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PERFECTIONMEMENTS AUX TUBES ELECTRONIQUES ET A LEURS CIRCUITS.-
L'invention se rapporte aux tubes électroniques et à leurs cir- cuits- Elle a our objet les tubes et les montages perfectionnes qui permettent de régler le coefficient onamplification de tubes par les variations du poten- tiel d'une des électrodes à l'intérieur du tube, ceci sans provoquer les phé- namènes de la transmodulation, ni déformer l'amplitude du signal amplifie par ce tube-
Dans les récepteurs de T.S.F., on fait usage de plusieurs tu- bes destinés à amplifier le signal incident ou à changea sa fréquence ar la détection* Dans un récepteur superhétérodyne, on fait d'habitude usage d'un
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étage d'amplification de haute fréquence, d'un étage de changement de fréquence créant une fréquence intermédiaire,
d'un étage amplifiant cette dernière fré- quence, d'un autre étage changeur de fréquence agissant en détecteur et trans- forment la fréquence intermédiaire en fréquence audible, qui est enfin fournie à l'étage de sortie ou de puissance- L'étage amplificateur de haute fréquence peut être éviter de marne que celui amplifiant la puissance audible- De marne, dans le récepteur dit à résonance, le premier changeur de fréquence et l'ampli- ficateur de la fréquence moyenne n'existent pas, et on trouve à leur place des étages d'amplification des hautes fréquences.
Quand on construit un récepteur, il est nécessaire que chaque tube amplifie le signal appliqué sans déformer son amplitude ou provoquer les phénomènes de transmodulation et il est désirable que le pouvoir d'amplifica- tion de chacun des étages puisse être réglé jusqu'à un tel degré, qu'on puisse varier l'amplification totale du récepteur, en réglant l'amplification d'un ou de plusieurs étages, ceci sans qu'on soit obligé d'avoir recours à la régula- tion de l'intensité du signal reçu.
Ces mesures sont destinées à maintenir le niveau des bruits parasites à une valeur minimum, de manière à ce qu'on puisse utiliser la régu- lation automatique du volume et autres dispositifs tels que, par exemple, ser- vant à supprimer les parasites entre les étages.
L'un des buts de la présente invention est de prévoir des dis- positifs perfectionnés de manière à réaliser ces systèmes de régulation.
D'après la méthode utilisée communément jusqu'ici pour l'ampli- fication des signaux de haute fréquence, on fait appel à des tubes à grille é- cran. Les signaux sont appliqués à la grille se trouvant au voisinage de la ca- thode (grille de commande), un circuit de sortie est connecté à l'anode et un potentiel fixe est appliquée à la grille d'écran- Le coefficient d'amplifica- tion du tube est réglé, en variant la tension de polarisation appliquée à la grille de commande- Quand cette polarisation est rendue plus négative, le cou- rant électronique dans les tubes diminue, de sorte que sa conductance est ré- duite et par conséquent son pouvoir d'amplification,
Les montages réalisés de cette manière présentent plusieurs défauts tels que, par exemple la transmodulation et les sauts d'amplitude,
phé- nomènes se produisant pour une polarisation des grilles faisant travailler les
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tubes dans la fraction incurvée de sa caractéristique au point de coupure ou tout près de lui-
Ce défaut est assez sérieux dans le fonctionnement du récepteur de T.S.F., étant donné qu'on désire en général maintenir le débit du récepteur à une valeur constante! or, quand un fort signal est appliqué à l'entrée du poste, il est nécessaire que le tube fonctionne à un point de sa caractéristique correspondant à l'amplification minimum, c'est-à-dire il faut qu'en ce moment sa polarisation négative soit élevée et par conséquent la conductance basse.
Cependant, pour ce point de fonctionnement, à cause de la courbure des caracté- ristiques du courant d'anode et de la conductance, il se produit une importante transmodulation et une distorsion gênante due au saut d'amplitude du signal*
Pour éviter ce défaut, on a déjà proposé des tubes avec les caractéristiques allongées du courant d'anode, qui permettent de rendre plus progressif la réduction du courant d'anode et de la conductance avec l'accrois- sement de la polarisation de grille* Cependant un tel arrangement n'assure qu' un effet partiel, étant donné que, quoique le tube est maintenant en mesure de transmettre de forts signaux quand il fonctionne avec des polarisations de gril- les élevées, il existe toujours une région de transmodulation pour certaines li- mites de la polarisation- Quoique cet arrangement améliore beaucoup le fonc- tionnement,
des essais ont démontré que cette région de la modulation ou du saut d'amplitude ne peut pas être évitée ou réduite jusqu'à une valeur négli- geable, si on fait appel à un tube avec un fort pouvoir d'amplification pour la polarisation minimum, qu'à la condition de faire usage des valeurs excessi- ves du courant, quand le tube opère à son randement maximum, notamment quand la polarisation de grille est faible-
Il a été trouvé que ces circonstances limitent nettement la va- leur de la conductance pour laquelle le tube pourrait être réalisé, avec un bon rendement* Pour plusieurs raisons, il est indiqué de limiter le courant anodi- que maximum à 5 ou 6 milliqmpères.
Il a été trouvé que, si le tube est construit pour travailler avec ce courant anodique maximum, c'est-à-dire courant correspon- dant à la polarisation minimum , on a une limite pour la conductance à laquelle le tube peut être adapté utilement, car la transmodulation et le saut d'amplitu- de croissent rapidement avec la conductance. l'ar exemple, dans un tube ayant une conductance de 1 milliqmperepar volt avec un courant anodique de 6 milliamperes
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pour le règlage maximum du courant, la plus mauvaise transmodulation rencontrée pour toutes ces valeurs de polarisation de grille est, par exemple, de 5 unités, tandis que quand le tube est construit de manière à avoir la conductance mutuel- le de 3 milliampères par volt sous les m'ornes conditions de courant anodique,
les valeurs maxima de la transmodulation ont été de l'ordre de 150 à 200 unités: et en plus la transmodulation et la saut d'amplitude occupent une fraction beaucoup plus large du registre de fonctionnement da la caractéristique.
La méthode précitée se caractérise par la variation du gain d'am- plification, en commandant le courant décharge passant par le tube pour les va- riations du potentiel appliqué à sa grille d'entrée* Or, étant donné que la trans modulation et la distorsion sont proportionnelles à la courbure de la caractéris- tique :
courant anode-voltage grille, à tout point de la pente, il est évident que, si la conductance mutuelle pour la polarisation faible de la grille est aug- mentée, le courant anodique correspondant au point de fonctionnement doit âtre également augmenté- Des conditions semblables de distorsion se produisant quand le tube dest employé comme amplificateur des fréquences audibles, et le taux d'amplification est réglé en modifiant la polarisation de la grille d'entrée.
La Société demanderesse a découvert que lorsqu'une troisième grille est intercalées entre la grille normale écran et l'anode, la pouvoir d'am- plification du tube peut être réglé efficacement en variant la polarisation de cette grille additionnelle entre zéro et une valeur négative- La variation de potentiel de cette troisième grille n'influence pas le courant électronique to- tal du tube, cette grille fonctionne plutôt comme une déflectrice , déviant le courant de charge de l'anode vers la grille-écran* Cette méthode de commander le courant anodique offre plusieurs avantages.
Etant donné le fait que, quand la conductance mutuelle de la grille d'entrée à l'anode est réduite, le courant électronique ne change pas, la courbure de la caractéristique ne s'accentue pas (en fait elle diminue même, comme on le verra plus loin)* Par conséquent, la transmodulation et la distorsion ne sont pas accrues.
Au cas où le tube est mon- té de manière à engmdrer la fréquence d'hétérodynage et à fonctionner ainsi en changeur de fréquence, il est possible de commander l'amplification sur large bande, étant donné que le courant total de charge ne change pas avec le voltage appliqué à la troisième grille, et les oscillations locales restent à l'amplitu- de constante* Le fait que le courant total de charge reste constant, quel que soit le coefficient d'amplification, régulation de voltage de la source
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d'alimentation de haute tension,
particulièrement intéressante dans les postes utilisant la régulation automatique de volume- D'autres avantages de cette in- ventionurésulteront clairement de la description donnée plus loin*
On rendra la grille négative dans le but de dévier le courant anodique vers la grille écran et de diminuer ainsi le courant passant par l'ano- de, ce qui a pour effet la diminution de la conductance.
D'autre part, le cou- rant dans la grille écran augmente de même que la conductance du circuit de cet- te grille, mais comme le courant de la grille-écran ne passe pas par le circuit de sortie, cet accroissement n'influença pas l'amplification du tube* A noter que le courant de charge total de la cathode ne varie pas sensiblement, étant donné que la régulation de la conductance mutuelle est réalisée par la déviation du courant de l'anode vers la grille-écran, au lieu de la diminution du courant anodique- Le fonctionnement du tube sera expliqué plus loin d'une manière plus détaillée*
La transmodulation est due à la courbure de la caractéristique du tube:
plus exactement, elle est proportionnelle à la valeur de la @ troisième dérivée de la caractéristique, mais pour simplifier le raison- nement, on peut admettre que la valeur de la transmodulation est proportionnelle à la courbure en général*
L'un des importants avantages de la méthode de réception confor- me à l'invention, en comparaison avec la méthode de la régulation par la varia- tion de la polarisation de la grille d'entrée, est le suivant :
tandis que, dans cette dernière méthode une augmentation de la polarisation négative a pour effet de diriger le point de fonctionnement a travers @s point d'une courbure plus grande de la caractéristique, ou même de le faire passer par ce point, suivant la méthode perfectionnée de la présente invention, l'application d'un voltage né- gatif à la grille extrème a pour effet le redressement de la caractéristique per- mettant de maintenir basse la transmodulation*
Il a été trouvé que,avec un tube à pante variable construit pour une conductance de 3 milli-ampères par volt, pour un courant anodique égal @@ 5 à 6 milliqmpères, la pointe de transmodulation peut atteindre 150 à 200 unités* Tandis que, suivant la présente invention,
la transmodulation n'excédera pas une unité pour toute la bande de fonctionnement, pour un tube ayant la marne conduc- tance maximum et le même courant anodique de fonctionnement*
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Un autre avantage de la présente méthode est que l'amplitude du potentiel appliqué à la grille est constante, quelle que soit la conductance mutuelle correspondant au fonctionnement du tube. De plus, dans la cas où le potentiel de la grille écran est le m'orne que celui de l'anode, le courant résul- tant de la combinaison de courant anodique et de grille-écran est substantiel- lement constant et par conséquent le potentiel sur les autres tubes du posta ne sera pas affecté par la régulation appliquée au tube en question.
