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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES DE TRANSMISSION D'ONDES ELECTRIQUES AINSI QU'AUX APPAREILS UTILISES
DANS CES SYSTEMES.
L'invention se rapporte à des systèmes de transmission de signaux électriques et plus particulièrement à des circuits pour contrôler la rangée volumique des signaux dans des systèmes de ce
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genre, un des buts de l'invention est de prévoir un dispositif permettant de réduire ou de développer l'amolitude d'un courant, ce dispositif étant d'un fonctionnement plus stable que ceux jus- qu'ici proposés,et dans lequel la déformation non-linéaire due aux d'un tube caractéristiques /du type thermoionique est réduite à un minimum.
Dans les systèmes électriques de transmission de signaux, tels que par exemple les systèmes téléphoniques, il est souvent aésirable de transmettre fidèlement des signaux ayant une rangée volumique extrêmement grande comme, par exemple, des ondes musica- les, cette transmission se laisant à travers des circuits dans les- quels la rangée volumique ae courant qui peut être transmise d'une manière/satisfaisante est limitée d'une part par les interférences dues aux bruits de ligne et d'autre part par la nécessité d'éviter une déformation due à la surcharge des appareils de transmission, tels que les récepteurs.
Ce but a été atteint en utilisant : des circuits amplificateurs qui introduisent une perte variable dans le chemin suivi par les signaux à Il extrémité transmettrice d'un système, cette perte étant une fonction du niveau d'énergie des signaux et est telle qu'elle ramène ou comprime la rangée volumi- que dans les limites de transmission de la ligne, et à l'extrémité réceptrice des circuits qui introduisent une perte variable dans le chemin des signaux qui développent effectivement les signaux recus à leur rangée volumique originale qu'ils ont à l'extrémité trans- mettrice de la ligne.
Les dispositifs'de compression et d'expansion peuvent avoir naturellement d'autres applications plus générales et peuvent être utilisés par exemple dans les récepteurs de rediffusion pour ac- croître le contraste entre les passages à tonalités basse et élevée des programmes.
Suivant la présente invention, le dispositif pour comprimer ou développer les courants ou voltages/de signalisation comprend un amplificateur du type à tube thermoionique pourvu d'un circuit de
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réaction négative connectant les circuits d'entrée et de sortie, et un moyen pour contrôler la constante du circuit à réaction auto- matiquement en concordance avec les courants ou voltages de signa- lisation reçus.
L'invention est mieux comprise de la description suivante ba -sée sur les dessins ci-joints. Sur ceux-ci:
La figure 1 est un diagramme montrant le principe d'un cir- cuit à réaction négative, utilisé dans les arrangements décrits;
La figure 8 montre une forme de réalisation pratique de l'invention;
La figure 3 montre une de ses autres formes de réalisation.
Un amplificateur utilisant un circuit à réaction négative a une caractéristique qui réduit la déformation d'une onde de signali- sation, produite par la caractéristique non-linéaire de l'amplifi -oateur, et donne une haute stabilité. La figure 1 montre le prin- cipe d'un circuit de réaction négative dans lequel est un cir- cuit amplificateur ayant un facteur d'amplification ss est un circuit à réaction ou d'alimentation en retour ayant un facteur de réactin ss ; et E1 et E2 représentent respectivement les voltages d'entrée et de sortie. Dans ce circuit la relation suivante existe
EMI3.1
1 +fpE2, = ]12' 2 (1 -f/3) = tEl :.
E2::' ItA- El = - 1 E 1 rP 1 ..... cÎ Si on suppose que dans le système conforme à l'invention le facteur de réaction ss du circuit à réaction est réglé par le voltage de sortie E2, on a
EMI3.2
.n r" K1E2- (2) Pourvu que K1, K2, K3 soient constants. En substituant cette valeur dans l'expression (1) on obtient :
EMI3.3
+n E2=K2E1E2- :.E2=K3El 1 n = K3El (3)
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Cela veut aire que le changement db du côté d'entrée devient
1 Donc l'énergie à l'extrémité de sortie dans le cas du 1 ¯ n signe supérieur représente une compression, et aans le cas du si- gne inférieur représente une expansion, le facteur de compression Ycétant 1 tandis que le l'acteur d'expansion Y est 1 .
1+n ;;ne forme pratique de réalisation de l'invention est mainte -nant donnée. Afin de satisfaire l'expression (2) on peut utiliser une méthode qui emploie une impédance variable ou une méthode qui provoque le changement ae la conductance mutuelle d'un tube à vide.
