoélec- trique en micro-ampères et la tension, quand on applique une source constante d'éclairement à une cellule photoélectrique, les courbes 1, B et C indiquant les différentes valeurs de l'éclairement*
La Fig.2 représente la variation du courant photoélectrique produit par une variation du flux lumineux aux différente niveaux de tension D, E et F
La Fig.3 représente un circuit type utilisant les principes de l'invention*
LA.
Fig.4 est une variante*
Les Fig.5 et 6 représentant des circuits types permettant de relier la cellule photo-électrique et son ou ses amplificateurs à d'autres éta-
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Ses d'amplification ou bien au circuit d'utilisation-
Si on se réfère plus particulièrement à la Fig.3, on y voit une cellule photoélectrique 1 (à gaz ou à vide) ayant une caractéristique volt- ampère positive pour un flux lumineux de valeur moyenne. Cette cellule est en série avec une résistance relativement élevée 2 et une résistance relativement faible 3,ainsi qu'avec le primaire 4 d'un transformateur 5.
Le secondaire 16 de ce transformateur est monté dans le circuit d'entrée d'un amplificateur thermionique 7 de tout type approprié comportant une cathode 8 (ici filamen- taire), une ou plusieurs électrodes de réglage 9 et une anode 10. Le filament est excité par une source de force électro-motrice 11, et l'anode par une au- tre source appropriée 12.
La cathode est reliée à l'une des bornes de la ré- sistance 3 au point commun des enroulements primaire et secondaire du trans- formateur* Un voltmètre 13 peut être branché aux bornes de la résistance 3 pour déterminer la chute de tension dans les conditions de fonctionnement- Un microampèremeètre 14 peut être également inséré dans le circuit de plaque de l'amplificateur pour mesurer le courant débité-
On peut se représenter comme suit le fonctionnement du systè- me :
Une chute de tension est produite dans la résistance 3, puisque cette der- nière est disposée dans le circuit de sortie de l'amplificateur, et cette ten- sion fournit l'énergie au tube photoélectrique* Quand une source lumineuse (non représentée) excite la cathode de la cellule, l'impédance de celle-ci change suivant les variation)! de la lumière incidente et provoque des pulsa- tions de courant dans le primaire 3.
Les condulations électriques induisent des variations de'tension aux bornes de l'enroulement 6, et si ces variations sont de polarité correcte, l'amplificateur obéît en fournissant, selon qu'on le désire, une amplification plus grande au plus petite, en reproduisant ainsi électriquement les variations de la lumière incidente* Si on suppose, par exem- ple, que les bobines 4 & 5 sont enroulées dans le même sens une augmentation du flux lumineux entraîne une augmentation du courant dans la bobine 4 et rend la grille plus positive- Il y a donc augmentation du courant de plaque passant dans l'ampèremètre 14- Cette augmentation du courant produit une chute de ten- sion plus élevée dans la résistance 3 qui, à son tour,
applique une tension plus enlevée à la cellule 11 et produit une série d'ondulations de courant am- plifiées dans le primaire 4, correspondant fidèlement aux variations d'origine* L'augmentation de la tension appliquée à la cellule à donc les effets que re- @
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présentent très clairement les graphique.. reproduite sur les Fig.1 et 2.
Dans la Fig.1, les courbes A, B et C représentent différentes valeurs de l'é- clairement et établissent la relation entre lecourant traversant la cellule et la tension mesurée aux bornes du dispositif, ce dernier offrant une carac- téristique volt-ampère pratiquement montante* On comprendra cependant que l'invention n'est pas limitée à une forme particulière de cellule ou à une caractéristiques déterminée de tube- Le tube peut être à vide ou à gaz, pourvu que sa caractéristique volt-ampère soit légèrement montante et qu'il soit pratiquement utilisé au-dessous de la saturation* Les courbes de la Fig.1 rendait évident que le résultat direct de l'augmentation de la tension du tube entraîne directement une augmentation marquée du courant dans le tu- be
La Fig.2 exprime, de façon claire,
la même idée si on consi- dère les trois courbes D, E et F dont les ordonnées représentent les courants* L'effet de rétroaction obtenu est limité pre8qu'entièrement par la capacité de courant des divers éléments, ainsi que par la capacité de la batterie la, de sorte que l'effet des pertes qui se produisent presque toujours dans un circuit fonctionnant sans rétroaction, peut être très sensiblement réduit par la réaction objet du brevet.