Un autre avan- tage s'explique par le fait qu'un tube conforme à la présente invention peut être utilisé également pour la régulation de volume dans le circuit de basse fréquence, tandis qu'un tube à pente variable convient uniquement pour l'ampli- fication fidèle des signaux de haute fréquence, par-ce que la distorsion de la fréquence audible est proportionnelle principalement à la seconde dérivée de la caractéristique, qui n'est pas réduite par le tube à peunte variable.
La proportion du courant total collectée par la grille-écran dé- pend de quatre facteurs : 1) du potentiel de la grille déflectrice, c'est-à-dire régulatrice de volume, II) du courant de charge total, III) du potentiel sur la grilleécran, IV) du potentiel sur l'anode, Le dernier facteur offre quelquefois l'inconvénient que l'impédance pour laquelle le tube est destiné est limitée.
Avec un tube ayant une conductance mutuelle de l'ordre de trois milliamperes par volt ou plus, quand la polarisation négative est appliquée à la grille comman- dant l'amplification, l'impédance anodique maximum peut tomber à une faible va- leur, telle que 100.000 ohms-Ceci peut présenter des inconvénients dans certains cas.
Dans le but d'obvier à cet inconvénient, suivant la présente in- vention, on introduit une grille additionnelle entre la grille déflectrice et l'anode, cette grille additionnelle étant connectée à une source de potentiel positif inférieur à celui de l'anode. On lui donne de préférence le même poten- tiel que celui de la grille-écran, de sorte que ces grilles fonctionneront avec un potentiel inférieur à celui de l'anode et pourront 'être de préférence connec- tées ensemble à l'intérieur de l'ampoule ou dans son pied ou au besoin extérieu- rement'
Suivant une autre modification, encore une grille (la Semé)sera placée entre la grille dernièrement mentionnée et l'anode. Cette nouvelle grille sera connectée à un point de potentiel bas, de préférence cathodique.
Ceci per-
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mettra à la 4ème grille (ainsi qu'à la seconde grille si'elle est connectée à la 5ème) de fonctionner avec le même potentiel que celui d'anode.
La présente invention, basées sur les découvertes ci-dessus spé- cifiées, couvre d'une manière générale les tubes et les circuits adoptes pour varier le taux d'amplification d'un tube, en appliquant, soit manuellement, soit par des moyens agissant automatiquement, une polarisation à la grille interca- lée entre deux électrodes de potentiel élève* De ces deux dernières électrodes, celle au moins qui est voisine de la cathode affecte la forme d'un grillage perméable aux électrons, tandis que l'électrode à potentiel életé, plus éloi- gnée de la cathode, peut être une anode ou bien peut affecter la forme d'un grillage* Dans ce dernier cas, une électrode additionnelle sera enployée comme anode- Elle sera à son tour protégée ,si on le désire, par un écran de la gril- le à potentiel élevé, ci-dessus mentionnée,
au moyen d'une grille portée à un potentiel faible, ou bien à zéro, ou bien négatif, ceci dans le but de suppri- mer l'émission électronique de l'anode. A ces éléments pourra être de préfé- rence ajoutée une nouvelle grille entre la cathode et les électrodes ci-dessus mentionnées.
L'invention a également pour objet d'appliquer une polarisation négative variable à l'électrode en question commandant l'amplification! la va- leur de cette polarisation étant déterminée par l'intensité du signal amplifia, dans la sortie du tube ou bien dans le dernier étage du récepteur, ceci permet- tant une régulation automatique perfectionnée de volume.
Dans certains montages un potentiel positif peut être créé quel- quefois par le tube, ce potentiel étant destiné à la régulation automatique de volume* Dans un montage connu jusqu'ici, de tels potentiels ne devaient pas ê- tre appliqués aux grilles de commande du tube amplificateur de haute fréqueme.
Par contre, en utilisant les tubes et les circuits conformas à la présente in- vention, l'application d'une polarisation positive à la grille command and l'ampli- fication devient possible. En effet, une telle électrode-grille peut être em- ployée comme un conducteur unidirectionnel permettant, en combinaison avec une résistance, d'empêcher que des potentiels positifs soient appliqués aux grilles de canmande du tube de haute fréquence.
L'invention couvre également d'autres oircuits et montages destinés plus particulièrement aux récepteurs du type à superhétérodyne; elle
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couvre également diverses formes de tubes, tous montages de tubes, conformes à la méthode y préconisée.
Les dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatifs fe- ront mieux comprendre l'objet de cette invention.
La Fig.l représente graphiquement les caractéristiques d'un tube normal à grille écran en liaison avec le contrôle de volume*
La Fig'2 est un graphique représentant les caractéristiques cor- respondantes d'un tube à coefficient d'amplification variable.
La Fig.3 donne un diagramme électrique expliquant la méthode couverte par la présente invention.
La Fig.4 est une vue agrandie en section d'une partie d'un tube faisant mieux comprendre le fonctionnement de la présente invention; les Fig.5 et 6 représentent graphiquement les courbes obtenues suivant la présente inven- tion*
Las Fig. 7 à 19 sont des schémas électriques donnant plusieurs exemples de montage réalisés conformément à l'invention.
D'après la Fig.l. la courbe 1 représente la caractéristique : courant anodique-voltage de grille d'un tube ordinaire à grille écran. La con- ductance mutuelle de ce tube en fonction du voltage de grille est représentée par la courbe 2, et la transmodulation et les sauts d'amplitude sont représen- tés par la courbe 3 par rapport au même axe.
La grille dont il s'agit est une grille de commande, on la désignera dans le texte ci-après par le terme grille d'entrée I G de manière à éviter toute confusion avec la grille GG servant , la régulation de volume ou de l'amplification, cette dernière grille pouvantser- vir, dans certains cas, également d'électrode d'entrée-
D'après la Fig-1, on se rend compte que dans le cas où la tube à grille écran est utilisé pour la régulation du volume, il se produit des transmodulations et un saut d'amplitude indésirables quand la polarisation nor- male de grille est telle que le point de fonctionnement se trouve sur la por- tion incurvée de la caractéristique auprès du point de coupure 4.
Les courbes de la Fig.2 sont semblables à celles de la Fig.l, mais sont destinées à un tube à coefficient d'amplification variable, c'est-à- dire tube à pente variable- La courbe 5 représente le courant anodique en fonc- tion du voltage de grilla et on voit qu'elle possède une fraction étalée en
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en queue, avec le point de coupure 6 qui correspond à un voltage plusieurs fois plus grand que celui qui correspond au point de coupure 4 du tube de la Fig.l.
La courbe de la conductance mutuelle pour le tube à amplifica- tion variable est indiqué par 7 et la courbe de transmodulation et de saut d'am- plitude est donnée par 8.
Dans la Fig. 3, donnant un exemple de la présente invention, le montage comporte un tube possédant une cathode 0 qui peut être d'un type à chauf fage indirect, une anode A , une grille d'Entrée IG proche de la cathode, une grille écran SG et une grille de régulation GG, entre cette dernière grille et l'anode.
La grille d'entrée IG est connectéeau circuit d'entrée 9 qui est ac- cordé ou peut être accordé à une haute fréquence déterminée* La grille IG re- goit une polarisation négative convenable par l'intermédiaire de la batterie 10-
L'anode A est connectéeà l'extrémité positive d'une source d'ali- mentation par l'intermédiaire du circuit de sortie 11, qui peut âtre également accordé à une fréquence déterminée La grille SG est essentiellement maintenue à un potentiel positif par la connexion à la source de haute tension, comme c'est représenté sur le dessin.
La grille de régulation du taux d'amplification GG est connectée à une source variable de polarisation négative réalisée, par exemple, par un potentiomètre 12 branché sur une batterie 13, dont l'extrémité positive est connectée à la cathode C. Cette source de polarisation doit, de préférence, assurer une variation progressif du potentiel et on doit éviter l'usage des mgyens qui seraient susceptibles d'interrompre son circuit ou de la court-cir- cuiter*
Dans le montage tel que représenté sur la Fig.3, la polarisation produite par la batterie 10 sur la grille d'entrée IG a une valeur telle que cette grille puisse supporter l'amplitude maximum du signal sans qu'un courant de grille prenne naissance Il y a lieu de dire à l'avantage du montage, que,
étant donné qu'une autre grille à faible potentiel,notamment GG, est interposée entre la grille écran SG et l'anode A, une grilla écran peut fonctionner au plein po- tentiel anodique- Le coefficient d'amplification de ce tube est varié par le po- tentiomètre 12, l'amplification maximum est obtenue quand la grille contrôlant l'amplification est au potentiel cathodique! l'amplification est réduite pro- gressivement quand le potentiel de cette grille devient de plus en plus négatif*
Dans la Fig.4 sont représentées schématiquement la cathode C,
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la grille d'entrée 1C, la grille écran SG, la grille de régulation d'amplifica- tion GG et l'anode A.
Quand la grille GG est au potentiel négatif, une ligne équipotentielle du potentiel zéro 14, ayant la forme d'une ellipse, peut être dessinée autour de chaque fil de la grille, comme représenté au dessin. Les éles trons quittent la cathode et acquièrent une grande vitesse par l'attraction du champ électrique créé par le potentiel positif de la grille écran SG. Quand un électronheurte le fil de cette grille, il contribua à la formation du courant de grille- Autrement, l'électron passera à travers la grille écran et sera freiné par le potentiel négatif de la grille GG.