@a figure 2 donne une forme de réalisation qui satisfait au premier cas et dans lequel est un circuit amplificateur, ? un circuit à réaction, T1 un transformateur pour obtenir un voltage à courant continu servant à contrôler un rectificateur en pont X1, R1 une résistance fixe, R1 un rectificateur métallique en pont connecté comme une résistance variable qui est l'élément dont la valeur de résistance directive est changée par le courant continu qui lui est appliqué, et V1 un tube à vide.
Le fonctionnement de l'arran- gement décrit est le suivant : Si on change une partie du courant- de sortie E2dans la valeur correspondante Ecde courant continu par le rectificateur Xlet si l'on applique cette valeur sur les points diagonaux du pont R2 à résistance variable:, alors la valeur de R2 varie en concordance avec le voltage de sortie E2. Dès lors, quand le voltage de sortie E2 s'accroît, R2 diminue., et le voltage du circuit à réaction, qui est appliqué sur la grille du tube V1, diminue puisque R1 est constant.
Cela provoque la constante ss conduisant des bornes d'alimentation en retour 5,6 du circuit de sortie aux bornes 7,8 du circuit d'entrée de diminuer, ce qui amène l'accroissement du gain total du circuit amplificateur, qui agit alors comme un dispositif à expansion. ensuite si on change les positions do- R1 et de R2 pour fixer la résistance shunt de R2 et pour'avoir R1variable comme ci-dessus
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décrit, la constante s'accroît quand le'voltage de sortie E2 s'accroît, et le gain total du circuit amplificateur diminue de sorte qu'il peut être utilisé comme un dispositif de compression.
Il peut aussi être utilisé dans le même but en se servant à la fois de R1 et R2 comme résistances variables. Bien que le dit changement de résistance soit obtenu'en appliquant un voltage de polarisation à courant continu sur le pont rectificateur métal- lique, tel que par exemple un rectificateur à oxyde de cuivre ou un rectificateur au sélénium, ou autre, on doit observer que com- me ces rectificateurs changent leur impédance par suite de l'am- plitude d'un courant alternatif, il est possible de contr6ler la constante ss du circuit à réaction en utilisant cette caractéristi -que, bien que dans ce cas l'action soit plus efficace quand une résistance variable, telle que du thyrite, est utilisée.
La figure 3 est un schéma se rapportant au cas ou la cons- tante %'3 du circuit d'alimentation en retour varie par suite du changement de la oonstante mutuelle d'un tube à vide. Dans cet arrangement V1 est un tube à vide ayant un facteur d'amplification variable. On a prévu une résistance Et:dans le circuit d'alimen- tation en retour de la grille du tube @t on applique sur celle-ci une partie de l'énergie fournie E2 en changeant celle-ci en un courant continu au moyen d'un rectificateur X1 de manière à modi- fier le voltage de polarisation du tube modifiant ainsi son fac- teur d'amplification. Maintenant la constante / 1 du circuit d'a- limentation en retour est réduite si le facteur d'amplification du tube diminue quand le voltage du courant rectifié Ec est accru.
En d'autres termes la constante ss est diminuée quand le voltage de sortie Ec s'accroît. Par suite, le gain total de l'amplif cateur est accru avec l'accroissement du voltage fourni. Si l'on veut utiliser ce système comme compresseur, il suffit d'avoir la polari- té du voltage du courant rectifié E du circuit de sortie en opposi- tion et d'utiliser le facteur d'amplification du tube de manière
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u'il s'accroisse avec un accroissement du voltage fourni.
En général, comme le système décrit dans cette invention utilis- le principe de l'alimentation en retour négative, ce sys- tème a une caract@ristique ui est ,table comparé avec d'autres systèmes au même genre, et a une déformation non-linéaire faible.
@e changement ce circuit néces aire pour l'utiliser comme un com- presseur ou comme un dispositif d'expansion est rès simple à réa- liser, ainsi qu'il est décrit ci-dessus. De plus, bien que uans la description précédente le voltage fourni est utilisé pour le contrôle du facteur ss on peut se servir aussi sans inconvénient du voltage d'entrée pourvu que les équations (2) et (3) soient convenablement modifiées. Cependant, quand le voltage du circuit de sortie est utilisé, le nombre de tubes à vide nécessaire est moindre .
REVENDICATIONS.
1 - Dispositif pour réduire ou développer l'amplitude des courants ou voltages de signalisation, caractérisé en ce qu' il comprend un amplificateur du type à tubes termoioniques pourvu d'un circuit d'alimentation en retour négatif reliant ces circuits d'entrée et de sortie, un moyen étant prévu pour contrôler automa -tiquement la constante du circuit d'alimentation en retour en concordance avec les courants ou voltages de signalisation .
