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MONTAGE D'AMPLIFICATEURS A CASCADE D'UNE
HAUTE SENSIBILITE
On connaît les difficultés se présentant, par suit de réactions indésirables, lors du montage de plusieurs tubes amplificateurs, en vue d'une combinaison d'un amplificateur à cascades. A ces phénomènes, connus depuis longtemps, s'ajoute un groupe nouveau d'oscillations perturbatrices,, dès que les tubes d'amplification présentent une pente effective particulièrement grande (.pente = 5 milliampères par volt.)
La teohnique moderne de la télévision exige des amplificateurs de fréquences intermédiaires dont le coefficient d'amplification total puisse être d'un ordre de grandeur supérieur, par suite de l'absence de perturbations d'une certaine grandeur dans le domaine des ondes ultra-courtes,
à celui utili sable dans la technique de la réception des ondes du domaine de la radio-diffusion. En outre, ces tubes amplificateurs de fréquences intermédiaires présentent tous une très forte penta pour la raison que les résistances anodiques effectives sont dar. la télévision sensiblement plus petites que les résistances des circuits de résonance dans la radio-diffusion (ordre de grandeur
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de 5.000 Ohms en comparaison de plusieurs 100.000 Ohms).
Finalement, il est utile de renoncer complètement à une amplification à basse fréquence, après le redresseur des fréquences intermédiaires afin d'éviter une surcharge de tension de la grille de commande du tube;de télévision, étant donné ses effets nuisibles sur la qualité de l'image, ainsi qu'une amplification exagérée du bourdonnement de réseau. L'amplificateur des fréquences: intermédiairea doit, par conséquent, maîtriser à lui seul toute l'amplification de réception et présenter un coefficient d'amplification plus grande que 500.000.
Dans la pratique, des ossillations perturbatricea précitées et des auto-excitations se présentent lors de la réalisation de ces constructions, sous une forme en partie exceptionnelle et exigent, afin de remédier à ces inconvénients des moyens spéciaux , qui font l'objet de la présente demande de brevet,
La figure 1 représente un groupe de deux tubes d'amplification 1 et 2 du genre employé dans l'amplificateur de fréquences intermédiaires d'un récepteur super-hétérodyne de télévision et dont chacun des tubes présente: une pente de 6 milliampères par Volt environ et :davantage, permettant ainsi d'obtenir une amplification de 25 environ par étage.
Chacun de ces tubes nécessite, ainsi qu'on le sait, une combinaison de plusieurs branches d'aplanissement à résistances-condensateurs pour chacune des tensions additionnelles nécessaires de grille-anode et de grille- écran.
On a constaté que les condensateurs égalisateurs, désignés dans la figure 1 par 3,4 et 5 pour les anodes-grilles et les grilles-écrans ne doivent nullement être branchés en commun au châssis métallique du récepteur 6, à la terre ou à la masse.
Il est, au contraire, recommandé, suivant l'invention, de les réunir par groupes et de les relier d'une façon unipolaire à la ligne
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cathodique du tube amplificateur dont les tensions additionnelle: sont à égaliser. Il est utile et avantageux de réunir les trois condensateurs-bloos, ou plus - mentionnés dans un condensateur combiné et commun étant disposé dans un récipient métallique unique.
Une suppression complète de l'auto-excitation, autrement très vigoureuse, se manifestant, n'est pas encore garantie par la seule combinaison en groupes des oondensateurs court-cir- ouiteurs 3,4,5. Suivant l'invention, il est indispensable de relier séparément les cathodes de tous les étages d'amplificatio: à la terre 6, par l'intermédiaire de condensateurs à haute fréquence 7 de mise à terre;le chassis métallique du récepteur peu servir de point de terre et le point de connexion du condensateu 7 doit se trouver à proximité du socle du tube coordonné. Toute- fois,il faut veiller à ce que ce point de connexion ne soit pas situé trop à proximité des parties du châssis conduisant des courants de Fouoauld.
Ces courants continus sont, suivant l'invention, conduits à travers des bobines de réactances d'arrêt 8, de sorte que le passage à travers les réactances soit la seule entrée possible pour le courant continu d'émission. L'onde propre des réactanoes d'arrêt 8 est, suivant l'invention, inférieure aux longueurs d'onde de service de l'amplificateur de sorte que les réactances 8 présentent toujours le même caractère de résistance inductive malgré la présence de capacités génératrices parallèmes inévitables. Dans la pratique les dimensions.suivantes se sont révélées comme suffisantes et très efficaces:
Condensateur 7 dans l'ordre de grandeur de 0,1 m.F.