Si cet électron traverse cette demie- re, il sera accéléré par le champ anodique et collecté par l'anode- Si la vites- se de l'électron est réduite à zéro par le potentiel de la grille GG, l'électron ne passera pas à travers elle, mais sera attiré par la grille écran qu'il tou- chera alors. Autrement dit, quand la zone équipotentielle du potentiel 0 définie par les lignes ovales 14 se trouve dans le chemin de l'électron, sa vitesse sera réduite à 0 et l'électron sera absorbé par la grille écran*
Il est évident que seulement les électrons qui passent à travers l'interstice 15 , entre les lignes équipotentielles 14, atteindront l'anode, cet interstice 15 étant plus étroit que l'espace entre les spires adjacentes de la grille GG.
Si cette grille est rendue encore plus négative, les lignes équi- potentielles prennent la forme 16, leur axe principal s'allonge donc par rapport à l'axe des ellipses 14, de sorte que l'électron atteignant l'anode ait à passer par l'interstice encore plus petit*
La grille GG peut donc être conridérée comme une électrode de déflexion, déviant le courant électronique de l'anode vers la grille écran.
Quand la grille GG est rendue suffisamment négative on peut atteindre un point pour lequel tout le courant électronique est rejeté vers la grille écran.
Quand la grille GG est au potentiel négatif quelques électrons qui ont passé à travers elle, ont leur vitesse réduite, tandis que la vitesse d'autres seront à zéro- La charge d'espace qui est formée par les électrons, est donc considé- rable, avec ce résultat, que quand le courant est augmenté, par exemple quand on réduit la polarisation de la grille IG, la charge d'espace dans la voisinage de la grille GG sera auipnoextée et une fraction plus grande du courant sera dé- viée vers la grille écran, même si le potentiel de la grille GG reste le marne - on obtient de ce fait un redressement de la caractéristique comme c' est indiqué à la Fig. 5.
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Dans la Fig.5, la courbe 18 reposante la caractéristique courant anodique-voltage grille, pour la grille GG au potentiel cathodique (voir Fige Si maintenant on fait la grille GG un peu plus négative, la caraarétistique principale deviendra moins inclinée comme c'est représenté par la courbe 19.
Si on augmente successivement le potentiel négatif de la grilla GG, on aplatit da- vantage la caractéristique et on obtient les courbes &0-21-22. La courbe en pointillé 23 représente le courant de la grille SG, quand la grille GG est au potentiel zéro, autrement dit au potentiel cathodique, tandis que la courbe en pointillé 24 représente le courant de grille écran quand la grille GG est pola- risée fortement négativement, ceci permettant donc de comprendre l'action de soupape de la grille GG sur le courant électronique qu'elle dévie de l'anode et dirige vers la grille écran- On se rend donc compte que pour une polarisation donnée à la grille d'entrée IG, la conductance mutuelle du tube peut être va- riée en changeant le potentiel négatif de la grille extrême GG.
La courbe 25 de la Fig-6 représente la conductance g en fonction du potentiel Vg3 de la grille GG pour une polarisation constante de la grille d'entrée IG. On voit d'après les courbes 18-25 des Fig. 5 et 6 qu'avec cette méthode de régulation de volume la distorsion due à la transmodulation et au saut d'amplitude reste petite! cet- te distorsion peut 'être représentée par la courbe en pointillé 27 de la Fig.6 donnant la transmodulation en fonction du potentiel sur la grille extrême*
Dans la Fig.7 on a représenté une méthode de réception utilisant un tube construit conformément à la présente invention et canprenant quatre gril- les- Le tube comporte une cathode avec son radiateur, quatre grilles IG, SG1, GG et SG2 et enfin l'anode A.
Les grilles SG1 et SG2 sont reliées ensemble, de préférence mais non obligatoirement, à l'intérieur du tube et elles sont re- liées au potentiel positif plus bas que celui de l'anode, obtenu par le diviseur de tansion 12a et le potentiomètre 12 branché en dérivation sur la source de haute tension qui nâest pas indiquée- Des dispositifs sont prévus pour appli- quer une polarisation négative variable à la grille GG par le potentiomètre 12 et une polarisation fixe est appliquée à la grille IG par la résistance dans le circuit cathodique 10A.
Les oscillations de haute fréquence sont appliquées à la grille IG à partir d'un circuit accordé 9 et un circuit accordé 11 se trouve dans le circuit anodique* Le pouvoir d'amplification du tube est commandé par la variation du potentiel négatif de la grille GG, en agissant sur le poten-
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tiomètre 12'
Dans la Fig. 8 on a représenté un circuit similaire à celui de la Fig-7; il s'agit d'un tube de construction pareille mais possédant en plus une grille LPG intercalée entre l'anode et la dernière grille au potentiel élevé SG2 et connectée à un point de faible potentiel. Cette grille additionelle LPG est connectée à la cathode, cette connexionupouvant 'être faite a l'extérieur, mais de préférence à l'intérieur du tube.
Le diviseur de tension 12A de la Fig.7 n'est pas représenté. Les grilles SGl et SG2 sont reliées ensemble et sont con- nectées à la source d'alimentation anodique.
Los montages représentés sur les Fig.7 et 8 peuvent être utilisés comme changeurs de fréquence dans le récepteur du tube à hétérodyne, en appli- quant les oscillations locales à la grille GG suivant le montage indiqué sur la Fig.9. Cette dernière est identique à la Fig-7, elle comporte en plus un circuit accordé 28 dans sa connexion à la grille GG.
Suivant une méthode de fonctionne- ment , le circuit 9 est accordé au signal incident et est accouplé à l'antenne ou à l'étage précédent du poste- Le circuit 28 est accordé à la fréquence loca- le de l'hétérodyne et le voltage d'oscillations locales y est induit par l'hé- térodyne qui n'est pas représentée, le circuit 11 est accordé à la somme ou à la différence des fréquences et constitue le primaire d'un transformateur de moyannefréquence. suivant une modification de ce montage, le circuit 28 est accordé à la fréquence incidente et est accouplé aux étages précédents tmdis que la circuit S est couplé à la source d'oscillations locales La grille GG, dans ce cas, est utilisée comme une grille d'entrée du signal et la grille IG comme l'entréed'oscillations locales.
Le tube de la Fig.8 peut 'être modifié de la même manière con- formément au schéma de la Fig.9.
A noter que, quand le tube fonctionne comme changeur de fréquen- ce, il n'est pas essentiel d'y prévoir un écran électrostatique entre les élec- trodes d'antre et de sortie étant donné que la fréquence de sortie est diffé- rente de celle d'entrée. Cependant, si le tube est utilisé comme amplificateur sans qu'un changement de fréquence ait lieu, cet écran éloctrostatique devient nécessaire et on le réalise d'une manière usuelle en donnant une forme convena- ble à la grille écran ou, éventuellement, à' d'autres grilles fonctionnant au potentiel constant* Cependant, 11 est quelquefois utile d'assurer une protection
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électrostatique complète du tube utilisé comme changeur de fréquence,
et les différentes électrodes d'entrée et de sortie peuvent être isolées électrostati- quement les unes des autres sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
Si la tube perfectionné suivant la présente invention est uti- lisé comme un changeur de fréquence, on peut lui conférer en même temps le rôle d'oscillateur et la Fig.10 donne à titre d'exemple, un tel montage. On utilisa un tube avec 4 grilles comme décrit dans la Fig.7. Les signaux reçussent appli- qués à la grille GG à partir du circuit accordé 28. Les transformateurs à fré- quence intermédiaire 11 et 11a se trouvent dans le circuit anodique, les gril- les SG1, SG2 sont portées à un potentiel inférieur à celui de l'anode par l'in- termédiaire d'un diviseur 12a.
Les oscillations locales sont induites dans le circuit accordé 9 qui est connecté à la grille IG et accouplé (dans le but de ' génération d'oscillations) à une bobine 9a dans le circuit de la grille SG1 ou dans le circuit commun décrit des grilles SG1, SG2, si elles sont connectées en- semble. L'amplification du tube est commandée par la variation de la polarisa- tion de la grille GG, dans l'exemple représenté ceci est effectué en déplaçant la prise sur le potentiomètre 12.
Dû au fait qu'une augmentation de polarisation produit une augmentation de courant dans les circuits SGl, SG2, le tube oscillera @ plus fortement quand une polarisation négative est appliquée à la grille GG
Ce défaut est supprimé dans le circuit représenté sur la Fig.11 dans lequel on établit un tube avec la grille LPG tel que décrit dans la Fig.8, les grilles SG1
SG2 pouvant alors être portées aù potentiel anodique. Le courant électronique total allant vers les électrodes SG1 et SG2 et vers l'anode passant maintenant à travers la bobine de couplage 9b et les oscillations produites dans le circuit
9 sont par conséquent plus indépendantes de la valeur de la polarisation de la grille GG.
La Fig.12 indique un autre système suivant lequel une grille séparée est employée pour recueillir les électrons utilisés pour exciter le circuit oscillant, ceci dans le but de rendre l'oscillateur plus indépendent de la polarisation appliquée à la grille GG de la Fig.10. Dans la Fig.12, la grille additionnelle G2 sa trouve entre la grille 16, voisine de la cathode, et la première grille-écran SG1.
La bobixie de couplage 9c, reliée magnétiquement au circuit accordé 9, se trouve dans le circuit de la grille G2 et son autre extrémité est connectée, à travers une résistance régulatrice de courant 12b et
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un condensateur usuel de by-pass, à l'alimentation haute tension- Une partie du courant électronique est collectée par la grille G2 et sert à accorder le circuit oscillant 9.