La forte résistance 2 est en série avec la cel- lule photoélectrique dans le but de limiter le courant traversant cette der- nière, au cas où un tube à gaz possède un degré de réaction assez élevé pour provoquer normalement une ionisation cumulative, si la résistance était abk sente*
Si on le désire, la rétroaction du circuit peut servir à four- nir une diminution plus grande du courant de plaque pour une augmentation de lumière dans la cellule* en d'autres termes, l'effet inverse de celui qu'on a expliqué ci-dessus,
cet effet s'obtenant simplement par l'inversion de l'en- roulement 6* Le rapport du nombre des spires d'enroulements du transformateur 5 est de préférence choisi tel que l'impédance du circuit photoélectrique s'accorde pratiquement avec celle du circuit d'entrée de l'amplificateur pour réaliser le rendement optimum du transfert d'énergie d'un circuit à l'autre-
Dans la variante représentée Fig.4.
les résistances 16 et 17 servent à transférer les variations du courant photoélectrique au dispositif thermionique 7* En plus de ces résistances est utilisé un condensateur 18
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disposé dans le circuit de grille de l'amplificateur, entre les résistances, et coopérant avec ces dernières pour déphaser le courant débité par l'ampli- ficateur, de façon que la charge sur la grille ait la polarité voulue pour obtenir la rétroaction et engendrer des oscillations, si on le désire- On remarquera que la connexion de rétroaction 19 est placée entre la batterie de plaque 12 et le point commun à la cellule et à la résistance 3.
Cette con- nexion permet de produire une chute de tension dans la résistance 3, de sens voulu pour que, en combinaison avec les chutes de tension aux bornes du con- dansateur 18 et des résistances 16 et 17, et en addition à la chute de tension capacitive aux bornes de la cellule 1, la charge sur la grille ait la polari- té voulue pour la régénération.
Il est évident que le circuit est étudié pour fonctionner principalement en liaison avec une source lumineuse dont l'émis- sion varie continuellement, de sorte que le condensateur 18 subit périodique- ment des variations de tension- Il est évident aussi que,pour le rendement maximum, la capacité 18 doit être relativement faible, ou plutôt son impédan- ce réactive relativement forte, en vue d'obtenir dans le circuit de grille (par rapport au courant de plaque) un déphasage de la tension suffisant pour permettre la rétroaction et marne l'oscillatian, si an le désire.
Se référant maintenant plus particulièrement à la Fig-5, 1 dé- signe une cellule photo-électrique reliée à son amplificateur 7 par l'inter- médiaire d'un circuit rétroactif 20 établi suivant les principes de la présen- te invention- Le primaire 21 d'un transformateur 23 est intercalé dans le circuit anodique du tube 7 afin de le relier, par l'intermédiaire du secon- daire 22, à d'autres étages d'amplification ou bien au circuit d'utilisation*
La Fig.6 représente une variante de ce montage, la liaison s'effectuant par l'intermédiaire d'une impédance appropriée 24 et d'une capa- cité 25.
Il est bien entendu que l'invention s'applique également bien à tous les types des cellules photosensibles ayant une caractéristique volt- ampère appropriée et comportant des amplificateurs thermioniques ou autres- Dans le cas où les cellules sont munies d'amplificateurs thermioniques, ces derniers peuvent comporter des tubes à plusieurs grilles, tels que par exem- ple des tubes à grille-écran, à grille accélératrice,
à mu-variable etc--
Il est également entendu que la réaction peut être établie en- @
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tre la cellule photo-sensible et n'importe quel étage d'amplification de ma- nière à amplifier simultanément une ou plusieurs fréquences différentes canne dans les montages "reflex" par exemple-
Il est évidant que les dispositions et les application)* qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullement limitati@es, et qu'on peut s'eu écarter sans pour cela sortir du cadre de l'invention.