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Perfectionnements aux récepteurs de radiodiffusion.
C.I. Demanda de brevet des 'Etats-Unis d'Amérique N2 728.440 déposée la 31 mai 1934 par Harold Alden Wheeler dont la demanderesse est l'ayant droit.
La présente invention concerne surtout des 1 perfectionnements aux récepteurs de radiodiffusion accordés, aptes à reproduire la parole ou la musique.
Un objet de la présente invention est de réaliser un moyen économique, mais efficace, pour obtenir un haut degré de fidélité de reproduction des signaux exempt d'interférence provenant de stations émet-'
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trices travaillant avec des canaux porteurs voisins de celui de la station qui est reçue.
Un facteur qui s'oppose à une reproduction parfaite de la parole et de la musique dans la réception de la radiodiffusion résulte de l'allocation de canaux de radiodiffusion à des intervalles de seulement 10 kilocycles entre les fréquences, pendant que les fréquences importantes qui sont présenter dans la parole et la musique, couvrent une gamme de l'ordre de ce chiffre. En recevant une bande suffisamment large pour comprendre des bandes latérales correspondant à toute la gamme de fréquences audibles, le résultat serait par conséquent: de l'interférence par les porteurs des canaux de radiodiffusion voisins.
On peut obtenir un haut degré de fidélité de reproduction des signaux en recevant des audiofréquences dans une limite supérieure de moins de 10 kilocycles. Par conséquent, pour obtenir l'optimum de fidélité constante sans interférence, la caractéristique de sélectivité du récepteur devrait être de forme rectangulaire et être telle que soit fournie une réponse uniforme sur une bande de fréquences d'un peu moins que 10 kilocycles pour la réception avec une bande latérale simple et d'un peu moins que 20 kilocycles pour la réception avec double bande latérale, avec suppression complète ou atténuation infinie des fréquences en dehors de cette bande.
Il est relativement difficile et coûteux de se rapprocher de la caractéristique de sélectivité rectangulaire idéale dans des systèmes d'accouplement radio-fréquence ou moyenne fréquence accordés tels que ceux qui sont utilisés dans les récepteurs de radio-
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diffusion mis en vente dans le commerce.
En général, la coupure obtenue avec de tels systè- mes d'accouplement est si graduelle qu'elle ne permet une élimination complète de l'interférence provenant des canaux de radiodiffusion voisins de celui qui est reçu, qu'en faisant une perte sensible de fidélité de reproduction des signaux par suite de la réception non uniforme des bandes latérales porteuses.
Conformément à la présente invention, une fidélité de reproduction de signaux exempte d'interfé- rence est obtenue en utilisant, dans les étages radio-fréquence et moyenne fréquence d'un récepteur, des couplages accordés ayant une réponse de bande suffisamment grande pour recevoir à peu près uniformément des bandes latérales porteuses suffisaient larges pour comprendre la gamme importante de fréquences qui existe dans la parole et la musique. L'interférence provenant de canaux de radiodiffusion voisins est alors éliminée en insérant dans les circuits audiofréquence du récepteur, un ou plusieurs circuits bouchons accordés sur la différence de fréquences existant entre des canaux porteurs voisins.
Sur les plans joints à la présente description, la fig. 1 est un schéma d'un récepteur superhétérodyne réalisant la présente invention; la fig. 2 montre graphiquement la réponse totale relative, du circuit d'antenne à la sortie du haut-parleur d'un récepteur tel que celui montré sur la fig. 1; les fig. 3 à et y compris 5 montrent des formes modifiées de circuits bouchons applicables au circuit du haut-parleur du système montré sur la fig.l.
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Dans le système de la fig. 1, un circuit d'an- tenne A est couplé 1 l'entrée d'un étage d'amplifi- cation radio-fréquence, le tube V1, par un sélecteur accordable T1, comprenant un transformateur avec se- condaire accordé par un condensateur. La sortie du tube V1 est, à son tour, couplée à l'entrée d'un mo- dulateur, le tube V2, par un sélecteur accordable T2, semblable à T1.