L'espacement des spires de cette grille doit être ajusté de manière à assurer un rapport déterminé entre la courant total absorbé par cette grille et le courant absorbé par les autres électrodes, ce rapport devant correspondre à la puissance nécessaire à maintenir le circuit 9 dans l'état d'auto-oscillations* Dans beaucoup de cas, on peut ne pas faire usage de spires en hélice de grille et collecter le courantuniquement au moyen de tiges de sup- port de grille. Dans ce dernier cas, la grille sera de préférence réalisée au moyen de deux ou plusieurs tiges parallèles à la cathode et placées entre la grille IG, voisine de la cathode, et la première grille-écran SG1.
Dans la Fig.13 donnant une autre variante de ltinvention, la ca- thode C et la grille IG la plus proche d'elle s'étendent au-delà des autres élse trodes et leurs fractions libres coopèrent avec une anode séparée A2. Le circuit oscillant est indiqué en 9 et la bobine de couplage anodique en 9d. Elle est in- troduite entre l'anode auxiliaire et l'extrémité de l'alimentation positive, par l'intermédiaire d'une résistance 12c de régulation de courant.
Le circuit d'en- trée est représenté en 28a, il est relié à la grille GG, et on applique une po- larisation variable convenable à cette grille par une prise sur le potentiomè- tre 12'
La grille GG, employée comme une électrode de déviation entre les deux grilles SGl et SG2 à potentiel élevé, peut 'être enroulée avec un pas constant ou, dans d'autres cas, le pas peut être rendu variable ou non uniforme pour pouvoir augmenter sa capacité de réception quand on se sort d'une forte polarisation*
Les Fig.14 et 16 donnent une autre modification de l'invention en cas d'amplification seulement. Dans la Fig.14, le tube comprend trois grilles unecathode 0, et une anode A.
Les signaux sont appliqués à la grille d'entrée IG, la grille-écran SG est connectée à l'extrémité positive de la source de hau- te tension et l'amplification du tube est réglée en variant la polarisation de la grille GG qui est connectée à l'une des extrémités d'une résistance variable lOb dans le circuit cathodique- Suivant cette modification, la polarisation de la grille IG est variée en même temps et de préférence par les mornes moyens que la polarisation de la grille GG. La :polarisation appliquée à la grille IG peut titre la même que celle appliquée à la grille GG, ou elle paut être proportion-
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nelle à cette dernière- Dans l'exanple représenté, la polarisation de la grille IG constitue une fraction de celle de la grille GG, ce qui est réalisé par le diviseur potentiométrique 29.
Le fonctionnement de ce montage est représenté par la Fig.15, dans laquelle le courant anodique (ia) est tracé en fonction du po- tentiel de la grille IG, pour trois valeurs de polarisation de la grille de dé- viation GG. La courbe 30 caractérise le cas de polarisation minimum, et la cour- be 31 de polarisation maximum, tandis que la courbe 32 se rapporte à la polari- sation intermédiaire Les points Pl, P2 et P3 de ces courbes donnent les pola- risations appliquées à la grille IG par l'intermédiaire de connexion au poten- tiomètre 29.
Grâce à cette modification, la conductance maximum du tube peut être utilisée au cas où le signal est faible; quand le signal incident est fort, la polarisation de la grille IG peut recevoir une valeur optimum correspondant à son fonctionnement avec l'intensité maximum du signal. Cette disposition pré- sente également l'avantage d'augmenter l'impédance du tube pour la forte valeur de polarisation de la grille GG. Quand la valeur de polarisation de IG est ren- due égale à la polarisation de GG, on donné au tube, de préférence, une caracté- ristique étalée, par l'une des méthodes déjà connues, telle que par exemple en enroulant la grille IG avec un pas variable*
Dans la Fig.16 on a indiqué un montgge similaire,
mais dans le- quel le tube comporte 5 grilles- La grille GG est connectée à la source de po- larisation réalisée par le conducteur 33 allant à un redresseur correspondant du poste, ce qui assure la régulation automatique du volume- 34 et 35 sont respéc- tivement t la résistance et le condensateur de filtrage- La résistance 10 assure la polarisation définie, marne au cas où aucun potentiel n'est appliqué à la con- nexion 33.
Dans ce montage, la propriété de la conductance unidirectionnelle de la grille GG peut être utilisée pour empêcher que le potentiel de la grille GG devienne positif ou m"eme zéro, en proportionnant convenablement les résis- tances. Supposons que le potentiomètre 29a est muni de quatre prises et que la résistance 10a provoque unechute de trois volts pour la pleine charge* Etant donné que la résistance 34 est de conductance faible par rapport à celle de la grille GG quand cette électrode est positive, alors, même si un potentiel posi- tif de 50 volts par exemple est appliqué au conducteur 33, le potentiel de la
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grille GG ne dépassera pas par exemple 1 volt positif.
Le voltage du poten- t iomètre 29a sera alors de 4 volts et la polarisation appliquée à la grille IG de deux volts négatifs.
La Fig.17 représente un récepteur complet comprenant trois tubes réalisé conformément à la présente invention* Dans ce récepteur, le premier tube est construit et fonctionne de la manière décrite dans la Fig.8, tandis que le tube de sortie est une pentode de puissance qui comporte deux anodes supplémentaires fonctionnant en diodes avec la cathode unique. Les signaux re- çus par l'antenne passent à travers le filtre sélecteur 35 et sont appliqués à la grille GG, contrblant l'amplification du premier tube, qui fonctionne comme un tube oscillateur-changeur de fréquence' Les oscillations locales sont in- troduites dans le circuit accordé 9, qui est accouplé à la bobine 9d placée en circuit avec l'anode auxiliaire A2 du tube.
L'anode principale du tube est accouplée au primaire 11 du transformateur de fréquence intermédiaire- Les oscil lations de fréquence intermédiaires sont appliquées à la grille d'antre IG du tube intermédiaire, et un transformateur 36, accordé à la fréquence intermédiai- re, est introduit dans le circuit anodique'de ce tube- Son secondaire est con- necté directement à l'anode A3 appartenant à la diode du tube de sortie, tandis que l'autre extrémité de ce circuit accordé est connectée à la cathode du tube par la résistance 37.
Quand les signaux modulés sont appliqués à l'anode-diode A3, un voltage est produit sur la résistance 37, proportionnel à l'onde porteuse et à sa modulation* La composante de basse fréquence est appliquée aux extrémités du potentiomètre 38, par l'intermédiaire du condensateur de couplage 39 et le curseur du potentiomètre est connecté à la grille d'entre IG, de la pentode de sortie- La seconde ancde-diode A3 est également accouplée au secondaire du trais formateur de fréquence intermédiaire 36, à travers un condensateur 40, et grâce au phénomène de détection qui prend place dans ce circuit anodique,
un voltage négatif se produit entre les extrémités de la résistance 41. La valeur de ce voltage varie avec l'intensité du courant de la fréquence intermédiaire appa- raissant dans le secondaire du transformateur 36.
La composante continue du voltage aux bornes de la résistance 41 est employée pour commander le coefficient d'amplification du tube changeur de fréquence -(tube 1) et du tube amplificateur de la fréquence moyenne (tube 2).
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La borne de la résistance 41 est reliée à travers une résistance et un conden- sateur de filtrage 42-43, à la grille GG (par le circuit accordé 35 du pre- mier tube, et elle est connectée directement à la grille GG du second tube- Une fraction du potentiel négatif se produisant sur la résistance 41 est appli- quée ainsi à la grille IG (par le secondaire du transformateur 11) du second tube- A cet effet, une connexion est faite au point 44 de la résistance 41, et la résistance 48 et le condensateur 46 servant au filtrage sont placés dans le conducteur allant à ce point.
De cette manière le coefficient d'application des tubes 1 et 2 dépendra du voltage de sortie apparaissant dans le second détec- teur du récepteur- Le pouvoir d'amplification du tube 1 est réglé automatique- ment par la polarisation appliquée à la grille GG, tandis que la pouvoir d'am- plification du tube 2 est réglé automatiquement par la polarisation appliquée à la grille GG et par une polarisation proportionnellement mains grande appli- quée à la grille IG, conformément à la méthode décrite En liaison avec les fi- gures 14, 15 et 16.
La résistance cathodique 47 dans le premier et second tube donne naissance à une petite polarisation initiale négative, permettant de ré- gler la polarisation minimum de ces deux tubes en l'absence du signal- La ré- sistance cathodique 48 dans le tube de sortie orée la polarisation convenable pour le fonctionnement de ce tube pentode et elle réalise, en même temps, une "acti on retardée" du voltage commandant automatiquement le volume, dû au re- dressement dans la résistance 41. De cette manière, tant que l'amplitude d' oscillations dans le secondaire du transformateur 36 est supérieur aux chutes de potentiel dans la résistanse 48, le taux d'amplification des tubes amplifi- cateurs H.F. n'est pas réduit, ce qui assure la régulation automatique de vo- lune "retardée".
Si on désire accroître le retard, il suffit d'augmenter la polarisation de l'anode A3 par un retour approprié du circuit ou par une inter- calation d'autres résistances de chute de voltage.
La Fig.18 représente une autre application de l'invention à un récepteur de 4 tubes comprenant : un premier tube-amplificateur à pente varia- ble - changeur de fréquence, un second tube-amplificateur à pente variable de fréquence moyenne, un troisième tube détecteur -amplificateur de B.F. et ,en- fin, la triode de sortie- Les circuits de H.F.
appartenant aux promis* et se- oond tubes sont similaires à ceux décrits en liaison avec les mêmes étages de la figure 17. Le tube détecteur se caractérise par la combinaison, sous la
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même enveloppe, d'une triode et de deux anodes supplémentaires agissant en diode et coopérant avec le manchon cathodique commun* Son montage a ceci de particulier que le secondaire du transformateur de fréquence moyenne 36 com- porte une prise moyenne et que les extrémités de l'enroulement sont reliées respectivement aux anodes 4. A3 du tube détecteur, ceci permettant le redres- sement de deux alternances-
Le courant continu ainsi produit passe à travers une résistance potantiométrique 37,
en série avec une résistance 49 et un condensateur 50V ce- lui-ci étant connecté à un curseur sur la résistance 37. Le potentiel continu ainsi produit est appliqué à la grille de la partie triode du tube détecteur, de même qu'une fraction du voltage à fréquence audible, cette fraction dépen- dant du réglage du potentiomètre 37. Une résistance 51 est intercalée dans le circuit cathodique du tube détecteur et elle reçoit un potentiel négatif créé par la chute du voltage dans la résistance 52 dans le conducteur négatif de la source de H.T. qui n'est pas indiquée sur le dessin.
