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"MONTAGE DE TUBE A PLUSIEURS GRILLES*
Les montages habituels à réaction fonctionnent de façon telle qu'une partie de la tension alternative d'anode est reportée en phase sur la grille de commande.
Dans un montage à réaction établi dans le but de réduire l'amortissement d'un circuit, la tension de réaction s'ajoute à la tension de commande. La sélectivité et l'amplification d'un tube amplificateur de haute fréquence peuvent être notable- ment augmentées lorsque l'amortissement du circuit d'anode est réduit artificiellement. La résistance du circuit augmente et
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la résistance interne du tube est compensée par la résistance négative produite par la réduction de l'amortissement.
Un tel montage ne peut cependant être utile que lorsque le tube suivant est un tube détecteur, c'est-à-dire lorsque dans le circuit d'ano- de du tube suivant, il n'existe plus d'impédance haute fréquence, étant donné que, outre les inconvénients inhérents au montage à réaction, tel que les capacités indésirables, il se produit des couplages en retour qui engendrent les oscillations parasitaires.
En particulier dans le cas d'une amplification de courants de haute fréquence à l'aide de tubes à grille-écran. présentant une résistance interne élevée, un montage à réaction n'est pratique- ment pas possible. Conformément à la présente invention on réalise le grand avantage de la réduction de l'amortissement du circuit d'anode sans qu'une réaction se proauise sur la grille de contrôle.
L'invention a pour objet un montage destiné à l'amplification d'oscillations et utilisant des tubes à, décharge comportant en plus d'une cathode,une anode et trois ou plus d'électrodes à grille, et par lequel on réalise un couplage de réaction entre des électrodes du dit tube, mais de façon telle que ce couplage n'influence pas la grille de commande.
L'invention sera mieux comprise en se référant à quelques modes de réalisation cités à titre d'exemple.
Lorsqu'on utilise un tube R (Figure 1) comportant trois gril- les 1, 2, 3 disposées entre la cathode K et l'anode A, et dont la grille médiane 2 est une grille-écran, on applique à la première grille 1 la tension alternative reçue, tandis qu'on applique à la troisième grille 3,à l'aide d'une self couplée au circuit d'anode Li Ci,une tension de réaction. Par la réaction appli" quée à la troisième grille, on réduit l'amortissement du cir- cuit d'anode L1 C1. La grille-écran empêche toute réaction de la tension d'anode sur la.grille 1. Si, en outre, on dispose chacun
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des circuits oscillants L C et L1 C1 faradisés l'un par rapport à l'antre, on aura réalisé un découplage pratiquement complet des deun circuits oscillants.
Les compartiments de faradisation sont repré- sentés à la Figure par des traits renforcés. Comme. la troisième grille 3 est commandée en opposition de phase avec l'anode,elle fonctionne en phase avec la première grille 1. Par la commande de la troisième grille 3 en opposition de phase avec l'anode,on évite encore davantage la réaction de la tension d'anode sur la grille de commande 1 que par la seule action de la grille-écran 2.
L'emploi d'un tube comportant une cathode,4 grilles et une anode présente des avantages particuliers. Un tel tube sera connec- té de façon telle que la première grille serve de grille de comman- de, la deuxième de grille-écran et que la troisième grille soit l'électrode utile proprement dite. La quatrième grille fait alors fonction de grille auxiliaire à laquelle est appliquée la réaction, et l'anode extérieure sert d'électrode auxiliaire. On applique à la quatrième grille une tension de polarisation en général négative et cette grille est excitée par réaction par la troisième électrode.
Si tout en maintenant les autres tensions constantes on fait va- rier la tension appliquée à la quatrième grille, le courant de la troisième électroae diminue lorsque la tension appliquée à 1a quatrième électrode devient positive,tandis qu'un courant plus intense passe à la cinquième électrode et que la somme des cou- rante de la troisième et de la cinquième électrodes vers la catho- de restent pratiquement constantes, étant donné le faible coeffi- cient d'amplification réciproque. Ce dispositif présente donc une pente négative. Le courant de la troisième électrode diminue lorsque la tension appliquée à la quatrième électrode diminue.