Bobines de réactance d'arrêt 8 = 40 tours de 200 mm. de diamètre, Les conducteurs d'alimentation de la tension additionnelle de grille 9 et de la tension anodique 10 peuvent être
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posées à volonté et ne sont plus la source de défectuosités dès que les hautes résistances additionnelles ohmiques pour les grillée
11 (50.000 Ohms environ), pour les courants anodiques 12 (5000 Ohms) et pour la grille-écran 13,14 (chacune de 50.000 Ohms environ) sont réglées, d'après l'invention et comme représenté dans la figure 1, c'est-à-dire de sorte qu'elles exercent un plein- effet comme résistances d'arrêt pour les courants à haute fréquences traversant les condensateurs 3, 4 et 5.
Etant donné que la pratique exige un chauffage des tubes de tous les étages à l'aide d'un seul et même transformateur de chauffage 15, on exécute le circuit de chauffage comme suit:
Des bobines de réactance d'arrêt 17 et 18 d'une basse résistance ohmique sont placées, d'après l'invention, entre chacune des deux dérivations 15 et 16 conduisant le courant de chauffage aux étages d'amplification séparés. En outre, les extrémités des filaments de chauffage de chaque tube sont mises à la terre séparément à travers une paire de condensateurs-blocs 19,20. Ce procédé de la mise à la terre, suivant l'invention, du chauffage et de l'alimentation à travers les réactances, est d'une importance pratique particulière dans le circuit de chauffage du tube hétérodyne, oscillant dans le récepteur en onde ultracourte.
La pratique a démontré qu'une onde propre, exactement définie peut se produire dans le circuit de chauffage du moment que les condensateurs-blocs de mise à la terre 19,20 ne sont pas prévus pour le tube de cet étage ou bien ne sont pas conneotéa à proximité immédiate des extrémités des filaments de chauffage.
Cette onde propre du circuit de chauffage peut être d'une fréquence telle que la réception est troublée ou rendue impossible par des manifestations d'une oscillation étrangèred'une suspension d'oscillations, etc...
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Suivant l'invention, il est indispensable d'em- ployer, dans tous les cas, la paire de condensateurs 19 et 20 et la paire de réactances 17,18 dans le circuit de chauffage tube hétérodyne. Par contre, il est possible d'appliquerais rarement ce procédé dans les autres étages de l'amplificateur, On peut, notamment, s'en servir, à titre d'exemple, tous les @ étages seulement.
Après découplage parfait d'oscillations perturba. trices dans le circuit de chauffage et dans les circuits des tubes-amplificateurs, un troisième groupe d'oscillations perti batrices s'est manifesté en service pratique sous forme d'une auto-excitation, ultra-fréquente des circuits anodiques des t@ @ ' bes d'amplification 1,2 etc..
Etant donné l'amplification à re actances ou à transformateurs à travers les inductances 21,22 en usage dans les récepteurs de télévision de grande puissance une auto-excitation se produit avec certitude lors de la combi naison de tubes amplificateurs possédant une pente comme indiq ci-dessus, particulièrement grande sur une onde ultra-courte, dont la fréquence est vraisemblablement déterminée par l'indue tance par dispersion. de la réactance anodique en combinaison avec la capacité anodique de service.
L'existence d'oscillations de ce genre est parti- culièrement traçable au conducteur d'alimentation de l'anode e tre l'anode et la réactance anodique. Cette oscillation empc, la réception normale par un déplacement des points de charge,? des courants anodiques anormaux et, lorsqu'elle rencontre l'on de réception de la même fréquence, par des sauts ou par des points de rupture etc... Il est souvent très difficile de déca vrir l'existence d'une oscillation de ce genre. Un remède eff cace a été trouvé, suivant l'invention, par l'insertion de ré- sistances de protection 23 dans le conducteur au bonnet de l'au de du tube amplificateur.
Ces résistances 23 doivent être inf:
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niment petites par rapport aux résistances de charge de la réac- tance anodique à la fréquence porteuse (5.000 Ohms environ), d'autre part, elles doivent toujours jouer un rôle décisif dans le circuit oscillatoire de la fréquence perturbatrice se compo- sant de la capacité de service de l'anode du tube , d'une part, et de l'inductance par dispersion de la bobine et du tube, d'autre part, de sorte que les oscillations soient amenées à s'interrompre. Ces conditions sont remplies par une résistance de 500 Ohms, non-inductive et non-capacitive, soit une résistance normale en porcelaine-graphite, sans que la qualité de la récep- tion en soit sensiblement altérée.
La figure 2 indique les modes d'exécution mécani- que de cette barre de résistance et la façon dont les écrans doivent être fixés pour empêcher que la résistance ne soit court- cirouitée par des capacités, et, par suite, inefficace. La bar- re de résistance même est soudée mécaniquement à l'agrafe à vis 24 d'une façon rigide.
Un petit tube 25, en matière isolante et non blindé , servant de manche, porte à son extrémité l'enve- loppe-écran 25'; celle-ci, peut, à titre d'exemple, être isolée du conducteur à l'anode 27 moyennant un tube en caoutchouc 26, étant mis à la terre (terre 6 = Chassis du récepteur), Le ca- ble blindé doit ê-tre, autant que possible non-capacitif afin d'obtenir un rapport L aussi grand que possible et de pouvoir
C loger le plus d'enroulements possibles sur le transformateur de couplage à la fréquence porteuse. prescrite.