Quand on reçoit un signal, un potentiel à courant continu est appliqué à la grille du tube détecteur et par conséquent le courant de sa par- tie triode diminuera. La courant à travers la résistance 51 se réduit aussi et par la suite, le potentiel de la cathode par rapport au potentiel des autres cathodes de l'amplificateur sera réduit* Grâce à ces moyens le voltage de cou- rant continu disponible pour la régulation automatique de volume est amplifié.
De préférence, la résistance 51 reçoit une valeur convenable ou bien elle est ajustée de manière à ce que, en l'absence du signal, la cathode du tube détec- teur se trouve à un potentiel positif par rapport aux cathodes des deux tubes précédents. Pour empêcher que le potentiel positif soit appliqué aux grilles de ces deux derniers tubes, qui appartiennent aux circuits de H.F., on tire bé- néfice de la conductibilité unidirectionnelle de la grille GG du deuxième tube.
Cette grille est reliée à la cathode du tube détecteur ar uneforte résistance 42,de sorte qu'une limite est donnée à l'augmentation de potentiel dans le sens positif de l'extrémité gauche de la résistance 42, comme ceci a été décrit en liaison avec la Fig.16. La grille IG du deuxième tube reçoit une polarisa- tion proportionnelle, au moyen d'un potentiomètre 41, tandis que la grille GG du premier tube est reliée au point de connexion 44- pour empêcher la grille GG du 'premier tube de devenir positive par rapport à la cathode, on fait en
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sorte que la résistance de polarisation 47 soit d'une valeur telle q'une pola- risation plus grande soit donnée normalement au premier tube qu'au second tube-
La figure 19 représente l'application de l'invention à la partie B.F.
du récepteur- Dans cette figure, le tube comporte deux sections, la sec- tion principale est construite conformément à la Fig.8; et en plus, ce tube com- porte également deux anodes-diodes qui coopèrent avec le manchon cathodique com- mun. Dans l'exemple représenté, ces deux anodes sont connectée.. aux extrémités opposées d'un transformateur de H.F. dont l'enroulement secondaire comporte une prise médiane! une résistance de charge 37 (qui peut 'être un potentiomètre) est introduite entre la cathode et la prise médiane dans le circuit accordé de la grille IG. La composante de B.F. est appliquée à la grille IG par le condensa- teur 50, résistance de fuite 53, le condensateur étant connecté à la prise mo- bile sur la résistance 37.
La pleine tension continue paraissant sur cette dernière résistance est appliquée à la grille GG du tube et la composante de B.F. est éloignée par un filtre comprenant la résistance 54 et le condensateur 55. L'anode du tube est connectée à l'alimentation haute tension à travers une résistance de couplage 56, et la liaison avec la grille du tube amplificateur suivant (qui n'est pas représenté) ne fait par le comdensateur 57. Quand le signal est reçu, la polarisation proportionnelle à son intensité, est appliquée à la grille @@ de la section principale du tube.
Le gain d'amplification de ce dernier peut, par conséquent, titre rendu inversement proportionnel à l'intensif du signal HF.; on est ainsi en mesure de varier automatiquement le coefficient d'amplification de la section de B.F. de l'amplificateur dans le but de mesurer la commande automatique de l'amplification.
Dans le cas où le tube conforme à l'invention est utilisé comme un amplificateur de H.F., sans qu'on fasse appel au changement de fréquence, il est nécessaire que les électrodes utilisées comme entrée et comma sortie, soient protégées par des écrans l'une de l'autre, afin qu'on réduise au minimum la capacité résiduelle entre elles* Ceoi est réalisé en allongeant les grilles destinées à fonctionner à potentiel constant, ou bien en ajoutant d'autres é- crans reliés à ces grilles.
Ainsi, dans un tube destiné à l'amplification de H.F., sans qu'un changement de fréquence ait lieu, dans lequel la grille IG est employée comme une électrode d'entrée, l'écran est à disposer de manière à pro- téger la grille IG par rapport à l'anode! mais dans le cas où une électrode d'amplification variable, telle que par exemple GG de la Fig.7, est employée
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en marne temps comme électrode d'entrée, cette électrode est protégée électroste tiquement de l'anode*Si cependant on change la fréquence, en appliquant la fré- quence locale à l'une des électrodes restantes et en accordant le circuit de sorti e à la somme ou à la différence des fréquences, il n'est plus important de prévoir des écrans entre les électrodes.
La fréquence locale peut être appli- quée par l'une quelconque des électrodes du tube. Ce tube perfectionné peut être construit de manière à posséder des électrodes supplémentaires, qui peuvent par exemple coopérer avec une électrode commune du tube tel que représenté sur les Fig. 13 et 191 et il n'est pas nécessaire que ces électrodes suldémentaires se trouvent en dehors des contours des électrodes principales du tube.
Dans la réalisation préférée, des grilles placées de part ot d'au. tre de la grille commandant l'amplification, sont reliées ensemble à l'lintérieur de l'enveloppe et, si on le désire, ces électrodes peuvent être amenées au con- tact séparé et même connectées au potentiel positif différant. De m'ème, quand une grille supplémentaire supprimant l'émission électronique secondaire, est interposée Entre l'anode et ces grilles, cette grille supplémentaire est à con- necter de préférence à la cathode à l'intérieur du tube, mais on peut également la faire sortir séparément et la connecter iL une source de bas potentiel: de préférence zéro ou négatif.
Bien qu'on ait représenté et décrit plusieurs formes de réalisa- tion de l'invention, il est bien Entendu qu'on ne désire pas se limiter à ces tonnes particulières, données simplement à titre d'exemple et sans aucun carac- tère limitatif, et que, par conséquent, toutes les variantes ayant marne prinei- pe et même objet que les dispositifs indiqués rentreraient comme elles dans le cadra de l'invention.
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IMPROVEMENTS TO ELECTRONIC TUBES AND THEIR CIRCUITS.
The invention relates to electron tubes and to their circuits. It relates to tubes and improved assemblies which make it possible to adjust the amplification coefficient of tubes by variations in the potential of one of the electrodes inside. of the tube, without causing the phenomena of transmodulation, nor distorting the amplitude of the signal amplified by this tube.
In T.S.F. receivers, use is made of several tubes intended to amplify the incident signal or to change its frequency upon detection. In a superheterodyne receiver, use is usually made of a
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high frequency amplification stage, a frequency change stage creating an intermediate frequency,
of a stage amplifying the latter frequency, of another frequency changer stage acting as a detector and transforming the intermediate frequency into audible frequency, which is finally supplied to the output or power stage - The stage High frequency amplifier can be avoided from marl than the one amplifying the audible power- De marne, in the so-called resonance receiver, the first frequency changer and the medium frequency amplifier do not exist, and we find at their place of high frequency amplification stages.
When constructing a receiver, it is necessary that each tube amplifies the applied signal without distorting its amplitude or causing transmodulation phenomena and it is desirable that the amplifying power of each of the stages can be adjusted up to such. degree, that we can vary the total amplification of the receiver, by adjusting the amplification of one or more stages, without having to resort to the regulation of the intensity of the received signal .
These measures are intended to keep the level of unwanted noise to a minimum, so that automatic volume control and other devices such as, for example, serving to suppress interference between floors.
One of the aims of the present invention is to provide improved devices so as to achieve these regulation systems.
According to the method commonly used heretofore for the amplification of high frequency signals, screen grid tubes are used. The signals are applied to the grid located in the vicinity of the cathode (control grid), an output circuit is connected to the anode and a fixed potential is applied to the screen grid. - tion of the tube is regulated, by varying the bias voltage applied to the control grid - When this bias is made more negative, the electronic current in the tubes decreases, so that its conductance is reduced and consequently its amplifying power,
The assemblies produced in this way have several defects such as, for example, cross-modulation and amplitude jumps,
phenomena occurring for a polarization of the grids causing the
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tubes in the curved fraction of its characteristic at or near the cut-off point
This defect is quite serious in the operation of the T.S.F. receiver, given that we generally want to keep the flow of the receiver at a constant value! however, when a strong signal is applied to the input of the station, it is necessary that the tube operates at a point of its characteristic corresponding to the minimum amplification, that is to say it is necessary that at this moment its negative polarization is high and therefore the conductance low.
However, at this operating point, due to the curvature of the anode current and conductance characteristics, there is significant cross-modulation and annoying distortion due to the signal amplitude jump *
To avoid this defect, tubes have already been proposed with the elongated characteristics of the anode current, which make it possible to make the reduction of the anode current and of the conductance more progressive with the increase of the grid polarization * However, such an arrangement ensures only a partial effect, since, although the tube is now able to transmit strong signals when operating at high grid polarizations, there is still a region of cross-modulation for some. limits of polarization - Although this arrangement greatly improves operation,
tests have shown that this region of modulation or amplitude hopping cannot be avoided or reduced to a negligible value, if a tube with a high amplifying power is used for the minimum polarization , only on condition of making use of the excessive values of the current, when the tube is operating at its maximum drive, in particular when the grid polarization is weak -
It has been found that these circumstances clearly limit the value of the conductance for which the tube could be made, with good efficiency. For several reasons, it is advisable to limit the maximum anode current to 5 or 6 milliqmers.
It has been found that if the tube is constructed to work with this maximum anode current, i.e. current corresponding to the minimum bias, there is a limit for the conductance to which the tube can be usefully matched. , because cross-modulation and amplitude jump increase rapidly with conductance. ar example, in a tube having a conductance of 1 milliqmpere per volt with an anode current of 6 milliamperes
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for the maximum current setting, the worst cross-modulation encountered for all these grid bias values is, for example, 5 units, while when the tube is constructed to have the mutual conductance of 3 milliamps per volt under the same conditions of anode current,
the maximum values of the transmodulation were of the order of 150 to 200 units: and in addition the transmodulation and the amplitude hopping occupy a much larger fraction of the operating range of the characteristic.