Par un tel montage,contrairement à ce qu'il se passe dans les mon- tages actuels à réaction, la tension appliquée par la réaction à la grille (la quatrième électrode dans le cas actuel) ne doit pas être en opposition de phase avec la tension d'anode (la
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troisième électrode dane le cas actuel). Il s'ensuit une simpli- cité toute particulière dans la réalisation du montage à réaction.
La Fig. 2 représente schématiquement l'utilisation d'un tel tube R dans un montage amplificateur de courant de haute fréquence avec réduction de l'amortissement du circuit oscillant d'anode L1 Ci* La tension alternative reçue est appliquée à la première grille 1 la plus rapprochée de la cathode K ; grille 2 est la grille-écran. Dans le circuit de la troisième grille est insérée la résistance d'utilisation, représentée à la Fig. par un circuit oscillant L1 C1 accordé à la fréquence des oscillations désirées. La tension de réaction est appliquée en phase de la troisième grille 3 à la quatrième grille 4. La tension de polari- sation E4 est appliquée à la quatrième grille 4 à travers une ré- sistance de fuite P.
La troisième grille et l'extrémité de la résistance P sont réunies entre elles par un condensateur fixe C3.
La résistance P est représentée à la Fig. 2 sous forme de potentio- mètre et la quatrième grille est reliée au curseur de ce dernier.
De cette façon,il est possible de régler la réaction jusque près de la limite d'amorçage des oscillations. La tension d'excitation du tube suivant est prise à la résistance totale P et appliquée directement à la grille de ce tube. La cinquième électrode doit être portée dans ce montage à une tension continue constante, c'est-à-dire qu'au point de vue haute fréquence elle est reliée à la cathode.
Un authe dispositif utilisant un tube R semblable au précé- dent est représenté à la Fig. 3. Le tube R à quatre grilles y est utilisé tout d'abord à l'amplification des courante de haute fré- quence par la troisième grille et à la détection par la plaque à l'aide des 4e et 5e électrodes 4 et A, tandis qu'il s'opère encore une réaction entre la troisième et la quatrième électrode 3 et 4.
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La tension à boate fréquence alternative incidente est - née la grille proche de la cathode la seconde grille a de nouveau la grille-écran. Les troisième et quatrième grilles 3 et 4 sont ici de nouveau, en ce qui concerne la haute fréquence, couplées l'une à l'autre et de telle sorte que maintenant dans la
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troisième grille 3 se trouve une résistenoe d'ohm W et la haute fréquence est amenée par un condensateur C3 à un circuit oscillant L1 C1 dans les circuits de grille de la 4e grille. Le circuit
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oscillant lui-même est couplé au moyen d'un transformateur, afin Pouvoir modifier légèrement le couplage. transformateur, afin de pouvoir modifier légèrement le couplage.
La tension E4 de la quatrième électrode est choisie de telle sorte que le courant
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à la cinquième électrode A se trouve fixé à un coude brusque de la courbe de courant d'anode. électrode courant Dans le circuit de la cinquième éiectroàe a lieu un redrexsement. Les oscillations redresséea sont abMrbe.s pM- redressement. 'Les oscillations redressées sont absorbées par le trenalateur de sortie J; le condensateur 04 et la bobine servent, de la manière connue, à débarrasser le tramlateur des courants ' a haute fréquence, -.r trenalateur des oourants à hante fréquence, Une variante de la disposition de redresseur 8Xlste de la façon la plus fj4je possi- bie, lorsqu'on utilise le redressement d'enode à la quatrième grille 4.
Le dispOSitif reste, à grande traite,' le m3me, mais la c1nqUième électrode A est maintenue au même potentiel constant pendant que le courant basse fréquence est pris au circuit de la pendant grille 4. Evidemment, la tension E4 de la quatrième ggrille doit maintenant être pratiquement nulle.
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UUn autre exemple est donné au schéma 4. Il s'agit d'une emplification boate fréquence apériodique avec un plus haub degré dd'amplification. Le problème principal d'une amplification haute ffréquence apériodique consiste en ce que résistance de couplage nne doit pas dépasser une valeur d'environ 5000 ohms; comme uniquement c'est la capacité qui offre une dérivation aux résistances de couplage, elle intervient trop fortement dans le phénomène et
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influe, d'une façon défavorable, la dépendance de fréquence de l'amplification.