2 - Dispositif tel que revendiqué en 1, caractérisé en ce qu'un courant continu ou alternatif dérivé du circuit de sortie ou du circuit d'entrée du dit amplificateur est utilisé pour faire varier un élément d'impécance en shunt et/ou en série connecté dans le dit circuit d'alimentation en retour.
3- Dispositif tel @ue r@vendiqué en 2, caractérisé en ce que le ou les dits éléments d'impédance comprennent un rectifica- teur métallique en pont dont une diagonale est connectés à tra- vers le circuit d'alimentation en rtour ou en série avec ce cir- cuit, l'autre diagonale du pont étant connectée au circuit de
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sortie de l'amplificateur à travers un autre dispositif rectifi -oateur.
4 - Dispositif, tel que revendiqué dans l'une quelconque @ des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un amplifi- cateur thermoionique est inclu dans le circuit d'alimentation en retour.
5 - Dispositif tel que revendiqué en 4, caractérisé en ce qu'un courant dérivé du circuit de sortie ou d'entrée est utilisé pour faire varier le facteur d'amplification de l'amplificateur dans le dit chemin d'alimentation en retour, et cela afin d'ob- tenir une expansion ou une compression volumique.
6 - Dispositif tel ue revendiqué en 5, caractérisé en ce qu'un voltage à courant continu dérivé du circuit de sortie ou d'entrée est appliqué à travers une résistance dans le circuit de grille dube amplificateur dans le chemin d'alimentation en re- tour, de manière que le potentiel de grille du dit tube varie en concordance avec l'amplitude du signal.
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IMPROVEMENTS TO ELECTRICAL WAVES TRANSMISSION SYSTEMS AS WELL AS TO THE EQUIPMENT USED
IN THESE SYSTEMS.
The invention relates to electrical signal transmission systems and more particularly to circuits for controlling the volume row of signals in systems of this type.
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As such, one of the aims of the invention is to provide a device making it possible to reduce or develop the amolitude of a current, this device being of more stable operation than those hitherto proposed, and in which the non-linear deformation due to the characteristics of a tube / thermionic type is reduced to a minimum.
In electrical signal transmission systems, such as, for example, telephone systems, it is often desirable to faithfully transmit signals having an extremely large volume row such as, for example, music waves, this transmission taking place through channels. circuits in which the volume row ae current which can be transmitted satisfactorily is limited on the one hand by interference due to line noise and on the other hand by the need to avoid deformation due to overloading of transmitting devices, such as receivers.
This object has been achieved by using: amplifier circuits which introduce a variable loss in the path followed by the signals at the transmitting end of a system, this loss being a function of the energy level of the signals and is such that it brings or compresses the bulk row within the transmission limits of the line, and at the receiving end of the circuits which introduce a varying loss in the signal path which effectively expand the received signals to their original bulk row which they have at the transmitting end of the line.
Compression and expansion devices can of course have other more general applications and can be used, for example, in rebroadcasting receivers to increase the contrast between the low and high tone passages of the programs.
According to the present invention, the device for compressing or developing the currents or voltages / signaling comprises an amplifier of the thermionic tube type provided with a circuit of
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negative feedback connecting the input and output circuits, and means for controlling the constant of the feedback circuit automatically in accordance with the received signal currents or voltages.
The invention is better understood from the following description based on the accompanying drawings. On these:
Figure 1 is a diagram showing the principle of a negative feedback circuit used in the arrangements described;
Figure 8 shows a practical embodiment of the invention;
Figure 3 shows one of its other embodiments.
An amplifier using a negative feedback circuit has a characteristic which reduces the distortion of a signal wave produced by the non-linear characteristic of the amplifier and gives high stability. FIG. 1 shows the principle of a negative feedback circuit in which an amplifier circuit having an amplification factor ss is a feedback or feedback circuit having a feedback factor ss; and E1 and E2 represent the input and output voltages respectively. In this circuit the following relation exists
EMI3.1
1 + fpE2, =] 12 '2 (1 -f / 3) = tEl:.
E2 :: 'ItA- El = - 1 E 1 rP 1 ..... cÎ If it is assumed that in the system according to the invention the reaction factor ss of the reaction circuit is regulated by the output voltage E2, we have
EMI3.2
.n r "K1E2- (2) Provided that K1, K2, K3 are constant. By substituting this value in expression (1) we obtain:
EMI3.3
+ n E2 = K2E1E2-: .E2 = K3El 1 n = K3El (3)
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This means that the change db on the input side becomes
1 So the energy at the output end in the case of the 1 ¯ n upper sign represents a compression, and a in the case of the lower sign represents an expansion, the compression factor Y being 1 while the actor d expansion Y is 1.