On obtient, de ce fait, une amplification ascendante proportionnellement au carré du nombre de tours et proportionnelle au rapport dans
C la largeur de bande. C'èst uniquement en observant les mesures de découplage devant être prises, tel qu'il est indiqué suivant l'invention et par l'application simultanée de tous les moyens y décrits, qu'il est possible d'exécuter des amplifications rigou-
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reusement stables, par exemple d'une onde porteuse de 150 m. à une largeur de bande de + 500.000 périodes par seconde jusqu'à une amplification totale supérieure à 1.000.000.
Il est ,de ce fait, possible de fournir en série dea amplificateurs présentant de tels chiffres d'amplification. et d'augmenter l'ensemble de l'amplification jusqu'au point d'obtenir distinctement et d'une façon stable l'effet maximum possible (effet dit "de mitraille").
Il s'agit, en outre, de donner le plus grand soin au montage du premier étage acoouplé directement à l'antenne à ondes ultra-courtes.
La figure 3a représente un montage suivant l'invention dont l'antenne 28 est reliée - par l'intermédiaire d'une très petite capacité 29, se composant simplement d'une barre 29" insérée dans une douille 29' et possédant la valeur de 1 cm. env. au bonnet de la grille d'entrée se trouvant sur la tête du tube de chauffage 30.
La figure 3a représente, à titre d'explication le schéma du montage d'entrée employé pour la modulation. Il se compose simplement d'un tube hétérodyne (Type A.C.H.1 Telefunker lequel produit, à l'aide d'un circuit 31,32 à ondes ultra-courte) - celui-ci étant le seul circuit de syntonisation manoeuvré à la main -en un montage capacitif à trois points des oscillations d'hé térodynation. Le montage transmet ;, l'onde porteuse à l'amplifi cateur à fréquences intermédiaires décrit, par l'anode de fréque ce intermédiaire 33, d'un système hexodique contenu dans le tube La grille de réception 34 est blindée de la meilleure façon possible par une grille-écran 35 contre les fréquences de l'oscilla teur et sortie à la tête du tube tandis que toutes les autres électrodes sont sorties au socle en bas du tube.
Le montage d'entrée de l'antenne, suivant l'inven-
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tion avec une réactance. oscillatrice 36 et le très petit condensateur 29 permet de se dispenser de l'emploi d'un circuit de syntonisation spécial pour l'antenne. Mais la réactance d'antenne 36 n'est capable de produire une résistance suffisamment élevée dans une étendue de fréquences d'une certaine largeur seulement dans le cas où les capacités de terre lui étant paral- lèles seraient maintenues aussi petites que possible. La.bobine de réactance 36, représentée, à titre d'exemple dans la figure 3, est, par conséquent, exécutée d'après l'invention sous forme d'un manche. A cet effet, elle est logée à l'intérieur d'un tube isolant 37, portant une douille-manchon 38 pouvant se glisser sur le bonnet 39 du tube.
L'écran nécessaire au conducteur de la tension additionnelle de grille négative 41 ne commence qu'après la bobine de réactance ; est désignée dans la figure sous le chiffre 40.
Elle peut consister en un cable en caoutchouc capacitif et posséder une longueur quelconque. Le manchon 38, conduisant la tension additionnelle 41, à travers la réactance 36 au bonnet de grille 39 est rempli à l'intérieur de matière isolante 42 servant de diélectrique à la goupille-fiche 43, Celle-ci est reliée à l'antenne 28; Le conducteur à l'antenne 44, pour autant qu'il parcourt le châssis du récepteur, est blindé par une enveloppe- écran 45 à l'intérieur de l'appareil, afin qu'il ne puisse récupérer des oscillations quelconques existant dans l'appareil, par exemple les oscillations d'hétérodynation, ce qui provoquerait une auto-excitation ou bien un rayonnement. Toutefois, cette enveloppe-écran, est, suivant l'invention, autant que possible non-capacitive par rapport à son âme 44 (rapport des diamètres <1/10).
De cette façon, il est possible de mettre à profit une antenne de résonance 28 et d'obtenir, au point 43 une amplitude de potentiel aussi grande que possible.
La construction indiquée dans la figure 3 représente qeulement une des solutions possibles du problème qui, d'après la A .
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Société demanderesse, se pose:de réduire, le plus possible, la capacité parallèle à la bobine de réactance 36 de l'antenne et, de ce fait, d'augmenter le plus possible la largeur de bande de la réactance tout en blindant simultanément le circuit d'antem 28 d'une façon parfaite contre des oscillations d'hétérodynatic et, de même, le circuit de grille 34 contre une récupération dj recte d'ondes en cas d'absence d'antenne.