Afin que, avec des résistances de quelques milliers d'ohms seulement, on puisse atteindre une bonne amplification, il faut que soit la pente des valves amplificatrices soit extraordi- nairement élevée, soit que leur résistance interne soit négative; en outre, dans ce dernier cas, la résistance négative doit avoir le même ordre de grandeur que la résistance de couplage. Une telle résistance négative est, dans le cas exposé, obtenue au moyen d'un couplage en retour.
Ce couplage en retour est actuellement devenu possible par- ce qu'il doit être amené à la quatrième grille une tension alter- native de même phase que celle que possède la troisième grille.
Un changement de phase n'est notamment pas possible lors d'un couplage par résistance tel qu'il est nécessaire pour une am- plification haute fréquence apériodique; une tension alternative initiale est à nouveau amenée à la première grille.
Dans le schéma, avant la première grille 1 sont disposés déjà plusieurs circuits I, II, III, afin d'atteindre une sélection suffisante. La deuxième grille II de la valve R est la grille- écran. Les troisième et quatrième grilles 3 et 4 sont reliées l'une à l'autre par le couplage connu à résistance et capacité. A la qua- trième grille 4 est amenée la tension alternative totale de la grille 3, afin d'obtenir, par un couplage en retour suffisamment fort, une résistance négative aussi effective que possible. On peut alors, comme précédemment, également avec les résistances,atteindre de plus petites valeurs.
La troisième grille 3 est à nouveau, au plus haut potentiel continu, la quatrième grille 4 est portée à un potentiel légèrement négatif, la cinquième électrode A est à un potentiel positif constant et, en ce qui concerne la haute fréquence,
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en court-circuit avec la cathode K. La tension d'utilisation que l'on peut appliquer à la valve voisine, paut être prise au mêm ppoint auquel est connectée la quatrième grille.
LLors de la construction des tubes amplificateurs destinés àà cette utilisation, il faut tenir compte que, dans la plupart des ccas, la fréquence d'utilisation est prise au circuit extérieur de ccharge, entre la cathode et la troisième grille. Il est, en consé qquence, indiqué de donner à cette grille des dimensions qui lui ppermettent de supporter une charge plus considérable. A titre dd'exemple on peut la construire comme une grille de champ ou com- mme une grille ayant une surface permettant la dissipation de la cchaleur.
En outre, il est également important de donner à la grille des dimensions telles qu'elle intercepte, aussi peu que possible, le courant des autres cinq électrodes extérieures, afin de rendre possible une commande intensive aveo la quatrième grille.
REVENDICATIONS.
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Iialsrrrr.rsrrnrr.,rw.""nrrr.rrrr l - Un montsge de valve à grilles multiples et couplage en retour ou réaction pour le renforcement des oscillations avec emploi de tubes à décharge comportant une oathode, une anode, et trois ou plusieurs électrodes de grille, caractérisé en ce que les oscilla- tions du circuit d'entrée d'un oirouit à décharge et les oscilla- tions deréaction prises au circuit de sortie, sont amenées à di- verses électrodes de grille du dit circuit à décharge et en vue de l'élimination de la réaction des tensions alternatives du cir- cuit de sortie sur le circuit d'entrée, il est prévu une grille- écran entre ces électrodes de grille.
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"MULTI-GRID TUBE ASSEMBLY *
The usual feedback arrangements operate in such a way that part of the alternating anode voltage is transferred in phase to the control grid.
In a feedback circuit established for the purpose of reducing the damping of a circuit, the feedback voltage is added to the control voltage. The selectivity and amplification of a high frequency amplifier tube can be significantly increased when the damping of the anode circuit is artificially reduced. The resistance of the circuit increases and
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the internal resistance of the tube is compensated by the negative resistance produced by the reduction in damping.