1 + n ;; a practical embodiment of the invention is now given. In order to satisfy expression (2) one can use a method which employs a variable impedance or a method which causes the mutual conductance of a vacuum tube to change.
@a figure 2 gives an embodiment which satisfies the first case and in which is an amplifier circuit,? a feedback circuit, T1 a transformer to obtain a direct current voltage used to control a bridge rectifier X1, R1 a fixed resistor, R1 a metal bridge rectifier connected as a variable resistor which is the element whose resistance value directive is changed by the direct current applied to it, and V1 a vacuum tube.
The operation of the arrangement described is as follows: If we change part of the output current E2 in the corresponding value Ecde direct current by the rectifier Xlet if we apply this value to the diagonal points of the resistor bridge R2 variable :, then the value of R2 varies in accordance with the output voltage E2. Therefore, when the output voltage E2 increases, R2 decreases., And the voltage of the feedback circuit, which is applied to the grid of the tube V1, decreases since R1 is constant.
This causes the constant ss leading from the feed back terminals 5.6 of the output circuit to the terminals 7.8 of the input circuit to decrease, causing the total gain of the amplifier circuit to increase, which then acts as an expansion device. then if we change the positions do- R1 and R2 to fix the shunt resistance of R2 and to have R1 variable as above
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described, the constant increases as the output voltage E2 increases, and the total gain of the amplifier circuit decreases so that it can be used as a compression device.
It can also be used for the same purpose by using both R1 and R2 as variable resistors. Although said change in resistance is obtained by applying a DC bias voltage to the metal rectifier bridge, such as for example a copper oxide rectifier or a selenium rectifier, or the like, it should be observed that as these rectifiers change their impedance as a result of the amplitude of an alternating current, it is possible to control the constant ss of the feedback circuit using this characteristic, although in this case the action is most effective when a variable resistor, such as thyrite, is used.
Fig. 3 is a diagram relating to the case where the constant% '3 of the return feed circuit varies as a result of the change in the mutual constant of a vacuum tube. In this arrangement V1 is a vacuum tube having a variable amplification factor. A resistor Et has been provided: in the return supply circuit of the grid of the tube @t a part of the supplied energy E2 is applied to the latter, changing it into a direct current by means of a rectifier X1 so as to modify the bias voltage of the tube thus modifying its amplification factor. Now the constant / 1 of the return feed circuit is reduced if the amplification factor of the tube decreases as the rectified current voltage Ec is increased.
In other words, the constant ss is reduced when the output voltage Ec increases. As a result, the total gain of the amplifier is increased with increasing voltage supplied. If we want to use this system as a compressor, it suffices to have the polarity of the voltage of the rectified current E of the output circuit in opposition and to use the amplification factor of the tube in such a way.
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u'it increases with an increase in the voltage supplied.
In general, since the system described in this invention uses the principle of negative feedback, this system has a characteristic which is compared with other systems of the same kind, and has a non-deformation. - weak linear.
Changing this circuit necessary to use it as a compressor or as an expansion device is very simple to make, as described above. In addition, although in the foregoing description the supplied voltage is used for the ss factor control, the input voltage can also be used without inconvenience provided that equations (2) and (3) are suitably modified. However, when the voltage of the output circuit is used, the number of vacuum tubes required is less.
CLAIMS.
1 - Device for reducing or developing the amplitude of the signaling currents or voltages, characterized in that it comprises an amplifier of the termoionic tube type provided with a negative feedback supply circuit connecting these input circuits and output, means being provided for automatically controlling the constant of the return supply circuit in accordance with the signaling currents or voltages.
2 - Device as claimed in 1, characterized in that a direct or alternating current derived from the output circuit or from the input circuit of said amplifier is used to vary an impecance element in shunt and / or in series connected in said return supply circuit.
3- Device such @ue r @ vendique in 2, characterized in that the said impedance element (s) comprise a metallic bridge rectifier, one diagonal of which is connected through the feed circuit in return or in series with this circuit, the other diagonal of the bridge being connected to the circuit of
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output of the amplifier through another rectifier device.
4 - Device, as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that a thermionic amplifier is included in the return feed circuit.
5 - Device as claimed in 4, characterized in that a current derived from the output or input circuit is used to vary the amplification factor of the amplifier in said return feed path, and this in order to obtain a volume expansion or compression.
6 - Device as claimed in 5, characterized in that a direct current voltage derived from the output or input circuit is applied through a resistor in the gate circuit of the amplifier in the supply path in re- turn, so that the gate potential of said tube varies in accordance with the amplitude of the signal.