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"TUBE ELECTRONIQUE"
La présente invention se rapporte à une lampe à plusieurs grilles, comportant deux trajectoires de décharge partant de la même cathode et commandées partiellement en commun.
Dans le cas de la réception en moyenne fréquence, on se trouve devant la nécessité de combineb deux oscillations difféw rentes, à savoir, d'une part, l'onde à distance reçue dans l'antenne et éventuellement amplifiée dans un étage précédent, et, d'autre part, l'oscillation d'hétérodynage produite dans le récepteur même, cette combinaison ayant pour but de fournir une fréquence intermédiaire modulée de la même manière que l'onde à recevoir. Ce processus a lieu dans un tube dit tube mélangeur de fréquences, dont on connaît déjà plusieurs monta-
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ges et modes de réalisation. Afin de simplifier le récepteur, en a déjà proposé de combiner en un seul tube la fonction de l'oscillateur local (superhétérodyne) et de l'étage mélangeur de fréquences.
Ceci devient possible par l'emploi d'une lampe comportant plusieurs grilles entre une cathode et une anode.
Une de ces grilles, par exemple la première grille en partant de la cathode, reçoit l'oscillation modulée de l'onde à rece- voir. Deux autres grilles couplées en réaction servent à en- gendrer l'oscillation d'hétérodynage, laquelle forme, ensemble avec l'onde d'entrée, la fréquence intermédiaire voulue qui peut être reçue dans le circuit d'anode. Dans ce cas, il importe de rendre la production des oscillations aussi indé- pendante que possible du réglage par la tension d'entrée. A cet effet, on intercale utilement une grille-écran entre la grille de commande et les électrodes servant à produire l'oscillation d'hétérodynage.
On arrive ainsi à établir une lampe à six électrodes (hexode), la disposition étant telle que quatre électrodes perméables au flux électronique sont interposées dans la trajectoire de décharge entre la cathode et l'anode. Au besoin, on peut encore prévoir une autre grille- écran devant l'anode. Les électrodes reliées au circuit d'en- trée et servant à produire l'oscillation d'hétérodynage, peuvent en outre être disposées dans un ordre différent de celui indi- qué ci-dessus.
Le procédé consistant à produire l'oscillation d'hétéro- dynage dans la trajectoire du flux électronique commandée par la tension alternative d'entrée, présente certains désavantages pratiques. Ces derniers se font remarquer notamment lorsqu'on désire assurer, au moyen du même tube, le réglage de l'intense té sonore, par exemple, pour compenser le fading dû aux in- fluences atmosphériques. Dans ce cas, le flux électronique se trouve parfois étranglé dans une telle mesure par l'action de
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l'électrode de commande, qu'il ne possède plus l'intensité nécessaire pour produire les oscillations d'hétérodynage.
Des phénomènes analogues se présentent également dans d'autres montages, connus en soi. Ceci s'applique par exemple à un tube amplificateur en haute fréquence dont l'amortissement est supprimé par couplage à réaction et dont le degré d'am- plification peut être,réglé en même temps par le décalage d'une tension de;grille. A ce propos, il y a lieu de mentionner le montage "homodyne". Ce dernier, comme on le sait, est carac- térisé par la superposition au spectre de réception, d'une oscillation produite dans le récepteur et dont la fréquence correspond au nombre d'oscillations de l'onde porteuse.
Ces deux derniers montages diffèrent du montage à mélange de fré- quences dans les récepteurs en moyenne fréquence mentionné précédemment, uniquement par la valeur de la fréquence par laquelle on peut réaliser une auto-excitation ou un désamor- tissement.
Afin de parer aux inconvénients précités, qui se présen- tent lors du réglage de l'amplification et d'obtenir en même temps une meilleure séparation électrique entre la production des oscillations et le processus de mélange proprement dit, l'invention prévoit un tube électronique d'un genre nouveau dont la caractéristique la plus remarquable consiste dans le fait qu'il comporte deux trajectoires de décharge ayant une cathode commune et tout au moins deux grilles communes.
On connaît déjà des tubes à plusieurs électrodes, dans lesquels, soit toutes les électrodes sont situées dans la même trajectoire de décharge, soit les trajectoires de dé- charge sont complètement séparées, à l'exception d'une cathode commune. Toutefois, avec de tels tubes, il n'est pas possible de remplir les fonctions indiquées ci-dessus. En outre, on a déjà proposé de disposer en parallèle et au-dessus d'une
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cathode traversant le tube de part en part, deux systèmes d'électrodes et de réunir électriquement, ou même mécanique- ment, les unes aux autres, deux ou plusieurs électrodes appartenant à des systèmes différents.
