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Générateur d'oscillations électriques.
La présente invention concerne un générateur d'oscillations électriques et, plus particulièrement, des mesures pour améliorer l'effet de réaction dans des oscilla- teurs avec tubes électroniques, de préférence pour oscilla- tions haute fréquence.
Les dispositions de générateurs à réaction usuelles se composent d'un tube à décharge dont le circuit de sortie est relié à un circuit d'entrée accordé déterminant la fréquence, de sorte que de l'énergie d'oscillation du cir- cuit de sortie est reconduite un circuit d'entrée. Dans la
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plupart des applications de telles dispositions, il est nécessaire que le circuit de résonance déterminant la fré- quence soit accordable dans une certaine gamme de fréquen- ces. Cet accord s'effectue généralement par variation de la capacité 4'un condensateur qui est situé dans le circuit déterminant la fréquence.
Une application pour laquelle la présente invention convient tout particulièrement, est celle de l'oscillateur lical des récepteurs superhétérodynes dans lequel on fait varier la fréquence d'oscillation avec les fréquences de résonance des circuits de sélection du récep- teur au moyen de condensateurs variables qui sont accouplés mécaniquement pour monocommande.
Dans les récepteurs modernes de ce genre, il est sou- vent nécessaire de prévoir un oscillateur ayant un fonction- nement stable sur une gamme de fréquences s'étendant d'une limite inférieure de 550 kilocycles ou moins jusqu'à une limite supérieure de 60 mégacycles ou plus. En général, ceci s'obtient en divisant cette large bande de fréquences en plusieurs bandes et en utilisant des éléments d'inductance différents dans les circuits accordables déterminant la fréquence, afin de couvrir les diverses bandes de travail.
Des organes de commutation sont alors prévus pour connecter sélectivement les inductances de valeurs différentes en paral- lèle aux condensateurs d'accord ou à leurs circuits accorda- bles tespectifs.
Pour faciliter le réglage d'un tel système dans la par- tie haute fréquence de la bande de fréquences élargie et pour rendre ce réglage meilleur marché, il est désirable d'em- ployer une seule inductance dans chacun des circuits de sélec- tion du signal accordables et dans le circuit déterminant la fréquence d'oscillateur local, afin de déterminer les fré- quences de résonance des divers circuits sur une large ban- de d'ultre haute fréquence dans la partie supérieur.e de la gamme de travail. Cette gamme peut comprendre des fréquences
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s'étendant d'une limite inférieure de 18 mégacycled jusqu'à une limite supérieure de 60 mégacycles ou plus.
Diverses questions se posent dans la construction d'un oscillateur capable de fournir un fonctionnement stable sur une telle large bande d'ultre haute fréquence. Par exem- ple, les hautes fréquences de travail exigent qu'on emploie, dans le circuit déterminant la fréquence de l'oscillateur une inductance ayant une valeur d'inductance très basse. De plus, la bande de fréquence élargie exige qu'on emploie un condensateur.variable ayant une capacitance relativement grande et une large gamme de réglage de la capacitance. Ces deux facteurs réunis entraînent la production d'un rapport peu élevé des pertes au circuit entre les deux éléments du circuit déterminant la fréquence,à certaines fréquences dans les limites de la bande.
Ce rapport peu élevé des pertes au circuit rend difficile une adaptation exacte de l'impé- dance du circuit au tube oscillateur lorsqu'on utilise des dispositions à réaction de type usuel. De plus, il est diffi- cile d'obtenir un accouplement suffisamment serré entre le circuit à réaction et le circuit déterminant la fréquence dans le but d'assurer un transfert d'énergie suffisant pour main- tenir un fonctionnement stable de l'oscillateur à toutes les fréquences de la gamme. Cette difficulté augmente par le fait que les connexions entre la bobine d'inductance, le commuta- teur du sélecteur et le condensateur d'accord ont des valeurs d'inductance totale du circuit accordé, ce qui limite à une valeur beaucoup au-dessous des valeurs usuelles atteintes dans les circuits basse fréquence le coefficient de coupla- ge maximum qui peut être atteint.
Il a été trouvé que lorsqu'on utilise des disposi- tions à réaction du tye usuel pour le but précité et lors- qu'on utilise une inductance de réaction de valeur suffisante pour assurer la juste charge et un accouplement suffisant, ce circuit à réaction possède déjà une fréquence de résonance de l'ordre de grandeur de la fréquence de travail de l'oscilla-
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teur et réduit par conséquent dans une large mesure l'expansion de la gamme de fréquences.