Des oscillations hétérodynes sont appliquées à l'entrée du modulateur au moyen d'une résistance R2, par laquelle.les'cathodes du tube modulateur V2 et un générateur d'oscillations, le tube V3, sont mis à la terre en commun. Le tube V3 est apte à produire des oscillations de fréquence hétérodyne en raison de l'impédance accordée T3, mise à la terre au point médian G3 et connectée de la grille du tube V3 à sa plaque, par un condensateur d'arrêt b.
La sortie modulée du tube V2 est sélectivement appliquée à un étage d'amplification moyenne fréquence, le tube V2, par un sélecteur T4, comprenant un trans- formateur dont les bobines primaire.et secondaire sont accordées de manière permanente par les condensateurs i shunts sur la fréquence modulée ou moyenne fréquence.
Un redresseur, le tube V5, reçoit la sortie du tube V4 par un sélecteur accordé de manière permanente T5, sem- blable à T4.
La sortie redressée est appliquée, par un poten- tiomètre à prise variable R5, ou volume-contrôle, à un étage d'amplification audio-fréquence, le tube V6,
6 et ensuite par un étage d'amplification en push-pull comprenant les tubes V7et Va intercalés entre les audio-transformateurs T7 et T8, à un appareil électro- acoustique ou haut-parleur S ayant une bobine vibrante
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Les sélecteurs accordables T1 et T2 ainsi que les sélecteurs accordés de manière permanente T4 et T2 sont largement accordés pour répondre peu près uniformément sur une bande de fréquences qui a une largeur d'environ 14 kilocycles, La sélectivité totale résultante est, cependant, insuffisante contre l'interférence provenant de canaux de radiodiffusion disposés,
conformément à la pratique existante, à des intervalles de 10 kilocycles de la station choisie. Cet état est, conformément à la présente invention, corrigé par un ou plusieurs " circuits bouchons"W, W1 et W2, intercalés dans les circuits audiofréquence:du système. Chacun de ces circuits bouchons est accordé sur 10 kilocycles afin de supprimer les sons interférentiele porteurs provenant des canaux de radiodiffusion voisins.
Le tube amplificateur audio-fréquence V 6 est du type penthode. Ce type de tube est particulièrement bien apte pour servir de bouchon W1 et W2 respectivement dans ses circuits de cathode et de plaque, parce qu'avec une penthode ou tube du type à grille écran, les circuits de cathode et de plaque sont presque indépendants l'un de l'autre et parce que l'action du circuit bouchon est par conséquent simple.
Dans le circuit bouchon W1 anti-résonant sur 10 kilooycles, intercalé entre la cathode du tube V6 et la terre, les valeurs de la bobine L1 et le condensateur shunt Cl sont tels que leurs réactances à 10 kilocycles sont du même ordre de grandeur que la résistance mutuelle (conductance réciproque ou mutuelle) du tube V6. L'action du bouchon est presque indépendante d'autres qualités du tube et des circuits associés.
Le circuit bouchon pour 10 kilocycles W2 com-
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prend un condensateur C en série avec une inductance
2 L2 mise en parallèle sur le circuit de plaque du tu- be V6, particulièrement en parallèle sur le primaire P7 du transformateur audio-fréquence T7. La haute pointe audio-fréquence habituelle du transformateur est supprimée par une haute résistance R7 en parall%- le sur le secondaire S7. Chacune des deux impédances C 2 et L2 est, à 10 kilocycles, du même ordre de gran- deur que l'impédance apparente et que le primaire du transformateur P7, ce dernier étant grandement déter- miné par la résistance R7 en parallèle sur le secon- daire S7. Ce rapport qui est rendu possible par la résistance de plaque extrêmement haute du tube pentho- de V6 offre l'avantage d'être indépendant des caracté- ristiques du tube.
Le circuit bouchon à bobine vibrante W, accordé sur 10 kilocycles, comprend une bobine L, dérivée en série avec un condensateur C mis en parallèle sur la bobine vinrante L2 du haut-parleur S, et aussi en paral- lèle sur le secondaire de l'audio-transformateur T8.