Le montage suivant la présente invention diffère de ce dernier montage par le fait que les deux trajectoires de décharge ne sont pas disposées parallèlement, mais sont orientées dans deux sens différents généralement décalés de 180 l'un par rapport à l'autre. De cette façon, on obtient, d'une part, l'avantage d'une possi- bilité d'un meilleur découplage des deux systèmes, sans écrans particuliers et, d'autre part, un faible encombrement en longueur,'de sorte que le système d'électrode est plus facile à construire et à réunir à son support et est en outre prati- quement exempt des bruits.-
La Fig. 1 représente schématiquement un mode d'exécution de l'objet de l'invention. Un tube en verre 1 contient une cathode incandescente 2 pouvant être chauffée directement ou non.
La cathode est entourée par une électrode 3 de forme cylindrique, formant par exemple une surface fermée. les au- tres électrodes appartiennent à des trajectoires de décharge distinctes. D'un côté de la cathode 2 se trouve une anode 4, tandis que l'espace situé de l'autre côté de cette cathode contient par exemple une grille-écran 5, l'électrode de com- mande 6, une deuxième grille-écran 7 et l'anode principale 8, qui se suivent dans l'ordre indiqué en partant de la cathode 2.
Avec un tel tube on peut, entre autres, exécuter le monta- ge représenté dans la Fig. 2..Le circuit d'entrée LC, lequel est alimenté par l'antenne A ou par un étage qui le précède, est situé entre la cathode 2 et la grille 6 polarisée négati- vement par la batterie Eg. La tension de polarisation de la grille peut également être rendue variable, de la manière
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connue, en fonction de l'amplitude d'entrée, dans le but d'un réglage automatique de l'intensité sonore. Dans ce dernier cas, la grille 5 est établie de manière à présenter un "coefficient d'amplification réciproque variable".
Les deux grilles-écrans 5 et 7 peuvent être connectées à la même source de tension de polarisation, positive, et, à, cet effet, peuvent, de préférence, être reliées électriquement à l'intérieur de l'enceinte de vide ou de la base, en vue d'économiser une traversée ou une fiche. L'anode auxiliaire 4, laquelle est connectée à travers la self L' , au pôle positif de la batterie d'anode Eu, est couplée à réaction avec le circuit oscillant L1, C1 situé dans le circuit de la grille 3. Comme, d'autre part, il a été admis que la grille 3 est également située dans la trajectoire des décharges principales qui se trouvent entre la cathode 2 et l'anode principale 8, le flux électronique traversant cette partie du tube est commandée en fonction de l'oscillation pro- duite dans le circuit de décharge auxiliaire.
En même temps, le flux allant vers l'anode 8 se trouve commandé par la grille 6. En ce qui concerne le fonctionnement d'un tel montage, il y a lieu de faire remarquer que la tension de l'électrode 6 règle la répartition du flux entre l'anode 8 et la première grille-écran 5. En d'autres termes, l'électrode 6 influence la pente S de la caractéristique d'anode.
Etant donné que la présence de la deuxième grille-écran 7 permet de négliger la réaction de la tension alternative d'anode sur le fonctionne- ment de la grille de commande, on peut établir la relation selon laquelle le courant alternatif d'anode Ja est égal au produit de la tension d'hétérodynage E ü imprimée à la grille 3 et de la pente S (Ja= S . Eu). Toutefois, comme S est une fonction f (Eg) (Eg = tension alternative d'entrée), on se trouve en présence d'un effet multiplicatif de la tension
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d'hétérodynage Eü et de la tension d'entrée Eg sur le flux des décharges.
De cette manière, on obtient une oscillation correspondante à la sonne ou à la différence de la fréquence de l'onde d'entrée et de la fréquence d'hétérodynage, laquelle oscillation est reçue dans le circuit d'anode et transmise, par le circuit oscillant L2 C2 accordé à la moyenne fréquence habituelle, à l'amplificateur qui suit.
De préférence, on prévoit en outre dans le circuit oscil- lant de grille L1 C1 une résistance ohmique R connectée en parallèle avec la bobine L1 et shuntée par un condensateur C3.
En ce qui concerne cette résistance, il y a lieu de faire re- marquer ce qui suit: d'une part, il est souhaitable que les oscillations d'hétérodynage s'amorcent facilement; d'autre part, il est nécessaire que ces oscillations se maintiennent par elles-mêmes à une valeur constante au possible. Ces deux conditions sont réalisées au moyen de la résistance R. Avant que les oscillations ne s'amorcent, la grille 3 est polarisée au potentiel de la cathode et, comme à ce moment la pente est la plus forte, il se produit un amorçage d'oscillations. Dès que ces dernières sont amorcées, il s'établit un courant de grille qui subit une chute de tension aux bornes de la résis- tance R, ce qui a pour effet que le point de fonctionnement devient négatif, de sorte que l'amplitude d'oscillation se trouve stabilisée et limitée.