Un objet de la présente invention consiste pour cette rai- son, à éviter les difficultés susmentionnées en créant une dis- position à réaction qui est applicable d'une manière générale à des circuits à réaction haute fréquence et a la même effica- cité à toutes les fréquences dans une large gamme haute fré- quence, de sorte qu'un fonctionnement stable du générateur est assuré dans tout l'intervalle de travail.
Un autre objet de la présente invention consiste à prévoir un oscillateur à décharge haute fréquence qui comprenne une disposition à réaction ayant les catactéristiques de fonction- nement précitées et soit capable de fonctionner d'une manière bien stable à toutes les fréquences dans une gamme haute fré- quence élargie.
Conformément à la présente invention, les objets indiqués ci-dessus sont réalisés par création d'une disposition à réac- tion comprenant deux voies qui produisent des réactions entre diverses électrodes du tube et le circuit déterminant la fré- quence et qui sont toutes deux particulièrement efficaces pour fournir de l'énergie à ce circuit dans une partie de la gamme de fréquences de travail. Dans un mode de réalisation de la présente invention, une des voies de réaction est reliée à l'électrode de sortie, ou plaque, du dispositif à décharge électronique et est principalement accouplée capacitivement au circuit accordable déterminant la fréquence. L'autre voie est reliée à une des électrodes auxiliaires telles que par exem- ple la grille de suppression du dispositif.
Cette voie est accouplée inductivement à l'élément d'inductance compris dans le circuit déterminant la fréquence. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, les deux voies à réac- tion sont accouplées inductivement au circuit déterminant la fréquence. L'une des voies est reliée à la plaque du dispo- sitif de décharge électronique, tandis que l'autre est reliée
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directement à la grille de suppression et, par l'intermédiaire d'un condensateur de blocage, à la grille écran.
La description ci-après en relation avec les plans annexés permettra de mieux comprendre la présente invention.
La fig. 1 montre un mode de réalisation de la présente in- vention. Cette disposition comprend un tube à décharge 1 qui possède une cathode 2, de préférence du type équipotentiel bien connu, une plaque 3, une grille de contrôle 4, une grille écran 5 et une grille de suppression 6, qui sont logées dans une enveloppe évacuée 7 qui est entourée d'un écran métalli- que mis à la terre 8. Entre la grille de contrôle 4 et la terre se trouve un circuit accordable déterminant la fréquence 11 connecté par un condensateur de couplage 9 et un enroulement additionnel 10. Ce circuit comprend une inductance 12 shuntée par un condensateur variable 13. L'enroulement additionnel 10 est accouplé inductivement à l'inductance 12 et agit pour augmenter l'impédance entre les électrodes d'entrée, afin d'améliorer la charge du tube oscillateur.
La cathode 2 est reliée, par la connexion 14, à une prise 15 de l'inductance 12 un peu au-dessus du potentiel de terre alternatif. Une ré- sistance 16 est insérée entre cette grille de contrôle et la terre afin de donner à la grille de contrôle 4 le potentiel négatif exact par rapport à la cathode 2.
Le circuit de sortie, ou circuit de plaque, de l'oscilla- teur comprend une source de potentiel de plaque 17 qui est reliée à la plaque 3 et à l'électrode-écran auxiliaire 5 par les résistances respectives 18 et 19. La source en série 17 et la résistance 19 sont shuntée par un condensateur haute fréquence 20.
Conformément à la présente invention, la stabilité du fonctionnement est obtenue sur une bande haute fréquence éten- due par création de deux voies de réaction fournissant de l'é- nergie au circuit d'entrée déterminant la fréquence 11 et re- liées de la manière montrée. L'une de ces voies comprend: @
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un circuit branché entre la plaque 3 et la borne conduisant de la tension par rapport à la terre. Cette voie comprend un condensateur de blocage 21 monté en série avec une inductance
22. Cette inductance est améhagée pour avoir une fréquence de résonance naturelle au-dessous de l'extrémité basse fréquence de la gamme d'accord, de sorte que cette voie de réaction est principalement efficace dans la partie basse fréquence de la gamme d'accord.