L1 désigne l'inductance secondaire de dispersion du transformateur T qui est l'inductance secondaire
8 apparente mesurée avec le primaire court-circuité. Le rapport préféré entre les inductances L1, L2 et L, comme mesuré à une fréquence d'environ 10 kilocycles, est (1) L1 = L2 = 2L
Ceci donne une fréquence de coupure de 7 kilo- cycles avec le circuit bouchon W accordé, ainsi que montré. Si L1 et L 2 sont inégales, on obtient presque des bons résultats, si (2) L = L1. L2
L1 + L2
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L2 en parallèle. Aucun de ces rapports n'est critique, sauf l'accord du circuit bouchon W sur 10 kilocycles.
Généralement, un ou deux de ces trois circuits bouchons W, W1 et W2, montrés sur la fig.l, suffisent.
Le circuit bouchon de cathode W1 emploie, pour les éléments L1 et C1 qui sont à 10 kilocycles, des valeurs de réactance de l'ordre de 1000 ohms et qui sont en général assurées de manière facile et bon marché. Le circuit bouchon à bobine vibrante W donne cependant le meilleur rédultat, à cause de sa coopération avec l'inductance inhérente, telle que L1 et L2 du circuit.
Sur la fig. 2, les courbes A et B montrent, par voie de comparaison, l'effet du bouchon à bobine vibrante W seul, c'est-à-dire que les bouchons de cathode et de plaque W1 et W2 respectifs ne sont pas compris dans le circuit. Les courbes représentent la conduite générale de tout le récepteur, comprenant à la fois l'étage fréquence porteuse et l'étage audio-fréquence.
La courbe A formée par des traits montre graphiquement la sortie avec le circuit sans le circuit bouchon à bobine vibrante W et accuse une sélectivité insuffisante envers des sons Interférentiels de 10 kilocycles provenant de canaux porteurs voisins. La courbe B, qui montre la réponse en cas de circuit bouchon W inséré dans le circuit, accuse une grande augmentation de sélectivité envers les sons différentiels de 10 kilocycles, obtenue sans porter préjudice au rendemant dans la gamme audio-fréquence la plus utile, de 50 à 7000 cycles; plusieurs octaves.
Les rapports des équations (1) et (2) sont largement responsables de la forte coupure entre 7 et 10 kilocycles représentée par la courbe B.
La fig. 3 montre une forme modifiée de circuit
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bouchon à bobine vibrante qui est préférée lorsque L1 est moindre que L2. Le rapport d'inductances préféré ests (3) Ll + L3 = L2 = 2 L
Si la est plus grande que L2, la modification préférée est celle de la fig.4, lorsque (4) L1 = L2 + L4 = 2 L
La modification de la fig. 5 permet la plus grande capacité d'adaptation au point de vue constructif, bien que, en général, il ne soit pas nécessaire d'affiner le circuit 1 un tel degré.
En supposant que les inductances L, L1 et L2, ainsi que la résistance R3 de la bobine vibrante du haut-parleur sont mesu- rées à 7 kilocycles, les rapports préférés sont (5) Ll + L2 = L3 = 2 L
EMI8.1
( 8) R2 = L 2 E
Aucun des rapports ci-dessus n'est critique, sauf que L et C doivent, -ainsi que déjà expliqué, être exactement accordés à 10 kilocycles dans tous les cas.
Le circuit bouchon à bobine vibrante W améliore, dans toutes ses modifications, le rendement du haut-parleur à avec une efficacité croissante lorsqu' on se rapproche de la fréquence de coupure de 7000 cycles. Au-dessous de la résonance, c'est-à-dire audessous de 10 kilocycles, le circuit bouchon W est capacitivement réactif et d'une grandeur qui augmente plus on se rapproche de la résonance. D'autre part, la réactance de la bobine vibrante L2 est inductive et peut, aux hautes audio-fréquences autour de 7000 cycles, être telle qu'elle permette de réduire d' environ 50% le facteur de puissance de la bobine.
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La réactance capacitive du circuit augmente avec la fréquence, en ayant entre elle et la variation de réactance inductive de la bobine vibrante qui l'accompagne, un rapport tel que soit maintenu, dans la gamme active audio-fréquence, une relativement haute efficacité de la transmission de l'énergie des signaux.
Revendications.