The aforementioned method is characterized by the variation of the amplification gain, by controlling the discharge current passing through the tube for the variations of the potential applied to its input gate * Or, given that the trans modulation and the distortion are proportional to the curvature of the characteristic:
anode current-voltage grid, at any point of the slope, it is evident that, if the mutual conductance for the weak polarization of the grid is increased, the anode current corresponding to the point of operation must also be increased. of distortion occurring when the tube is used as an amplifier of the audible frequencies, and the rate of amplification is adjusted by changing the bias of the input gate.
The Applicant Company has discovered that when a third grid is interposed between the normal screen grid and the anode, the amplifying power of the tube can be effectively adjusted by varying the polarization of this additional grid between zero and a negative value. - The variation in potential of this third grid does not influence the total electronic current of the tube, this grid functions rather as a deflector, deflecting the charge current from the anode towards the screen grid * This method of controlling the anode current offers several advantages.
Since, when the mutual conductance of the input gate to the anode is reduced, the electronic current does not change, the curvature of the characteristic does not increase (in fact it even decreases, as we have seen). see later) * As a result, cross-modulation and distortion are not increased.
In case the tube is mounted so as to engage the heterodyne frequency and thus function as a frequency changer, it is possible to control the amplification over a wide band, since the total charge current does not change. with the voltage applied to the third grid, and the local oscillations remain at constant amplitude * The fact that the total charge current remains constant, whatever the amplification coefficient, voltage regulation of the source
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high voltage supply,
particularly interesting in stations using automatic volume regulation. Other advantages of this invention will clearly emerge from the description given below *
The grid will be made negative in order to divert the anode current towards the screen grid and thus reduce the current passing through the anode, which has the effect of reducing the conductance.
On the other hand, the current in the screen grid increases as does the conductance of the circuit of this grid, but since the current of the screen grid does not pass through the output circuit, this increase does not influence. not the amplification of the tube * Note that the total charge current of the cathode does not vary appreciably, since the regulation of the mutual conductance is carried out by the deflection of the current from the anode towards the screen grid, at the location of the decrease in anode current - The operation of the tube will be explained in more detail later *
Cross-modulation is due to the curvature of the tube characteristic:
more exactly, it is proportional to the value of the @ third derivative of the characteristic, but to simplify the reasoning, one can admit that the value of the transmodulation is proportional to the curvature in general *
One of the important advantages of the reception method according to the invention, in comparison with the method of regulation by the variation of the polarization of the input gate, is the following:
while in the latter method an increase in negative polarization has the effect of directing the operating point through a point of a greater curvature of the characteristic, or even of passing it through this point, according to the method As an improvement of the present invention, the application of a negative voltage to the extreme gate has the effect of rectifying the characteristic allowing cross-modulation to be kept low *
It has been found that, with a variable pitch tube constructed for a conductance of 3 milli-amps per volt, for an anode current equal to @@ 5 to 6 milliqmpers, the cross-modulation peak can reach 150 to 200 units * While according to the present invention,
the transmodulation will not exceed one unit for the whole operating band, for a tube having the maximum conductivity and the same anode current of operation *
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Another advantage of the present method is that the amplitude of the potential applied to the grid is constant, whatever the mutual conductance corresponding to the operation of the tube. Furthermore, in the case where the potential of the screen grid is the same as that of the anode, the current resulting from the combination of anode current and screen grid is substantially constant and therefore the potential on the other tubes of the post will not be affected by the regulation applied to the tube in question.
Another advantage is explained by the fact that a tube according to the present invention can also be used for volume control in the low frequency circuit, while a variable slope tube is suitable only for the amplifier. - Faithful fication of high frequency signals, because the distortion of the audible frequency is mainly proportional to the second derivative of the characteristic, which is not reduced by the variable bit tube.
The proportion of the total current collected by the screen grid depends on four factors: 1) the potential of the deflector grid, that is to say the volume regulator, II) the total load current, III) the potential on the screen grid, IV) of the potential on the anode, The last factor sometimes offers the disadvantage that the impedance for which the tube is intended is limited.
With a tube having a mutual conductance of the order of three milliamperes per volt or more, when negative bias is applied to the gate controlling the amplification, the maximum anode impedance may drop to a low value, such as than 100,000 ohms - This can be inconvenient in some cases.
In order to overcome this drawback, according to the present invention, an additional grid is introduced between the deflector grid and the anode, this additional grid being connected to a source of positive potential lower than that of the anode. It is preferably given the same potential as that of the screen grid, so that these gates will operate with a lower potential than that of the anode and can preferably be connected together within the anode. 'bulb or in its foot or if necessary externally'
According to another modification, still a grid (the Semé) will be placed between the last mentioned grid and the anode. This new grid will be connected to a point of low potential, preferably cathodic.
This per-
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will cause the 4th grid (as well as the second grid if it is connected to the 5th) to operate with the same potential as that of the anode.
The present invention, based on the above-specified findings, generally covers tubes and circuits adopted to vary the rate of amplification of a tube, by applying, either manually or by active means. automatically, a polarization at the grid interposed between two electrodes of potential increases * Of these last two electrodes, that at least which is close to the cathode affects the form of a grid permeable to electrons, while the electrode with potential elete, farther from the cathode, can be an anode or can have the shape of a wire mesh * In the latter case, an additional electrode will be used as anode - It will in turn be protected, if desired, by a high potential grill screen, mentioned above,
by means of a gate brought to a low potential, or else to zero, or else negative, with the aim of eliminating the electronic emission from the anode. To these elements may preferably be added a new grid between the cathode and the electrodes mentioned above.
Another object of the invention is to apply a variable negative polarization to the electrode in question controlling the amplification! the value of this polarization being determined by the intensity of the amplified signal, in the output of the tube or in the last stage of the receiver, this allowing improved automatic volume regulation.
In some assemblies a positive potential can sometimes be created by the tube, this potential being intended for automatic volume regulation. * In a hitherto known assembly, such potentials should not be applied to the control gates of the high frequency amplifier tube.
On the other hand, by using the tubes and circuits according to the present invention, the application of a positive bias to the control gate and the amplification becomes possible. In fact, such a gate electrode can be used as a unidirectional conductor making it possible, in combination with a resistance, to prevent positive potentials from being applied to the control gates of the high frequency tube.
The invention also covers other circuits and arrangements intended more particularly for receivers of the superheterodyne type; she
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also covers various shapes of tubes, all tube assemblies, in accordance with the method recommended therein.
The accompanying drawings, given by way of non-limiting example, will make it easier to understand the object of this invention.
Fig.l represents graphically the characteristics of a normal tube with screen grid in conjunction with the volume control *
Fig'2 is a graph showing the corresponding characteristics of a variable amplification coefficient tube.
Fig.3 gives an electrical diagram explaining the method covered by the present invention.
Fig.4 is an enlarged sectional view of a portion of a tube to better understand the operation of the present invention; Figures 5 and 6 represent graphically the curves obtained according to the present invention *
Las Fig. 7 to 19 are electrical diagrams giving several examples of assembly produced in accordance with the invention.
According to Fig.l. curve 1 represents the characteristic: anode current-grid voltage of an ordinary screen grid tube. The mutual conductivity of this tube as a function of the grid voltage is represented by curve 2, and the cross-modulation and amplitude jumps are represented by curve 3 with respect to the same axis.
The grid in question is a control grid, it will be designated in the text below by the term input grid IG so as to avoid any confusion with the grid GG serving, the volume regulation or the amplification, this last gate can act, in certain cases, also as an input electrode.
From Fig-1 it can be seen that in the case where the screen grid tube is used for volume control, unwanted transmodulation and amplitude hopping occurs when the normal grid bias occurs. is such that the operating point is on the curved portion of the characteristic near the cut-off point 4.
The curves of Fig. 2 are similar to those of Fig. 1, but are intended for a tube with variable amplification coefficient, that is to say tube with variable slope - Curve 5 represents the anode current in function of the grill voltage and we see that it has a fraction spread in
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at the tail, with the cut-off point 6 which corresponds to a voltage several times greater than that which corresponds to the cut-off point 4 of the tube of Fig.l.
The mutual conductance curve for the variable amplification tube is indicated by 7 and the transmodulation and amplitude jump curve is given by 8.
In Fig. 3, giving an example of the present invention, the assembly comprises a tube having a cathode 0 which can be of an indirect heating type, an anode A, an Input grid IG close to the cathode, a screen grid SG and a regulation grid GG, between the latter grid and the anode.
The input gate IG is connected to the input circuit 9 which is tuned or can be tuned to a determined high frequency * The gate IG receives a suitable negative bias via the battery 10-
The anode A is connected to the positive end of a power source via the output circuit 11, which can also be tuned to a determined frequency. The gate SG is essentially maintained at a positive potential by the connection to the high voltage source, as shown in the drawing.
The regulation grid of the amplification rate GG is connected to a variable source of negative bias produced, for example, by a potentiometer 12 connected to a battery 13, the positive end of which is connected to the cathode C. This bias source should preferably ensure a progressive variation of the potential and the use of mgyens which would be likely to interrupt its circuit or short-circuit it *
In the assembly as shown in Fig. 3, the bias produced by the battery 10 on the input grid IG has a value such that this grid can withstand the maximum amplitude of the signal without a grid current arising. It should be said in favor of the assembly, that,
given that another low potential gate, in particular GG, is interposed between the screen grid SG and the anode A, a screen grid can operate at full anode potential. The amplification coefficient of this tube is varied by the potentiometer 12, the maximum amplification is obtained when the grid controlling the amplification is at cathodic potential! the amplification is gradually reduced when the potential of this gate becomes more and more negative *
In Fig. 4 are schematically represented the cathode C,
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the input grid 1C, the screen grid SG, the amplification regulation grid GG and the anode A.