L'autre voie de réaction comprend une induc- tance 25 dont une des bornes est reliée à la borne du circuit
11, qui est mise à la terre, tandis que l'autre borne de cette inductance est reliée à la grille de suppression 6. L'induc- tance 25 est accouplée d'une manière serrée à l'inductance 12 du circuit déterminant la fréquence. L'inductance de fuite de cette dernière voie est, ensemble avec la capacitance du tu- be et sa capacité distribuée, en résonance à une fréquence na- tirelle au-dessus de la limite supérieure de la bande de tra- vail, de sorte qu'elle transmet de l'énergie surtout à la par- tie supérieure de la bande de fréquencesde travail. Il convient de faire remarquer que les parties de la bande de fréquences sur lesquelles les deux voies agissent respectivement peuvent être l'inverse de ce qui vient d'être décrit.
Pour les fré- quences ultra hautes considérées, tous les couplages réactifs de dispersion, tels que ceux qui proviennent de capacité entre les électrodes et de capacité distribuée du circuit, doivent être pris en considération lorsqu'on proportionne les circuits à réaction principaux.
Lorsque les voies à réaction sont aménagées comme ci- dessus et que le condensateur 13 est réglée pour accorder le circuit 11 à une fréquence de résonance dans la partie basse .fréquence de la gamme près de la limite inférieure de la gamme de fréquence, la tension de réaction est appliquée principale- ment au circuit 11 par la voie qui va de la plaque 3 à la bor- ne de haut potentiel alternatif du circuit 11. A ces basses fréquences de la gamme, la seconde voie, qui comprend-l'induc- tance 25, n'a que peu d'effet.
Comme le condensateur 13 est
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réglépour accorder le circuit à des fréquences au-dessus de la partie basse fréquence de la gamme, l'action de la secon- de voie, qui comprend l'inductance 25, devient de plus en plus forte jusqu'à ce que le retour d'énergie au circuit 11 s'effectue, à la limite supérieure de la bande de fréquence, tout à fait par cette seconde voie.
Il est entendu que l'énergie fournie au circuit 11 par les deux voies à réaction est proportionnée pour maintenir la tension de l'oscillateur absolument constante dans la gamme de fréquences. Il est entendu aussi que les tensions de réaction imprimées sur le circuit .11 par chacune des deux voies doivent être transmises dans une position de phase telle qu'elles s'entraident.
En connectant les deux voies à réaction aux différen- tes électrodes 3 et 6, on écarte d'une manière substantiel- le l'interaction entre les deux voies, assurant ainsi l'ef- ficacité de chacune des voies dans ses fonctions de réac- tion. On peut constater que la disposition à réaction re- présente une amélioration distincte sur la voie à réactions multiples et, particulièrement sur la disposition connue dans laquelle deux voies à réaction sont prévues parallèle- ment entre la plaque ou une autre électrode de sortie et le circuit déterminant la fréquence. Avec cette disposi- tion connue, l'interaction entre les deux voies à réaction réduit considérablement l'étendue de la gamme de fréquences dans laquelle l'oscillateur est capable d'exercer un fonc- tionnement stable.
Le mode de réalisation montré sur la fig. 2 est analog gue à celui montré sur la fig. 1, mais les deux voies à réaction sont accouplées inductaivement avec le circuit déterminant la fréquence.Pour ce but, la voie pour la par- tie inférieure de la gamme de fréquences comprend une bo- bine 26 qui est insérée entre l'extrémité mise à la terre du circuit 11 et la plaque 2 par l'intermédiaire d'un con-
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densateur de couplage 27. L'accouplement entre la bo- bine 26 et la bobine 12 est serré. La voie à réaction pour la partie supérieure de la gamme de fréquences est la même que celle montée sur la fig. 1, mais eile est encore reliée à l'électrode auxiliaire 5 par le condensateur de blocage 28.
Dans ce cas la résistance 19 empêche, dans le circuit de la grille-écran, l'afflux de courants haute fréquence à la terre par la source de tension 17.
Le fonctionnement des deux voies à réaction dans le système montré sur la fig. 2 est, de manière générale, le même que celui du système montré sur la fig. 1, mais il offre encore certains avantages. Lorsque, dans la dis- position conforme à la fig. 1, le circuit doit être ac- cordé sur les fréquences particulièrement hautes, les fréquences de résonance d'un ou des deux circuits à ré- action comprenant les inductances 25 et 26 doivent être portées plus haut par réduction de leur inductance ou di- minution de l'accouplement par rapport à la bobine 12.