Such an arrangement can however be useful only when the next tube is a detector tube, that is to say when in the anode circuit of the next tube, there is no longer any high frequency impedance, being given that, in addition to the drawbacks inherent in the feedback circuit, such as undesirable capacitances, there are feedback couplings which generate parasitic oscillations.
In particular in the case of amplification of high frequency currents using screen grid tubes. with high internal resistance, feedback mounting is not practically possible. According to the present invention, the great advantage of reducing the damping of the anode circuit is achieved without a reaction taking place on the control grid.
The object of the invention is an assembly intended for the amplification of oscillations and using discharge tubes comprising in addition to a cathode, an anode and three or more grid electrodes, and by which a coupling is carried out. reaction between electrodes of said tube, but in such a way that this coupling does not influence the control gate.
The invention will be better understood by referring to a few embodiments cited by way of example.
When using a tube R (Figure 1) comprising three grids 1, 2, 3 arranged between the cathode K and the anode A, and whose middle grid 2 is a screen grid, we apply to the first grid 1 the received alternating voltage, while a reaction voltage is applied to the third gate 3 using an inductor coupled to the anode circuit Li Ci. By the reaction applied to the third grid, the damping of the anode circuit L1 C1 is reduced. The screen grid prevents any reaction of the anode voltage on the grid 1. If, in addition, we have each
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of the oscillating circuits L C and L1 C1 faradized with respect to the other, an almost complete decoupling of the oscillating circuits will have been achieved.
The faradization compartments are represented in the Figure by reinforced lines. As. the third gate 3 is controlled in phase opposition with the anode, it operates in phase with the first gate 1. By controlling the third gate 3 in phase opposition with the anode, the reaction of the phase is further avoided. anode voltage on the control grid 1 only by the action of the screen grid 2.
The use of a tube comprising a cathode, 4 grids and an anode has particular advantages. Such a tube will be connected in such a way that the first grid serves as a control grid, the second as a screen grid and that the third grid is the useful electrode proper. The fourth gate then acts as an auxiliary gate to which the reaction is applied, and the outer anode serves as an auxiliary electrode. A generally negative bias voltage is applied to the fourth gate and this gate is excited by reaction by the third electrode.
If while keeping the other voltages constant we change the voltage applied to the fourth gate, the current of the third electrode decreases when the voltage applied to the fourth electrode becomes positive, while a more intense current passes to the fifth electrode. electrode and that the sum of the currents from the third and fifth electrodes to the cathode remain practically constant, given the low coefficient of reciprocal amplification. This device therefore has a negative slope. The current of the third electrode decreases as the voltage applied to the fourth electrode decreases.
By such an assembly, contrary to what happens in current reaction assemblies, the voltage applied by the reaction to the gate (the fourth electrode in the present case) must not be in phase opposition with the anode voltage (the
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third electrode in the current case). This results in a very particular simplicity in the production of the reaction assembly.
Fig. 2 schematically represents the use of such a tube R in a high frequency current amplifier assembly with reduction of the damping of the anode oscillating circuit L1 Ci * The received alternating voltage is applied to the nearest first gate 1 cathode K; grid 2 is the screen grid. In the circuit of the third grid is inserted the operating resistor, shown in Fig. by an oscillating circuit L1 C1 tuned to the frequency of the desired oscillations. The reaction voltage is applied in phase from the third gate 3 to the fourth gate 4. The polarization voltage E4 is applied to the fourth gate 4 through a leakage resistor P.
The third gate and the end of resistor P are joined together by a fixed capacitor C3.
Resistance P is shown in Fig. 2 in the form of a potentiometer and the fourth grid is linked to the latter's cursor.
In this way, it is possible to regulate the reaction up to close to the start limit of the oscillations. The excitation voltage of the next tube is taken at the total resistance P and applied directly to the grid of this tube. The fifth electrode must be brought in this assembly at a constant direct voltage, that is to say that from the high frequency point of view it is connected to the cathode.
Another device using an R tube similar to the previous one is shown in FIG. 3. The tube R with four grids is used there first for the amplification of the high frequency currents by the third grid and for the detection by the plate using the 4th and 5th electrodes 4 and A, while there is still a reaction between the third and the fourth electrode 3 and 4.