En outre, il peut être avantageux de donner aux deux moitiés de la grille 3 des coefficients d'amplification ré- ciproques différents. Pour la production des oscillations, il est préférable d'employer un faible coefficient d' amplif ica- tion réciproque, vu que dans ce cas il suffit de prévoir de en réaction faibles tensions de couplage/et que l'amplitude d'oscillation sta- tionnaire peut être réglée par la résistance R mentionnée ci-dessus,
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de manière à ne présenter que de faibles valeurs. Par contre, pour l'autre trajectoire de décharge, la limite de réglage joue un rôle prépondérant.
Cette limite doit être grande par rapport à la limite de réglage de la trajectoire de dé- charge servant à la production des oscillations, afin que les oscillations d'hétérodynage ne donnent lieu à des incursions dans une bandede fréquences supérieure et, par conséquent, à des distorsions, lesquelles doivent être absolument évitées, étant donné qu' elles peuvent donner naissance à des ondes de l'harmonique supérieur. Pour cette raison, on choisit pour les deux moitiés de la grille des coefficients d'amplification réciproque dif- férents, la disposition étant telle que le coefficient d'am- plification réciproque du côté du système mélangeur est envi- ron 5 à 10 fois supérieur à celui du côté du système oscillant.
Dans ce cas, le coefficient d'amplification réciproque se rap- porte à l'électrode qui suit immédiatement la demi-grille en question, c'est-à-dire que dans le premier cas, il s'agit du coefficient d'amplification réciproque de l'électrode auxiliai- re 4 par la cathode et, dans l'autre cas, du coëfficient d'amplification réciproque de la grille 5 par la cathode.
Cette condition est particulièrement facile à réaliser lorsque la grille 3 est constituée par deux moitiés reliées électri- quement l'une à l'autre, vu que dans ce cas, on peut choisir pour chaque demi-grille une perméabilité au flux électronique (largeur des mailles ou pente de grilles) différente, ainsi qu'une distance différente de la cathode.
La Fig. 3 permet de comprendre la réalisation pratique du système d'électrodes. L'exemple d'exécution représenté dans cette Fig. montre une coupe transversale d'un système d'élec- trodes établi suivant la présente invention. Le tube en verre 1 renferme la cathode 2, à chauffage direct par exemple, entou-
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rée d'une grille cylindrique 3. Pour rapprocher le plus pos- sible la surface de la grille vers la surface de la cathode, on a choisila forme indiquée, suivant laquelle la partie de l'électrode 3, située sur une surface cylindrique, est fixée au moyen de deux nervures 10 aux montants de support 11. Ceci permet de réaliser un champ homogène à proximité de la cathode.
En mène temps, les nervures 10 renforcent le découplage entre les deux trajectoires de décharge. D'un côté de la grille de commande se trouve située l'anode auxiliaire 4 établie sous forme d'une plaque plane ou courbe. De l'autre côté, l'élec- trode 3 est suivie par la première grille-écran 5, la grille de commande 6, la deuxième grille-écran 7 et l'anode princi- pale 8..Ces électrodes sont établies par exemple de manière à être situées dans des plans parallèles . Vu que, comme il a été indiqué plus haut, les deux grilles-écrans 5 et 7 peuvent être reliées à la même source de potentiel, ces grilles peuvent également être réunies mécaniquement l'une à l'autre et pré- senter par exemple la forme indiquée au dessin et qui repré- sente une boite établie en un treillis métallique et fixée à deux supports latéraux 12.
A l'intérieur de cette boite se trouve disposée l'électrode de commande 6 supportée par deux montants 13. Afin d'éviter une déviation du flux électronique daas la direction des supports 12, on établit les supports 13 en Ismes de tôle ne présentant pas de solution de continuité.
La Fig. 4 représente un autre mode d'exécution d'électro- des. Le système d'électrodes établi dans le tube en verre 20 comporte une cathode plane 21 (Flachkathode), de préférence de section rectangulaire. L'avantage des cathodes planes réside dans le fait qu'elles permettent de former un champ particu- lièrement homogène et que, surtout, grâce à la possibilité 3'une fixation rigide d'une telle cathode entre ses montants
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de support, l'électrode de commande peut être montée très près de la cathode. En outre, la cathode-plaque permet de réaliser automatiquement un découplage parfait des deux tra- jectoires de décharge. La grille de commande 22 présente la forme d'une boîte de section rectangulaire composée de deux moitiés ayant chacune une largeur de mailles différente.