Les deux réduisent la réaction et provoquent facilement un fonctionnement instable de l'oscillateur à des fré- quences déterminées dans la gamme. Avec la disposition mon- trée sur la fig. 2, la fréquence de résonance du circuit comprenant la bobine 25 peut cependant être élevée 'suffi- samment par réduction de l'inductance 25, bien qu'on main- tienne en ce faisant une réaction suffisante. La réduc- tion de l'inductance sans réduction simultanée de la ré- action est possible parce qu'il y a ici moins d'action intermédiaire entre les deux voies à réaction qu'avec la disposition montrée sur la fig. 1.
Un deuxième avantage pratique offert par la disposi- tion montrée sur la fig. 2 est obtenu par l'emploi du gé- nérateur comme oscillateur dans un récepteur superhétéro- dyne pour plusieurs bandes de réception. Dans un'tel ré- cepteur les inductances du circuit déterminant la fré-
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quence doivent être interchangés lorsqu'on règle le récepteur sur les diverses bandes. Avec la disposition montrée sur la fig. l, on voudra généralement éviter un disjoncteur séparé pour la bobine 10. Pour cette rai- son la bobine 10 reste toujours dans le circuit de l'os- cillateur et est inséré en permanence entre une armature du condensateur d'accord 13 et l'électrode de contrôle 4.
La capacitéde cette bobine par rapport à la terre peut avpir un effet nuisible sur la gamme d'accord des autres bandes. Comme la disposition montrée sur la fig. 2 ne comprend pas la bobine 10, de tels effets sont exclus.
Par certaines améliorations des dispositions montrées sur la fig. 1 et la fig. 2 on peut améliorer le fonctionne- ment dans une large mesure. Ainsi la cathode 2 peut être reliée par exemple à un point 15 de l'inductance 12, un peu au-dessus de la connexion à la terre. Le point de prise le plus favorable 15, peut, dans certains cas, n'ê- tre éloigné que d'une fraction d'un enroulement de la bor- ne de terre de l'inductance. Une autre amélioration du fonctionnement est obtenue par la jonction des différentes connexions de terre en 15', c'est-à-dire à un seul point.
Dans un récepteur superhétérodyne, ce point commun 15' devrait être là où la connexion du rotor du condensateur 13 est reliée au châssis du récepteur.
La fig. 3 montre la forme du générateur employé sur la fig. 2 en combinaison avec un récepteur superhétérodyne.
Ce récepteur comprend un amplificateur haute fréquence 30 qui est relié à un circuit antenne-terre 31-32 et aux électrodes d'entrée 34 et 35 d'un tube modulateur 36 par un système d'accouplement 33. L'amplificateur haute fré- quence sélectif 30 peut être de n'importe quel type usuel et comprend, à chaque étage, un condensateur d'accord 37 et un condensateur de gammes d'ondes 38. Le tube 36 est une heptode et monté comme une pentode. Il possède les deux grilles-écrans 39 et une grille de contrôle 40 voi-
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sine de la cathode. La tension de sortie de l'oscilla- teur 1 est appliquée à cette grille de contrôle. Le cir- cuit de sortie du modulateur 36 est suivi d'un amplifica- teur moyenne fréquence 41, d'un détecteur et générateur de tension de réglage 42, d'un amplificateur basse fré- quence 43 et d'un haut-parleur 44.
L'oscillateur qui correspond en principe avec celui montré sur la fig. 1 comprend, outre l'inductance 12, deux inductances plus grandes 59 et 60 qui peuvent être, au moyen d'un commutateur 63, mises au choix en parallè- le sur le condensateur 13. Un second commutateur 64 est prévu pour la commutation des inductances 26,61 et 62 qui sont reliées aux inductances 12,59 et 60. Sont prévus aus- si les condensateurs ajustables en série 65 et 66 dans les circuits des inductances 59 et 60, ainsi que les con- densateurs ajustables 67,68 et 69 en parallèle sur les in- ductances 12,59 et 60 afin de maintenir une différence constante entre la fréquence de résonance du circuit de réception et la fréquence de l'oscillateur local.
Pour des raisons économiques, il est désirable de couvrir une bande de fréquences de réception aussi grande que possible avec le moins possible de gammes d'ondes connectables à volonté. Pour ce but, il est né- cessaire que les diverses bandes soient relativement lar- ges. En employant la disposition à réaction décrite, on peut.obtenir'une expansion de la bande de fréquences ultra hautes par exemple de 18 à 60 mégacycles avec un fonctionnement stable de l'oscillateur.