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The incident alternating frequency boost voltage is born with the grid close to the cathode the second grid again has the screen grid. The third and fourth gates 3 and 4 are here again, with respect to the high frequency, coupled to each other and so that now in the
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third gate 3 is an ohm resistor W and the high frequency is fed by a capacitor C3 to an oscillating circuit L1 C1 in the gate circuits of the 4th gate. The circuit
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oscillating itself is coupled by means of a transformer, in order to be able to slightly modify the coupling. transformer, in order to be able to slightly modify the coupling.
The voltage E4 of the fourth electrode is chosen such that the current
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at the fifth electrode A is attached to a sharp bend in the anode current curve. current electrode In the circuit of the fifth electroae a rectification takes place. The rectified oscillations are abMrbe.s pM- rectification. 'The rectified oscillations are absorbed by the output trenalator J; the capacitor 04 and the coil serve, in the known manner, to rid the tramlator of high frequency currents, -.r trenalator of high frequency currents, A variant of the rectifier arrangement 8Xlste in the most practical way possible. bie, when using the enode rectification at the fourth gate 4.
The device remains, at large mileage, the m3me, but the fifth electrode A is maintained at the same constant potential while the low frequency current is taken from the circuit of the counterpart 4. Obviously, the voltage E4 of the fourth grid must now be practically zero.
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Another example is given in diagram 4. This is an aperiodic boosted frequency pitch with a higher degree of amplification. The main problem with aperiodic high-frequency amplification is that the coupling resistance n should not exceed a value of about 5000 ohms; as only it is the capacitance which offers a derivation to the coupling resistors, it intervenes too strongly in the phenomenon and
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adversely affects the frequency dependence of amplification.
In order that, with resistances of only a few thousand ohms, a good amplification can be achieved, either the slope of the amplifying valves must be extraordinarily high, or their internal resistance must be negative; moreover, in the latter case, the negative resistance must have the same order of magnitude as the coupling resistance. Such a negative resistance is, in the case presented, obtained by means of a return coupling.
This feedback coupling has now become possible because an alternating voltage of the same phase as that possessed by the third gate must be supplied to the fourth gate.
A phase change is in particular not possible during resistance coupling such as is necessary for aperiodic high-frequency amplification; an initial alternating voltage is again brought to the first gate.
In the diagram, before the first gate 1 are already arranged several circuits I, II, III, in order to achieve sufficient selection. The second grid II of the R valve is the screen grid. The third and fourth gates 3 and 4 are connected to each other by the known resistance and capacitance coupling. To the fourth gate 4 is brought the total alternating voltage of the gate 3, in order to obtain, by a sufficiently strong feedback coupling, a negative resistance as effective as possible. It is then possible, as before, also with the resistors, to reach smaller values.
The third gate 3 is again, at the highest DC potential, the fourth gate 4 is brought to a slightly negative potential, the fifth electrode A is at a constant positive potential and, as regards the high frequency,
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short-circuited with the cathode K. The operating voltage which can be applied to the neighboring valve, paut be taken at the same point to which the fourth grid is connected.
When constructing amplifier tubes for this use, it must be taken into account that in most cases the operating frequency is taken from the external load circuit, between the cathode and the third grid. It is therefore advisable to give this grid dimensions which allow it to support a more considerable load. By way of example, it can be constructed as a field grid or as a grid having a surface allowing heat dissipation.
In addition, it is also important to give the grid dimensions such that it intercepts, as little as possible, the current of the other five outer electrodes, in order to make possible an intensive control with the fourth grid.
CLAIMS.
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Iialsrrrr.rsrrnrr., Rw. "" Nrrr.rrrr l - A valve assembly with multiple gates and feedback or reaction coupling for the strengthening of oscillations with the use of discharge tubes comprising an oathode, an anode, and three or more electrodes gate, characterized in that the oscillations of the input circuit of a discharge channel and the feedback oscillations taken from the output circuit, are fed to various gate electrodes of said discharge circuit and in In order to eliminate the reaction of the alternating voltages from the output circuit to the input circuit, a screen grid is provided between these gate electrodes.