La double grille-écran 23 dont les surfaces sont traversées deux fois par le flux de décharge, est également établie en forme de boîte. La deuxième grille de commande 24 présente, tout comme l'anode 25, une section en U, laquelle, d'une part, favorise la formation d'un champ homogène et, d'autre part, permet la fixation de ces électrodes dans le plan médian du système.
L'électrode auxiliaire 26 est établie sous forme d'une plaque plane.
La Fig. 5 représente le développement ultérieur de ce système d'électrode, par l'adjonction d'une grille captatrice.
Pour la simplicité, les parties correspondant à celles indi- quées dans la Fig. 4 sont désignées par les mêmes signes de référence. A ces parties vient s'ajouter une grille captatrice 27, destinée à remplir plusieurs fonctions. La grille capta- trice est portée, de la manière connue en soi, à un potentiel négatif par rapport à l'anode 25, de préférence à un potentiel cathodique. De cette façon, la grille captatrice empêche le passage d'électrons secondaires de l'anode vers la grille- écran 23 qui la précède.
En même temps, le coefficient d'amplification réciproque de la tension d'anode déterminé par la grille de commande 22 et, par conséquent, la réaction du circuit de l'anode, se trouve réduite, c'est-à-dire que la résistance interne de cette trajectoire de décharge augmente. La grille captatrice offre également la possibilité d'appliquer à la grille-écran 23
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la même tension continue qu'à l'anode 25 alors que, comme on le sait, il était nécessaire jusqu'à présent d'appliquer à la grille-écran une tension moins élevée et qui, généralement, doit d'abord être fournie par un répartiteur de courant.
Corme le montre la Fig. 5, la grille captatrice est également établie en forme d'une boite et renferme en même temps l'autre trajectoire de décharge comportant l'électrode auxiliaire 26. On obtient ainsi une faradisation efficace vis-à-vis des influences extérieures, de sorte que la décharge électronique n'est plus affectée par les champs perturbateurs extérieurs.
Un mode d'exécution constituant un développement ultérieur d'un tube à décharge compris dans les cadres de la présente invention, est représenté schématiquement dans le système de montage montré dans la Fig. 6. Pour la simplicité, les organes correspondant à ceux montrés dans la Fig. 2 sont désignés par les mêmes signes de réf érence. La nouveauté de la lampe sui- vaut Fig. 6 réside dans le- fait que les deux moitiés 3', 3" de la grille intérieure 3 sont reliées l'une à l'autre non pas par un simple conducteur, mais par capacité, à savoir, par un condensateur K. Ce dernier est utilement prévu à l'intérieur du tube ou de la base, un conducteur de traversée isolé étant prévu pour chaque demi-grille.
Cette disposition parait indi- quée dans le cas où les deux demi-grilles 3' , 3" doivent rece- voir les mêmes tensions alternatives, mais des tensions conti- nues différentes. Ce cas se produit lorsque la grille intérieur re 3' doit être utilisée pour le réglage de l'amplification.
La tension de haute fréquence fournie par le circuit d'entrée LC est amenée exclusivement à la deuxième grille de commande 6, tandis que la tension de réglage désignée par le symbôle Er est appliquée aussi bien à la demi-grille 3' qu'à la deuxième
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grille de commande 6, ou bien uniquement à la demi-grille 3'.
Il est bien entendu que dans le premier cas, l'effet du réglage est plus durable. Dans le conducteur allant à la demi-grille 3' on intercale une résistance W aux bornes de laquelle s'éta- blit la même tension de haute fréquence que'dans le circuit oscillant L1 C1. Il est utile d'intervertir les connexions aux grilles 3', 3". Dans ce cas, il est possible de disposer la résistance W à l'intérieur du tube et de l'intercaler entre la demi-grille 3" et la cathode, ce qui permettra d'économiser un conducteur allant vers la grille 3".
REVENDICATIONS.
EMI11.1
...,----.¯¯¯¯¯---¯--.-----..----
1 - Tube électronique caractérisé en ce qu'il comporte une cathode donnant naissance à deux trajectoires de décharge, et une grille entourant la dite cathode et commune aux deux trajectoires de décharge, et en ce que la trajectoire de dé- charge principale est constituée, en plus d'une partie de la dite grille commune, par au moins deux autres grilles perméa- bles au flux électronique et par une anode principale, tandis que la trajectoire de décharge auxiliaire ne comporte, en plus d'une partie de la grille commune, qu'une anode auxiliaire.