Le fonctionnement amélioré de la dipposition du générateur conforme à la présente invention est montré par les courbes de la fig. 4 dans lesquelles la tension de sortie de l'oscillateur en volts est portée en fonc- tion de la fréquence pour plusieurs dispositions doscil- lateurs. La courbe 72 représente la caractéristique de travail d'un oscillateur avec deux voies à réaction cor-
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respondant aux dispositions montrées sur les figures 2 et 3. On voit que la tension de sortie de l'oscillateur reste élevée et absolument constante dans toute la gamme de fréquences de travail de 20 mégacycles à 65 mégacycles.
La courbe 73 montre la caratéristique correspondante qu'on obtient lorsque les deux voies à réaction sont accouplés d'une manière lâche à la bobine du circuit déterminant la fréquence et lorsqu'elles sont reliées toutes les deux à la plaque du tube oscillateur. La courbe obtenue lors- qu'on emploie que la voie de réaction pour les basses fré- quences est montrée en 73', et la courbe correspondante pour l'autre voie seule est montrée en 73''. On voit que dans les trois dernières dispositions de l'oscillateur, l'oscillateur ne fonctionne pas dans une grande partie de la bande de fréquences.
La courbe 74 montre le résul- tat qu'on obtient en cas d'accouplement des deux voies à réaction à la plaque et d'accouplement inductif au cir- cuit déterminant la fréquence lorsque la voie à réaction pour les basses fréquences est accouplée d'une manière serrée pour les basses fréquences et lorsque la voie à réaction pour les hautes fréquences est accouplée d'une ma- nière lâche à l'inductance du circuit déterminant la fréquence. Dans ce cas, un accord du circuit déterminant la fréquence n'est pas possible au-dessous d'environ 25 mégacycles. La courbe 70 s'applique à une diposition à réaction analogue au moyen de laquelle a été obtenue la courbe 74, pendant que les conditions d'accouplement étaient l'opposé, c'est-à-dire serrées pour les hautes fréquences et lâches pour les basses fréquences.
Dans ce cas, un accord sur des fréquences au-dessus d'environ 40 mégacycles n'est pas possible. La courbe caractéristique
71 s'applique à une disposition analogue dans laquelle la voie pour les hautes fréquences est accouplée d'une manière serrée modérée à l'inductance du circuit déter- minant la fréquence, tandis que la voie pour les basses
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fréquences est accouplée d'une manière serrée à la même inductance. Dans ce cas, un accord des fréquences au- dessous d'environ 25 még@cycles n'est pas possible.
Il va de soi que de nombreux changements peuvent être apportés aux présents modes de réalisation de la présente invention sans s'écarter de l'esprit de cette dernière.
EMI12.1
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Electric oscillation generator.
The present invention relates to a generator of electric oscillations and, more particularly, to measures for improving the reaction effect in oscillators with electron tubes, preferably for high frequency oscillations.
The usual feedback generator arrangements consist of a discharge tube, the output circuit of which is connected to a tuned input circuit determining the frequency, so that the oscillation energy of the output circuit is renewed an input circuit. In the
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Most applications of such arrangements require that the frequency determining resonance circuit be tunable within a certain frequency range. This tuning is generally carried out by varying the capacitance 4 'of a capacitor which is located in the circuit determining the frequency.
An application for which the present invention is particularly suitable is that of the oscillator lical of superheterodyne receivers in which the oscillation frequency is varied with the resonant frequencies of the selection circuits of the receiver by means of variable capacitors which are mechanically coupled for single control.
In modern receivers of this kind it is often necessary to provide an oscillator having stable operation over a frequency range extending from a lower limit of 550 kilocycles or less to an upper limit of 60. megacycles or more. In general, this is achieved by dividing this wide band of frequencies into several bands and using different inductance elements in the tunable frequency determining circuits, in order to cover the various working bands.
Switching devices are then provided to selectively connect the inductors of different values in parallel with the tuning capacitors or their respective tunable circuits.