When the grid GG is at negative potential, an equipotential line of zero potential 14, having the shape of an ellipse, can be drawn around each wire of the grid, as shown in the drawing. The electrons leave the cathode and acquire a high speed by the attraction of the electric field created by the positive potential of the screen grid SG. When an electron hits the wire of this grid, it contributes to the formation of the grid current. Otherwise, the electron will pass through the screen grid and be braked by the negative potential of the GG grid.
If this electron crosses this half, it will be accelerated by the anode field and collected by the anode. If the electron speed is reduced to zero by the potential of the GG gate, the electron will not pass. through it, but will be attracted to the screen grid that it will then touch. In other words, when the equipotential zone of potential 0 defined by the oval lines 14 is in the path of the electron, its speed will be reduced to 0 and the electron will be absorbed by the screen grid *
It is obvious that only the electrons which pass through the gap 15, between the equipotential lines 14, will reach the anode, this gap 15 being narrower than the space between the adjacent turns of the grid GG.
If this grid is made even more negative, the equi-potential lines take the form 16, their main axis therefore lengthens with respect to the axis of the ellipses 14, so that the electron reaching the anode has to pass through the gap even smaller *
The grid GG can therefore be conridée like a deflection electrode, deflecting the electronic current from the anode towards the screen grid.
When the grid GG is made sufficiently negative, a point can be reached at which all the electronic current is rejected towards the screen grid.
When the grid GG is at negative potential some electrons which have passed through it, have their speed reduced, while the speed of others will be at zero- The space charge which is formed by the electrons, is therefore considerable. , with this result, that when the current is increased, for example when the bias of the IG grid is reduced, the space charge in the vicinity of the GG grid will be auipnoexted and a larger fraction of the current will be diverted to the screen grid, even if the potential of the grid GG remains the marl - one thus obtains a rectification of the characteristic as it is indicated in Fig. 5.
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In Fig. 5, curve 18 resting the anode current-voltage grid characteristic, for the GG grid at cathode potential (see Fig. If we now make the GG grid a little more negative, the main characteristic will become less inclined as it is. represented by curve 19.
If we successively increase the negative potential of the grid GG, we flatten the characteristic further and we obtain the curves & 0-21-22. The dotted curve 23 represents the current of the gate SG, when the gate GG is at zero potential, in other words at the cathode potential, while the dotted curve 24 represents the screen gate current when the gate GG is strongly polarized. negatively, this therefore making it possible to understand the valve action of the grid GG on the electronic current which it deviates from the anode and directs towards the screen grid. We therefore realize that for a given polarization to the grid of input IG, the mutual conductance of the tube can be varied by changing the negative potential of the extreme gate GG.
Curve 25 of FIG. 6 represents the conductance g as a function of the potential Vg3 of the gate GG for a constant polarization of the input gate IG. It can be seen from curves 18-25 of Figs. 5 and 6 that with this method of volume regulation the distortion due to cross-modulation and amplitude jump remains small! this distortion can be represented by the dotted curve 27 of Fig. 6 giving the transmodulation as a function of the potential on the extreme grid *
In Fig. 7 there is shown a reception method using a tube constructed in accordance with the present invention and including four grills. The tube comprises a cathode with its radiator, four grids IG, SG1, GG and SG2 and finally the anode A.
The grids SG1 and SG2 are connected together, preferably but not necessarily, inside the tube and they are connected to the positive potential lower than that of the anode, obtained by the expansion divider 12a and the potentiometer 12 connected in shunt on the high voltage source which is not indicated - Devices are provided to apply a variable negative bias to the GG grid by the potentiometer 12 and a fixed bias is applied to the IG grid by the resistance in the circuit cathode 10A.
The high frequency oscillations are applied to the IG grid from a tuned circuit 9 and a tuned circuit 11 is in the anode circuit * The amplifying power of the tube is controlled by the variation of the negative potential of the GG grid , by acting on the potential
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tiometer 12 '
In Fig. 8 shows a circuit similar to that of FIG-7; it is a tube of similar construction but having in addition an LPG grid interposed between the anode and the last high potential grid SG2 and connected to a low potential point. This additional LPG grid is connected to the cathode, this connection can be made outside, but preferably inside the tube.
The voltage divider 12A of Fig. 7 is not shown. The SG1 and SG2 grids are connected together and are connected to the anode power source.
The setups shown in Figs. 7 and 8 can be used as frequency changers in the receiver of the heterodyne tube, applying local oscillations to the GG grid following the setup shown in Fig.9. The latter is identical to FIG. 7, it further comprises a tuned circuit 28 in its connection to the gate GG.
According to one method of operation, circuit 9 is tuned to the incident signal and is coupled to the antenna or to the previous stage of the station- Circuit 28 is tuned to the local frequency of the heterodyne and the voltage of local oscillations is induced there by the herodyne which is not represented, the circuit 11 is tuned to the sum or to the difference of the frequencies and constitutes the primary of a mid-frequency transformer. following a modification of this assembly, the circuit 28 is tuned to the incident frequency and is coupled to the preceding stages tmdis that the circuit S is coupled to the source of local oscillations The gate GG, in this case, is used as a gate of input signal and the IG grid as the input of local oscillations.
The tube of Fig. 8 can be modified in the same way according to the diagram of Fig. 9.
Note that, when the tube functions as a frequency changer, it is not essential to provide an electrostatic screen between the antrum and the output electrodes since the output frequency is different. from that of entry. However, if the tube is used as an amplifier without a change in frequency taking place, this electrostatic screen becomes necessary and is done in the usual way by giving a suitable shape to the screen grid or, possibly, to the screen grid. other gates operating at constant potential * However, it is sometimes useful to provide protection
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electrostatic tube complete used as frequency changer,
and the various input and output electrodes can be electrostatically isolated from one another without going beyond the scope of the invention.
If the improved tube according to the present invention is used as a frequency changer, it can be given the role of oscillator at the same time and Fig. 10 gives by way of example such an arrangement. A tube with 4 screens was used as described in Fig. 7. The signals were applied to the gate GG from the tuned circuit 28. The intermediate frequency transformers 11 and 11a are in the anode circuit, the grids SG1, SG2 are brought to a lower potential than that of the anode via a divider 12a.
The local oscillations are induced in the tuned circuit 9 which is connected to the gate IG and coupled (for the purpose of generating oscillations) to a coil 9a in the gate circuit SG1 or in the common circuit described for the gates SG1 , SG2, if they are connected together. The amplification of the tube is controlled by the variation of the polarization of the grid GG, in the example shown this is done by moving the tap on the potentiometer 12.
Due to the fact that an increase in bias produces an increase in current in the circuits SG1, SG2, the tube will oscillate more strongly when a negative bias is applied to the grid GG
This defect is removed in the circuit shown in Fig. 11 in which a tube is established with the LPG grid as described in Fig. 8, the SG1 grids
SG2 can then be brought to anode potential. The total electronic current going to the electrodes SG1 and SG2 and to the anode now passing through the coupling coil 9b and the oscillations produced in the circuit
9 are consequently more independent of the value of the polarization of the gate GG.
Fig. 12 indicates another system in which a separate grid is employed to collect the electrons used to excite the oscillating circuit, in order to make the oscillator more independent of the bias applied to the GG grid of Fig. 10 . In FIG. 12, the additional grid G2 s is located between the grid 16, close to the cathode, and the first screen grid SG1.
The coupling bobixie 9c, magnetically connected to the tuned circuit 9, is in the circuit of the gate G2 and its other end is connected, through a current regulating resistor 12b and
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a usual bypass capacitor, to the high voltage supply - Part of the electronic current is collected by the gate G2 and is used to tune the oscillating circuit 9.
The spacing of the turns of this grid must be adjusted so as to ensure a determined ratio between the total current absorbed by this grid and the current absorbed by the other electrodes, this ratio having to correspond to the power necessary to maintain circuit 9 in the 'self-oscillating state * In many cases it is possible not to use grid helical turns and to collect current only by means of grid support rods. In the latter case, the grid will preferably be produced by means of two or more rods parallel to the cathode and placed between the grid IG, adjacent to the cathode, and the first screen grid SG1.
In Fig. 13 giving another variant of the invention, the cathode C and the grid IG closest to it extend beyond the other electrodes and their free fractions cooperate with a separate anode A2. The oscillating circuit is indicated at 9 and the anode coupling coil at 9d. It is introduced between the auxiliary anode and the end of the positive power supply, via a current regulating resistor 12c.
The input circuit is shown at 28a, it is connected to the gate GG, and a suitable variable polarization is applied to this gate by a tap on the potentiometer 12 '.
The grid GG, employed as a deflection electrode between the two high potential gates SG1 and SG2, can be wound with a constant pitch or, in other cases, the pitch can be made variable or non-uniform to be able to increase its pitch. reception capacity when coming out of strong polarization *
Figs. 14 and 16 give another modification of the invention in case of amplification only. In Fig. 14, the tube includes three unecathode 0 grids, and an anode A.
The signals are applied to the input grid IG, the screen grid SG is connected to the positive end of the high voltage source and the amplification of the tube is adjusted by varying the polarization of the grid GG which is connected to one of the ends of a variable resistor 10b in the cathode circuit. According to this modification, the polarization of the gate IG is varied at the same time and preferably by the same means as the polarization of the gate GG. The polarization applied to the grid IG can be the same as that applied to the grid GG, or it can be proportional-
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nelle to the latter. In the example shown, the polarization of the gate IG constitutes a fraction of that of the gate GG, which is produced by the potentiometric divider 29.
The operation of this assembly is represented by FIG. 15, in which the anode current (ia) is plotted as a function of the potential of the gate IG, for three polarization values of the deviation gate GG. Curve 30 characterizes the case of minimum polarization, and curve 31 of maximum polarization, while curve 32 relates to the intermediate polarization. Points P1, P2 and P3 of these curves give the polarizations applied to the IG grid via connection to potentiometer 29.