In order to facilitate the adjustment of such a system in the high frequency part of the widened frequency band and to make this adjustment cheaper, it is desirable to employ a single inductor in each of the selector circuits of the frequency band. tunable signal and in the local oscillator frequency determining circuit to determine the resonant frequencies of the various circuits over a wide ultra high frequency band in the upper part of the working range. This range may include frequencies
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ranging from a lower limit of 18 megacycled to an upper limit of 60 megacycles or more.
Various questions arise in the construction of an oscillator capable of providing stable operation over such a wide band of ultra high frequency. For example, the high working frequencies require that in the frequency determining circuit of the oscillator an inductor having a very low inductance value be employed. In addition, the widened frequency band requires employing a variable capacitor having a relatively large capacitance and a wide range of capacitance adjustment. These two factors together result in the production of a low circuit loss ratio between the two elements of the frequency determining circuit at certain frequencies within the band limits.
This low ratio of circuit losses makes it difficult to accurately match the impedance of the circuit to the oscillator tube when using conventional type feedback arrangements. In addition, it is difficult to obtain a sufficiently tight coupling between the feedback circuit and the frequency determining circuit in order to ensure sufficient energy transfer to maintain stable operation of the oscillator at. all frequencies in the range. This difficulty is increased by the fact that the connections between the inductance coil, the selector switch and the tuning capacitor have total inductance values of the tuned circuit, which limits to a value much below the values. usual values reached in low frequency circuits the maximum coupling coefficient that can be reached.
It has been found that when reaction arrangements of the usual type are used for the aforementioned purpose and when a reaction inductance of sufficient value is used to ensure the correct load and sufficient coupling, this reaction circuit already has a resonant frequency of the order of magnitude of the working frequency of the oscillator-
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tor and therefore greatly reduces the expansion of the frequency range.
It is therefore an object of the present invention to avoid the aforementioned difficulties by providing a feedback arrangement which is generally applicable to high frequency feedback circuits and has the same efficiency at all. frequencies in a wide high frequency range, so that stable generator operation is ensured throughout the working interval.
Another object of the present invention is to provide a high frequency discharge oscillator which comprises a feedback arrangement having the above operating characteristics and is capable of operating in a very stable manner at all frequencies in a high frequency range. - extended frequency.
In accordance with the present invention, the objects set out above are achieved by providing a reaction arrangement comprising two pathways which produce reactions between various electrodes of the tube and the frequency determining circuit and both of which are particularly important. efficient at supplying power to this circuit in part of the working frequency range. In one embodiment of the present invention, one of the feedback paths is connected to the output electrode, or plate, of the electronic discharge device and is primarily capacitively coupled to the tunable frequency determining circuit. The other path is connected to one of the auxiliary electrodes such as, for example, the suppression grid of the device.
This channel is inductively coupled to the inductance element included in the frequency determining circuit. In another embodiment of the present invention, the two feedback channels are inductively coupled to the frequency determining circuit. One of the channels is connected to the plate of the electronic discharge device, while the other is connected
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directly to the suppression grid and, through a blocking capacitor, to the screen grid.
The description below in relation to the accompanying drawings will make it possible to better understand the present invention.
Fig. 1 shows an embodiment of the present invention. This arrangement comprises a discharge tube 1 which has a cathode 2, preferably of the well known equipotential type, a plate 3, a control grid 4, a screen grid 5 and a suppression grid 6, which are housed in an evacuated envelope. 7 which is surrounded by a metallic screen earthed 8. Between the control grid 4 and the earth is a tunable circuit determining the frequency 11 connected by a coupling capacitor 9 and an additional winding 10. This circuit comprises an inductor 12 shunted by a variable capacitor 13. The additional winding 10 is inductively coupled to the inductor 12 and acts to increase the impedance between the input electrodes, in order to improve the charge of the oscillator tube.
The cathode 2 is connected, by the connection 14, to a tap 15 of the inductor 12 a little above the alternating earth potential. A resistor 16 is inserted between this control grid and the earth in order to give the control grid 4 the exact negative potential with respect to the cathode 2.
The output circuit, or plate circuit, of the oscillator comprises a source of plate potential 17 which is connected to plate 3 and to the auxiliary shield electrode 5 by the respective resistors 18 and 19. The source in series 17 and resistor 19 are shunted by a high frequency capacitor 20.
In accordance with the present invention, stability of operation is achieved over an extended high frequency band by creating two feedback paths supplying energy to the frequency determining input circuit 11 and linked in the same manner. shown. One of these pathways includes: @
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a circuit connected between plate 3 and the terminal carrying voltage with respect to the earth. This channel comprises a blocking capacitor 21 mounted in series with an inductor
22. This inductor is améhagée to have a natural resonant frequency below the low frequency end of the tuning range, so this reaction path is mainly effective in the low frequency part of the tuning range. .
The other reaction path comprises an inductance 25, one of the terminals of which is connected to the terminal of the circuit.
11, which is grounded, while the other terminal of this inductor is connected to suppressor gate 6. Inductor 25 is tightly coupled to inductor 12 of the frequency determining circuit. . The leakage inductance of the latter channel is, together with the capacitance of the tube and its distributed capacitance, resonant at a natural frequency above the upper limit of the working band, so that 'it transmits energy mainly at the upper part of the working frequency band. It should be noted that the parts of the frequency band on which the two channels act respectively can be the reverse of what has just been described.
For the ultra-high frequencies considered, all reactive dispersing couplings, such as those arising from capacitance between the electrodes and distributed capacitance of the circuit, must be taken into account when proportioning the main feedback circuits.
When the feedback channels are arranged as above and capacitor 13 is set to tune circuit 11 to a resonant frequency in the low frequency part of the range near the lower limit of the frequency range, the voltage reaction is applied mainly to circuit 11 by the path which goes from plate 3 to the terminal of high alternating potential of circuit 11. At these low frequencies of the range, the second path, which comprises the inductor - tance 25, has little effect.
As capacitor 13 is
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Set to tune the circuit at frequencies above the low frequency part of the range, the action of the second channel, which includes inductor 25, becomes stronger and stronger until the feedback d The energy in circuit 11 is carried out, at the upper limit of the frequency band, entirely by this second path.
It is understood that the energy supplied to circuit 11 by the two feedback channels is proportioned to keep the voltage of the oscillator absolutely constant in the frequency range. It is also understood that the feedback voltages printed on the circuit .11 by each of the two paths must be transmitted in a phase position such that they help each other.
By connecting the two reaction channels to the different electrodes 3 and 6, the interaction between the two channels is substantially eliminated, thus ensuring the efficiency of each of the channels in its reaction functions. tion. It can be seen that the feedback arrangement represents a distinct improvement over the multiple reaction path and particularly over the known arrangement in which two feedback paths are provided in parallel between the plate or other output electrode and the circuit. determining the frequency. With this known arrangement, the interaction between the two feedback channels considerably reduces the extent of the frequency range in which the oscillator is able to exert stable operation.
The embodiment shown in fig. 2 is analogous to that shown in FIG. 1, but the two feedback channels are inductively coupled with the frequency determining circuit. For this purpose, the channel for the lower part of the frequency range includes a coil 26 which is inserted between the switched end. the earth of circuit 11 and plate 2 via a con-
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Coupling densator 27. The coupling between coil 26 and coil 12 is tight. The feedback channel for the upper part of the frequency range is the same as that mounted in fig. 1, but it is still connected to the auxiliary electrode 5 by the blocking capacitor 28.
In this case the resistor 19 prevents, in the circuit of the screen grid, the inflow of high frequency currents to the earth by the voltage source 17.
The operation of the two reaction paths in the system shown in fig. 2 is generally the same as that of the system shown in FIG. 1, but it still offers some advantages. When, in the arrangement according to fig. 1, the circuit must be tuned to particularly high frequencies, the resonant frequencies of one or both feedback circuits comprising inductors 25 and 26 must be raised higher by reducing their inductance or decreasing their inductance. of the coupling relative to the coil 12.
Both reduce the reaction and easily cause the oscillator to operate unsteadily at specified frequencies within the range. With the arrangement shown in fig. 2, however, the resonant frequency of the circuit comprising the coil 25 can be raised sufficiently by reducing the inductance 25, although sufficient feedback is maintained by doing so. The reduction of inductance without simultaneous reduction of the reaction is possible because there is here less intermediate action between the two reaction paths than with the arrangement shown in fig. 1.
A second practical advantage offered by the arrangement shown in FIG. 2 is obtained by using the generator as an oscillator in a superheteroidy receiver for several reception bands. In such a receiver the inductances of the circuit determining the frequency
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frequency must be interchanged when tuning the receiver to the various bands. With the arrangement shown in fig. 1, one will generally want to avoid a separate circuit breaker for coil 10. For this reason coil 10 always remains in the oscillator circuit and is permanently inserted between an armature of the tuning capacitor 13 and the. control electrode 4.