Thanks to this modification, the maximum conductance of the tube can be used in case the signal is weak; when the incident signal is strong, the polarization of the gate IG can receive an optimum value corresponding to its operation with the maximum intensity of the signal. This arrangement also has the advantage of increasing the impedance of the tube for the high polarization value of the grid GG. When the polarization value of IG is made equal to the polarization of GG, the tube is preferably given a spread characteristic, by one of the methods already known, such as for example by winding the grid IG with variable pitch *
In Fig. 16 a similar montgge has been indicated,
but in which the tube has 5 grids- The grid GG is connected to the polarization source produced by the conductor 33 going to a corresponding rectifier of the station, which ensures the automatic regulation of the volume- 34 and 35 are respec - only the resistor and the filter capacitor - Resistor 10 provides the defined polarization, in case no potential is applied to connection 33.
In this arrangement, the property of the unidirectional conductance of the gate GG can be used to prevent the potential of the gate GG from becoming positive or even zero, by properly proportioning the resistances. Suppose the potentiometer 29a is provided with four taps and resistor 10a causes a drop of three volts for full load * Since resistor 34 is of low conductance compared to that of gate GG when this electrode is positive, then even if a positive potential 50 volts for example is applied to the conductor 33, the potential of the
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grid GG will not exceed for example 1 volt positive.
The voltage of the potentiometer 29a will then be 4 volts and the bias applied to the grid IG two negative volts.
Fig. 17 shows a complete receiver comprising three tubes made in accordance with the present invention * In this receiver, the first tube is constructed and operates as described in Fig. 8, while the output tube is a power pentode which has two additional anodes functioning as diodes with the single cathode. The signals received by the antenna pass through the selector filter 35 and are applied to the grid GG, controlling the amplification of the first tube, which functions as an oscillator-frequency changer tube. The local oscillations are introduced. in the tuned circuit 9, which is coupled to the coil 9d placed in circuit with the auxiliary anode A2 of the tube.
The main anode of the tube is coupled to the primary 11 of the intermediate frequency transformer. Intermediate frequency oscillations are applied to the anode grid IG of the intermediate tube, and a transformer 36, tuned to the intermediate frequency, is introduced into the anode circuit of this secondary tube. Its secondary is connected directly to the anode A3 belonging to the diode of the output tube, while the other end of this tuned circuit is connected to the cathode of the tube by the resistance 37.
When modulated signals are applied to the anode-diode A3, a voltage is produced across resistor 37, proportional to the carrier wave and its modulation * The low frequency component is applied to the ends of potentiometer 38, by the intermediate of the coupling capacitor 39 and the slider of the potentiometer is connected to the input gate IG, of the output pentode - The second ancde-diode A3 is also coupled to the secondary of the intermediate frequency trainer 36, through a capacitor 40, and thanks to the detection phenomenon which takes place in this anode circuit,
a negative voltage occurs between the ends of resistor 41. The value of this voltage varies with the intensity of the current of the intermediate frequency appearing in the secondary of the transformer 36.
The DC component of the voltage across resistor 41 is used to control the amplification coefficient of the frequency changer tube - (tube 1) and of the medium frequency amplifier tube (tube 2).
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The terminal of resistor 41 is connected, through a resistor and a filter capacitor 42-43, to gate GG (by the tuned circuit 35 of the first tube, and it is connected directly to the gate GG of the second. tube- A fraction of the negative potential occurring on resistor 41 is thus applied to the grid IG (via the secondary of transformer 11) of the second tube- For this purpose, a connection is made to point 44 of resistor 41, and resistor 48 and capacitor 46 for filtering are placed in the conductor going to that point.
In this way the application coefficient of tubes 1 and 2 will depend on the output voltage appearing in the second detector of the receiver. The amplifying power of tube 1 is automatically adjusted by the bias applied to the grid GG, while the amplifying power of tube 2 is automatically regulated by the bias applied to the grid GG and by a proportionally large bias applied to the grid IG, in accordance with the method described in conjunction with the figures 14, 15 and 16.
The cathode resistance 47 in the first and second tube gives rise to a small initial negative polarization, making it possible to adjust the minimum polarization of these two tubes in the absence of the signal. The cathode resistance 48 in the output tube orée polarization suitable for the operation of this pentode tube and it realizes, at the same time, a "delayed acti on" of the voltage automatically controlling the volume, due to the rectification in the resistor 41. In this way, as long as the amplitude of oscillations in the secondary of transformer 36 is greater than the drops in potential in resistor 48, the amplification rate of the HF amplifier tubes is not reduced, which ensures automatic regulation of the "delayed" volume. .
If it is desired to increase the delay, it suffices to increase the polarization of the anode A3 by an appropriate return of the circuit or by the interposition of other voltage drop resistors.
Fig. 18 represents another application of the invention to a 4-tube receiver comprising: a first tube-amplifier with variable slope - frequency changer, a second tube-amplifier with variable slope of medium frequency, a third tube LF detector - amplifier and, finally, the output triode - HF circuits
belonging to the promis * and second tubes are similar to those described in connection with the same stages in figure 17. The detector tube is characterized by the combination, under the
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same casing, of a triode and two additional anodes acting as a diode and cooperating with the common cathode sleeve * Its assembly has the peculiarity that the secondary of the medium frequency transformer 36 comprises an average tap and that the ends of the winding are respectively connected to the anodes 4. A3 of the detector tube, this allowing the rectification of two half-waves.
The direct current thus produced passes through a potantiometric resistor 37,
in series with a resistor 49 and a 50V capacitor, the latter being connected to a slider on resistor 37. The DC potential thus produced is applied to the gate of the triode part of the detector tube, as is a fraction of the voltage at audible frequency, this fraction depending on the setting of potentiometer 37. A resistor 51 is interposed in the cathode circuit of the detector tube and it receives a negative potential created by the drop in voltage across resistor 52 in the negative conductor of the detector tube. source of HT which is not indicated in the drawing.
When a signal is received, a direct current potential is applied to the detector tube grid and therefore the current of its triode part will decrease. The current through resistor 51 is also reduced and subsequently the potential of the cathode relative to the potential of the other cathodes of the amplifier will be reduced * By these means the direct current voltage available for automatic regulation volume is amplified.
Preferably, resistor 51 is given a suitable value or it is adjusted so that, in the absence of the signal, the cathode of the detector tube is at a positive potential with respect to the cathodes of the two preceding tubes. In order to prevent the positive potential from being applied to the gates of these last two tubes, which belong to the H.F. circuits, advantage is taken of the unidirectional conductivity of the grid GG of the second tube.
This grid is connected to the cathode of the detector tube by a strong resistor 42, so that a limit is given to the increase in potential in the positive direction of the left end of resistor 42, as has been described in conjunction. with Fig. 16. The grid IG of the second tube receives a proportional bias, by means of a potentiometer 41, while the grid GG of the first tube is connected to the connection point 44- to prevent the grid GG of the first tube from becoming positive by compared to the cathode, we make
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so that the bias resistance 47 is of a value such that a greater bias is normally given to the first tube than to the second tube.
FIG. 19 represents the application of the invention to part B.F.
of the receiver- In this figure the tube has two sections, the main section is constructed according to Fig.8; and in addition, this tube also comprises two anode-diodes which cooperate with the common cathode sleeve. In the example shown, these two anodes are connected .. to the opposite ends of an H.F. transformer whose secondary winding has a middle tap! a load resistor 37 (which may be a potentiometer) is introduced between the cathode and the center tap in the tuned circuit of the IG grid. The component of B.F. is applied to the gate IG by the capacitor 50, leakage resistor 53, the capacitor being connected to the mobile tap on resistor 37.
The full DC voltage appearing on this last resistor is applied to the grid GG of the tube and the component of BF is removed by a filter comprising the resistor 54 and the capacitor 55. The anode of the tube is connected to the high voltage supply at through a coupling resistor 56, and the connection with the grid of the next amplifier tube (which is not shown) does not make the comdensator 57. When the signal is received, the bias proportional to its intensity, is applied to the grid @@ of the main section of the tube.
The amplification gain of the latter can therefore be made inversely proportional to the strength of the HF signal; one is thus able to automatically vary the amplification coefficient of the LF section of the amplifier in order to measure the automatic control of the amplification.
In the case where the tube according to the invention is used as an HF amplifier, without requiring the change of frequency, it is necessary that the electrodes used as input and as output, are protected by screens. on the other, so that the residual capacitance between them is reduced to a minimum. This is achieved by extending the gates intended to operate at constant potential, or else by adding other screens connected to these gates.
Thus, in a tube intended for the amplification of HF, without a change of frequency taking place, in which the grid IG is used as an input electrode, the screen is to be arranged in such a way as to protect the IG grid in relation to the anode! but in the case where a variable amplification electrode, such as for example GG of Fig. 7, is employed
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in time as input electrode, this electrode is protected electroste tically from the anode * If, however, the frequency is changed, applying the local frequency to one of the remaining electrodes and tuning the output circuit e to the sum or difference of the frequencies, it is no longer important to provide screens between the electrodes.
The local frequency can be applied by any of the electrodes in the tube. This improved tube can be constructed so as to have additional electrodes, which can for example cooperate with a common electrode of the tube as shown in Figs. 13 and 191 and it is not necessary that these additional electrodes lie outside the contours of the main electrodes of the tube.
In the preferred embodiment, grids placed on the part of au. being of the gate controlling the amplification, are connected together inside the envelope and, if desired, these electrodes can be brought to the separate contact and even connected to the differing positive potential. Likewise, when an additional grid eliminating the secondary electronic emission is interposed between the anode and these grids, this additional grid should preferably be connected to the cathode inside the tube, but it is also possible to take it out separately and connect it to a low potential source: preferably zero or negative.
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 tons, given merely by way of example and without any limiting character. , and that, consequently, all the variants having marne principle and same object as the devices indicated would fall like them within the framework of the invention.