The capacitance of this coil in relation to earth may have an adverse effect on the tuning range of other bands. As the arrangement shown in fig. 2 does not include coil 10, such effects are excluded.
By certain improvements of the arrangements shown in FIG. 1 and fig. 2 The operation can be improved to a large extent. Thus the cathode 2 can be connected, for example, to a point 15 of the inductor 12, a little above the connection to earth. The most favorable tap point 15 may in some cases be only a fraction of a winding from the ground terminal of the inductor. Another improvement in operation is obtained by joining the various earth connections at 15 ', that is to say at a single point.
In a superheterodyne receiver, this common point 15 'should be where the rotor connection of capacitor 13 connects to the receiver frame.
Fig. 3 shows the shape of the generator employed in FIG. 2 in combination with a superheterodyne receiver.
This receiver comprises a high frequency amplifier 30 which is connected to an antenna-earth circuit 31-32 and to the input electrodes 34 and 35 of a modulator tube 36 by a coupling system 33. The high frequency amplifier Selective 30 may be of any conventional type and comprises, at each stage, a tuning capacitor 37 and a waveband capacitor 38. Tube 36 is a heptode and mounted as a pentode. It has the two screens 39 screens and a control grid 40 voi-
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sine of the cathode. The output voltage of oscillator 1 is applied to this control grid. The output circuit of the modulator 36 is followed by a medium frequency amplifier 41, a detector and regulating voltage generator 42, a low frequency amplifier 43 and a loudspeaker 44 .
The oscillator which corresponds in principle with that shown in fig. 1 comprises, in addition to the inductor 12, two larger inductors 59 and 60 which can be, by means of a switch 63, optionally set in parallel on the capacitor 13. A second switch 64 is provided for switching the capacitors. inductors 26,61 and 62 which are connected to inductors 12,59 and 60. The adjustable capacitors in series 65 and 66 are also provided in the circuits of inductors 59 and 60, as well as adjustable capacitors 67,68 and 69 in parallel on inductances 12, 59 and 60 in order to maintain a constant difference between the resonant frequency of the receiving circuit and the frequency of the local oscillator.
For economic reasons, it is desirable to cover as large a reception frequency band as possible with the fewest possible connectable wavebands at will. For this purpose, it is necessary that the various bands be relatively wide. By employing the feedback arrangement described, one can achieve an expansion of the ultra high frequency band of eg 18 to 60 megacycles with stable operation of the oscillator.
The improved operation of the dipposition of the generator according to the present invention is shown by the curves of FIG. 4 in which the output voltage of the oscillator in volts is raised as a function of frequency for several metering arrangements. Curve 72 represents the working characteristic of an oscillator with two cor-
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corresponding to the arrangements shown in Figures 2 and 3. It is seen that the output voltage of the oscillator remains high and absolutely constant throughout the range of working frequencies from 20 megacycles to 65 megacycles.
Curve 73 shows the corresponding characteristic obtained when the two feedback channels are loosely coupled to the coil of the frequency determining circuit and when they are both connected to the plate of the oscillator tube. The curve obtained when using the reaction path for the low frequencies is shown at 73 ', and the corresponding curve for the other path alone is shown at 73' '. We see that in the last three oscillator arrangements, the oscillator does not operate in a large part of the frequency band.
Curve 74 shows the result obtained in the event of coupling of the two feedback channels to the plate and inductive coupling to the frequency determining circuit when the feedback channel for low frequencies is coupled to the plate. tightly for low frequencies and when the feedback channel for high frequencies is loosely coupled to the inductance of the frequency determining circuit. In this case, tuning of the frequency determining circuit is not possible below about 25 megacycles. Curve 70 applies to a similarly reactive diposition by means of which curve 74 was obtained, while the mating conditions were the opposite, i.e. tight for high frequencies and loose for low frequencies.
In this case, tuning to frequencies above about 40 megacycles is not possible. The characteristic curve
71 applies to a similar arrangement in which the channel for the high frequencies is coupled in a moderate tight manner to the inductance of the frequency determining circuit, while the channel for the low
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frequencies is coupled in a tight way to the same inductor. In this case, tuning of frequencies below about 25 meg @ cycles is not possible.
It goes without saying that many changes can be made to the present embodiments of the present invention without departing from the spirit of the latter.
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